胶西北丛家岩体岩石成因探讨
——岩石地球化学、年代学和Sr—Nd同位素的证据

2023-12-01 03:37迟乃杰于学峰孙雨沁马祥县张伟张晨西申颖李敏郭广军徐珺
地质论评 2023年6期
关键词:图解锆石岩浆

迟乃杰,于学峰,孙雨沁,马祥县,张伟,张晨西,申颖,李敏,郭广军,徐珺

1) 山东省地质科学研究院自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,济南,250013;2) 山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590

内容提要:胶东地区大规模金成矿作用与中生代郭家岭期岩浆活动关系紧密,但针对胶东郭家岭期岩浆岩体的成因仍存在不同认识。笔者等选择焦家金矿带北段与金矿具有时空关系的郭家岭期丛家岩体作为研究对象,开展系统岩相学、地球化学、LA-MC-ICP-MS 锆石U-Pb年代学及Sr—Nd同位素研究。丛家岩体花岗岩的 Na2O/K2O分别为0.69~1.23,Na2O+K2O值为7.29%~9.58%,A/CNK值为1.39~1.51,为高钾钙碱性系列过铝质花岗岩;丛家岩体具有轻稀土富集、重稀土亏损、负铕异常(0.41~0.68)、大离子亲石元素Ba、Sr等富集、Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损、以及高Sr/Y值(81.59~235.5)等岩石地球化学特征;丛家岩体锆石LA-MC-ICP-MS的U-Pb年龄为126.1±0.3 Ma,可以代表丛家岩体结晶年龄;岩体n(87Sr)/ n(86Sr) 值为0.711463,其低于地壳的平均值(0.7170),高于地幔的平均值(0.7090),表明其有幔源物质的参与;[n(87Sr)/ n(86Sr)]i 为0.711117,ɛNd (t)的值为-17.14,亏损地幔模式年龄( TDM2 ) 为3396 Ma。综合分析成因为幔源基性岩浆与下地壳重熔中酸性岩浆发生混合而成,并在上侵过程中受到玲珑期花岗岩的同化混染,是典型幔源物质直接参与混合的壳幔混合成因的花岗岩。

胶东地区已成为世界第三大金矿区,国内千吨级的三山岛、焦家、招远等金矿均分布在该地区(邓军等,2006; 杨立强等,2014; Deng Jun et al.,2020; 迟乃杰等,2021; 宋明春等,2022; Chi Naijie et al.,2022)。胶东地区的金成矿研究,特别是金的来源等问题一直是矿床学研究的热点,而其与同期岩浆岩关系研究是其中的重要方向。矿区内发育大量的与金矿关系密切的中生代花岗岩及基性脉岩,针对这些岩浆岩,地质学家已开展了大量研究,目前对胶东地区的岩浆岩与金成矿的关系主要有3种认识:① 与玲珑期花岗岩和郭家岭期花岗岩有关(于学峰等,2012; 罗贤东等,2014; 田杰鹏等,2016);② 与伟德山期花岗岩有密切关系(宋明春等,2015; Song Mingchun et al.,2015; 田瑞聪等,2022);③ 与同时期的基性侵入岩有关,金矿物质来源为富集岩石圈地幔(祝德成等,2018; 陈玉民等,2019; Deng Jun et al.,2019;王庆飞等,2019)。郭家岭期花岗岩是最主要的赋矿围岩(宋英昕等,2020),也是区内开展研究较多的中生代岩浆岩,但是关于该期岩浆岩的成因也仍存有不同认识,目前主要有5类:① 郭家岭期花岗岩为高Ba—Sr花岗岩,由下地壳年轻的镁铁质岩石部分熔融形成的中性岩浆与胶东岩群部分熔融形成的酸性岩浆混合形成(刘跃等,2014; 王中亮等,2014); ② 郭家岭期花岗岩为下地壳镁铁质岩石脱水部分熔融作用形成的(杨进辉等,2003);③ 既有地壳来源,又有地幔物质来源,是下地壳酸性岩浆与幔源基性岩浆混合作用的结果(徐金方等,1989; 曲晓明等,2000; 陈广俊等,2014; 宋英昕等,2020; 迟乃杰等,2021;于晓卫等,2021);④ 地球化学特征类似于高锶低钇中酸性岩(aidakite),为俯冲增厚的大陆地壳部分熔融形成(Zhang Juan et al.,2010; Hou Minglan et al.,2007; Deng Jun and Wang Qingfei et al.,2016; Deng Jun et al.,2017),也可能是弧环境榴辉岩相压力条件下洋壳玄武质岩石的部分熔融(罗贤东等,2014);⑤ 形成于碰撞造山晚期,主要由胶东岩群重熔—交代形成(林景仟等,1990; 关康等,1997)。综合而言,目前分歧点主要在于:①是幔源基性岩浆是直接参与岩浆混合;② 还是幔源岩浆先底侵在下地壳形成铁镁质岩石,再发生部分熔融后上侵成岩? 针对这两个不同认识仍需要通过进一步工作进行解答。近年来“穿地壳岩浆系统”的提出(Cashman et al.,2017; Magee et al.,2018; Sparks et al.,2019; 谢元惠等,2021)以及深反射地震所识别的“小位移量超壳走滑断裂”的发现(Yu Xuefeng et al.,2018),为本地区郭家岭期岩浆岩的成因研究提供了新的思路和方向。

