吉林永吉地區(qū)南樓山組火山巖鋯石U-Pb年代學(xué)及地球化學(xué)特征

，， ，， ，，

(1.山東科技大學(xué) 山東省沉積成礦作用與沉積礦產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266590；2.山東科技大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266590)

吉林永吉地區(qū)南樓山組火山巖鋯石U-Pb年代學(xué)及地球化學(xué)特征

韓作振1,2，閆俊磊1,2，劉輝1,2，宋志剛1,2，韓梅1,2，鐘文建1,2，李晶晶1,2

(1.山東科技大學(xué) 山東省沉積成礦作用與沉積礦產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266590；2.山東科技大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266590)

通過對吉林永吉地區(qū)南樓山組玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r中鋯石陰極發(fā)光圖像分析，鋯石晶形較好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較清晰，具有中基性巖典型的板狀環(huán)帶，且Th/U比值較高，介于0.73～1.52，反映了其巖漿成因的特點(diǎn)。LA-ICP-MS U-Pb測年結(jié)果顯示，12個(gè)測點(diǎn)的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為176.6±3.8 Ma，表明玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的形成時(shí)代為早—中侏羅世。地球化學(xué)分析結(jié)果顯示，玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r中相對富集輕稀土元素和大離子親石元素，而相對虧損重稀土元素和高場強(qiáng)元素，反映了島弧或活動(dòng)大陸邊緣火山巖的特點(diǎn)；在Th-Ta-Hf/3三角圖和Th/Yb-Ta/Yb構(gòu)造環(huán)境判別圖中，投點(diǎn)集中在陸緣弧型鈣堿性火山巖區(qū)，揭示其形成于與大洋俯沖作用相關(guān)的構(gòu)造背景，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化，其形成于古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖背景下。

早—中侏羅世；玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r；鋯石U-Pb定年；地球化學(xué)；古太平洋

中國東北地區(qū)在構(gòu)造位置上處于中亞造山帶東段，夾于華北板塊、西伯利亞板塊和太平洋板塊之間，由多個(gè)微地塊(從西向東依次為額爾古納地塊、興安地塊、松嫩—張廣才嶺地塊、佳木斯地塊等)在前中生代拼合成統(tǒng)一板塊(圖1(a))[1-4]。古生代—中生代期間該地區(qū)受到西伯利亞板塊、華北板塊和古亞洲洋板塊的相互作用，經(jīng)歷了古亞洲洋的閉合[5-7]，中生代期間發(fā)生古亞洲洋構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換[8-9]。目前關(guān)于兩大構(gòu)造域轉(zhuǎn)換的時(shí)限仍存在較大爭議，對古太平洋板塊俯沖開始的時(shí)間尚無統(tǒng)一認(rèn)識，主要存在兩種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為古太平洋板塊俯沖開始的時(shí)間為晚三疊世[9-10]；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為古太平洋板塊俯沖開始的時(shí)間為早—中侏羅世[11-12]。產(chǎn)生上述爭議的主要原因是對該地區(qū)中生代火山巖的形成時(shí)代、空間展布及構(gòu)造背景認(rèn)識不同。鑒于此，選取吉林中部永吉縣大黑山地區(qū)南樓山組火山巖作為研究對象，結(jié)合火山巖的巖石學(xué)特征、年代學(xué)特征以及地球化學(xué)特征，確定火山巖的形成時(shí)代，探討形成時(shí)的構(gòu)造背景，為古太平洋板塊在該區(qū)的構(gòu)造演化提供依據(jù)。

(圖(a)據(jù)Wu等(2007)修改；圖(b)據(jù)吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所1∶50 000吉林市幅修改)圖1 中國東北地區(qū)構(gòu)造單元和吉林大黑山地區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Tectonic units of Northeast China and geological map of Daheishan area, Jilin

