辽东三叠纪弟兄山岩体SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

宋运红，郝立波，杨凤超，赵东芳

1.中国地质调查局沈阳地质调查中心（沈阳地质矿产研究所），辽宁沈阳110034；

2.吉林大学地球探测科学与技术学院，吉林长春130061

辽东三叠纪弟兄山岩体SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

宋运红1，郝立波2，杨凤超1，赵东芳1

1.中国地质调查局沈阳地质调查中心（沈阳地质矿产研究所），辽宁沈阳110034；

2.吉林大学地球探测科学与技术学院，吉林长春130061

SHRIMP锆石U-Pb年龄测定表明，辽东半岛弟兄山岩体的侵位时代为三叠纪（205.2±2.1 Ma），是华北东部三叠纪花岗岩的一部分.全岩岩石化学分析结果显示，弟兄山花岗岩具有高SiO2、Al2O3、K2O，低TiO2、Na2O、MnO和CaO的特征，K2O+Na2O变化范围为7.88%～9.28%，K2O/Na2O≥1.16～1.46；CaO/Na2O=0.08～0.23，铝指数A/CNK=0.95～1.10，并且在矿物组合中出现白云母，属准铝-过铝质花岗岩.在SiO2-Zr图解中，所有样品点均落在S型花岗岩区域中.以上特征均显示该花岗岩为准铝-过铝质S型花岗岩.稀土曲线和稀土参数表现出强烈的轻、重稀土分异特征和明显的Eu负异常特征，反映源区岩浆形成后发生过斜长石或其他富Ca矿物的分离结晶作用，是典型准铝-过铝质花岗岩的稀土元素特征.在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上，所有花岗岩均富集Rb、Th，明显亏损Nb、Ta、Sr和Ti.所有样品的Rb=133×10-6～360×10-6，绝大多数样品高于花岗岩的平均值（200×10-6）；Sr（25×10-6～135×10-6）和Ba（48×10-6～507×10-6）明显低于花岗岩的平均值（Sr 300×10-6，Ba 830×10-6），Ba、Sr亏损反映岩浆经历了较为完全的分离结晶作用；大离子亲石元素Rb、Th富集，Nb和Ta亏损显示陆壳物质为岩浆的源岩.上述特征表明岩浆物质来源于陆源碎屑岩石.结合区域构造演化历史，认为弟兄山岩体是库拉-太平洋板块向欧亚大陆俯冲的产物，是印支晚期华北岩石圈处于弱伸展状态背景的响应.

准铝-过铝质S型花岗岩；锆石SHRIMP U-Pb年龄；弟兄山岩体；辽东半岛

0 引言

花岗岩是构成大陆地壳的重要组成部分，是大陆形成和演化的标志物之一，可形成于各种不同的地球动力学环境［1-3］.地球上大面积出露的花岗岩主要类型为I型和S型.由于花岗岩具有独特的岩石地球化学特征并且蕴涵着地球动力学的重要信息，因此对大陆地壳生长、岩石圈演化及区域构造发展等研究具有至关重要的作用［4-8］.

中生代岩浆岩广泛分布于中国东部地区，在华北克拉通东部，辽东半岛发育着一期三叠纪花岗岩，该期花岗岩代表了印支晚期的岩浆活动，前人对该区侏罗世花岗岩的研究报道较少［9-10］.该期花岗岩的系统研究对重新准确厘定和划分花岗岩形成的时代和类型，探讨辽宁东部乃至中国东北地区的造山作用，以及印支晚期的地球动力学背景具有重要意义.基于此，在前人研究的基础上，本文将重点解剖辽东半岛弟兄山花岗岩岩体，通过系统的锆石SHRIMP U-Pb年代学、岩石地球化学研究，对该岩体的形成时代、成因及地质意义加以探讨，期望为辽东半岛的构造演化提供一定的证据.