基于胶西北地区郭家岭期丛家岩体与早白垩世金成矿作用具有密切关系,笔者等对其开展了详细的野外考察、岩相学观察、岩石地球化学、年代学研究和Sr—Nd 同位素研究,揭示了丛家岩体的地球化学特征,约束了丛家岩体的形成时代及岩石成因,判定了其成岩构造环境,为胶西北金矿形成相关的岩浆成因及大地构造演化等研究进行了补充完善,对深化理解胶东中生代早白垩世大规模金成矿的大地构造背景及岩浆演化具有一定的意义。

1 区域地质

胶西北位于胶东半岛胶辽隆起区胶北隆起胶北凸起(张增奇等,2014),西侧为超大型郯庐断裂带,南侧为苏鲁超高压变质带(图1a)。胶西北地区断裂发育,主要为NNE向断裂,以三山岛断裂、焦家断裂、招平断裂为主,次级断裂主要为NNE向望儿山断裂,灵北断裂,这些均为金矿的控矿断裂。区内地层以胶东岩群为主,呈包体状零星分布于胶西北地体中,主要为黑云变粒岩、英云闪长质片麻岩、斜长角闪岩等(杨立强等,2006; 宋明春等,2010; 范宏瑞等,2016)。区内岩浆岩发育,主要为中生代花岗岩,由晚侏罗世玲珑期二长花岗岩(166~146 Ma)、早白垩世郭家岭期花岗岩(133~123 Ma)、伟德山期的花岗岩(120~109 Ma)组成(王来明等,2021);其中与金矿具有时空联系的主要为早白垩世的郭家岭期和伟德山期花岗岩。区内脉岩发育,主要呈NNE向,主要为煌斑岩、闪长玢岩、辉绿玢岩等基性脉岩。本次工作研究的郭家岭期花岗岩在胶西北地区呈 NEE 向串珠状分布的岩体侵入于玲珑期花岗岩中,焦家断裂带附近主要发育上庄、北截、丛家岩体 (图1b)。

图1 胶东地区地质简图(a) (据迟乃杰等,2021)与研究区丛家岩体地质简图(b)

本次工作区主要研究对象为胶西北焦家断裂北段龙口、招远境内的郭家岭期丛家岩体(图1c)。丛家岩体以丛家村为中心呈环带状出露,产出于玲珑期花岗岩中;岩体自西向东,包体含量逐渐增加;包体发育的东部岩体可见明显岩浆混合现象及钾长石的反环带现象(图2a—d)。丛家岩体岩性主要为似斑状中粗粒二长花岗岩,斑晶发育不均匀,但大小基本一致,在(1×1) cm2~(1×3) cm2不等;岩石整体为灰白色,似斑状结构,花岗结构,主要由钾长石(28%~37%)、斜长石(28%~35%)、石英(24%~28%)、黑云母(3%~7%)组成,见少量磷灰石、锆石、榍石等副矿物(图2e—g)。

图2 胶西北丛家岩体花岗岩岩相学特征:(a) 野外剖面岩浆混合照片; (b) 手标本照片;(c)野外暗色铁镁质包体及钾长石反环带现象; (d) 岩浆混合后期照片; (e)角闪石与黑云母; (f)不规则状石英; (g)自形斜长石

2 样品采集和测试方法

笔者等在龙口上夼村、招远宅科村采集丛家岩体样品共计9块,包括二长花岗岩(8块)和铁镁质包体(ZK0809-2-1)一块。所有样品均作了主量、微量元素分析,并选择代表性的样品(SK0718-b1、ZK0815-b1)作了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年,选择了新鲜样品(SK0718-b8、SK0719-b11)进行Sr—Nd同位素分析。

