醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖核部晚中生代花崗巖成因及地質(zhì)意義

梁鍵婷, 歐陽(yáng)志俠，張 瑩, 李建波,曾 濤,周智超

(1. 東華理工大學(xué)， 江西 南昌 330029; 2. 廣東省有色地質(zhì)勘查院， 廣東 廣州 510000； 3. 中陜核工業(yè)集團(tuán) 二一八大隊(duì)有限公司， 陜西 西安 710100)

我國(guó)華北及鄰區(qū)典型伸展構(gòu)造 (變質(zhì)核雜巖)因發(fā)育時(shí)間長(zhǎng)、規(guī)模大，為世界之罕見，它們可能是中生代華北克拉通破壞(巖石圈減薄)的淺部表現(xiàn)和響應(yīng)(Zhangetal., 2000； 鄭亞東等, 2000； Wangetal., 2005， 2006； 王濤等， 2007； 王彥斌等， 2010； 李舢等， 2010)。近十幾年來，研究者主要側(cè)重于報(bào)道各個(gè)變質(zhì)核雜巖的幾何形態(tài)、構(gòu)造組成、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征及構(gòu)造背景 (馬寅生等， 1999； Wangetal., 2002; Darbyetal., 2004； Liuetal., 2005; 劉俊來等， 2006; 紀(jì)沫等， 2009)，而對(duì)變質(zhì)核雜巖的巖漿作用研究較少，對(duì)其中花崗巖的研究也主要集中在年代學(xué)方面(Davisetal., 1996， 1998， 2002； 羅鎮(zhèn)寬等， 2001； 李永剛等， 2003 ； Wangetal., 2004， 2005； 劉翠等， 2004； 郭春麗等，2004； Dengetal., 2004; Wuetal., 2005， 2006； 吳福元等， 2006； 杜建軍等， 2007； 楊進(jìn)輝等， 2007； Yangetal., 2007； Linetal., 2008； 紀(jì)沫等， 2009； 歐陽(yáng)志俠等， 2010； 康月藍(lán)等， 2018)。醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖為一形成于中晚侏羅世—早白堊世的地質(zhì)體，主要由核部的變質(zhì)核、韌性拆離帶及其上盤的未變質(zhì)巖系組成。前人對(duì)醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖的研究工作主要關(guān)注韌性拆離帶的變形期次(張宏等, 2004； 李剛等, 2010, 2012, 2013a, 2016； 張必龍等， 2011； Linetal., 2012)、變形機(jī)制和剪切作用類型(Lietal., 2016 )以及變形的年代學(xué)(張曉輝等， 2002； 吳福元等， 2006； 張必龍等， 2012 ； 李剛等， 2012， 2013b， 2016) 等方面， 認(rèn)為NE-SW地殼縮短加厚事件(純剪切)、早白堊世NW-SE向地殼伸展(簡(jiǎn)單剪切)及核雜巖核部巖漿上侵(純剪切)等是制約醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖形成的主導(dǎo)因素，而對(duì)變質(zhì)核主要組成部分的核部花崗巖體的研究相對(duì)較弱。歐陽(yáng)志俠 (2010)對(duì)醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖核部晚中生代花崗巖進(jìn)行了巖石學(xué)、主微量元素和稀土元素研究，認(rèn)為研究區(qū)花崗巖為準(zhǔn)鋁-弱過鋁高鉀鈣堿性系列Ⅰ型花崗巖；區(qū)域尺度的研究成果顯示，華北北緣包括醫(yī)巫閭山在內(nèi)的大部分變質(zhì)核雜巖形成于加厚地殼的伸展垮塌作用(鄭亞東等， 2005； 劉俊來等， 2006， 2020； Linetal., 2012)，這一結(jié)果暗示，作為變質(zhì)核主要組成部分的核部花崗巖應(yīng)來源于古老地殼的部分熔融。雖然Zhang等(2014)對(duì)研究區(qū)醫(yī)巫閭山巖體和海棠山巖體進(jìn)行的Sr-Nd同位素及鋯石Hf同位素研究結(jié)果表明， (87Sr/86Sr)i值介于0.705 41～0.705 77之間，εNd(t)值為-5.54～-1.78，認(rèn)為它們是殼幔相互作用的產(chǎn)物，但該結(jié)果并未考慮研究區(qū)花崗巖體變形期次及時(shí)代，因?yàn)椴煌瑯?gòu)造背景的花崗巖可能記錄了不同的同位素組成，而這對(duì)反演研究區(qū)的構(gòu)造演化尤其重要。因此，筆者在充分收集前人資料基礎(chǔ)上，依據(jù)核雜巖核部花崗巖體的變形程度，分別對(duì)同侵位變形花崗巖體和變形后侵位花崗巖體的同位素特征進(jìn)行了研究，從而探討其巖漿源區(qū)及巖石成因，以揭示花崗巖體在核雜巖剝露過程中的構(gòu)造響應(yīng)及其與變質(zhì)核雜巖的成因聯(lián)系，為理解變質(zhì)核雜巖的構(gòu)造演化歷史提供更加豐富的同位素地球化學(xué)信息。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 地質(zhì)背景及研究區(qū)概況

醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖位于華北地塊北緣燕山造山帶的東端、中生代大型走滑斷裂郯廬斷裂的西側(cè)(圖1a)，由太古宙變質(zhì)雜巖、晚侏羅世-早白堊世巖體的變質(zhì)核、韌性拆離帶和上盤未變質(zhì)巖系組成。該區(qū)經(jīng)歷了克拉通結(jié)晶基底形成、克拉通蓋層演化和中新生代陸內(nèi)造山等多個(gè)構(gòu)造演化階段，變形歷史復(fù)雜，是燕山造山帶的重要組成部分。

圖 1 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖晚中生代花崗巖分布圖[據(jù)Darby等(2004)修改]Fig. 1 Geological map of the Late Mesozoic granitoids of the Yiwulüshan MCC (after Darby et al., 2004)

古生代研究區(qū)處于與整個(gè)華北陸塊相似的克拉通型蓋層的穩(wěn)定發(fā)育階段，只有其北部邊緣受到鄰區(qū)古生代構(gòu)造-巖漿事件的一定影響(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989)。中新生代時(shí)期發(fā)生強(qiáng)烈的造山作用，處于陸內(nèi)造山階段盆地-山脈或盆-嶺構(gòu)造相互對(duì)立和協(xié)調(diào)發(fā)展過程中，印支及燕山期形成不同時(shí)期的構(gòu)造-巖漿帶與火山沉積盆地群(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1989)。

醫(yī)巫閭山所在的遼西東南部地區(qū)花崗質(zhì)巖漿作用較為發(fā)育，除研究區(qū)由北向南出露海棠山巖體、大石頭溝巖體、醫(yī)巫閭山巖體(可分為6個(gè)單元)、觀音洞山巖體、尖砬子巖體、石山巖體 (圖1b、表1) 外，還包括堿廠-舊門巖體及楊家杖子巖體。建立研究區(qū)及鄰區(qū)花崗巖的年代學(xué)格架，有助于理解研究區(qū)中生代以來地殼伸展減薄與構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折。

醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖核部與蓋層之間的拆離斷層貫穿整個(gè)研究區(qū)，沿著中新元古界蓋層和太古宇變質(zhì)核的接觸界線展布，為波瓦狀低角度正斷層，斷層拆離面產(chǎn)狀平緩，斷層帶內(nèi)巖石強(qiáng)烈變形，拆離面之上為蓋層底部過渡層和中新元古界低綠片巖相的糜棱巖帶，拆離面下為太古宇建平群片麻巖退變而成的糜棱巖。

