吉林省伊通地区早二叠世火山岩成因——锆石U-Pb年代学和岩石地球化学证据.pdf

第 卷第期 年月 吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)J o u r n a l o f J i l i nU n i v e r s i t y(E a r t hS c i e n c eE d i t i o n)V o l N o J u l y 牟芮霆,裴福萍,时玉芹,等吉林省伊通地区早二叠世火山岩成因:锆石UP b年代学和岩石地球化学证据吉林大学学报(地球科学版),():d o i:/j c n k i j j u e s e M uR u i t i n g,P e iF u p i n g,S h iY u q i n,e t a l G e n e s i so fE a r l yP e r m i a nV o l c a n i cR o c k s i nY i t o n gA r e a,C e n t r a l J i l i nP r o v i n c e:C o n s t r a i n t s f r o m Z i r c o nUP bG e o c h r o n o l o g ya n d W h o l e R o c kG e o c h e m i s t r y J o u r n a lo fJ i l i nU n i v e r s i t y(E a r t hS c i e n c eE d i t i o n),():d o i:/j c n k i j j u e s e 吉林省伊通地区早二叠世火山岩成因 锆石U P b年代学和岩石地球化学证据牟芮霆,裴福萍,时玉芹,魏敬洋吉林大学地球科学学院,长春 吉林省第三地质调查所,吉林四平 摘要:吉林省中部伊通地区火山岩大地构造上位于华北板块北缘东段.本文对其进行了岩相学、L AI C PM S锆石U P b年代学和岩石地球化学特征的研究,进而探讨了火山岩的成因.伊通地区玄武安山岩中锆石均呈自形半自形,具有明显的岩浆震荡生长环带和较高的T h/U值,表明其为岩浆成因.锆石定年结果表明玄武安山岩形成于()M a,即早二叠世.伊通地区早二叠世火山岩的岩石组合为玄武安山岩和安山岩,样品S i O质量分数为 ,M g值为 ,属于拉斑系列,相对富集轻稀土元素(L R E E s)、大离子亲石元素(L I L E s),亏损高场强元素(HF S E s).综合研究认为伊通地区早二叠世火山岩岩浆来自受俯冲流体交代的亏损地幔楔,形成于古亚洲洋南向俯冲的活动大陆边缘环境.结合区域研究成果,认为华北板块北缘早二叠世处于古亚洲洋南向俯冲作用之下.关键词:锆石UP b年代学;地球化学;火山岩;吉林中部d o i:/j c n k i j j u e s e 中图分类号:P ;P 文献标志码:A收稿日期:作者简介:牟芮霆(),女,硕士研究生,主要从事火成岩成因方面的研究,E m a i l:q q c o m通信作者:裴福萍(),女,教授,博士生导师,主要从事火成岩成因方面的研究,E m a i l:p e i f p j l u e d u c n基金项目:国家自然科学基金项目()S u p p o r t e db yt h eN a t i o n a lN a t u r a lS c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a()G e n e s i s o fE a r l yP e r m i a nV o l c a n i cR o c k s i nY i t o n gA r e a,C e n t r a l J i l i nP r o v i n c e:C o n s t r a i n t s f r o mZ i r c o nU P bG e o c h r o n o l o g ya n dW h o l e R o c kG e o c h e m i s t r yM uR u i t i n g,P e iF u p i n g,S h iY u q i n,W e i J i n g y a n gC o l l e g eo fE a r t hS c i e n c e s,J i l i nU n i v e r s i t y,C h a n g c h u n ,C h i n aT h eT h i r dG e o l o g i c a lS u r v e yo fJ i l i nP r o v i n c e,S i p i n g ,J i l i n,C h i n aA b s t r a c t:T h ev o l c a n i c r o c k s i nt h