遼東地區(qū)大興巖體LA—ICP—MS鋯石U—Pb定年、地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

崔維龍+劉正宏+杜洋+王師捷+萬樂

摘 要：以遼東地區(qū)大興巖體為研究對(duì)象，對(duì)花崗巖的巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)以及鋯石U-Pb年齡進(jìn)行了研究，確定了花崗巖形成的時(shí)代，探討了花崗巖的巖石成因及構(gòu)造意義。結(jié)果表明：大興花崗巖中鋯石具有典型的巖漿振蕩生長(zhǎng)環(huán)帶和較高的w（Th）/w（U）值（0.54～1.27），反映了巖漿成因特征；LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果為（120±1）Ma，表明大興巖體主要形成于早白堊世晚期；地球化學(xué)特征顯示大興花崗巖為過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性花崗巖，具有富Si，富堿和貧CaO、Fe2O3、MgO和P2O5的特征，以及稀土元素含量較高，輕稀土元素相對(duì)富集和重稀土元素相對(duì)虧損的特征，Eu負(fù)異常較為明顯，稀土元素配分模式具有右斜“V”字型的特征，明顯富集 Rb、Th、U、Ta、Hf、Gd 等元素，虧損 Ba、Sr、P 和 Ti 等元素；花崗巖熔體的鋯石飽和溫度（724 ℃～816 ℃）明顯低于白堊紀(jì)A型花崗巖（868 ℃～928 ℃）。以上特征表明，遼東大興地區(qū)花崗巖應(yīng)屬于高分異I型花崗巖，形成于局部伸展拉張構(gòu)造背景。

關(guān)鍵詞：I型花崗巖；鋯石U-Pb年齡；巖石地球化學(xué)；巖石成因；早白堊世；局部伸展；遼寧

中圖分類號(hào)：P597.+3；P595 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-6561（2016）05-0623-15

Abstract： The petrology， geochemistry and zircon U-Pb ages of Daxing pluton in Liaodong area were studied， and the formation ages of granites were measured， and the petrogenesis and tectonic significance of granites were discussed. The results show that the zircons of Daxing granite have the characteristics of oscillatory growth zonation of typical magmatic origin and high ratios of the contents of Th and U （0.54-1.27）， indicating a magmatic origin for the zircons； LA-ICP-MS zircon U-Pb age of Daxing pluton is （120±1）Ma， showing that the granites are formed in the late Early Cretaceous； geochemical characteristics suggest that Daxing granite is peraluminous high-K calc alkaline， and is featured by high SiO2 and alkaline， and low CaO， Fe2O3， MgO and P2O5， and high rare earth element （REE）； the chondrite-normalized REE pattern with right oblique and V-shaped feature is characterized by enrichment of light rare earth element（LREE） relative to heavy rare earth element （HREE） and distinct negative Eu anomalies， and Rb， Th， U， Ta， Hf and Gd are enriched， and Ba， Sr， P and Ti are depleted； zircon saturation temperatures （724 ℃-816 ℃） of granite melt are significantly lower than Cretaceous A-type granites （868 ℃-928 ℃）. These characteristics indicate that the granites in Daxing area of Liaodong should belong to highly fractionated I-type granites， which are formed in local extensional tectonic surrounding.

Key words： I-type granite； zircon U-Pb age； petrogeochemistry； petrogenesis； Early Cretaceous； local extension； Liaoning

0 引 言

早古生代含金剛石的金伯利巖和新生代的堿性玄武巖對(duì)比研究表明，在古生代華北東部巖石圈厚度超過200 km，而白堊紀(jì)以來，巖石圈厚度明顯減?。?lt;80 km）。自20世紀(jì)90年代開始，許多學(xué)者提出：華北克拉通東部自中生代期間曾發(fā)生了大規(guī)模的巖石圈減薄作用，并且?guī)r石圈地幔的性質(zhì)也發(fā)生了改變，巖漿活動(dòng)與巖石圈減薄是大陸構(gòu)造的核心問題之一[1-10]。牛寶貴等根據(jù)張家口組火山巖中的鋯石SHRIMP年齡提出，華北中生代構(gòu)造轉(zhuǎn)折點(diǎn)為136 Ma[11]；樊祺誠(chéng)等認(rèn)為巖石圈減薄時(shí)間為120～140 Ma[12]；翟明國(guó)等認(rèn)為華北中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折始于140～150 Ma期間，峰期是120 Ma，終于100～110 Ma期間[5-8]；許文良等認(rèn)為巖石圈減薄從侏羅紀(jì)開始[10]；但多數(shù)研究認(rèn)為110～130 Ma是巖石圈減薄的主要峰期[5-8，10-12]。遼東半島位于華北板塊東部，中生代花崗質(zhì)巖石較為發(fā)育，區(qū)內(nèi)分布近20 000 km2的各類中生代花崗巖，這為深入研究華北板塊東部的構(gòu)造演化提供了優(yōu)越條件。根據(jù)已發(fā)表的鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)，遼東半島中生代大面積花崗巖可劃分為三疊紀(jì)（210～231 Ma）、侏羅紀(jì)（153～180 Ma）和白堊紀(jì)（110～135 Ma）等3期，是研究華北陸塊東緣板內(nèi)構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶的經(jīng)典地區(qū)，區(qū)內(nèi)發(fā)育較多同構(gòu)造侵入巖體，具有重要的地質(zhì)意義[13-18]。