1.2 花崗巖的年代學(xué)格架及巖石組合類型

遼西東南部地區(qū)花崗巖巖漿活動(dòng)大致可劃分為4期，巖漿活動(dòng)峰期在165～150 Ma (吳福元等， 2006)。醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖巖漿活動(dòng)的峰期與遼西東南部地區(qū)的花崗巖一致。依據(jù)核雜巖核部花崗巖的變形程度，可將其劃分為同變形侵位花崗巖與變形后侵位花崗巖兩期(表2)。醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖核部早期花崗巖的年齡為170～153 Ma，普遍發(fā)生韌性剪切變形，發(fā)育糜棱面理或片麻理。醫(yī)巫閭山巖體為同構(gòu)造早期巖體，醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖在163～153 Ma已開始活動(dòng)(馬寅生等， 1999)。石山巖體侵位于醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖主拆離斷層的瓦子峪拆離斷層中，未發(fā)生變形，其年齡123 Ma限定了醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖的最小形成時(shí)代，說明醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖的活動(dòng)時(shí)限在163～123 Ma之間(表2)。

早期，中晚侏羅世花崗質(zhì)巖體(176～152 Ma)。巖石類型主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二云母二長(zhǎng)花崗巖以及含石榴子石白云母花崗巖。由于后期韌性剪切作用，海棠山巖體普遍不同部位變形程度不一，晚期可見細(xì)粒花崗巖和閃長(zhǎng)巖侵入體。醫(yī)巫閭山巖體、觀音洞山巖體、尖砬子山均發(fā)育明顯的韌性剪切構(gòu)造，變形使其與周圍的太古宙雜巖不易區(qū)分，其中醫(yī)巫閭山巖體變形較弱，觀音洞山巖體、尖砬子山巖體靠近瓦子峪拆離斷層被改造成眼球狀糜棱巖。

晚期，早白堊世花崗質(zhì)巖體(126～123 Ma)。僅有石山巖體的南部和大石頭溝巖體出露，巖石類型為黑云母花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖。石山巖體侵入強(qiáng)韌性變形的太古宙雜巖中，巖體內(nèi)部含有未變形的閃長(zhǎng)質(zhì)包體和變形的太古宙雜巖捕虜體，未見片麻狀構(gòu)造。大石頭溝巖體未發(fā)生變形。此外，研究區(qū)早白堊世還發(fā)育大量的花崗質(zhì)脈體，但除羅鎮(zhèn)寬等(2001)報(bào)道排山樓金礦發(fā)育糜棱巖化閃長(zhǎng)斑巖脈和花崗斑巖外，未見該時(shí)期變形花崗質(zhì)脈體的報(bào)道。

醫(yī)巫閭山花崗巖呈灰白色，粗粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，多為黑云母二長(zhǎng)花崗巖，由斜長(zhǎng)石(20%～25%)、鉀長(zhǎng)石(20%～35%)、石英(20%～40%)、黑云母(3%～5%)、白云母(<1%)和磁鐵礦(<1%)等組成(圖2)，斜長(zhǎng)石呈自形-半自形板狀，聚片雙晶發(fā)育，可見環(huán)帶結(jié)構(gòu)偶見綠泥石化，鉀長(zhǎng)石自形-半自形板狀或粒狀，石英他形粒狀，粒度不等，黑云母呈片狀，零星分布。

圖 2 醫(yī)巫閭山花崗巖正交偏光顯微照片F(xiàn)ig. 2 Photomicrographs under crossed nicols of the Late Mesozoic granitoids in Yiwulüshan MCCBt—黑云母； Kfs—堿性長(zhǎng)石; Pl—斜長(zhǎng)石； Q—石英Bt—biotite; Kfs—K-feldspar; Pl—plagioclase; Q—quartz

2 采樣及分析方法

樣品采自醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖的6個(gè)巖體。對(duì)花崗巖新鮮樣品進(jìn)行篩選后，選取代表性樣品進(jìn)行了主量元素、微量元素、稀土元素和Sr-Nd同位素分析，其中主量、微量元素及稀土元素分析在北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素采用XRF進(jìn)行測(cè)定，測(cè)量精度優(yōu)于1%。微量元素和稀土元素采用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS) 進(jìn)行測(cè)定，Ta、Nb、Zr和Hf的測(cè)試精度為9%，其它元素測(cè)試精度達(dá)到5%。Sr-Nd同位素化學(xué)分析在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所使用MAT262完成，分別采用87Sr/86Sr=0.119 4、143Nd/144Nd=0.721 9進(jìn)行Sr和Nd同位素比值標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)標(biāo)標(biāo)樣NBS-987的87Sr/86Sr值為 0.710 243±12(2σ)，標(biāo)樣La Jolla 的143Nd/144Nd值為0.511 123 ±10 (2σ)。