eY i t o n ga r e ao fc e n t r a l J i l i nP r o v i n c ea r el o c a t e di nt h ee a s t e r ns e g m e n t o f t h en o r t h e r nm a r g i no f t h eN o r t hC h i n ap l a t e T h i sp a p e rp r e s e n t s z i r c o nL A I C PM SUP bg e o c h r o n o l o g ya n dg e o c h e m i c a ld a t ao ft h ev o l c a n i cr o c k si nt h i sa r e a,a i m i n gt oe x p l o r et h e i rp e t r o g e n e s i s T h ez i r c o n s i nt h ea n d e s i t ep r e s e n te u h e d r a l s u b h e d r a l,a n do b v i o u sm a g m a t i co s c i l l a t i o nz o n e,w i t hT h/Ur a t i o so f ,i n d i c a t i n gt h e i rm a g m a t i co r i g i n Z i r c o nd a t i n gr e s u l t s i n d i c a t et h a tb a s a l t i ca n d e s i t e sw e r ef o r m e da t()M a,t h eE a r l yP e r m i a n T h er o c ka s s e m b l a g eo ft h eE a r l yP e r m i a nv o l c a n i c r o c k s i sb a s a l t i ca n d e s i t ea n da n d e s i t e T h eS i Om a s s f r a c t i o no f t h es a m p l e s i s ,a n dt h eM gv a l u e sa r e ,b e l o n g i n gt ot h e t h o l e i i t i cs e r i e s,r e l a t i v e l ye n r i c h e di nl i g h t r a r ee a r t he l e m e n t s(L R E E s),l a r g e i o n l i t h o p h i l ee l e m e n t s(L I L E s),a n dd e p l e t e d i nh i g hf i e l ds t r e n g t he l e m e n t s(H F S E s)C o m p r e h e n s i v es t u d i e ss u g g e s tt h a tt h eE a r l yP e r m i a nv o l c a n i cm a g m ao r i g i n a t e df r o mt h ed e p l e t e dm a n t l ew e d g em e t a s o m a t i z e db ys u b d u c t i n gf l u i d s,a n dw a s f o r m e di nt h ea c t i v ec o n t i n e n t a lm a r g i ne n v i r o n m e n t o f t h e s o u t h w a r ds u b d u c t i o no f t h eP a l e o A s i a nO c e a n C o m b i n e dw i t hr e g i o n a l r e s e a r c hr e s u l t s,i t i sb e l i e v e d t h a t t h en o r t h e r nm a r g i no f t h eN o r t hC h i n ap l a t ew a su n d e rt h es o u t h w a r ds u b d u c t i o no f t h eP a l e o A s i a nO c e a n i nt h eE a r l yP e r m i a n K e yw o r d s:z i r c o nUP bg e o c h r o n o l o g y;g e o c h e m i s t r y;v o l c a n i c r o c k s;c e n t r a l J i l i nP r o v i n c e引言中国东北地区是由多块体及块体之间的造山带组成,古生代受古亚洲洋构造体系控制,中生代以来,受蒙古鄂霍茨克构造体系和环太平洋构造体系的叠加改造.