大興巖體是該構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶規(guī)模最大的巖體之一。遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院1∶250 000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告對(duì)鳳凰城地區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況做了詳細(xì)的研究，認(rèn)為其Rb-Sr年齡為125 Ma[19]；吳福元等也曾對(duì)其進(jìn)行研究，并給出Rb-Sr年齡為131 Ma[13]，但缺少系統(tǒng)性的研究?；诖耍疚脑谇叭搜芯康幕A(chǔ)上，采用野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)綜合研究相結(jié)合的方法，通過巖石的主量、微量元素及U-Pb同位素對(duì)該套花崗巖的源巖物質(zhì)、成巖機(jī)理和成巖時(shí)代進(jìn)行研究，探討其成因和形成的構(gòu)造環(huán)境。

1 地質(zhì)背景及巖體特征

研究區(qū)位于華北板塊東北緣遼吉古元古代造山帶上，是研究華北板塊東北緣板內(nèi)巖漿活動(dòng)帶的經(jīng)典地區(qū)。本區(qū)出露地層以前寒武紀(jì)變質(zhì)地層（古元古界遼河群）的發(fā)育為特征，遼河群沉積建造成層性較好，其巖石組合具有明顯的沉積韻律和旋回特征，遭受后期變質(zhì)變形作用的改造，發(fā)生了不同程度的構(gòu)造置換，存在地層褶皺和倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，主要分布在巖體的西北側(cè)；釣魚臺(tái)組（Qbd）地層出露局限，產(chǎn)狀平緩，是一套濱淺海相碎屑沉積巖，位于巖體北部，與下伏遼河群地層呈角度不整合。區(qū)內(nèi)發(fā)育少量中生代地層，有長(zhǎng)梁子組（J1c）、轉(zhuǎn)山子組（J2z）和小嶺組（J3—K1x），其中小嶺組（J3—K1x）為一套以中性火山巖為主的陸相火山-沉積建造，皆與下伏遼河群地層呈角度不整合接觸。區(qū)內(nèi)發(fā)育形態(tài)各異的印支期—早燕山期侵入體（圖1）。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用都十分強(qiáng)烈，具有復(fù)雜的發(fā)展演化歷史。

大興巖體位于鳳凰城北部，巖體整體明顯受構(gòu)造控制，其整體呈NE向展布，南部存在呈近SN向展布巖體，其為淺成裂隙型侵入體。根據(jù)野外觀察，巖體的風(fēng)化作用較強(qiáng)，風(fēng)化面呈淺灰白色，存在一組116°的硅質(zhì)脈，脈寬多在10～45 cm不等。巖體巖性主要為中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖，局部見花崗閃長(zhǎng)斑巖?；◢忛W長(zhǎng)斑巖風(fēng)化面呈黃褐色，新鮮面呈淺肉紅色，具似斑狀結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造。其基質(zhì)多為細(xì)粒長(zhǎng)英質(zhì)礦物，體積分?jǐn)?shù)約為90%，似斑晶以斜長(zhǎng)石和石英為主：①條紋長(zhǎng)石斑晶（體積分?jǐn)?shù)為5%），發(fā)生高嶺土化；②斜長(zhǎng)石斑晶（20%），發(fā)生絹云母化；③石英斑晶（70%）；④暗色礦物為黑云母和普通角閃石（5%），角閃石呈異常干涉色，多已綠泥石化。副礦物為細(xì)長(zhǎng)柱狀磷灰石和短柱狀雙錐鋯石[圖2（a）、（b）]。中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖風(fēng)化面呈灰褐色，新鮮面為淺肉紅色，具有花崗結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造。其礦物組合為：條紋長(zhǎng)石（體積分?jǐn)?shù)為35%）、斜長(zhǎng)石（40%）、石英（25%）；少量黑云母，但多褪色。副礦物為細(xì)長(zhǎng)柱狀磷灰石和自形雙錐鋯石[圖2（c）、（d）]。

鳳凰山巖體位于鳳凰城南部，侵入到晚三疊世侵入巖中。巖性組合主要為中細(xì)粒含黑云母二長(zhǎng)花崗巖，巖石新鮮面為淺肉紅色，具有二長(zhǎng)花崗結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造。其礦物組合為：①鉀長(zhǎng)石（體積分?jǐn)?shù)為30%），發(fā)生高嶺土化；②斜長(zhǎng)石（35%）；③石英（30%）；④黑云母（5%）。