1 地質(zhì)背景與樣品描述

研究區(qū)位于吉林省中部永吉縣境內(nèi)。在大地構(gòu)造位置上，位于松嫩—張廣才嶺地塊的最南緣以及華北板塊北緣的東段，西鄰松遼盆地，南東部則以敦密斷裂帶為界與華北板塊相隔，是古亞洲洋和古太平洋兩大構(gòu)造域的交匯部位(圖1(a))。研究區(qū)出露地層主要為下古生界頭道溝組、石炭系磨盤山組、二疊系范家屯組以及侏羅系南樓山組[13]。頭道溝組為一套變質(zhì)的由碎屑巖、碳酸鹽及基性、中性、酸性火山巖組成的海相火山—沉積巖，巖性主要為陽起石巖，變中、酸性火山巖；磨盤山組巖性主要為灰黑色角巖、細(xì)砂巖夾灰?guī)r透鏡體和白色糖粒狀大理巖；范家屯組主要巖性為含礫粗砂巖、砂巖、粉砂巖夾厚層灰?guī)r。南樓山組是1978年由吉林地礦局[14]在樺甸縣發(fā)現(xiàn)并命名的一套中酸性火山巖，包括上下兩段：下段主要由中酸性角礫玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r、玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r及安山巖組成；上段主要由流紋巖、英安巖和少量玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r組成[36]。

研究區(qū)火山巖樣品采自吉林中部永吉縣大黑山地區(qū)南樓山組上段，采樣點(diǎn)坐標(biāo)為(N43°31′50″, E126°17′5″)(圖1(b))。結(jié)合野外觀察及顯微鏡下鑒定，將巖石定名為玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r。玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r新鮮斷面呈灰綠色，塊狀構(gòu)造(圖2(a)、2(b))，主要由晶屑、巖屑和火山灰組成。晶屑成分主要為長石、石英以及少量黑云母，呈棱角狀-次棱角狀，粒度為0.05～2 mm，約占巖石總量15%～20%。其中長石主要為斜長石，見明顯的聚片雙晶，粒度為0.05～2 mm；石英呈不規(guī)則狀及棱角狀，粒度0.05～0.6 mm；黑云母含量較少，粒度大小不等，小者0.05 mm，大者0.6 mm；巖屑少量，主要由粒度小于2 mm的火山碎屑物組成，其成分可能為安山巖，呈不規(guī)則狀。火山灰約占巖石總量的75%～80%，不均勻分布于巖石中。巖石中還有少量不透明礦物呈稀疏狀分布?；鹕剿樾急换鹕交夷z結(jié)(圖2(c)、2(d))。

(a)、(b) 野外照片；(c)、(d) 正交偏光下照片；Qz—石英；Pl—長石；Bi—黑云母；L—巖屑；Mag—磁鐵礦圖2 玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r野外照片和鏡下照片

2 分析方法

2.1 年代學(xué)分析方法

所采樣品(DHS-1)的破碎及鋯石挑選工作在河北省廊坊市區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所進(jìn)行；樣品中的鋯石制靶和陰極發(fā)光圖像(CL圖像)的采集在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成；鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)試驗(yàn)室完成。實(shí)驗(yàn)原理及流程詳見文獻(xiàn)[15-17]。采用國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500為外標(biāo)，同時(shí)使用鋯石中含量穩(wěn)定的29Si為內(nèi)標(biāo)，鋯石測定過程中激光束斑直徑為30 μm。實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)根據(jù)Anderson(2002)[18]方法進(jìn)行普通鉛校正，最后運(yùn)用Isoplot3(2006)程序繪制諧和圖。

2.2 主微量元素分析方法

主量元素和微量元素的分析是在山東省國土資源部濟(jì)南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心完成的，主量元素分析中，SiO2含量的分析采用動(dòng)物膠凝聚重量法、Al2O3含量的分析采用二甲酚橙法、其余氧化物的含量使用全譜直讀光譜儀進(jìn)行測定。對微量元素含量的分析采用IRIS-Intrepid2型等離子體光譜儀、雙道原子熒光光譜儀(AFS-820)和電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS XSeries2)進(jìn)行測定[19]。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年齡測定結(jié)果

對吉林永吉縣大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r(DHS-1)進(jìn)行了鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年，部分鋯石陰極發(fā)光圖像(CL)如圖3所示，U-Pb年齡諧和圖見圖4，鋯石的LA-ICP-MS U-Pb分析結(jié)果見表1。