其演化历史复杂,一直深受国内外学者的关注.西拉木伦河长春延吉缝合带作 为 华 北 板 块 与 北 部 微 块 体 的 最 终 拼 接 缝 合带,其演化历史一直是地学界研究的热点问题.近年来,关于该缝合带二叠纪的构造环境及古亚洲洋最终闭合的时间主要有以下两种观点:)一部分学者认为该缝合带于晚泥盆世之前或早石炭世已经发生闭合,晚石炭世早二叠世为陆内裂谷(裂陷槽)环境或再次裂开为小洋盆 ;)另一部分学者认为晚二叠世之前古亚洲洋一直存在,早二叠世表 现 为 大 洋 板 块 向 南 北 两 侧 发 生 双 向 俯 冲 作用,古亚洲洋于晚二叠世早中生代最终闭合,.由于受后期构造岩浆活动的叠加改造作用,华北板块北部保存下来的早二叠世火山岩和侵入体极其有限.目前大量的研究集中于对中晚二叠世岩浆作用成因的研究.吉林中部地区在常山乡和北山屯有精确的早二叠世火山岩年代学报道,研究显示火山岩的形成与古亚洲洋板块的俯冲作用有关;吉林中部石头口门地区范家屯组中酸性火山岩年代学、地球化学的研究,同样表明其形成于早二叠世北部古亚洲洋俯冲作用.另外,在呼兰群中有早二叠世碎屑锆石的存在,说明该区存在早二叠世的岩浆作用.本文对吉林省中部伊通地区火山岩进行年代学研究时,在原定早古生代地层中发现了早二叠世中基性火山岩的存在.本文对该火山岩进行了L A I C PM S锆石UP b年代学及地球化学的研究,确定该火山岩形成于早二叠世.进一步对其地球化学特征进行研究,确定了其岩浆源区性质和形成的构造背景.本研究成果为中亚造山带东南段晚古生代演化历史的研究提供了岩石学证据.地质背景与样品描述吉林省中部伊通地区大地构造上位于华北板块北缘东段,西北紧邻松辽盆地,北东向的伊通依兰断裂贯穿全区,具体处于大黑山造山带的北部(图 a).研究区分布着古生代不同时期的含火山岩地层和侵入岩(图 b).含火山岩地层包括原定奥陶系石缝组、志留纪系桃山组和白垩系泉头组.奥陶系石缝组下部由石榴石二云石英片岩、云母片岩、火山岩组成,上部由大理岩、黑色板岩和砂岩组成,属于海相火山沉积建造.志留系桃山组主要由含笔石的砂岩和粉砂岩及中酸性火山岩组成.白垩系泉头组由红色复成分砾岩、砂岩和粉砂岩组成.另外,在吉林省中部地区的东部分布下二叠统含火山岩的大河深组,由大理岩、砂岩、镁铁质 中酸性火山岩和火山碎屑岩组成.研究区内侵入岩包括早泥盆世花岗岩和中晚二叠世早三叠世侵入岩、早中侏罗世侵入体和早白垩世侵入体.早泥盆世花岗岩岩石类型为二长花岗岩;中晚二叠世早三叠世侵入体主要由I型花岗岩及少量的基性侵入体组成;早中侏罗世侵入体由中酸性侵入岩组成,;早白垩世侵入体呈岩株状产出,主要为I型花岗岩.本次对石缝组火山岩样品进行了岩相学研究,吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)第 卷该火山岩由玄武安山岩和安山岩组成.玄武安山岩样品(Y T )呈浅灰绿色,斑状结构,块状构造(图 a).斑 晶 主 要 为 斜 长 石 和 暗 色 矿 物.斜 长石局部发生钠黝帘石化和绢云母化,粒径为图东北地区大地构造图(a)和吉林省中部伊通地区地质简图(b)F i g T e c t o n i c s k e t c hm a po fN o r t h e a s tC h i n a(a)a n ds k e t c h e dg e o l o g i c a lm a po fY i t o n ga r e a,c e n t r a l J i l i nP r o v i n c e(b)a、b 玄武安山岩;c、d 安山岩.P l 斜长石;E p 绿帘石;S e r 绢云母.图伊通地区火山岩的野外与镜下照片F i g F i e l da n dm i c r o g r a p h so f v o l c a n i c r o c k s i nY i t o n ga r e a第期牟芮霆,等:吉林省伊通地区早二叠世火山岩成因:锆石U P b年代学和岩石地球化学证据mm;暗色矿物发生绿泥石化和阳起石化.基质具有间隐结构(图 b).安山岩样品(Y T )呈浅灰绿色,具有典型斑状结构,块状构造(图 c).斑晶主要为斜长石,粒径为mm,体积分数约为.基质呈交织结构,绢云母化明显(图 d).测试方法锆石L A I C PM S分析本文测试样品锆石在河北省廊坊区域地质调查研究所进行挑选.首先将锆石进行粉碎,在双目镜下挑选出完好锆石颗粒,之后用环氧树脂进行固定,最后进行抛光至锆石中心.