2.1 岩石地球化学分析

全岩主、微量、稀土元素测试在自然资源部济南矿产资源监督检测中心完成。将新鲜岩石样品(300 g左右)粉碎到200目,主量元素分析采用湿化学分析法完成,SiO2和烧失量为重量法完成;CaO、MgO和FeO主要为容量法完成。运用离子发射光谱仪(IRISIntrepidII,ICP-AES)、原子荧光光谱仪(AFS-820)、等离子质谱仪(XSERIES2,ICP-MS)等完成微量元素和稀土元素分析,国家标准为《硅酸盐岩石化学分析方法》(GB/T14506-2010),主量元素的测定相对误差低于5%,微量元素的测定相对误差低于10%(张保科等,2011; 高志军等,2015)。

2.2 锆石LA-MC-ICP-MS年龄测定

丛家岩体锆石单矿物挑选、制靶、阴极发光(CL)照相等委托廊坊诚信地质服务公司完成;详细制靶和实验流程参照宋彪等(2002)。测试工作在自然资源部济南矿产资源监督检测中心利用LA-MC-ICP-MS完成锆石U-Pb测年工作,用标样U—Th—Pb同位素含量及年龄对测试结果进行校正,根据实测的n(204Pb)进行普通铅校正。单个数据点误差为1σ,加权平均年龄误差为98%可信度。数据处理由实验室工作人员完成,程序为Squid和Isoplot,实验详细方法参考舒磊等(2022)。

2.3 Sr—Nd同位素分析

本次采集的丛家岩体样品的Sr—Nd同位素分析主要在廊坊诚信地质服务有限公司的完成,其采用热电离质谱法(ISOPROBE-T)对全岩Sr—Nd同位素进行了测定。将100 mg样品粉末溶解在HF+HNO3+HClO4混合物中,采用常规阳离子交换技术以HCl为洗脱剂分离Sr和Nd,并用热电离质谱仪(TIMS)进行测试。

采用n(86Sr)/n(88Sr)=0.1194和n(146Nd)/n(144Nd)=0.7219对比值数据进行标准化;Sr/Nd同位素值测定采用详细的实验Zhang等(2002)。样品测试的整个过程的国际标样分析结果分别为Alfa的Nb标样和NBS987 的Sr标样,其n(86Sr)/n(88Sr)=0.710248 ±0.000015(±2σ)、n(146Nd)/n(144Nd)=0.512432±0.000008(±2σ)。

3 测试结果

3.1 全岩主、微量元素特征

本次工作采集的9块样品中,8块为郭家岭序列丛家岩体的花岗岩岩体样品,1块为铁镁质包体样品;其主量、微量元素含量及特征见表1。样品SiO2含量分别为66.37%~72.39%,; Na2O/K2O分别为0.69~1.23;Na2O+K2O值为7.29%~9.58%,在TAS图解中,样品投点主要落在石英二长岩范围(图3a),在K2O—SiO2图解上(图3b),样品分别落入高钾钙碱性系列区域;含铝指数A/CNK(Al2O3)为1.39~1.51,在A/CNK—A/NK图解上(图3c),显示为过铝质花岗岩;铁镁质包体(ZK0809-2-1)在TAS图解中落入二长岩范畴,属于钾玄岩系列,与丛家岩体的岩石化学成分有一定差别。

表1 胶东丛家花岗岩主量元素(%)、微量元素(×10-6)和稀土元素(×10-6)分析结果

图3 胶西北丛家岩体花岗岩的TAS图解(a),K2O—SiO2图解(b)和A/NK—A/CNK图解(c)

稀土元素球粒陨石标准化图(图4a)显示,整体看丛家岩体的似斑状花岗岩岩体具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特点;(La/Yb)N=53.38~86.31,表明后期岩浆分异较强烈;ΣREE为145.98×10-6~770.40×10-6,LREE/HREE值为25.21~33.84,指示轻、重稀土发生了强烈的分异,具有较大的分馏;δEu为0.41~0.68,具有明显的铕负异常,δCe为0.97~1.27;铁镁质包体中ΣREE为1311.75×10-6,LREE/HREE值为28.05,表现出明显的轻、重稀土的分异,整体趋势与丛家花岗岩的趋势一致。

图4 胶西北丛家岩体球粒陨石标准化稀土元素配分图( a) 和 原始地幔标准化微量元素蛛网图( b) ( 标准化值据 Sun and McDonough,1989)