2 分析方法

在大興巖體中采集了5塊新鮮全巖分析樣品和1塊年齡分析樣品。全巖分析樣品編號(hào)分別為NP51、NP51-2、NP51-3、NP51-4和NP51-5。鋯石挑選是在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所完成的，制靶及陰極發(fā)光（CL）圖像的拍攝是在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成的。首先，將巖石樣品粉碎成80～100目（孔徑為0.154～0.180 mm），經(jīng)過淘洗后用電磁法分離得到較高純度的礦樣，在雙目鏡下挑選晶形完好，沒有裂痕，透明度較高且不含包裹體的鋯石進(jìn)行制靶，將其粘貼在樹脂上，干燥后將表面打磨拋光，拍攝陰極發(fā)光圖像。測(cè)年采用LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年方法，在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所完成，使用儀器為Finnigan Neptune型MC-ICP-MS和Newwave UP 213紫外激光剝蝕系統(tǒng)。根據(jù)鋯石大小，選擇剝蝕直徑為35 μm的激光束進(jìn)行單點(diǎn)剝蝕，使用He作為載氣，數(shù)據(jù)采集前用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石GJ-1進(jìn)行儀器調(diào)試，測(cè)年過程中使用GJ-1和Plesovice作為外標(biāo)。獲得的測(cè)年數(shù)據(jù)通過ICPMSDataCal軟件[20]處理，經(jīng)過鉛校正去除普通鉛的影響后[21-22]，使用ISOPLOT3.0繪制U-Pb諧和圖，年齡誤差為1σ。主量元素、微量元素和稀土元素的分析測(cè)試由澳實(shí)分析檢測(cè)（廣州）有限公司完成，主量元素分析測(cè)試采用X射線熒光法，微量元素和稀土元素分析測(cè)試采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法。

3 年代學(xué)特征

對(duì)年齡樣品NP51（采樣位置為（124°12′9″E，40°41′39″N））進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)其陰極發(fā)光圖像特征，挑取出30顆晶形完好的典型鋯石進(jìn)行分析測(cè)試，由于樣品都是燕山期花崗巖，鋯石的年齡小于1 000 Ma，所以用n（206Pb）/n（238U）年齡。

樣品NP51的鋯石呈無色—淺黃色，主要為長(zhǎng)柱狀或短柱狀，具有較好的自形程度，晶軸比集中在1.4∶1～3∶1之間，最大可達(dá)3.5∶1，長(zhǎng)度為60～280 μm。鋯石的振蕩環(huán)帶清晰可見（圖3），指示其巖漿成因。部分鋯石在陰極發(fā)光圖像中是黑暗的，這與鋯石具有高Th、U豐度有很大關(guān)系。樣品w（Th）/w（U）值分布在0.54～1.27之間，平均為0.82，指示其為巖漿成因鋯石（w（Th）/w（U）值大于0.4）。對(duì)樣品NP51進(jìn)行30個(gè)分析點(diǎn)的測(cè)試，其中3個(gè)分析點(diǎn)由于鋯石內(nèi)部裂隙導(dǎo)致鉛丟失，其余27個(gè)分析點(diǎn)均位于諧和曲線上或附近（表1）。樣品NP51的n（206Pb）/n（238U）年齡介于112～135 Ma之間，加權(quán)平均年齡為（120±1）Ma（圖4），平均標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重偏差（MSWD）為0.31。該年齡代表了大興花崗巖的形成年代，證明了遼東大興巖體形成于早白堊世晚期。

4 地球化學(xué)特征

表2列出了所研究的2個(gè)巖體的主量元素、微量元素和稀土元素測(cè)定結(jié)果及經(jīng)計(jì)算所得的相關(guān)參數(shù)。

由表2可以得出大興巖體和鳳凰山巖體在主量元素上具有以下共同特征：

（1）富Si，SiO2含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）介于69.84%～76.44%，分異指數(shù)最小值為86.46%，最大值為96.82%。在Q-Ab-Or三角圖解中，樣品均投影在低共熔花崗巖（Subsolvus Granite）區(qū)內(nèi)及其附近（圖5），反映巖體經(jīng)受了高程度的分異。

（2）過鋁質(zhì)，在A/CNK-A/NK圖解中，樣品投影于過鋁質(zhì)區(qū)域（圖6），A/CNK值為1.04～1.22，CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中不出現(xiàn)剛玉分子，與S型花崗巖強(qiáng)烈富Al（CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中剛玉分子含量高于1%）的特點(diǎn)明顯有別[24]。

（3）堿含量較高，全堿為8.02%～9.32%，且相對(duì)富鉀，w（K2O）/w（Na2O）=0.99～1.68。

（4）Fe、Mg、Ca、Ti、P含量均低，這一特點(diǎn)同樣指示巖石經(jīng)歷了高程度的分異演化作用。大興巖體與鳳凰山巖體具有相似的主量元素特征，總體呈現(xiàn)出富Si、Na、K，貧Ti、Fe、Al、Ca、Mg、P的特征。在TAS圖解中，大興巖體樣品都落在花崗巖區(qū)域中[圖7（a）]。在SiO2-K2O圖解中，全部樣品基本都落在了高鉀鈣堿性系列中[圖7 （b）]，這表明遼東大興巖體的原始巖漿富K，巖石源巖具有殼源的特點(diǎn)。