1 地质特征

辽东半岛位于华北陆块东部，是我国东部中生代岩浆作用较为发育的地区之一［11］.辽东半岛侏罗世侵入岩较为发育,主要分布于丹东的洼岭、弟兄山、丁字峪、北堡等地，属辽东印支旋回近东西向岩浆岩带重要组成部分之一.

弟兄山岩体分布于丹东市与本溪市交界的弟兄山镇，面积约75 km2，呈岩株状产出.岩体由二云母二长花岗岩、黑云母花岗岩组成，主体相以中细粒二云母二长花岗岩为主，边缘过渡为细粒—中粒黑云母花岗岩，侵位于古元古界辽河群大石桥组和高家峪组变质地层中，岩体内部侏罗世双岭沟单元捕虏体较多，岩石类型为角闪石闪长岩（图1）.

图1 辽东半岛弟兄山岩体地质简图Fig.1 Geological sketch map of the Dixiongshan rock mass in the Liaodong Peninsula1—第四系（Quaternary）；2—辽河群盖县组（Gaixian fm.of Liaohe gr.）；3—辽河群大石桥组（Dashiqiao fm.of Liaohe gr.）；4—双岭沟黑云母闪长岩（Shuanglinggou biotite diorite）；5—弟兄山岩体二长花岗岩（monzogranite of the Dixiongshan rock mass）；6—弟兄山岩体黑云母花岗岩（biotite granite of the Dixiongshan rock mass）；7—同位素样品及编号（isotope sample and number）

2 样品特征及分析方法

2.1 岩相学特点

岩石样品为野外采集的新鲜弟兄山岩体中细粒二云母二长花岗岩和细粒黑云母花岗岩.

二云母二长花岗岩样品呈肉红—灰色，中细粒花岗结构，块状构造（图2a）.岩相学特征如下：中细粒花岗结构，主要由板柱状斜长石、柱粒状碱性长石和粒状石英及微量白云母和黑云母构成.其中长石自形程度高，尤其斜长石高于碱性长石.碱性长石主要见微斜长石、正长石，呈板柱状及板粒状，格子双晶发育者为微斜长石，无双晶的为正长石，粒度≤1.5 mm，含量约35%；斜长石发育聚片双晶，NP′∧（010）≈10°，属更长石，含量约30%；石英无色透明，粒状，干涉色灰白色，明显波状消光，粒度≤1.0 mm，含量≥25%.片状矿物主要为白云母，少量褐色黑云母.白云母，无色，显闪突起，干涉色鲜艳，粒度≤0.1 mm×0.5 mm，含量4%；黑云母，褐色，黑云母式吸收性，粒度较白云母稍小（0.1 mm× 0.3 mm），含量约1%（图2b、c）.

细粒黑云母花岗岩呈深灰色，细粒结构，块状构造.岩相学特征如下：细粒花岗结构，主要由40%正长石、35%更长石、20%石英及5%黑云母构成.其中正长石无色，柱粒状，较洁净，干涉色灰白色，无双晶，粒度≤0.5 mm×1.0 mm；斜长石，无色，较自形板柱状，较洁净，干涉色灰白色，聚片双晶清晰，NP′∧（010）≈8°，为更长石，粒度≤0.4 mm×1.2 mm；石英，无色，粒状，干涉色灰白色，消光较均匀，粒度≤0.5 mm；黑云母，黄褐色、绿褐色，多色性显著，典型黑云母式吸收性，粒度≤0.4 mm×0.8 mm.

2.2 锆石SHRIMP U-Pb定年

SHRIMPU-Pb定年样品取自弟兄山岩体二云母二长花岗岩（T09-1，GPS坐标：124°00′58″E，40°49′45″N），样品经重液分离和磁选后，挑选代表性的锆石制作样品靶.进行SHRIMP U-Pb分析前，进行了透、背散射电子像（BSE）及阴极发光（CL）分析，以确定锆石颗粒的晶体形态、内部结构以及标定测年点.辽宁弟兄山岩体锆石多为浅黄色，个别为浅紫色，金刚光泽，透明—半透明，少数具浅色或暗色矿物包体，多数具裂纹或铁染斑点，晶体多为不规则粒状，阴极发光图像显示锆石具有较典型的岩浆振荡环带结构(生长环带)，应为岩浆成因，为原岩结晶锆石.