微量元素原始地幔标准化图解显示(图4b),丛家岩体表现出与胶西北其他郭家岭期花岗岩相似的特征,即大离子亲石元素(Ba、Sr等)富集,高场强元素(Nb、Ta、Ti等)亏损;高Sr/Y值81.59~235.5,Rb/Sr值为0.041~0.15;铁镁质包体显示Ba、Sr的亏损,与丛家岩体的微量元素特征有一定差别。

3.2 锆石 SHRIMP测试结果

丛家岩体花岗岩样品阴极发光CL图像显示(图5),锆石颗粒较大,内部结构清晰,振荡环带发育,长宽比1∶2~1∶3,符合岩浆锆石的特征,是典型的岩浆结晶期锆石;本次所测得的数据可以代表岩体形成的年龄,其数据可靠性较高。

本次测试共计对两个样品61个分析点,具体数据结果见表2;锆石Th/U值为0.16~1.04,变化范围较大。结果中仅有1个样品分析点为中生代年龄,可见本样品继承锆石较少或是岩浆演化较充分,除去继承锆石年龄,其他的59个分析点的n(206Pb)/n(238U)年龄比较相似,都在122.3~132.8 Ma之间,平均值为125.5,两个样品的加权平均值为126.1±0.3 Ma(MSWD=0.52)和125.9±0.5 Ma(MSWD=0),这两个年龄被解释为丛家岩体花岗岩的结晶年龄(图5)。

3.3 全岩Sr—Nd同位素

对丛家岩体中的花岗岩与煌斑岩样品进行了 Sr—Nd 同位素测试,并比较了南部的新城岩体与北截岩体的同位素数值(表3);通过比较显示三个岩体的花岗岩具有同源岩浆的特性,而煌斑岩则显示相对差异的来源。丛家岩体花岗岩的n(87Sr)/n(86Sr) 值为0.711463,其低于地壳的平均值(0.717),高于地幔的平均值(0.709),表明其具有与玄武岩源区岩浆岩相似的花岗岩特征。花岗岩的n(143Nd)/n(144Nd)值为0.511666;通过锆石的年龄126 Ma计算得出初始Sr—Nd同位素比值跟 ɛNd(t)值,表现出与深部的新城岩体及北部的北截岩体具有相似的同位素组成(图6a),其[n(87Sr)/n(86Sr))i为0.711119,ɛNd(t)的值为-17.17,在ɛNd(t)—T图解上(图6b)显示主要落点在古—中元古代地壳区域;亏损地幔模式年龄(TDM2) 为3398 Ma。

表3 胶东丛家岩体花岗岩的Sr—Nd同位素组成

图6 胶西北丛家岩体的[n(87Sr)/ n(86Sr)]i vs εNd(t) 图解(a:据Defant and Drummond,1990)和 εNd(t) vs T 图解(b:据Jahn Bor-ming et al.,1995)

4 讨论

4.1 丛家岩体的形成年代

近20年,地质学家针对胶东中生代郭家岭期的花岗岩做了大量的U-Pb测年工作(表4),确定了郭家岭期花岗岩的形成年龄主要集中在123~135 Ma,峰期为126~132 Ma。华北东部中生代岩浆活动与古太平洋板块俯冲密切相关(杨进辉等,2021),峰期较长的郭家岭期的岩浆活动是太平洋板块俯冲及华北克拉通破坏作用的直接产物。

表4 胶东郭家岭期花岗岩年代学统计表

关于丛家岩体形成的年代,耿科等(2016)通过SHRIMP测得丛家岩体年龄为127±1 Ma,Yang Liqiang和Badal等(2013)测得该岩体的年龄分别为126±0.6 Ma和123±0.5 Ma;王来明等(2021)测得岩体年龄为131±1 Ma;本次工作测得丛家岩体花岗岩的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为126.07± 0.3 Ma和125.9± 0.52 Ma,与前人所测结果基本一致;通过统计胶东郭家岭期的年龄数据,发现丛家岩体属于郭家岭期产生花岗岩中较年轻的岩体(图7),说明形成丛家岩体的岩浆事件是整个连续的郭家岭期大岩浆事件的中后期事件,同时说明在早白垩世早期,在岩石圈伸展与减薄构造体制下,胶东郭家岭期花岗岩经历了多期脉冲式的混合作用过程,伴随构造事件形成连续的多期花岗岩岩体。