由表2和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式[圖8（a）]可以看出：大興巖體的稀土元素總含量為（169.06～214.39）×10-6，輕、重稀土元素含量比值為10.39～21.24，Eu異常為0.06～0.68，w（La）N/w（Yb）N值在9.95～31.14之間；鳳凰山巖體的稀土元素總含量為（100.71～216.03）×10-6，輕、重稀土元素含量比值為6.60～11.80，Eu異常為0.15～0.44，w（La）N/w（Yb）N值在3.13～15.90之間。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖[圖8（b）]中，大興巖體與鳳凰山巖體具有相對(duì)一致的配分型式，樣品表現(xiàn)出虧損Sr、Nb、Ti等大離子親石元素（LILE），虧損Ti、Nb等高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE），大興巖體中的大離子親石元素Ba也有不同程度的虧損（鳳凰山巖體沒有對(duì)Ba元素進(jìn)行測(cè)量，所以在圖中未出現(xiàn)虧損），結(jié)合巖石鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，這是黑云母分離結(jié)晶作用的結(jié)果。由此可見，大興巖體和鳳凰山巖體的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式具有相似的特點(diǎn)：稀土元素（除Eu外）含量高，常為輕稀土元素富集型[28-30]，且其配分模式具有右斜“V”字型特征，這是由于巖石中主要賦存稀土元素的礦物（如角閃石、黑云母、磷灰石等）稀土元素含量高，這些礦物的稀土元素配分模式與全巖相似[31-34]。兩種巖體表現(xiàn)出富K、Na、Si，貧P、Sr、Ba、Eu、Ti，稀土元素分布具有明顯的負(fù)Eu異常，樣品w（Sm）/w（Eu）值約為10，上述微量元素和稀土元素特征相似于中國(guó)東北地區(qū)的高分異Ⅰ型花崗巖[35-36]。

5 討 論

5.1 巖石成因類型

由沉積巖部分熔融產(chǎn)生的花崗質(zhì)巖漿形成的花崗巖被命名為S型花崗巖；由火成巖部分熔融而產(chǎn)生的巖漿結(jié)晶形成的花崗巖被命名為Ⅰ型花崗巖。Ⅰ型花崗巖又包括來源于無水陸殼的A型花崗巖[39-40]和來源于俯沖洋殼的重融或上覆地幔的M型花崗巖[41-42]。目前，普遍承認(rèn)的花崗巖成因類型有 I 型、S 型、M 型和 A 型等。近來研究表明，東北地區(qū)花崗巖以I 型和A型花崗巖共生為主，有少量S型花崗巖分布[43-51]。本文研究的大興花崗巖樣品燒失量在0.39%～1.79%之間，說明存在一定的蝕變，高場(chǎng)強(qiáng)元素和稀土元素具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，其受熱液蝕變的影響較弱[52]。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中，其配分模式基本相互平行（圖8），因此，樣品的稀土元素和高場(chǎng)強(qiáng)元素受蝕變作用的影響相對(duì)較小，能夠反映其源區(qū)特征。筆者借助這些穩(wěn)定性較高的高場(chǎng)強(qiáng)元素和稀土元素對(duì)巖石的類型、成因及形成環(huán)境等問題進(jìn)行了討論。

元素地球化學(xué)特征顯示，本次所研究的大興巖體及其南部的鳳凰山巖體均為過鋁質(zhì)特性，A/CNK值介于1.04～1.22，盡管A/CNK值與分異的S型花崗巖較相似[53]，但CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中不出現(xiàn)剛玉分子，含有少量磷灰石和鋯石副礦物而未見富鋁礦物，且P2O5含量（0.044%～0.120%）很低，Rb、Th之間呈正消長(zhǎng)演化趨勢(shì)，故排除它們屬于S型花崗巖的可能。因此，這兩個(gè)巖體的成因類型或?yàn)锳型花崗巖，或?yàn)楦叻之悽裥突◢弾r。經(jīng)過分析和計(jì)算，它們具有明顯不同于A型花崗巖的一系列化學(xué)組成特征，主要表現(xiàn)在：①盡管它們堿含量較高，但貧Fe和Mg，沒有（富Fe）鎂鐵暗色礦物，有別于A型花崗巖顯著富Fe的特征[54-55]；②巖體的Zr、Nb、Ce、Y等元素含量均低，w（Zr）+w（Nb）+w（Ce）+w（Y）=（199～334）×10-6，明顯低于Whalen等建議的A型花崗巖下限值（350×10-6）[55]；③根據(jù)Zr含量和主量元素含量可以計(jì)算出花崗巖熔體的鋯石飽和溫度介于724 ℃～816 ℃[56-57]，明顯低于白堊紀(jì)A型花崗巖的鋯石飽和溫度變化范圍（868 ℃～928 ℃）。在花崗巖成因類型判別圖解中，樣品部分落在分異的I、S型花崗巖區(qū)域，還存在落入未分異的花崗巖區(qū)域中（圖9）。綜上所述，筆者認(rèn)為大興巖體及鳳凰山巖體皆為高分異I型花崗巖。