锆石的U，Th和Pb同位素组成分析在中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心的SHRIMPⅡ上进行，分析流程和原理参见文献［12-13］的相关描述.应用澳大利亚地调局标准锆石TEMORA（417Ma）进行元素之间的分馏校正.Pb/U校正公式采用Pb/U=A（UO/U）2［14］.应用置于调试靶上的另一标准锆石SL13（年龄为572 Ma，U含量为238×10-6）标定锆石的U、Th和Pb含量.应用澳大利亚国立大学PRAWN程序进行数据处理［15］.普通铅根据实测204Pb校正，数据点的误差为1σ.采用206Pb/238U年龄，其加权平均值的误差为2σ，置信度为95%.

2.3 主微量元素测试

对新鲜的弟兄山岩体岩石样品进行了主、微量元素测试工作.测试工作在国土资源部东北矿产资源监督检测中心完成.主量元素测试由X射线荧光光谱法测定.测试仪器为飞利浦PW2404X射线荧光光谱仪，分析精度优于5%.微量元素利用酸溶法制备样品并在HR-ICPMS（Element I）电感耦合等离子体质谱测试.分析精度为：当元素含量大于10×10-6，精度优于5%；当含量小于10×10-6时，精度优于10%.

图2 辽东半岛弟兄山岩体二长花岗岩Fig.2 The monzogranite sampled from the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsulaa—岩石标本（rock specimen）；b—正交偏光（50×）下的显微镜照片（microphotograph under orthogonal polarization）；c—单偏光（50×）下的显微镜照片（microphotograph under polarization）

3 分析结果

3.1 锆石SHRIMP U-Pb年代学

辽东半岛弟兄山岩体二云母二长花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄分析结果列于表1.二云母二长花岗岩锆石呈自形晶，较小，长50~200 μm，长短轴比1.3∶1～5∶1.阴极发光（CL）图像显示锆石均发育振荡环带.锆石微量元素测试数据显示，二云母二长花岗岩锆石U=343×10-6~1136×10-6，Th=255×10-6~674×10-6，Th/ U=0.50~0.16.二云母二长花岗岩样品的锆石Th/U均大于0.1，也表明了锆石的岩浆成因［16］.结合振荡环带和锆石的U、Th含量可以判断测试的锆石均为岩浆锆石.

二云母二长花岗岩锆石U-Pb谐和年龄图上所有数据点落在U-Pb谐和线附近（图3），经过普通铅校正以后，以206Pb/238U计算（误差为2σ）得到加权平均年龄为（205.2±2.1）Ma，代表岩浆结晶年龄，重新厘定了弟兄山花岗岩的时代应属于三叠纪，表明其为印支晚期岩浆活动产物.而前人用K-Ar法测得的弟兄山岩体二云母二长花岗岩岩同位素年龄为168 Ma（辽宁省地质矿产调查院大连分院，2000），时代为中侏罗世.

3.2 岩石地球化学

3.2.1 主量元素特征

辽东弟兄山岩体包括二云母二长花岗岩和黑云母花岗岩.本文测定了4件代表性样品的主、微量元素.主量元素分析表明（表2），弟兄山花岗岩岩石化学成分含量与中国花岗岩平均对比，具富硅、高钾、贫铝、低镁的特点.SiO2含量为69.19%～75.76%（质量分数）.除S911外，其余样品TiO2含量变化在0.093%～0.2%之间.所有二云母二长花岗岩岩均具有高Al2O3（12.30%～14.28%）和K2O（4.26%～5.10%）含量，低Na2O（3.48%～4.24%），MnO（0.01%～0.06%）和CaO（0.27%～0.87%）含量的特征.FeOt含量变化在1.72%～6.27%之间. A/CNK值0.95～1.10，平均1.04，属铝过饱和型.在A/CNK-A/NK铝饱和指数图解（图4）上，所有点均投在准铝-过铝质区域内.在QAP图解上样品全部落入正长花岗岩区域（图5）.这些地球化学特征显示，二云母二长花岗岩为准铝-过铝质碱性系列.