图7 胶东地区郭家岭期岩浆岩U-Pb年龄统计频率直方图

4.2 丛家岩体地球化学特征和岩石成因

丛家岩体花岗岩为高钾钙碱性过铝质花岗岩,具有高的全碱含量(K2O+Na2O = 7.29%~9.58%),低的Al2O3(14.8%~16.31%) 和 MgO(0.52%~2.27%);稀土元素特征呈现较低且平坦的HREE,以及较明显的铕负异常(δEu为0.41~0.68),表明源区可能有斜长石和石榴子石的分离结晶残留(刘跃等,2014; 宋英昕等,2020)。虽然丛家岩体具有高Sr、低Y、重稀土亏损等特征,但在YbN—(La/Yb)N判别图解中(图8a),丛家岩体花岗岩样品点未落入高锶低钇中酸性岩区域,其与典型高锶低钇中酸性岩具有不同的地球化学特征。丛家岩体具有高的Ba(>2915×10-6)、Sr(>1551×10-6)含量,但在Sr—Rb—Ba 图解中(图8b),丛家花岗岩样品未落入高Ba—Sr花岗岩范畴,其不属于典型的高Ba—Sr花岗岩,二者可能具有不同的成因,即丛家岩体与邻近的高Ba—Sr的新城岩体具有不同的成因,可能不是早先幔源岩浆底侵作用形成的年轻铁镁质地壳部分熔融形成的(Wang et al.,2014)。

图8 胶西北丛家岩体花岗岩YbN—(La/Yb)N判别图解(a)(底图据Martin et al.,2005)和Sr—Rb—Ba 图解( b) (底图据Tarney and Jones,1994)

丛家岩体花岗岩的εNd(t)=-17.17,高于壳源的玲珑型花岗岩(-25.1),与胶东地区的基性脉岩接近(-12.48~-16.87);丛家岩体花岗岩样品的Nb/Ta值为9.67~18.73,平均值15.13,高于大陆地壳平均值;Rb/Sr值(0.041~0.15)介于上地幔值 (0.034)与地壳值(0.35)之间,反映出母岩浆具有壳幔混合源的特点;样品Cr、Ni、Co、Sc含量相对高和Zr含量相对低的特征,与幔源岩浆注入的特征类似;丛家岩体的Mg#范围为41.7~57.1,平均值51,表明有幔源物质参与成岩;在εNd(t)—[n(87Sr)/n(86Sr)]i相关图中(图6a),丛家岩体花岗岩落点表明丛家岩体具有壳幔混合的成因特征;这些地球化学特征均表明丛家岩体花岗岩为壳幔混合成因。

在εNd(t)—T图解中(图6b),显示丛家岩体母岩浆主要物质来源可能为下地壳前寒武变质岩基地;锆石年龄中出现的中生代玲珑期的锆石(159.6 Ma),说明后期岩浆上侵可能受到了上地壳玲珑期花岗岩的混染(耿科等,2016)。谢元惠等(2021)通过对丛家岩体中穿插的闪斜—拉辉煌斑岩中的单斜辉石再循环晶的研究,识别出地幔来源的岩浆通过复杂的结晶路径向较浅层岩浆储层上升,其中辉石在不同层级岩浆储库内发生熔蚀、交代或再生长,进入最浅层次的岩浆储库,最后发生固结成岩的过程;结合丛家岩体内广泛发育的岩浆混合成因的暗色铁镁质包体及未完全混合的地质现象(图2a、c、d),说明了幔源基性岩浆可能直接与酸性岩浆的混合,而不是通过先在早期形成年轻镁铁质地壳再部分熔融形成。

因此笔者等认为丛家岩体花岗岩为由幔源物质直接参与的壳幔岩浆混合成因形成的花岗岩,即在岩石圈伸展、活化与减薄的构造体制下,幔源岩浆底侵与下地壳熔融形成的中酸性岩浆混合,形成的中酸性岩浆继续上侵,上侵过程中熔融混染了上地壳(主要为玲珑的二长花岗岩)的岩石,后期在适当的位置上冷却成岩。

4.3 成岩构造背景

通过深反射地震剖面测量所揭示的研究区地壳深部精细结构显示(Yu Xuefeng et al.,2018),在三大控矿断裂深部的玲珑岩体东西两侧发育切穿地壳的走滑断裂,该走滑断裂与郯庐断裂带方位一致,代表是同一应力场作用产出;通过地表观察,在丛家岩体附近发现了大量的走滑断裂所产生的花状构造,结合晚侏罗世毕郭岩体发生小位移量的位错,表明该走滑断裂的存在且是小位移量的。从图9显示,该类型小位移量超壳走滑断裂对应于Moho面的破裂和下地壳岩浆房的上侵,表明其为岩浆上涌提供了重要通道。