表1 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)rLA-ICP-MS鋯石U-Pb分析結(jié)果Tab.1 LA-ICP-MS U-Pb zircon analytical data of the Daheishan basaltic-andestic tuffs

圖3 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r中鋯石的陰極發(fā)光圖像

圖4 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r中鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡諧和圖Fig.4 Concordia diagram showing LA-ICP-MS zircon U-Pb dating date of the Daheishan basaltic-andestic tuffs

玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r(DHS-1)中鋯石CL圖像顯示，12粒鋯石晶形較好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，發(fā)育中基性巖典型的板狀環(huán)帶。玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r(DHS-1)中鋯石Th/U 比值較高，介于0.73～1.52之間，反映了巖漿成因的特點(diǎn)[20-21]。樣品12個(gè)測點(diǎn)的206Pb/238U年齡值介于165±3 ～186±4 Ma之間，12個(gè)測點(diǎn)均落在諧和線上及其附近，加權(quán)平均年齡為176.6±3.8 Ma(MSWD=3.0，n=12)(圖4)，表明玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的形成時(shí)代為早—中侏羅世。

3.2 主微量元素測定結(jié)果

吉林永吉縣大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r(DHS-4、DHS-5)的主量元素和微量元素分析結(jié)果見表2。

表2 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r主量元素(%)和微量元素(μg·g-1)組成Tab.2 Major(%) and trace element(μg·g-1)data of the Daheishan basaltic-andestic tuffs

3.2.1 主量元素特征

大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)rSiO2含量為54.64%～56.00%，Al2O3含量較高，為17.40%～17.44%，鋁飽和指數(shù)A/CNK為0.88～1.0，TiO2含量為1.05%～1.07%，Mg#值為36.5～38.7。Na2O含量為2.96%～3.43%，K2O含量為0.51%～0.57%，Na2O/K2O≈5.86，該樣品具有高鈉低鉀的特征，在TAS圖解中該樣品投在玄武安山巖中(圖5(a))；在SiO2-K2O變異圖解中，該巖石顯示低鉀(拉斑)系列(圖5(b))。

圖5 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r巖石化學(xué)分類圖解

3.2.2 微量元素特征

大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r樣品稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分配模式具有明顯的輕稀土富集、重稀土虧損型的右傾式稀土元素配分型式(圖6(a))，輕重稀土元素分餾明顯，分布曲線表現(xiàn)為輕稀土具有較大斜率。稀土元素總量(∑REE)介于119.2～122.9 μg·g-1，輕稀土元素(LREEs)總量介于98.5～102.2 μg·g-1，重稀土元素(HREEs)總量約20.7 μg·g-1，LREE/HREE比值介于4.8～4.9，(La/Yb)N比值介于4.2～4.4，同時(shí)存在較弱的Eu負(fù)異常(δEu=0.69～0.82)，Ce異常為0.97。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖6(b))，大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r相對富集大離子親石元素(LILEs，如Ba、Th、U等)，高場強(qiáng)元素(HFSEs，Nb、Ti、P等)相對虧損。

(圖a標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton,1984；圖b標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and Mc Donough, 1989)[25-26]圖6 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖與微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle normalized trace element spider diagrams of the Daheishan basaltic-andestic tuffs