表1 辽东半岛弟兄山岩体二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年数据Table 1 SHRIMP zircon U-Pb dating of the monzonitic granite sampled from the the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula

图3 辽东半岛弟兄山岩体二长花岗岩SHRIMP U-Pb谐和图及平均年龄Fig.3 SHRIMP zircon U-Pb concordia diagram and average age of the monzogranite sampled from the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula

表2 辽东弟兄山岩体主量元素含量Table 2 Major element contents of the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula

3.2.2 微量元素特征

微量元素的分析结果表明（表3），弟兄山二云母二长花岗岩微量元素含量接近黎彤的陆壳丰度，具高Rb、Ba、Hf、Li，低Sr、Ni、Co、V、Nb的特点，原始地幔标准化的微量元素蛛网图（图6a）显示富集La、Nd、Y，亏损U、Nb、Ti的特点.其中Rb/Nb比（7.27～39.14）明显高于大陆壳的Rb/Nb比（2.2～4.7），暗示陆壳物质对成岩影响较大，导致Rb的含量增加［20］.Nb/Ta比0.87～12.01，均值6.31，明显低于原始地幔的Nb/Ta比（17.5± 2.0）［21］.

表3 辽东弟兄山岩体微量元素含量Table 3 Trace element contents of the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula

图4 辽东半岛弟兄山岩体花岗岩的A/CNK-A/NK图解（据文献［17］）Fig.4 The A/CNK-A/NK diagram of the granite sampled from the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula（After References［17］）1—二长花岗岩（本文）（monzogranite in the paper）；2—黑云母花岗岩（本文）（biotite granite in the paper）；3—二长花岗岩（引用）（monzogranite referenced）；4—黑云母花岗岩（引用）（biotite granite referenced）

3.2.3 稀土元素特征

稀土元素的分析结果表明（表4），ΣREE为117.68× 10-6～219.75×10-6，平均169.94×10-6，LREE/HREE为4.52～12.56，平均8.13，δEu为0.05～0.82，平均0.46.稀土元素总量变化不明显，在REE球粒陨石标准化模式图上，所有样品均表现为右倾型，（La/Yb）N为3.24～20.45，一致性较好，但又略有差异.稀土曲线（图6b）和稀土参数表明轻稀土分馏较强，重稀土分馏弱，属Eu负异常的轻稀土富集型.上述特征反映物质源于陆源碎屑岩石.

4 讨论

4.1 成岩时代

辽东半岛侏罗世侵入岩较为发育,主要分布于丹东的洼岭、弟兄山、丁字峪、北堡等地，属辽东印支—燕山旋回近东西向岩浆岩带重要组成部分之一.弟兄山岩体是其中典型的三叠纪花岗岩.

辽宁丹东弟兄山岩体由二云母二长花岗岩、黑云母花岗岩组成，区域分布表现为以中细粒二云母二长花岗岩为中心，边缘过渡为细粒—中粒黑云母花岗岩.前人用K-Ar法测得的弟兄山岩体二云母二长花岗岩同位素年龄为168 Ma（辽宁省地质矿产调查院大连分院，2000），时代为中侏罗世.本文给出精确的锆石UPb年代学结果：弟兄山岩体二云母二长花岗岩加权年龄为（205.2±2.1）Ma，可见弟兄山岩体应形成于三叠纪，应为印支晚期岩浆活动产物.

