吉林大学学报(地球科学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (3): 964-983.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20210147

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吉林中部靠山地区早侏罗世正长花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其动力学意义

叶希青1,2, 孙立影2,徐智涛1,闫东晗1,2,冯靖乔2,曹戎机1,2   

  1. 1.中国地震局火山研究所,长春130117
    2.吉林省地震局,长春130117
  • 收稿日期:2021-05-14 出版日期:2023-05-26 发布日期:2023-05-26
  • 通讯作者: 徐智涛(1987—),男,工程师,主要从事陆相火山岩-次火山岩与浅成热液型铅锌多金属矿床成因方面的研究,E-mail: xuzhjtao@163.com
  • 作者简介:叶希青(1995—),女,研究实习员,主要从事岩石地球化学、火山成因等方面的研究,E-mail: yxq0326@126.com
  • 基金资助:
    中国地震局地质研究所国家野外科学观测研究站项目(NORSCBS22-06);吉林省地震局青年科技发展课题(JZQ-202310);中国工程院院地合作项目(JL2021-03-01)

 Zircon U-Pb Geochronology, Geochemical Characteristics and Geodynamic Significance of the Early Jurassic Syenogranite in Kaoshan Area of Central Jilin Province

 Ye Xiqing1,2,Sun Liying2,Xu Zhitao1,Yan Donghan1,2,Feng Jingqiao2 ,Cao Rongji1,2   

  1. 1. Institute of Volcanology, China Earthquake Administration, Changchun 130117, China
    2. Jilin Earthquake Agency, Changchun 130117, China
  • Received:2021-05-14 Online:2023-05-26 Published:2023-05-26
  • Supported by:
    Supported by the Project from the National Observation and Research Station, Institute of Geology, China Earthquake Administration (NORSCBS22-06),the Youth Science and Technology Development Project of Jilin Earthquake Agency (JZQ-202310) and the Academy-Locality Cooperation Project of Chinese Academy of Engineering (JL2021-03-01)

摘要: 吉林省中部靠山地区的早侏罗世中粒正长花岗岩出露于张广才岭山脉南段,侵位接触于中三叠世花岗岩类和泥盆纪—石炭纪侵入岩类,主要造岩矿物由钾长石、石英、斜长石和黑云母组成。为了对靠山地区花岗岩的成岩时代、地球化学特征和地球动力学背景进行探讨,我们对研究区出露的早侏罗世非造山A型中粒正长花岗岩进行了岩相学、年代学、地球化学和Hf 同位素研究。锆石U-Pb年代学和地球化学研究表明:研究区中粒正长花岗岩的谐和年龄为(193.2±0.9)Ma,成岩时间应归属为早侏罗世;其具有高的SiO2(75.49%~75.82%)和全碱(8.28%~9.17%)质量分数,高A/CNK(1.08~1.13)、LREE(20.89×10-6~46.38×10-6)和FeO/MgO(3.29~5.83)值,富集 Rb、K、Pb等大离子亲石元素(LILE)和Th、U、Hf、Nb、Zr等高场强元素(HFSE);此外,其具有低的MgO(0.06%~0.14%)、TiO2(0.05%~0.12%)、P2O5(0.02%~0.04%)、Sr(24.20×10-6~62.59×10-6)、HREE(5.14×10-6~11.80×10-6)质量分数和中等δEu值(0.41~0.56),类似于非造山A型花岗岩的岩石地球化学特征。锆石的Hf同位素分析结果显示,εHf(t)值范围为9.7~15.7,二阶段Hf同位素模式年龄(TDM2)为612~225 Ma。结合区域研究资料认为,靠山地区中粒正长花岗岩的成岩母岩浆可能来自伸展环境下的年轻下地壳。早期古太平洋板块俯冲造成的软流圈地幔上涌和弧后伸展的构造环境,可能是研究区早侏罗世非造山A型花岗质岩浆活动的重要地球动力学因素。

关键词: A型花岗岩, 锆石U-Pb年龄, 地球化学特征, Hf同位素, 吉林中部靠山地区

Abstract:  The Early Jurassic medium-grained syenogranite in Kaoshan area of central Jilin Province is exposed in the southern part of Zhangguangcai range, and emplaced in contact with the Middle Triassic granitoids and Devonian-Carboniferous intrusive rocks. Its main rock-forming minerals are composed of K-feldspar, quartz, plagioclase and biotite. In order to explore the diagenetic age, geochemical characteristics and geodynamic background of the granites in Kaoshan area, we carried out petrographic, chronological, geochemical and Hf isotope studies on the Early Jurassic non-orogenic A-type medium-grained syenogranite exposed in the study area. Zircon U-Pb geochronology and geochemical studies show that: The concordant age of the medium-grained syenogranite in the study area is (193.2±0.9) Ma, and the diagenetic time should be attributed to the Early Jurassic. It has a high SiO2 (75.49%-75.82%) and total alkali (8.28%-9.17%) mass fraction, together with high A/CNK (1.08-1.13), LREE (20.89×10-6-46.38×10-6) and FeO/MgO (3.29-5.83) values. It is also enriched in large ionic lithophile elements (LILE, such as Rb, K and Pb) and high-field strength elements (HFSE, such as Th, U, Hf, Nb and Zr). It has low MgO (0.06%-0.14%), TiO2 (0.05%-0.12%), P2O5 (0.02%-0.04%), Sr (24.20×10-6-62.59×10-6), HREE (5.14×10-6-11.80×10-6) mass fraction and medium δEu (0.41-0.56) value, which is similar to the lithogeochemical characteristics of non-orogenic A-type granite.  Hf isotopic analysis results of zircons show that the εHf (t) values range from 9.7 to 15.7, and the two-stage Hf-isotope model ages (TDM2) range from 612 to 225 Ma. Combined with the regional research data, we think the diagenetic parent magma of the medium-grained syenogranite in the Kaoshan area was probably derived from the juvenile lower crust in an extensional environment. The tectonic environment of asthenosphere mantle upwelling and back-arc extension caused by the subduction of the early paleo-Pacific plate, may be an important geodynamic factor for the Early Jurassic non-orogenic A-type granitic magmatism in the study area.

Key words:  , A-type granite, zircon U-Pb age, geochemistry characteristics, Hf isotope, Kaoshan area of central Jilin ,

中图分类号: 

  • P59
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