锆石阴极发光图像在中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室进行.锆石同位素分析由中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成,使用仪器为A g i l e n t a型I C PM S,激光剥蚀束斑直径为 m,H e为剥蚀物质载体,锆石年龄采用 作为外标,含量采用N I S T RM 作为外标,S i作 为 内 标.同 位 素 比 值 的 校 正 使 用A n d e r s e n的 方 法,年 龄 谐 和 图 的 绘 制 使 用I S O P L OT 程序.岩石地球化学测试本次测试样品主量元素和微量元素分析在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室进行.主量元素采用X荧光光谱法(X R F);微量元素采用电感耦合等离子质谱(I C P M S)法.国际标样B C R(玄武岩)、B HVO(玄武岩)和AGV(安山岩)的分析结果表明,主量元素分析精度和准确度优于,微量元素的分析精度和准确度优于.分析结果锆石L A I C PM S年代学本文对样品玄武安山岩(Y T )进行了锆石UP b年代学研究,采样地点位于南围子村东南约k m处(E,N).玄武安山岩样品中锆石形态呈自形半自形,具有明显的震荡环带(图),T h/U值为 ,均值为(表),表明其岩浆成因.年龄结果显示锆石的 P b/U年龄介于 M a之间,其中 个测试点(M a)分布在谐和线附近,个测试点偏离谐和线过多,谐和度大于,加权平均年龄为()M a(图),代表玄武安山岩的形成时间,属于早二叠世.另外,还存在较老年龄的捕获锆石,其中个锆石年龄为 M a,剩余个锆石年龄分别为 、和 M a.岩石地球化学本次共对伊通地区件玄武安山岩和件安山岩进行了主量元素和微量元素测试,测试结果见表.图伊通玄武安山岩代表性锆石阴极发光图像F i g C a t h o d o l u m i n e s c e n c e i m a g e so f r e p r e s e n t a t i v ez i r c o n s f r o mb a s a l t i ca n d e s i t e i nY i t o n ga r e a吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)第 卷第期牟芮霆,等:吉林省伊通地区早二叠世火山岩成因:锆石U P b年代学和岩石地球化学证据图伊通地区玄武安山岩锆石年龄谐和图(a)和加权平均年龄(b)F i g Z i r c o nU P bc o n c o r d i ad i a g r a m(a)a n dw e i g h t e da v e r a g ea g e(b)f o rb a s a l t i ca n d e s i t e i nY i t o n ga r e a主量元素伊通 地 区 火 山 岩 的w(S i O)为 ,w(T i O)为 ,w(A lO)为 ,M g值为 ,w(N aOKO)为 ,N aO/KO值为 ,其中个样品N aO质量分数较低,而KO质量分数较高,可能与样品局部发生钾化有关.从火山岩的w(N aOKO)w(S i O)(T A S)图解(图 a)和w(KO)w(S i O)图解(图 b)中可以看出:伊通地区火山岩落入粗面玄武岩、玄武粗面安山岩和安山岩区域,除 Y T 外,样品主体属于中钾高钾钙碱性系列;伊通地区大河深组火山岩主要落入英安岩和流纹岩区域,少量落入玄武粗面安山岩、玄武安山岩、粗面安山岩和安山岩区域内,属于中钾高钾钙碱性系列;伊通地区范家屯组火山岩主要落入玄武安山岩、安山岩、粗面岩和英安岩区域,个样品落入低钾拉斑系列,其余均落入中钾高钾钙碱性系列.由于样品存在一定程度的蚀变,本文采用 Z r/T i ON b/Y图解(图 c)进一步分类,显示伊通火山岩大部分火山岩样品落入安山岩/玄武岩区域,大河深组火山岩主要落入流纹英安岩/英安岩区域内,少量落入亚碱性玄武岩和安山岩区域内,范家屯组火山岩落入安山岩和流纹岩区域.在T F e O/M g Ow(S i O)图解(图 d)中,伊通火山岩样品主要落入拉斑系列,而大河深组和范家屯组火山岩主要落入钙碱性系列范围内.微量元素稀土元素球粒陨石标准化配分图(图 a)显示,伊通地区火山岩与大河深组、范家屯组火山岩具有相似的配分曲线,分配曲线右倾,L R E E/HR E E ,(L a/Y b)N ,火山岩稀土元素总量(w(R E E)介于 之间.样品均显示轻稀土元素(L R E E s)相对富集,重稀土元素(HR E E s)相对亏损,E u异常不明显(E u ).