4.2 源区性质和岩石成因

图6 辽东半岛弟兄山岩体花岗岩的稀土元素配分曲线（a）和微量元素蛛网图（b）（标准值据文献［22］）Fig.6 REE distribution patterns（a）and trace element spider diagram（b）for the granite sampled from the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula（The standard value is after Reference［22］）1—二长花岗岩（本文）（monzogranite）；2—黑云母花岗岩（本文）（biotite granite）；3—二长花岗岩（引用）（monzogranite referenced）；4—黑云母花岗岩（引用）（biotite granite referenced）

表4 辽东弟兄山岩体稀土元素含量Table 4 Rare-earth element contents of the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula

弟兄山花岗岩具有高SiO2、Al2O3、K2O，低TiO2、Na2O、MnO和CaO的特征，K2O+Na2O变化范围为7. 88%~9.282%，K2O/Na2O≥1.16~1.46；CaO/Na2O=0.078~ 0.230，铝指数A/CNK=0.95~1.10，属准铝-过铝质花岗岩（图4），并且在矿物组合中出现白云母（图2）.在A′CF图解中，所有样品点基本都在白云母、黑云母、斜长石组成的三角范围内，仅有1个点在界限附近；在SiO2-Zr图解中（图7a），所有样品点均落在了S型花岗岩区域中，以上均显示该花岗岩为S型花岗岩.准铝-过铝质反映在造岩矿物上表现为出现较多高Al的原生矿物，如白云母等；具有陆壳重熔型花岗岩的特点［23］；里特曼指数σ=1.89~3.28（σ<3.3，计算公式为σ=［（K2O+Na2O）2］/［SiO2-43］），属于钙碱性岩；在Si2OK2O图解中，样品落在钾玄岩系列和高钾钙碱性系列区域内（图7b）.稀土曲线（图6b）和稀土参数表现出强烈的轻、重稀土分异特征和明显的Eu负异常特征（图6a）.反映源区岩浆形成后发生过斜长石和其他富Ca矿物的分离结晶作用，是典型准铝-过铝质花岗岩的稀土元素特征.在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上，所有花岗岩均富集Rb、Th，明显亏损Nb、Ta、Sr和Ti（图6b）.所有样品的Rb=133×10-6~360.3×10-6，绝对大多数样品高于花岗岩的平均值（200×10-6）；Sr（25.1× 10-6~135.2×10-6）和Ba（48.3×10-6~507×10-6）明显低于花岗岩的平均值（Sr 300×10-6，Ba 830×10-6），Ba、Sr亏损反映岩浆经历了较为完全的分离结晶作用；大离子亲石元素Rb、Th富集，Nb和Ta亏损显示陆源碎屑岩石为岩浆的源岩.

图7 辽东半岛弟兄山岩体花岗岩的Zr-SiO2判别图解（a）、A′CF图解（b）和SiO2-K2O相关图（c）（据文献［24-25］）Fig.7 The Zr-SiO2（a）,A′CF（b）and SiO2-K2O（c）diagrams of the granite sampled from the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula（After References［24-25］）1—二长花岗岩（本文）（monzogranite）；2—黑云母花岗岩（本文）（biotite granite）；3—二长花岗岩（引用）（monzogranite referenced）；4—黑云母花岗岩（引用）（biotite granite referenced）

4.3 地质意义

锆石U-Pb年龄测定表明，弟兄山岩体的侵位时代为三叠纪（205.2±2.1 Ma），是华北东部三叠纪花岗岩的一部分.但是有关该期岩浆活动的地球动力学背景颇有争议.主要有以下几种观点：（1）与古太平洋板块俯冲作用有关［26-27］；（2）是华北克拉通下地壳拆沉作用的产物［28］；（3）陆内伸展作用的影响［29］.

Barbarin（1999）将A/CNK≥1的准铝-过铝质花岗岩分为含白云母过铝花岗岩类（MPG）和含堇青石过铝花岗岩类（CPG）［26］.其中MPG主要来源于地壳，形成的地球动力学环境为大陆碰撞，其发育的构造环境为横切厚地壳的横推剪切逆冲带［30］.弟兄山岩体准铝-过铝质S型花岗岩含有白云母，它们的A/CNK=0.95～1.10，平均1.04，属于典型的含白云母准铝-过铝质花岗岩（MPG），主要来源于陆源碎屑岩石.