通過與鄰區(qū)的高分異鳳凰山巖體對(duì)比發(fā)現(xiàn)，大興花崗巖與鳳凰山花崗巖為同源，主要表現(xiàn)在：

①在空間上，大興巖體南部與鳳凰山巖體相連，暗示二者可能具有空間聯(lián)系（圖1）；

②在時(shí)間上，吳福元等測(cè)得鳳凰山巖體年齡為（130±2）Ma[58]，與本文所獲得的大興巖體形成時(shí)間（（120±1）Ma）很接近；

③稀土元素配分模式十分相似[圖8（a）]，均具有Eu虧損及輕、重稀土元素分餾明顯的特征；

④微量元素蛛網(wǎng)圖形態(tài)大體相同[圖7（b）]，表現(xiàn)出虧損Sr、Nb、Ti、P等元素的特征；

⑤在主量元素上，TiO2、Al2O3、MgO、P2O5、FeO、Na2O含量隨SiO2含量的增加而表現(xiàn)出一定線性相關(guān)[59]（圖10）。

目前，主流觀點(diǎn)認(rèn)為花崗巖很難從幔源巖漿中分異產(chǎn)生[54，60-61]，只能夠間接受到地幔的影響。而強(qiáng)烈的負(fù) Eu 異常和 Sr、Ba 強(qiáng)烈虧損均表明源區(qū)存在斜長(zhǎng)石的殘留，加上低Sr、高Y的特征表明巖漿起源的壓力較低（壓力低于1 GPa 或深度淺于30 km）。實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)資料和鋯石飽和溫度計(jì)算都已經(jīng)證明，Ⅰ型花崗巖很難從幔源巖漿分異出來或從鐵鎂質(zhì)源巖的部分熔融產(chǎn)出[61-63]。Nb、Ta為強(qiáng)不相容元素，其親巖漿性同步變化，w（Nb）/w（Ta）值在部分熔融和結(jié)晶分異作用過程中變化很小，在沒有外來物質(zhì)加入的情況下，同源巖漿演化過程中w（Nb）/w（Ta）值大致相同，因此，w（Nb）/w（Ta）值成為判斷巖漿源區(qū)的重要指示

[64-65]。大興巖體w（Nb）/w（Ta）值為10.77～14.03，而大陸地殼w（Nb）/w（Ta）值為10～14[65-66]，說明巖漿應(yīng)該來源于地殼，高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta的虧損反映了巖漿來源于地殼或者受到地殼物質(zhì)的混染，而遼東大興花崗巖具有高Si、貧CaO、MgO的特征，表明其不可能為殼源物質(zhì)的混合熔融，因?yàn)榛旌先廴诘慕Y(jié)果必定會(huì)使SiO2含量降低和 CaO、MgO含量升高。綜上所述，遼東大興地區(qū)花崗巖有可能是中下地殼巖石部分熔融的產(chǎn)物。

5.2 構(gòu)造環(huán)境

張?jiān)势秸J(rèn)為，在晚侏羅世—早白堊世古歐亞大陸—特提斯洋板塊—古太平洋（或Izanaqi板塊）構(gòu)造域之間的聯(lián)合作用致使歐亞大陸地殼向東蠕散和伸展，華北板塊東部地殼活動(dòng)伴隨變質(zhì)核雜巖、斷陷盆地、走滑斷裂的廣泛發(fā)育[67]。翟明國(guó)等指出，華北板塊東部由擠壓構(gòu)造向伸展構(gòu)造轉(zhuǎn)折始于140～150 Ma期間，終于100～110 Ma期間，峰期時(shí)限為100～120 Ma[5]，即華北板塊東部自140 Ma以來處于非造山的伸展構(gòu)造環(huán)境。張旗等指出，華北埃達(dá)克型花崗巖大多早于127 Ma，最晚125 Ma，而A型花崗巖不早于130 Ma，最晚可持續(xù)到早白堊世晚期；125～127 Ma可能是地殼加厚到減薄的轉(zhuǎn)折期，而遼寧略晚一些，有古道嶺（轉(zhuǎn)折期為118～122 Ma）、五龍背（120 Ma）和飲馬灣山（120～129 Ma）[68]。大量同位素年齡資料顯示中國(guó)東部早白堊世巖漿活動(dòng)極為發(fā)育[13，69-73]。A型花崗巖的年代學(xué)研究結(jié)果強(qiáng)有力地支持中國(guó)東部早白堊世處于伸展構(gòu)造階段：在中國(guó)北方的大興安嶺地區(qū)，A型花崗巖體有巴爾哲、碾子山、臥都河等；在遼東半島，A型花崗巖體有千山和四平街；在燕遼帶中，A型花崗巖體有甲山、霧靈山、千層山等。幾乎上述A型花崗巖都是在120～130 Ma期間形成的。地球化學(xué)資料還顯示，這些花崗巖基本具有A1型非造山花崗巖的特點(diǎn)[74]，這充分說明在早白堊世中國(guó)東部的地質(zhì)演化與伸展體制有關(guān)。大興花崗巖的鋯石LA-ICP-MS年齡為120 Ma，在時(shí)間上正處于大規(guī)模伸展環(huán)境中，在拉張背景下壓力的降低非常有利于巖石的部分熔融[60]，即位于華北東緣的遼東有別于華北板塊， 120～129 Ma可能是該地區(qū)地殼加厚到減薄的轉(zhuǎn)折期，表明該地區(qū)在早白堊世時(shí)處于板內(nèi)構(gòu)造演化階段，這與晚中生代冀北、遼西、膠東和遼東地區(qū)廣泛發(fā)育巖漿巖系，中國(guó)東部廣泛發(fā)育晚中生代伸展構(gòu)造，遼西地區(qū)NNE向高鎂火山盆地的構(gòu)造背景整體上相一致。遼東地區(qū)廣泛發(fā)育NE向變質(zhì)核雜巖、拆離斷層系以及斷陷盆地，其上疊盆地與斷陷盆地充填火山巖系，拆離斷層下盤發(fā)育大量同構(gòu)造侵入巖系[15-18，75-76]。