在微量元素原始地幔标准化蛛网图(图 b)中,样品显示相对富集大离子亲石元素(L I L E s),亏 损N b、T a、T i等 高 场 强 元 素(H F S E s).伊通地区早二叠世中基性火山岩与大河深组、范家屯组基性火山岩的稀土和微量元素配分型式相似;与大河深组、范家屯组中酸性火山岩相比,伊通地区中基性火山岩轻稀土总量略低(图 c、d).讨论形成时代前人依据S rN d同位素定年及变质变形特点,认为石缝组形成于晚奥陶世.本文研究显示,石缝组玄武安山岩中锆石显示岩浆成因的生长环带,T h/U值大于,表明其为岩浆锆石.L AI C PM S锆石UP b定年结果显示,玄武安山岩的形成时间为()M a,属于早二叠世,该结果代表石缝组的形成时代.石缝组火山岩的形成时代与 吉 林 中 部 大 河 深 组 火 山 岩()()M a,M a)、范家屯组火山岩()()M a)相近.另外,Wu等 对呼兰群研究表明,黄莺屯组碎屑锆石中存在早二叠世岩浆锆石.因此,本文认为吉林中部地区存在早二叠世岩浆活动.另外,石缝组玄武安山岩中存在岩浆成因年龄为 、和 M a的捕获锆石,暗示吉林中部地区存在以上期岩浆活动.吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)第 卷第期牟芮霆,等:吉林省伊通地区早二叠世火山岩成因:锆石U P b年代学和岩石地球化学证据大河深组火山岩数据引自文献,;范家屯组火山岩数据引自文献 .w(T F e O)w(T F eO).图伊通地区火山岩w(N aOKO)w(S i O)(a)、w(KO)w(S i O)(b)、Z r/T i ON b/Y(c)和T F e O/M g Ow(S i O)图解(d)F i g w(N aOKO)w(S i O)(a),w(KO)w(S i O)(b),Z r/T i ON b/Y(c)a n dT F e O/M g Ow(S i O)(d)d i a g r a m s f o rv o l c a n i cr o c k s i nY i t o n ga r e a岩浆源区岩石地球化学结果(表)显示,伊通地区早二叠世火山岩样品烧失量较高(),暗示 样 品 遭 受 到 了 后 期 蚀 变 的 影 响,导 致 样 品 Y T 主量元素KO的质量分数明显升高.然而,其余件样品中主量元素的质量分数并未随烧失量的增加而发生明显的增长,表明样品在后期发生的轻微蚀变过程中主量元素和微量元素未发生明显迁移,仍可以作为讨论火山岩岩石成因和源区性质的依据.伊通地区早二叠世火山岩具有低的S i O质量分数()和较高的M g值(,均值为)以及C r、N i和S c质量分数,高于下地壳物质部分熔融所产生的岩浆(M g值).另外,火山岩样品R b/S r值为 ,仅个点比值较大为,与岩石局部遭受到轻微的热液蚀变有关,L u/Y b值为 ,低于壳源岩浆的R b/S r值()和L u/Y b值(),更接近幔源岩浆R b/S r值()和L u/Y b值().因此,伊通地区早二叠世火山岩岩浆源区主要来自地幔物质的部分熔融.部分样品显示低M g值以及弱的E u负异常,表明在岩浆演化过程中经历了少量镁铁质矿物和斜长石的分离结晶作用.伊通地区火山岩具有 较低 的S r/Y()值和较高的Y()质量分数.在S r/Yw(Y)图解(图 a)中,样品均落入岛弧岩石范围内,与大河深组、范家屯组基性火山岩落入范围一致,明显不同于埃达克岩.吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)第 卷球粒陨石标准化数值引自文献 ;原始地幔标准化数据引自文献 .大河深组火山岩数据引自文献,范家屯组火山岩数据引自文献 .图伊通地区火山岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(a、c)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b、d)F i g N o r m a l i z e dp a r t i t i o nm a po f r a r e e a r t he l e m e n t c h o n d r i t e s(a,c)a n dn o r m a l i z e dc o b w e bm a po f t r a c e e l e m e n t p r i m i t i v em a n t l e(b,d)f o rv o l c a n i c r o c k s i nY i t o n ga r e a研究区火山岩样品相对富集L R E E s和L I L E s、亏损HR E E s和H F S E s,暗示源区可能遭受了俯冲流体的交代作用.