3 分析結(jié)果

3.1 主量元素特征

醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖晚中生代花崗巖類主量元素分析結(jié)果見表3。早期和晚期花崗巖樣品的常量元素含量顯示出較好的一致性：晚期花崗巖SiO2含量為61.17%～74.02%，平均69.12%，具有富硅的特點(diǎn)； K2O+Na2O=7.34%～9.03%， 平均8.27%； K2O/Na2O=0.58～1.30,平均0.98； Al2O3=13.72%～18.41%,平均15.60%。早期花崗巖SiO2含量為71.79%～75.21%，平均73.21%； K2O+Na2O=8.04%～8.91%，平均8.60%；K2O/Na2O =0.65～0.91,平均0.78； Al2O3=14.41%～15.65%,平均14.86%。與早期花崗巖相比，晚期花崗巖的MgO含量(0.26%～1.37%，平均0.66%)相對(duì)較高。

表 1 醫(yī)巫閭山核雜巖晚中生代花崗質(zhì)侵入體特征Table 1 Characteristics of Late Mesozoic plutons in the Yiwulüshan MCC

表 2 醫(yī)巫閭山及遼西東南部地區(qū)花崗巖年代學(xué)數(shù)據(jù)表Table 2 Chronologic data of granites in Yiwulüshan and the southeast of western Liaoning

在A/NK-A/CNK圖解中所有樣品均落在準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)區(qū)，鋁飽和指數(shù)A/CNK值均小于1.1(圖3a)；在K2O-SiO2圖解中，本文所測(cè)所有樣品均落在高鉀鈣堿性系列區(qū)域(圖3b)。

圖 3 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖晚中生代主量元素圖解Fig. 3 Major elements diagrams of the Late Mesozoic granitoids in Yiwulüshan MCC

3.2 稀土元素與微量元素特征

醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖中的花崗巖類微量元素及稀土元素的分析結(jié)果見表3。

晚期花崗巖∑REE=89.33×10-6～139.58×10-6，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖 (圖4a) 上，各樣品曲線相似，明顯右傾， LREE相對(duì)富集，HREE相對(duì)虧損，(La/Yb)N=10.71～32.69，(La/Sm)N=3.31～9.30，(Gd/Yb)N=1.71～2.22，輕重稀土元素分餾中等，LREE較HREE分餾明顯，其中石山花崗巖具弱的Eu負(fù)異常(δEu=0.71～0.74)。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖解(圖4b)中，晚期花崗巖的配分模式近似一致，表現(xiàn)出具La、Hf、Zr、Sm正異常，虧損Ta、Nb、P、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素，高LREE(La=19.70×10-6～36.00×10-6之間)， HREE和Y含量低，Sr/Y值(58.58～74.88)較高，符合高Sr花崗巖的特征。