6 結(jié) 語

（1）大興花崗巖樣品LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（120±1）Ma，確定了遼東大興巖體形成于早白堊世晚期。

（2）大興花崗巖總體呈現(xiàn)出富Si，貧Fe、Mn的特點(diǎn)：稀土元素含量相對(duì)較高，具有Eu中等到強(qiáng)烈虧損，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式整體呈現(xiàn)右傾型，輕、重稀土元素分餾明顯；高場(chǎng)強(qiáng)元素Hf、Ta和大離子親石元素Rb、Th明顯富集，而Ba、Nb、Ti、Sr、P等元素虧損較為明顯，屬高分異I型花崗巖。

（3）遼東大興地區(qū)早白堊世侵入巖形成于局部伸展拉張構(gòu)造背景。

參考文獻(xiàn)：

References：

[1] MENZIES M A，F(xiàn)AN W，ZHANG M.Palaeozoic and Cenozoic Lithoprobes and the Loss of >120 km of Archaean Lithosphere，Sino-Korean Craton，China[J].Geological Society，London，Special Publications，1993，76：71-81.

[2] GRIFFIN W L，ANDI Z，OREILLY S Y，et al.Phanerozoic Evolution of the Lithosphere Beneath the Sino-Korean Craton[J].Geodynamics Series，2013，27：107-126.

[3] XU Y G.Thermo-tectonic Destruction of the Archaean Lithospheric Keel Beneath the Sino-Korean Craton in China：Evidence，Timing and Mechanism[J].Physics and Chemistry of the Earth Part A：Solid Earth and Geodesy，2001，26（9/10）：747-757.

[4] ZHANG H F.Transformation of Lithospheric Mantle Through Peridotite-melt Reaction：A Case of Sino-Korean Craton[J].Earth and Planetary Science Letters，2005，237（3/4）：768-780.

[5] 翟明國(guó)，孟慶任，劉建明，等.華北東部中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折峰期的主要地質(zhì)效應(yīng)和形成動(dòng)力學(xué)探討[J].地學(xué)前緣，2004，11（3）：285-297.

ZHAI Ming-guo，MENG Qing-ren，LIU Jian-ming，et al.Geological Features of Mesozoic Tectonic Regime Inversion in Eastern North China and Implication for Geodynamics[J].Earth Science Frontiers，2004，11（3）：285-297.

[6] 翟明國(guó)，朱日祥，劉建明，等.華北東部中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵時(shí)限[J].中國(guó)科學(xué)：D輯，地球科學(xué)，2003，33（10）：913-920.

ZHAI Ming-guo，ZHU Ri-xiang，LIU Jian-ming，et al.Time Range of Mesozoic Tectonic Regime Inversion in Eastern North China Block[J].Science in China：Series D，Earth Sciences，2003，33（10）：913-920.

[7] 翟明國(guó)，樊祺誠(chéng)，張宏福，等.華北東部巖石圈減薄中的下地殼過程：巖漿底侵、置換與拆沉作用[J].巖石學(xué)報(bào)，2005，21（6）：1509-1526.

ZHAI Ming-guo，F(xiàn)AN Qi-cheng，ZHANG Hong-fu，et al.Lower Crust Processes During the Lithosphere Thinning in Eastern China：Magma Underplating，Replacement and Delamination[J].Acta Petrologica Sinica，2005，21（6）：1509-1526.

[8] 翟明國(guó).大陸動(dòng)力學(xué)的物質(zhì)演化研究方向與思路[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，37（4）：1-14.

ZHAI Ming-guo.New Research Interests and Concept of Material Evolution for Continental Dynamics[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2015，37（4）：1-14.

[9] 楊進(jìn)輝，吳福元，鐘孫霖，等.華北東部早白堊世花崗巖侵位的伸展地球動(dòng)力學(xué)背景：激光40Ar/39Ar年代學(xué)證據(jù)[J].巖石學(xué)報(bào)，2008，24（6）：1175-1184.