在B a/T h T h/N b图解(图 b)中,伊通地区早二叠世火山岩样品与大河深组、范家屯组基性火山岩均显示流体交代的趋势;在T h/Y bB a/L a图解(图 c)中,样品同样显示流体交代的特点;在N b/Z r T h/Z r图解(图 d)中,样品也显示源区遭受到了流体的交代作用.此外,样品中少量捕获锆石的存在暗示遭受了少量地壳物质的混染作用.综上所述,可以判定伊通地区火山岩原始岩浆应起源于受俯冲板片脱水熔融交代的亏损地幔楔.构造背景对于西拉木伦河长春延吉缝合线是于早二叠世已经发生闭合,转为陆内环境,还是古亚洲洋于早二叠世整体仍表现为古亚洲洋俯冲消减作用,本次将进行深入研究.吉林省中部伊通地区火山岩具有低S i O质量分数,较高的M g值和C r、N i和S c质量分数,接近幔源岩浆.此外,伊通火山岩属于拉斑系列的火山岩,大河深组火山岩主要为钙碱性的火山岩,火山岩的稀土和微量元素特征显示,相对富集L R E E s和L I L E s、亏损HR E E s和H F S E s.上述特征 与 弧 火 山 岩 地 球 化 学 性 质 相 似 .在T h/Y b N b/Y b图解(图)中,伊通地区早二叠世火山岩样品与大河深组、范家屯组基性火山岩样品均落入大陆弧火山岩范围内;此外,本区中酸性火山岩建造、陆源碎屑岩建造以及碳酸盐岩建造与活动大陆边缘环境相吻合.与大河深组和范家屯组火山岩相比,石缝组火山岩组合为拉斑质的玄武安山岩和安山岩,空间分布上距离西拉木伦河长春延吉缝合带较近,即其产出位置离海沟较近.因此,本文认为石缝组火山岩可能为大陆边缘的弧前环境.弧前位置较冷,一般难以产生岩浆作用.石缝组弧前拉斑玄武岩的产出,可能与大洋板片南第期牟芮霆,等:吉林省伊通地区早二叠世火山岩成因:锆石U P b年代学和岩石地球化学证据a底图据文献 ;b底图据文献 ;c底图据文献 ;d底图据文献 .大河深组火山岩数据引自文献,范家屯组火山岩数据引自文献 .图伊通地区火山岩S r/Yw(Y)(a)、B a/T h T h/N b(b)、T h/Y b B a/L a(c)与N b/Z r T h/Z r(d)判别图解F i g S r/Yw(Y)(a)、B a/T h T h/N b(b)、T h/Y b B a/L a(c)、N b/Z r T h/Z r(d)d i a g r a m so fv o l c a n i cr o c k s i nY i t o n ga r e a向俯冲角度较陡有关.在西拉木伦河长春延吉缝合线以东,珲春地区早二叠世关门咀子组火山岩()M a)显示岛弧火山岩的性质,形成于俯冲背景之下;延边地区早二叠世英云闪长岩同样形成于活动大陆边缘环境;延边开山屯地区二叠纪侵入岩和碎屑锆石的研究表明,早中二叠世延边地区处于活动大陆边缘的构造环境.西拉木伦河长春延吉缝合线西部地区,同样识别出与大洋俯冲作用相关的岩体.如丰宁承德早二叠世片麻状闪长质 石英闪长质 花岗闪长质钙碱性火成岩组合(M a)、内蒙古固阳地区早二叠世埃达克质花岗岩类(M a)、内蒙古梅劳特乌拉蛇绿岩中巴嘎哈尔早二叠世高镁闪长岩、内蒙古中部梅劳特乌拉蛇绿岩中早二叠世埃达克岩、内蒙古中部满都拉地区早二叠世中基性火成岩、内蒙古中部武川县恒永一带早二叠世钙碱性侵入岩、内蒙古乌拉特中旗和白云鄂博及达茂旗早二叠世基性超基性侵入体 、内蒙古中部四子王旗地区早石炭世早二叠世中酸性侵入体、华北板块北缘波罗诺和大光顶晚石炭世早二叠世侵入体、黑龙江塔源晚石炭世黑云母二长花岗 岩、大 兴 安 岭 地 区 的 新 林 晚 石 炭 世 花 岗岩,以及吉林中部地区的志留纪双峰式岛弧型火山岩 和 内 蒙 古 梅 劳 特 乌 拉 早 二 叠 世 埃 达 克岩,研究认为上述火成岩均形成于古亚洲洋俯冲背景下的活动大陆边缘环境.生物古地理和岩相古地理的研究同样表明二叠吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)第 卷大河深组火山岩数据引自文献,;范家屯组火山岩数据引自文献 .底图据文献 .MO R B洋中脊玄武岩;NMO R B亏损洋中脊玄武岩.图伊通地区火山岩T h/Y b N b/Y b判别图解F i g T h/Y bv s N b/Y bd i a g r a mf o rv o l c a n i c r o c k s i nY i t o n ga r e a纪古亚洲洋尚未闭合.内蒙古中部早中二叠世深水沉积放射虫的发现,显示古亚洲洋仍存在深海洋盆 .东北地区地层建造特征、沉积古地理和生物古地理的时空演化规律研究显示,华北板块与黑龙江板块之间石炭纪二叠纪存在着古亚洲洋南支.内蒙古四子王旗寿山沟组复理石建造研究显示,早二叠世华北板块北缘处于活动大陆边缘环境,古亚洲洋尚未闭合.华北板块北缘与兴蒙造山带南缘之间的晚古生代海相地层和二叠纪哲斯腕足动物群地理分布研究显示,古亚洲洋二叠纪仍未闭合 .吉林中部和铁岭周围晚古生代沉积层序分析显示,华北板块晚古生代处于古亚洲洋俯冲下的活动大陆边缘环境.