早期花崗巖稀土元素和微量元素特征較復(fù)雜。尖砬子山花崗巖、海棠山花崗巖與晚期花崗巖相似，∑REE=109.42×10-6～113.93×10-6， (La/Yb)N=21.01～27.65， (La/Sm)N=5.28～7.32，(Gd/Yb)N=1.77～3.27，輕重稀土元素分餾不明顯，LREE較HREE分餾明顯。Ba、Sr含量較高(Ba含量達(dá)1 351×10-6，Sr含量達(dá)743×10-6)，顯示高Sr花崗巖的性質(zhì)，且普遍具La、Hf、Zr、Sm正異常， Ta、Nb、P、Ti等元素負(fù)異常， LREE(La=23.90×10-6～24.60×10-6) 含量高， HREE和Y含量低，Sr/Y值(79.89～80.15) 較高，符合高Sr花崗巖的特征。而醫(yī)巫閭山花崗巖、觀音洞山花崗巖的稀土元素較其他樣品低，∑REE=37.72×10-6～41.37×10-6, (La/Yb)N=6.86～12.72, (La/Sm)N=3.56～5.60, (Gd/Yb)N=1.40～1.56，其中觀音洞山花崗巖的配分曲線較平坦(圖4a)，具有輕微的Eu負(fù)異常(δEu=0.73)；醫(yī)巫閭山巖體兩個(gè)樣品顯示出明顯的差異，樣品FX09717-10為二長(zhǎng)花崗巖，虧損HREE，具有明顯的Eu正異常(δEu=1.63)，樣品FX09718-8a為堿長(zhǎng)花崗巖，配分曲線除的明顯負(fù)Eu異常(δEu=0.23)外，其余部分較平坦，與殼源花崗巖配分曲線類似；具明顯的Ba、Sr負(fù)異常(Ba=16×10-6， Sr=21×10-6)。

圖 4 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖晚中生代花崗巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖(a)和微量元素原始地幔蛛網(wǎng)圖(b)(標(biāo)準(zhǔn)化據(jù)Sun & McDonough， 1989)Fig. 4 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle normalized spidergram (b) of the Late Mesozoic granitoids Yiwulüshan MCC (normal data from Sun & McDonough, 1989)

3.3 Sr-Nd同位素特征

醫(yī)巫閭山花崗巖Sr-Nd同位素分析結(jié)果見表4，花崗質(zhì)巖石的全巖初始87Sr/86Sr值變化范圍較大，介于0.695 966～0.708 177之間，Nd同位素εNd(t)值均為負(fù)值，介于-21.72～ -16.99之間，fSm/Nd均偏離大陸地殼平均值，為-0.62 ～ -0.05。早期同侵位變形花崗巖的初始87Sr/86Sr值為0.695 966 ～ 0.707 869，平均0.706 295；εNd(t)值為-21.72 ～ -18.32，平均-19.81； Nd二階段模式年齡tDM2為2 688～2 442 Ma，平均2 547 Ma。晚期變形后侵位花崗巖的初始87Sr/86Sr值為0.705 435 ～ 0.706 774， 平均0.706 035；εNd(t)值為-20.52～-16.99，平均-19.78；Nd二階段模式年齡tDM2為2 683～2 294 Ma，平均2 506 Ma。

4 討論

4.1 花崗巖的巖石成因與源區(qū)特征

醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖核部花崗巖以二長(zhǎng)花崗巖為主，同時(shí)發(fā)育有花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、二云母二長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖和堿長(zhǎng)花崗巖。各巖體的巖相學(xué)特征表現(xiàn)出較好的一致性：巖體富含黑云母，可見磁鐵礦、絹云母化和綠簾石化，未見磁黃鐵礦、石墨，發(fā)育角閃石，未見鈉閃石、鈉鐵閃石等堿性暗色礦物。研究區(qū)花崗巖的高場(chǎng)強(qiáng)元素Zr、Nb、Y、La、Ce、Zn、Ga等豐度較低，A/CNK值均小于1.1(0.96～1.08)，表現(xiàn)為I型花崗巖的特點(diǎn)。在P2O5-SiO2圖解(圖5)上，P2O5的含量隨著SiO2含量的增加而逐漸降低，也顯示研究區(qū)花崗巖屬于Ⅰ型花崗巖的范疇 (Wuetal., 2003)。

表 4 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖晚中生代花崗巖Sr-Nd同位素分析數(shù)據(jù)Table 4 Isotopic analysis data of Sr-Nd of the Late Mesozoic granitoids in Yiwulüshan MCC