YANG Jin-hui，WU Fu-yuan，ZHONG Sun-lin，et al.The Extensional Geodynamic Setting of Early Cretaceous Granitic Intrusions in the Eastern North China Craton：Evidence from Laser Ablation 40Ar/39 Ar Dating of K-bearing Minerals[J].Acta Petrologica Sinica，2008，24（6）：1175-1184.

[10] 許文良，王冬艷，王清海，等.華北地塊中東部中生代侵入雜巖中角閃石和黑云母的40Ar/39Ar定年：對(duì)巖石圈減薄時(shí)間的制約[J].地球化學(xué)，2004，33（3）：221-231.

XU Wen-liang，WANG Dong-yan，WANG Qing-hai，et al.40Ar/39 Ar Dating of Hornblende and Biotite in Mesozioc in Intrusive Complex from the North China Block：Constraints on the Time of Lithospheric Thinning[J].Geochimica，2004，33（3）：221-231.

[11] 牛寶貴，和政軍，宋 彪，等.張家口組火山巖SHRIMP定年及其重大意義[J].地質(zhì)通報(bào)，2003，22（2）：140-141.

NIU Bao-gui，HE Zheng-jun，SONG Biao，et al.SHRIMP Dating on Volcanics of Zhangjiakou Group and Its Geological Significance[J].Geological Bulletin of China，2003，22（2）：140-141.

[12] 樊祺誠(chéng)，張宏福，隋建立，等.巖漿底侵作用與漢諾壩現(xiàn)今殼-幔邊界組成：捕虜體巖石學(xué)與地球化學(xué)證據(jù)[J].中國(guó)科學(xué)：D輯，地球科學(xué)，2005，35（1）：1-14.

FAN Qi-cheng，ZHANG Hong-fu，SUI Jian-li，et al.Magma Underplating and Hannuoba Present Crust-mantle Transitional Zone Composition：Xenolith Petrological and Geochemical Evidence[J].Science in China：Series D，Earth Sciences，2005，35（1）：1-14.

[13] 吳福元，楊進(jìn)輝，柳小明.遼東半島中生代花崗質(zhì)巖漿作用的年代學(xué)格架[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2005，11（3）：305-317.

WU Fu-yuan，YANG Jin-hui，LIU Xiao-ming.Geochronological Framework of the Mesozoic Granitic Magmatism in the Liaodong Peninsula，Northeast China[J].Geological Journal of China Universities，2005，11（3）：305-317.

[14] 紀(jì) 沫.遼東半島早白堊世構(gòu)造-巖漿過程與區(qū)域構(gòu)造意義[D].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2010.

JI Mo.Early Cretaceous Tectono-magmatic Processes in the Liaodong Peninsula and Regional Tectonic Implications[D].Beijing：China University of Geoscience，2010.

[15] 劉俊來，紀(jì) 沫，申 亮，等.遼東半島早白堊世伸展構(gòu)造組合、形成時(shí)代及區(qū)域構(gòu)造內(nèi)涵[J].中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)，2011，41（5）：618-637.

LIU Jun-lai，JI Mo，SHEN Liang，et al.Early Cretaceous Extensional Structures in the Liaodong Peninsula：Structural Associations，Geochronological Constraints and Regional Tectonic Implications[J].Science China：Earth Sciences，2011，41（5）：618-637.

[16] 關(guān)會(huì)梅，劉俊來，紀(jì) 沫，等.遼寧南部萬福變質(zhì)核雜巖的發(fā)現(xiàn)及其區(qū)域構(gòu)造意義[J].地學(xué)前緣，2008，15（3）：199-208.

GUAN Hui-mei，LIU Jun-lai，JI Mo，et al.Discovery of the Wanfu Metamorphic Core Complex in Southern Liaoning and Its Regional Tectonic Implication[J].Earth Science Frontiers，2008，15（3）：199-208.

[17] 申 亮，劉俊來，胡 玲，等.遼東半島大營(yíng)子拆離斷層系及其區(qū)域構(gòu)造意義[J].中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)，2011，41（4）：437-451.

SHEN Liang，LIU Jun-lai，HU Ling，et al.The Da-yingzi Detachment Fault System in Liaodong Peninsula and Its Regional Tectonic Significance[J].Science China：Earth Sciences，2011，41（4）：437-451.

[18] 李三忠，劉建忠，趙國(guó)春，等.華北克拉通東部地塊中生代變形的關(guān)鍵時(shí)限及其對(duì)構(gòu)造的制約：以膠遼地區(qū)為例[J].巖石學(xué)報(bào)，2004，20（3）：633-646.

LI San-zhong，LIU Jian-zhong，ZHAO Guo-chun，et al.Key Geochronology of Mesozoic Deformation in the Eastern Block of the North China Craton and Its Constraints on Regional Tectonics：A Case of Jiaodong and Liaodong Peninsula[J].Acta Petrologica Sinica，2004，20（3）：633-646.

[19] 遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告（丹東市K51C004003和東港市K51001003）[R].沈陽：遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，2003.

Geological Survey Institute of Liaoning Province.Report on Regional Geological of the Peoples Republic of China （Dandong K51C004003 and Donggang K51001003）[R].Shenyang：Geological Survey Institute of Liaoning Province，2003.