弟兄山岩体的形成可能与中生代欧亚大陆与古太平洋板块构造环境密切相关.辽东半岛在晚三叠世以前，跨华北板块东缘和蒙古海槽两大构造单元.古生代时期，中亚-蒙古洋板块向南俯冲于华北板块之下，形成强烈的火山喷发和花岗质岩浆侵入.古生代末期至早三叠世末，海槽封闭褶皱，华北板块与西伯利亚板块对接，欧亚大陆形成.晚三叠世后开始接受库拉-太平洋板块的俯冲，进入环太平洋构造域发展阶段.白垩纪以后，亚洲大陆东缘的地球动力学环境发生了一次明显的变化.库拉-太平洋板块洋脊倾没后，欧亚大陆东部强烈拉张，地壳进一步隆升，使这里处于拉张应力控制下，大陆边缘逐渐解体，中国东部大陆边缘进入“类裂谷大陆边缘”阶段［31］.

三叠纪弟兄山S型花岗岩是库拉-太平洋板块向欧亚大陆俯冲的产物.由于库拉-太平洋板块的俯冲，大陆地壳受挤压而隆起，相应地产生断块运动.由于这里的海洋板块俯冲速度快，俯冲角度较缓，地壳较薄，因而形成岩浆的深度较浅［31］，岩浆作用明显表现出活化大陆边缘的特点.综合弟兄山花岗岩形成时间、空间（图1）分析，弟兄山岩体应为自侏罗世开始由板块俯冲引起的东亚大陆边缘构造过程的响应.弟兄山岩体地球化学特征表明其岩浆来源于地壳，是印支晚期华北岩石圈处于弱伸展状态背景的响应.

5 结论

通过对辽东半岛弟兄山岩体花岗岩的岩石学、年代学、元素地球化学和同位素地球化学研究，获得了如下几点认识：

（1）弟兄山岩体二云母二长花岗岩SHRIMP U-Pb年龄为（205.2±2.1）Ma，代表岩浆结晶年龄，重新厘定了弟兄山岩体二云母二长花岗岩的时代应属于三叠纪，应为印支晚期岩浆活动产物.

（2）弟兄山岩体花岗岩矿物特征与地球化学特征表明其属于壳源准铝-过铝质S型花岗岩，并且含有白云母，它们的A/CNK=0.95～1.10，属于典型的含白云母准铝-过铝质花岗岩（MPG），主要来源于陆源碎屑岩石.

（3）结合区域构造演化历史以及岩体的源区性质和成因类型，认为弟兄山岩体是库拉-太平洋板块向欧亚大陆俯冲的产物，是印支晚期华北岩石圈处于弱伸展状态背景的响应.

致谢：感谢北京离子探针中心在SHRIMP分析过程中给予的帮助.

［1］Barbarin B.Granitoids main petrogenetic classification in relation to originandtectonicsetting［J］.Geochemic-alJournal,1990,25：227—238.

［2］Barbarin B.A review of the relationships between granitoid types,their origins and their geodynamic environments［J］.Lithos,1999,46：605—626.

［3］Bonin B,Azzouni S A,Bussy F,et al.Alkali-calcic and alkaline postorogenic（PO）granite magmatism：Petrologic constraints and geodynamic settings［J］.Lithos,1998,45（1-4）：45—70.

［4］Coleman D S,Frost T P,Glazner A F.Evidence from the Lamarck granodiorite for rapid Late Cretaceous crust formation in California［J］. Science,1992,258（5090）：1924—1926.

［5］Jahn B M,Griffin W L,Windley B F.Continental growth in the Phanerozoic：Evidence from Central Asia［J］.Tectonophysics,2000,328：1—227.