4 討論

4.1 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的形成時(shí)代

關(guān)于南樓山組的時(shí)代歸屬存在較多爭議。1978年吉林地礦局二所[13-14]對樺甸縣開展1∶5萬常山屯、賀家屯幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)，將一套中酸性火山巖命名為南樓山組，依據(jù)巖石組合劃分了下段角礫凝灰?guī)r段和上段流紋巖段，并據(jù)流紋巖樣的K-Ar同位素年齡176.1 Ma，將其地質(zhì)年代劃為中侏羅世；吉林地礦局二所(1980年)在五里河子、永吉縣幅1∶5萬區(qū)調(diào)時(shí)，將區(qū)內(nèi)不含沉積夾層的中酸性火山巖定為南樓山組，時(shí)代歸于侏羅系下統(tǒng)；吉林地礦局區(qū)調(diào)所(1986年)在磐石縣幅1∶5萬區(qū)調(diào)中，依據(jù)擋石河北山所獲化石及區(qū)域?qū)Ρ龋瑢⒛蠘巧浇M定為晚三疊世；吉林地礦局區(qū)調(diào)所(1988年)在吉林市幅1∶5萬區(qū)調(diào)中，依據(jù)植物化石碎片，定時(shí)代為早侏羅世；吉林地礦局區(qū)調(diào)所(1989年)在煙筒山鎮(zhèn)和石咀鎮(zhèn)幅1∶5萬區(qū)調(diào)中，對南石北英安巖和老牛槽安山巖獲得全巖K-Ar年齡分別為178.7 Ma和167.6 Ma；吉林地礦局二所(1990年)在榆木橋子幅1∶5萬區(qū)調(diào)中，對黑峰頂子英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r全巖K-Ar同位素測年結(jié)果為173.9 Ma；吉林省巖石地層(1997年)，將南樓山組時(shí)代定為早侏羅世；陳躍軍對南樓山建組剖面的北大湖南大嶺輝石安山巖和二道溝流紋巖進(jìn)行了鋯石U-Pb測年，測試結(jié)果分別為179.4±1.1 Ma和174.0±3.4 Ma[27]；吉林地礦局區(qū)調(diào)所(2008年)在吉林市幅1∶25萬區(qū)調(diào)中，將分布于吉林中部磐石—永吉一帶的中酸性火山巖歸于南樓山組，時(shí)代為早侏羅世。由于區(qū)域地層對比方法和全巖K-Ar測年方法對地層時(shí)代的準(zhǔn)確限定存在不足，導(dǎo)致對南樓山組的形成時(shí)代存在不同認(rèn)識。因此，利用鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年對南樓山組的時(shí)代進(jìn)行限定。

大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的鋯石CL圖像顯示，所測樣品的鋯石均為自形晶或半自形晶，短柱狀或柱狀，具有中基性巖典型的板狀環(huán)帶，玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r(DHS-1)中鋯石Th/U比值大于0.1，介于0.73～1.52，反映了巖漿成因的特點(diǎn)。該樣品12個(gè)測點(diǎn)的206Pb/238U年齡值介于165±3～186±4 Ma之間，全部測點(diǎn)均落在諧和線上及其附近，其加權(quán)平均年齡為176.6±3.8 Ma(MSWD=3.0，n=12)(圖4)，表明玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的形成時(shí)代應(yīng)為早—中侏羅世，大黑山凝灰?guī)r所在地區(qū)存在早—中侏羅世火山噴發(fā)事件。

南樓山組建組時(shí)依據(jù)流紋巖的全巖K-Ar同位素年齡176.1 Ma 將其劃為中侏羅世，后來北大湖二道溝流紋巖的鋯石U-Pb年齡為174.0±3.4 Ma，與K-Ar同位素年齡基本一致，而本文采自南樓山組上段玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的鋯石U-Pb年齡為176.6±3.8 Ma，與上述年齡基本吻合，代表了南樓山組上火山巖段的噴發(fā)峰期，表明吉中地區(qū)早—中侏羅世存在一次火山噴發(fā)事件。