研究區(qū)內(nèi)花崗巖的SiO2含量變化范圍較大(61.17%～75.21%) , 富Al2O3、TiO2、CaO和Na2O，輕稀土元素相對(duì)富集, 相對(duì)虧損重稀土元素, (La/Yb)N值 (1.98～84.13)變化范圍較大，富集Ba、Sr等大離子親石元素，虧損Nb、Ta、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素，這些特征說明巖漿可能來自中、下地殼物質(zhì)的部分熔融。前文述及，研究區(qū)花崗巖劃分為同構(gòu)造變形 (176～152 Ma) 及變形后侵位 (126～123 Ma) 兩期，雖然Zhang等(2014) 對(duì)核部同構(gòu)造弱變形花崗巖的Sr-Nd做了初步研究，然而，對(duì)制約核雜巖最終出露的變形后侵位花崗巖的同位素特征并未報(bào)道。依據(jù)本文數(shù)據(jù)，早期同侵位變形花崗巖的 (87Sr/86Sr)i值平均0.706 295， 晚期變形后侵位花崗巖的 (87Sr/86Sr)i值平均0.706 035；早期εNd(t)值平均-19.81，晚期平均-19.78。早期花崗巖同時(shí)具有更古老的Nd二階段模式年齡，表明早期花崗質(zhì)巖體主要起源于古老陸殼物質(zhì)；晚期花崗巖較早期更低的(87Sr/86Sr)i值和模式年齡、更高的εNd(t)值，顯示晚期花崗巖可能混有少量年輕的物質(zhì)。在εNd(t)-(87Sr/86Sr)i圖解(圖6)中，早期花崗巖樣品均落在陸殼源區(qū)，意味著古老下地殼物質(zhì)參與成巖作用，而晚期花崗巖所在區(qū)域接近玄武巖源區(qū)和陸殼源區(qū)之間的過渡源區(qū)，暗示其中有年輕物質(zhì)混合，可能形成于伸展減壓的背景下。本區(qū)花崗巖的源區(qū)特征與華北克拉通太古宙麻粒巖相下地殼的同位素?cái)?shù)據(jù)有較好的一致性(Jahnetal., 1999； Miaoetal., 2008)。在與研究區(qū)構(gòu)造背景相似的遼南地區(qū)，郭春麗等(2004)獲得的Sr-Nd同位素分析結(jié)果表明飲馬灣山花崗巖主要來源于下地殼物質(zhì)的部分熔融，也從側(cè)面證明了本區(qū)花崗巖的源區(qū)性質(zhì)。

圖 5 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖中花崗巖P2O5-SiO2圖解 Fig. 5 P2O5 versus SiO2 variation diagram of the Late Mesozoic granitoids in Yiwulüshan MCC

圖 6 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖中的花崗巖的εNd(t)-(87Sr/86Sr)i圖解(底圖據(jù)張旗等， 2008)Fig. 6 εNd(t) versus (87Sr/86Sr)i diagram of the Late Mesozoic granitoids in Yiwulüshan MCC (after Zhang Qi et al., 2008)

研究區(qū)花崗巖具高Sr、低Y和Yb的特點(diǎn)，具有埃達(dá)克質(zhì)巖漿巖的特征。在Sr/Y-Y判別圖(圖7)上，樣品大多落在埃達(dá)克巖范圍之內(nèi)，且含較低的MgO含量(0.05%～1.37%)，表明研究區(qū)花崗巖應(yīng)屬高Sr的埃達(dá)克巖或埃達(dá)克質(zhì)巖石，與由加厚下地殼部分熔融形成的花崗巖( Heetal., 2011) 相似。另外，巖石具有高 Bb、 Sr 和低 Y 特征，同樣表明其來源于加厚下地殼的部分熔融 (Zhangetal., 2010; Jiangetal., 2012)。在與研究區(qū)毗鄰的遼南地區(qū)，楊進(jìn)輝等(2007)對(duì)小黑山巖體(175～170 Ma)的Hf同位素研究表明，小黑山巖體主要來源于高壓下古老下地殼物質(zhì)的部分熔融，幔源巖漿不僅為地殼物質(zhì)的部分熔融作用提供了熱量，而且直接參與了花崗巖的成巖作用。張朋等(2015)對(duì)遼東臥龍泉黑云二長(zhǎng)花崗巖Sr-Nd-Pb同位素的研究結(jié)果表明，臥龍泉巖體具有埃達(dá)克巖的地球化學(xué)屬性，形成于加厚地殼的部分熔融。Zhang等 (2014)及李剛等(2019)等均認(rèn)為研究區(qū)在中生代存在一加厚地殼。綜上所述，地球化學(xué)資料與前人研究都表明研究區(qū)及鄰區(qū)在中生代可能存在一加厚地殼，花崗巖是加厚地殼部分熔融的結(jié)果。