图9 胶西北矿集区的浅层反射地震剖面(据Yu Xuefeng et al.,2018)

在 Nb—Y 和 Ta—Yb 构造环境判别图解上(图10),可以看出丛家岩体的花岗岩主要为火山弧花岗岩;结合前人关于华北克拉通破坏的构造机制分析,丛家岩体主要形成于太平洋板块回撤的张性构造环境中(翟明国等,2001; 杨进辉等,2021);大规模成矿作用往往发生在巨量岩浆侵入/喷出之后,主要是由于大规模岩浆活动之后先存的岩浆活动通道在关闭之前转变为流体通道(罗照华等,2014; 苏尚国等,2014)。因此,依托区内深反射地震与穿地壳岩浆系统的研究新进展(谢元惠等,2021)及构造环境分析等,提出了丛家岩体的形成模式。

图10 胶西北丛家岩体的Nb—Y(a)和Ta—Yb(b)大地构造环境判别图

在晚侏罗世时期(165~150 Ma),太平洋板块俯冲,NW—SE向挤压机制造成了地壳或岩石圈的大规模破裂,发育NNE向延伸的左旋压扭性走滑断裂(图11a);郯庐断裂带在该时期发生了大规模的左旋走滑,在郯庐断裂带两侧的地质体内部,同样广泛发育同种机制形成的次级、相对较弱的构造;Yu Xuefeng等(2018)通过深反射地震工作,在胶西北地区以及串珠状的郭家岭期侵入岩下方,发现了同为左旋走滑断裂,走滑距离不大,但能够切穿地壳,导致莫霍面发生破裂、错动与叠置的小位移量超壳走滑断裂;断裂在破裂的同时即能造成减压而使其附近的岩石发生熔融,形成岩浆房,又为后期幔源基性岩浆的上侵提供了通道。

早白垩世时期(136~124 Ma),太平洋板块俯冲回撤,在NW—SE向伸展环境下(图11b),早期形成的小位移量超壳走滑断裂发生右旋扩张,为熔融的幔源岩浆上升提供了通道;在板块运动作用下,岩石圈下部发生拆沉,导致软流圈物质上涌,富集岩石圈地幔部分熔融,形成的幔源岩浆沿着扩张的走滑断裂上侵,部分幔源岩浆在上侵的过程中,与下地壳熔融形成的酸性岩浆混合形成中酸性岩浆;在持续构造作用下,岩浆继续上侵并在上侵过程中受到上地壳玲珑期花岗岩的同化混染,最后在玲珑岩体内合适的空间形成一系列沿走滑断裂展布郭家岭期花岗岩岩体,丛家岩体即是在这种构造环境下形成的。

在中酸性岩浆上侵和板块伸展构造作用下,在上地壳侏罗纪形成的玲珑花岗岩与早前寒武纪变质岩系界面附近岩性接触相对薄弱带产生一系列拆离断层(宋明春等,2020),如焦家断裂、三山岛断裂、招平断裂等,拆离断层与一系列近直立扩张的走滑断裂即为后期成矿热液运移提供了良好通道,又为成矿流体富集沉淀提供了有利空间。

5 结论

(1) 通过LA-MC-ICP-MS的U-Pb锆石年代学研究,获得丛家岩体花岗岩的年龄分别为126.1± 0.3 Ma和125.9± 0.5 Ma,与前人所测结果基本一致,可以代表该丛家岩体形成年代。

(2) 依托穿地壳岩浆系统理论,结合岩石地壳化学分析,形成丛家岩体的母岩浆为幔源基性岩浆与下地壳重熔中酸性岩浆发生混合而成,并在上侵过程中受到玲珑期花岗岩的同化混染,是典型幔源物质直接参与混合的壳幔混合成因的花岗岩。

(3) 结合区域背景分析,太平洋板块俯冲回撤构造背景下的软流圈物质上涌和下地壳的部分熔融可能是形成丛家岩体花岗岩的动力机制,深反射地震识别的小位移量超壳走滑断裂的扩展为岩浆快速上侵提供了通道。

致谢:审稿专家对稿件提出了很好的建设性的修改意见,对提高文章质量起了重要作用;中国地质大学(北京)李小伟教授、王文鲁博士在野外工作中给予重要指导,在此一并表示衷心的谢意。

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