4.2 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r形成的構(gòu)造環(huán)境

地球化學(xué)分析結(jié)果表明，大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分配模式整體表現(xiàn)為富集輕稀土元素、虧損重稀土元素的右傾型；在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中，顯示富集Ba、Th、U等大離子親石元素，虧損Nb、Ti、P等高場強(qiáng)元素的特點(diǎn)(圖6)?？傮w特征與俯沖消減有關(guān)的島弧或活動(dòng)大陸邊緣火山巖的地球化學(xué)特征相似。大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的Al2O3含量17.40%～17.44%(>13%)，CaO含量6.40%～7.39%(>1.73%)，K2O含量0.51%～0.57%(<4%)，ALK(Na2O+K2O)含量3.5%～4.0%(<8%)，顯示其具有火山弧火山巖的地球化學(xué)特征[28]。微量元素中，Zr/Y的比值為7.04～8.04，符合大陸邊緣安山巖Zr/Y值在4～12之間的化學(xué)特征[29]，La/Nb比值1.98～2.98(平均為2.48)，總體符合活動(dòng)大陸邊緣La/Nb比值高于2的特征[30]。在Th-Ta-Hf/3三角圖解(圖7(a))[31]中，樣品投點(diǎn)在鈣堿性玄武巖區(qū)內(nèi)，而非島弧拉斑玄武巖系列；在Th/Yb-Ta/Yb圖解(圖7(b))[32]中，樣品投點(diǎn)在陸緣弧火山巖區(qū)，同時(shí)表現(xiàn)出活動(dòng)大陸邊緣的特征。綜上所述，大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r具有陸緣弧型鈣堿性火山巖的特征，其形成可能與古大洋俯沖作用相關(guān)。

近年來，葛文春[33]對永吉縣大黑山鉬礦的花崗質(zhì)巖體進(jìn)行了一系列研究，SHRIMP鋯石U-Pb測年結(jié)果為170～175 Ma，該區(qū)出露的巖石具有活動(dòng)大陸邊緣火山巖的組合特征，推測吉中地區(qū)大黑山鉬礦的形成與古太平洋板塊俯沖相關(guān)；Zhang et al[34]同樣對大黑山地區(qū)輝鉬礦花崗質(zhì)巖體進(jìn)行了Re-Os同位素測年，所得年齡介于166.9±2.4～169.6±2.5 Ma，并推測該區(qū)早—中侏羅世處于古太平洋板塊西向俯沖階段；張海洪等[35]對長春市雙陽黑頂子流紋巖和吉林市大葦子溝安山巖進(jìn)行了相關(guān)研究，得出該地區(qū)火山巖中的鋯石有明顯的巖漿成因，鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年結(jié)果分別為192±2 Ma和172±1 Ma，為早—中侏羅世，其安山巖—流紋巖組合與活動(dòng)大陸邊緣火山巖組合[36]類似，揭示了吉中地區(qū)小蜂蜜頂子組火山巖的形成與古太平洋板塊的俯沖相關(guān)；孫罡等[37]對吉中地區(qū)南樓山組建組剖面進(jìn)行了相關(guān)研究，分別在北大湖二道溝采集了流紋巖、南大嶺采集了安山巖，鋯石U-Pb測年結(jié)果分別為174.0±3.4、179.4±1.1 Ma，其安山巖—流紋巖組合同樣與活動(dòng)大陸邊緣火山巖組合相似，代表了早—中侏羅紀(jì)兩期不同的火山噴發(fā)事件；雷聰聰[38]對吉林東部延邊地區(qū)沙松頂子巖體和月山洞巖體進(jìn)行的鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果分別為175.6±1.1 Ma和178.4±1.2 Ma，并認(rèn)為延邊地區(qū)早侏羅世的中基性巖漿活動(dòng)與古太平洋板塊的俯沖作用有關(guān)；楊彥辰和陳靜等[39-40]對小興安嶺—張廣才嶺成礦帶的霍吉河、鹿鳴及翠嶺鉬礦床成礦巖體進(jìn)行了相關(guān)研究，鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果顯示該礦體形成于176±2.2 Ma～186±1.7 Ma，并認(rèn)為小興安嶺—張廣才嶺成礦帶鉬礦床的形成與古太平洋板塊的俯沖相關(guān)；吉黑東部(東寧—汪清—琿春—線) 發(fā)現(xiàn)了一系列早—中侏羅世(173～190 Ma)鈣堿性火山巖組合[41-42]，為古太平洋板塊開始俯沖的時(shí)間提供了依據(jù)，而小興安嶺—張廣才嶺地區(qū)也發(fā)育了同時(shí)代雙峰式火成巖組合[43]，從吉黑東部到小興安嶺—張廣才嶺地區(qū)，SiO2和K2O的含量顯示了成分極性的變化，揭示了早—中侏羅世古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖的開始。