圖 7 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖中的花崗巖的 Sr/Y-Y 相關(guān)圖(底圖據(jù)Defant和Drummond,1990)Fig.7 Sr/Y versus Y plot of the Late Mesozoic granitoids in Yiwulüshan MCC (after Defant and Drummond, 1990)

4.2 構(gòu)造意義

已有的研究成果表明，包括研究區(qū)在內(nèi)的整個(gè)華北北緣地區(qū)，在中生代構(gòu)造體制由擠壓向伸展轉(zhuǎn)換，醫(yī)巫閭山地區(qū)廣泛發(fā)育的近S-N線理應(yīng)與中生代早起的擠壓事件有關(guān)(Linetal., 2012； 李建波等， 2017)。該期擠壓事件的主導(dǎo)因素為晚侏羅世—早白堊世鄂霍次克洋的閉合，該事件使研究區(qū)進(jìn)入陸內(nèi)造山階段，西伯利亞板塊的持續(xù)南向運(yùn)動(dòng)形成的近SN向擠壓作用導(dǎo)致了自北向南的地殼縮短增厚，擠壓作用形成了研究區(qū)廣泛存在的中生代造山帶(鄭亞東等， 2000； Davisetal., 2001)。伴隨陸內(nèi)造山的進(jìn)行，地溫梯度增加，華北陸塊古老的下地殼物質(zhì)被卷入造山帶根部并發(fā)生部分熔融，形成了具埃達(dá)克質(zhì)的Ⅰ型花崗巖；同時(shí)，該地殼縮短加厚事件也是微量元素及Sr-Nd所指示的成巖環(huán)境的響應(yīng)。造山帶根部巖石的部分熔融與中生代晚期研究區(qū)上地殼的伸展拆離，使得醫(yī)巫閭山核部花崗巖體在早白堊世(126～123 Ma) 最終形成。

5 結(jié)論

(1) 侵位于醫(yī)巫閭山的早期中晚侏羅世花崗質(zhì)巖體主要由黑云母二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二云母二長(zhǎng)花崗巖和含石榴子石白云母花崗巖組成，發(fā)育明顯的韌性變形構(gòu)造；晚期早白堊世花崗質(zhì)巖體主要由花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母花崗巖組成。

(2) 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖核部花崗巖總體具富硅、富堿，鋁質(zhì)含量中等特征，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)，屬高鉀鈣堿性系列Ⅰ型花崗巖；同時(shí)，花崗巖具有弱的負(fù)Eu異常，富集大離子親石元素和輕稀土元素，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素和重稀土元素，具高Sr、低Y的特點(diǎn)，具有埃達(dá)克質(zhì)巖的特征。

(3) 醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖核部早期同侵位變形花崗巖的 (87Sr/86Sr)i初始比值為0.695 966 ～ 0.707 869，εNd(t) 值較低(-21.72～ -18.32)，全巖Nd二階段模式年齡tDM2為2 688 ～ 2 442 Ma； 晚期變形后侵位花崗巖的 (87Sr/86Sr)i初始比值為0.705 909～0.706 774，εNd(t) 值較低(-20.60～-16.99)，全巖Nd二階段模式年齡tDM2為2 683 ～ 2 294 Ma；早期花崗巖的εNd(t)值較晚期更低，同時(shí)具更古老的Nd二階段模式年齡，表明早期同侵位變形花崗質(zhì)巖主要起源于古老陸殼物質(zhì)，為加厚地殼的部分熔融；晚期變形后侵位花崗巖有年輕物質(zhì)混合，與地殼的伸展減壓有關(guān)。