［6］Wu F Y,Sun D Y,Li H M,et al.A-type granites in northeastern China：Age and geochemical constraints on their petrogenesis［J］.Chemical Geology,2002,187：143—173.

［7］Hawkesworth C J,Kemp A I S.Using hafnium and oxygen isotopes in zircons to unravel the record of crustal evolution［J］.Chemical Geology, 2006,226（3-4）：144—162.

［8］Yang J H,Wu F Y,Wilde S A,et al.Mesozoic decratonization of the North China block［J］.Geology,2008,36（6）：467—470.

［9］Wu F Y,Yang J H,Wilde S A,et al.Geochronology,petrogenesis and tectonic implications of Jurassic granites in the Liaodong Peninsula,NE China［J］.Chem Geol,2005,221：127—156.

［10］吴福元，杨进辉，柳小明.辽东半岛中生代花岗质岩浆作用的年代学格架［J］.高校地质学报,2005,11（3）：305—317.

［11］林景仟，谭东娟，迟效国，等.胶辽半岛中生代花岗岩［M］.北京：地质出版社,1992：1—208.

［12］Williams I S.U-Th-Pb geochronology by ion microprobe［J］.Reviews in Economic Geology,1998,7：1—35.

［13］宋彪，张玉海，万渝生，等.锆石SHRIMP样品靶制作、年龄测定及有关现象讨论［J］.地质论评,2002,48（增刊）：26—303.

［14］Claoue-Long J C,Compston W,Roberts J,et al.Two carboniferous ages：A Comparison of SHRIMP zircon dating with conventional zircon ages and40Ar/39Ar analysis［J］.SEPN Special Publication,1995,5：3—31.

［15］Williams I S,Buick C I,Cartwright I.An extended episode of Early Mesoproterozoic metamorphic fluid flow in the Reylolds Range,Central Australia［J］.Journal of Metamorphic Geology,1996,14：29—47.

［16］Belousova E A,Griffin W L,O Reilly S Y,et al.Igneous zircon：Trace element composition as an indicator of source rock type［J］.Contrib Mineral Petrol,2002,143：602—622.

［17］Maniar P D,Piccolli P M.Tectonic discrimination of granitoids［J］.Geol Soc Am Bull,1989,101（5）：635—643.

［18］Le Maitre R W,Bateman P,Dudek A,et al.A classification of igneous rocks and glossary of terms［M］.Oxford：Blackwell,1989：4—8.

［19］Streckeisen A.To each plutonic rock its proper name［J］.Earth-Sci Rev, 1979,12：1—33.

［20］Sylvester P J.Post-collisional alkaline granites［J］.J Geol,1989,97：261—280.

［21］Green T H.Significance of Nb/Ta as an indicator of geochemical processeinthecrustmantlesystem［J］.ChemGeol,1995,120：347—59.

［22］Sun S S,McDonough F.Chemical and isotopic systematics of oceanic basalt：Implications for mantle composition and processes［C］//Saunders A D,Norry M J eds.Magmatism in the Ocean Basins.Spec Publ Geol Soc Lond,1989,42：312—345.

［23］李正辉，柳小明，董云鹏，等.贺兰山古元古代同碰撞花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代及其地质意义［J］.岩石学报,2013,29（7）：2405—2415.

［24］李之彤，编.中国北方花岗岩及其成矿作用论文集［C］.北京：地质出版社,1991：109—114.

［25］Peccerillo R,Taylor S R.Geochemistry of Eocene calc-alkalinevolcanic rocks from the Kastamonu area,Northern Turkey［J］.Contrib Mineral Petrol,1976,58：63—81.

［26］Zhou X M,Li W X.Origin of Late Mesozoic igneous rocks in Southeastern China：Implications for lithosphere subduction and underplating of mafic magmas［J］.Tectonophy,2000,326：269—287.

［27］陈斌，田伟，翟明国，等.太行山和华北其它地区中生代岩浆作用的锆石U-Pb年代学和地球化学特征及其岩浆成因和地球动力学意义［J］.岩石学报，2005，21（1）：13—241.