[20] LIU Y S，HU Z C，ZONG K Q，et al.Reappraisement and Refinement of Zircon U-Pb Isotope and Trace Element Analyses by LA-ICP-MS[J].Chinese Science Bulletin，2010，55（15）：1535-1546.

[21] ANDERSEN T.Correction of Common Lead in U-Pb Analyses That Do Not Report 204Pb[J].Chemical Geology，2002，192（1/2）：59-79.

[22] LUDWING K R.Users Manual for ISOPLOT/EX（Rev.2.49）：A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[R].Berkeley：Berkeley Geochronology Center，2001.

[23] TUTTLE O F，BOWEN N L.Origin of Granite in the Light of Experimental Studies in the System NaAlSi3O8-KAlSi3O8-SiO2-H2O[J].Memoir of the Geological Society of America，1958，74：1-146.

[24] CHAPPELL B，WHITE A J R.Two Contrasting Granite Types[J].Pacific Geology，1974，8：173-174.

[25] PECCERILLO A，TAYLOR S R.Geochemistry of Eocene Calc-alkaline Vocanic Rocks from the Kastamonu Area，Northern Turkey[J].Contributions to Mineralogy and Petrology，1976，58（1）：63-81.

[26] IRVINE T H，BARAGAR W R A.A Guide to the Chemical Classification of the Common Volcanic Rocks[J].Canadian Journal of Earth Sciences，1971，8（5）：523-548.

[27] RICKWOOD P C.Boundary Lines with Petrologic Diagrams Which Use Oxides of Major and Minor Elements [J].Lithos，1989，22（4）：247-263.

[28] 陳培榮，章邦桐，孔興功，等.贛南寨背A型花崗巖體的地球化學(xué)特征及其構(gòu)造地質(zhì)意義[J].巖石學(xué)報(bào)，1998，14（3）：289-298.

CHEN Pei-rong，ZHANG Bang-tong，KONG Xing-gong，et al.Geochemical Characteristics and Tectonic Implication of Zhaibei A-type Granitic Intrusives in South Jiangxi Province[J].Acta Petrologica Sinica，1998，14（3）：289-298.

[29] 陳培榮，華仁民，章邦桐，等.南嶺燕山早期后造山花崗巖類：巖石學(xué)制約和地球動(dòng)力學(xué)背景[J].中國(guó)科學(xué)：D輯，地球科學(xué)，2002，32（4）：279-289.

CHEN Pei-rong，HUA Ren-min，ZHANG Bang-tong，et al.Early Yanshanian Post-orogenic Granitoids in the Nanling Region：Petrological Constraints and Geodynamic Setting[J].Science in China：Series D，Earth Sciences，2002，32（4）：279-289.

[30] 陳培榮，周新民，張文蘭，等.南嶺東段燕山早期正長(zhǎng)巖-花崗巖雜巖的成因和意義[J].中國(guó)科學(xué)：D輯，地球科學(xué)，2004，34（6）：493-503.

CHEN Pei-rong，ZHOU Xin-min，ZHANG Wen-lan，et al.Origin and Significance of Early Yanshanian Syenite-granite Complex from Eastern Nanling [J].Science in China：Series D，Earth Sciences，2004，34（6）：493-503.

[31] MARKS M，HALAMA R，WENZEL T，et al.Trace Element Variations in Clinopyroxene and Amphibole from Alkaline to Peralkaline Syenites and Granites：Implications for Mineral-melt Trace-element Partitioning[J].Chemical Geology，2004，211（3/4）：185-215.

[32] 張紹立，王聯(lián)魁，朱為方，等.用磷灰石中稀土元素判別花崗巖成巖成礦系列[J].地球化學(xué)，1985（1）：45-57.

ZHANG Shao-li，WANG Lian-kui，ZHU Wei-fang，et al.Use of REE in Apatites to Distinguish the Petrogeno-mineralization Series of Granitic Rocks[J].Geochimica，1985（1）：45-57.

[33] 趙振華，熊小林，韓小東.花崗巖稀土元素四分組效應(yīng)形成機(jī)理探討[J].中國(guó)科學(xué)：D輯，地球科學(xué)，1999，29（4）：331-338.

ZHAO Zhen-hua，XIONG Xiao-lin，HAN Xiao-dong.Discussion on the Forming Mechanism of Tetrad Effects of Granite REE[J].Science in China：Series D，Earth Sciences，1999，29（4）：331-338.

[34] 楊富貴，王中剛，劉叢強(qiáng)，等.西北準(zhǔn)噶爾地區(qū)堿性花崗巖體中角閃石的地質(zhì)地球化學(xué)意義[J].礦物學(xué)報(bào)，1999，19（1）：70-76.

YANG Fu-gui，WANG Zhong-gang，LIU Cong-qiang，et al.Geological and Geochemical Significance of Hornblendes from Alkali Granitoids in Northern and Western Junggar，Xinjiang，China[J].Acta Mineralogica Sinica，1999，19（1）：70-76.