西拉木伦河长春延吉缝合带北侧二叠纪砂岩碎屑锆石研究同样表明,兴蒙造山带南缘晚石炭世早二叠世处于洋壳北向俯冲下的活动大陆边缘环境 .以上研究表明,早二叠世,华北板块北缘并非处于被动陆缘环境或裂谷环境,而是处于古亚洲洋板片南向俯冲背景下的活动大陆边缘环境.结论根据吉林省中部伊通地区火山岩L AI C PM S锆石UP b年代学、主量和微量元素地球化学特征的研究,得到以下认识:)吉林中部伊通火山岩的岩石组合为玄武安山岩和安山岩,形成于早二叠世()M a).)伊通地区早二叠世火山岩主体属于拉斑系列,具有大离子亲石元素富集和高场强元素亏损的特征,原始岩浆起源于受俯冲板片脱水来源的流体交代的亏损地幔楔.)综合区域资料表明,伊通地区早二叠世火山岩形成于活动大陆边缘环境,此时华北板块北缘处于古亚洲洋板块南向俯冲作用之下.参考文献(R e f e r e n c e s):X i a o W J,W i n d l e y B F,H a oJ,e ta l A c c r e t i o nL e a d i n gt oC o l l i s i o na n dt h eP e r m i a nS o l o n k e rS u t u r e,I n n e r M o n g o l i a,C h i n a:T e r m i n a t i o no ft h e C e n t r a lA s i a nO r o g e n i cB e l tJT e c t o n i c s,():X i a o W J,W i n d l e y B F,H u a n g B C,e ta l E n d P e r m i a n t oM i d T r i a s s i cT e r m i n a t i o no f t h eA c c r e t i o n a r y P r o c e s s e s o f t h e S o u t h e r n A l t a i d s:I m p l i c a t i o n sf o rt h eG e o d y n a m i cE v o l u t i o n,P h a n e r o z o i cC o n t i n e n t a lG r o w t h,a n d M e t a l l o g e n yo fC e n t r a l A s i aJI n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f E a r t hS c i e n c e,():L iJ YP e r m i a n G e o d y n a m i c S e t t i n g o f N o r t h e a s tC h i n aa n d A d j a c e n tR e g i o n s:C l o s u r eo ft h eP a l e o A s i a nO c e a na n dS u b d u c t i o no f t h eP a l e o P a c i f i cP l a t eJ J o u r n a lo fA s i a nE a r t hS c i e n c e s,:王成文,孙跃武,李宁,等中国东北及邻区晚古生代地层分布规 律 的 大 地 构 造 意 义 J中 国 科 学:D辑,():W a n g C h e n g w e n,S u n Y u e w u,L i N i n g,e t a l T e c t o n i cI m p l i c a t i o n so fL a t eP a l e o z o i cS t r a t i g r a p h i cD i s t r i b u t i o ni n N o r t h e a s tC h i n aa n d A d j a c e n tR e g i o nJ S c i e n c ei nC h i n a:S e r i e sD,():Z h o uJ B,W i l d s S A,Z h a n g X Z,e 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i,Z h a oP a n,B a oQ i n g z h o n g,e ta l P r e l i m i n a r yS t u d yo nt h eP r e M e s o z o i cT e c t o n i cU n i tD i v i s i o no ft h eX i n g M e n g O r o g e n i c B e l t(XMO B)JA c t aP