IAB—島弧玄武巖；ITA—島弧拉斑系列；ICA—島弧鈣堿系列；SHO—島弧橄欖玄粗巖系列；WPB—板內(nèi)玄武巖；MORB—洋中脊玄武巖；TH—拉斑玄武巖；TR—過渡玄武巖；ALK—堿性玄武巖圖7 大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r構(gòu)造環(huán)境判別圖

綜上所述，吉林中部地區(qū)早—中侏羅世為活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境，早—中侏羅世玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r形成于古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖過程中。

5 結(jié)論

基于華北板塊北緣東段吉林永吉地區(qū)大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的U-Pb年代學(xué)和巖石地球化學(xué)特征的分析，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化歷史，得出以下認(rèn)識：

1) 鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果表明，吉林永吉地區(qū)大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r的形成年齡為176.6±3.8 Ma，地層時(shí)代為早—中侏羅世。

2) 巖石地球化學(xué)特征研究顯示，玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r相對富集大離子親石元素(LILEs，如Ba、Th、U等)，虧損高場強(qiáng)元素(HFSEs，Nb、Ti、P等)，并存在弱的Eu負(fù)異常。

3) 結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化史及本文分析，早—中侏羅世吉林中部地區(qū)為活動(dòng)大陸邊緣，大黑山玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r是古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖過程中形成的。

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ZirconU-PbChronologicalandGeochemicalCharacteristicsofVolcanicRocksfromtheNanloushanFormationinYongjiArea,JilinProvince

HAN Zuozhen1,2, YAN Junlei1,2, LIU Hui1,2, SONG Zhigang1,2, HAN Mei1,2, ZHONG Wenjian1,2, LI Jingjing1,2

(1.Key Laboratory of Depositional Mineralization & Sedimentary Mineral of Shandong Province, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China; 2.College of Earth Science and Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China)

This paper analyzed the zircon U-Pb chronological and geochemical characteristics of volcanic rocks from the Nanloushan Formation in Yongji area, Jilin Province. The CL images of zircons from the basaltic-andestic tuffs show that the zircons are in good shapes with clear internal structures, typical magma concussion growth zoning, and high Th/U ratios (0.73-1.52), indicating a magmatic origin. LA-ICP-MS U-Pb dating results show that the weighted mean age of the 12 measured points of206Pb/238U is 176±3.8 Ma, indicating that the formation age of the basaltic-andestic tuffs was Early-Middle Jurassic. Geochemical analyses show that the basaltic-andestic tuffs are rich in LREEs and LILEs but poor in HSFEs, indicating characteristics of island arc or active continental margin volcanic rocks. The plotted points concentrate within the continental arc calc-alkaline volcanic rocks field in the Th-Ta-Hf/3 tectonic discrimination diagrams and the Th/Yb-Ta/Yb triangular diagram, indicating that they were formed in a subduction-related tectonic setting. Combined with regional tectonic evolution, this paper suggests that the basaltic-andestic tuffs were formed in the background of local tension setting that related to the subduction of the Paleo-Pacific Oceanic Plate to the Eurasian Continental plate.

Early-Middle Jurassic; basaltic-andestic tuff; U-Pb dating of zircons; geochemistry; Paleo-Pacific Ocean

2017-04-21

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41372108); 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20133718130001)；山東科技大學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃資助(2015TDJH101)

韓作振(1965—),男,河南新鄉(xiāng)人,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事沉積地層學(xué)方面的研究. E-mail:hanzz@163.com

韓作振,閆俊磊,劉輝,等.吉林永吉地區(qū)南樓山組火山巖鋯石U-Pb年代學(xué)及地球化學(xué)特征[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2018,37(1):10-19.

HAN Zuozhen, YAN Junlei, LIU Hui,et al. Zircon U-Pb chronology and geochemical characteristics of volcanic rocks from the Nanloushan formation in Yongji area，Jilin province[J].Journal of Shandong University of Science and Technology(Natural Science),2018,37(1):10-19.

P588.14

A

1672-3767(2018)01-0010-10

10.16452/j.cnki.sdkjzk.2018.01.002

傅 游)