［28］Gao S,Rudnick R L,Yuan H L,et al.Recycling lower continental crust in the North China Craton［J］.Nature,2004,432：892—897.

［29］Li X H,Chung S L,Zhou H,et al.Jurassic intraplate magmatism in southern Hunan-eastern Guangxi：40Ar/39Ar dating,geochemistry,Sr-Nd isotopes and implication for the tectonic evolution of SE China［J］. Geological Society,London,Publication,2004,226（1）：193—215.

［30］Barbarin B.A review of the relationships between granitoid types,their origins and their geodynamic environments［J］.Lithos,1999,46（3）：605—626.

［31］王德滋，周全城.岩浆作用与地球动力学刍议——以中国东南沿海为例［J］.岩石矿物学杂志,1991（3）：12—16.

ZIRCON SHRIMP U-Pb AGE AND GEOCHEMISTRY OF THE TRIASSIC DIXIONGSHAN ROCK MASS IN LIAODONG PENINSULA：Geological Significance

SONG Yun-hong1,HAO Li-bo2,YANG Feng-chao1,ZHAO Dong-fang1

1.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China;
2.College of GeoExploration Science and Technology,Jilin University,Changchun 130026,China

The zircon SHRIMP U-Pb dating result indicates that the Dixiongshan rock mass in Liaodong Peninsula,as a part of the Triassic granites found in the east of North China,was emplaced in the Triassic epoch（205.2±2.1 Ma）.The whole rock chemical analysis shows that the Dixiongshan granites are characterized by high SiO2,Al2O3and K2O and low TiO2,Na2O,MnO and CaO,with K2O+Na2O ranging from 7.88%to 9.28%,K2O/Na2O≥1.16-1.46,CaO/Na2O=0.08-0.23, A/CNK=0.95-1.10.Furthermore,muscovite appears in the mineral assemblage,which means the rock mass belongs to metaluminous-peraluminous granite.In the SiO2-Zr diagram,all the sample points fall in the S-type granite area.All the characteristics above suggest that the Dixiongshan granites be of metaluminous-peraluminous S-type.The REE curves and parameters show intense fractionation between LREE and HREE and distinct negative anomaly of Eu,suggesting that a fractional crystallization happened to plagioclase or other Ca-rich minerals after the formation of magma in this area,which are typical REE characteristics for metaluminous-peraluminous granites.In the primitive mantle-normalized trace element spider diagram,all the granites are enriched in Rb and Th,but distinctly depleted in Nb,Ta,Sr and Ti.For all samples,Rb= 133×10-6-360×10-6,most of which are higher than the average value of granites（200×10-6）.Sr（25×10-6-135×10-6）and Ba（48×10-6-507×10-6）are obviously lower than the average value of granites（Sr=300×10-6,Ba=830×10-6）.The depletion of Ba and Sr reflects the magma experienced a relatively complete fractional crystallization.The enrichment of large ion lithophile elements（LILEs,such as Rb and Th）and the depletion of Nb and Ta indicate that the continental crust is the source rock of magma.The characteristics above show that the magma substance is from the terrigenous clastic rock. Combined with the history of regional geodynamical evolution,it is thought that the Dixiongshan rock mass is a product of the subduction of the Kula-Pacific plate towards Eurasia and response of weak extensional setting of North China lithosphere in the Late Indosinian epoch.

metaluminous-peraluminous S-type granite;zircon SHRIMP U-Pb age;Dixiongshan rock mass;Liaodong Peninsula

1671-1947（2015）05-0444-09

P59；P597

A

2015－03－09；

2015-03-17.编辑：张哲．

中国地质调查局地质调查项目“辽宁凤城双岭子地区矿产远景调查”（编号1212011085280）.

宋运红（1983—），女，吉林大学在读博士研究生，地球化学专业，主要从事地球化学及矿产地质调查工作，通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号，E-mail//yunhong408@163.com