辽西杨家杖子地区侵入岩地球化学和年代学特征及其意义

【摘要】辽西地区位于华北板块北缘，燕山褶皱带东段。该区发育大面积的中生代侵入岩，并且产有杨家杖子矽卡岩型-斑岩型钼矿、兰家沟斑岩型钼矿、八家子铅锌银矿等Au、Cu、Mo、Pb、Zn多金属矿床。一直以来，由于缺少对杨家杖子地区侵入岩的类型、产出状态及地球化学特征的系统研究，导致了辽西地区中生代所处构造环境特征及演化百家争鸣，在某种程度上制约了杨家杖子地区矿产资源的认知程度。本文对该区侵入岩进行了系统的岩石学、岩石化学和同位素年代学研究，为辽西地区中生代地壳演化提供了新的依据，并对杨家杖子地区进一步找矿工作具有指导作用。通过野外地质调查厘定杨家杖子地区侵入岩主要有四种岩石类型：中粗粒正长花岗岩、斑状正长花岗岩、似斑状正长花岗岩和细粒角闪二长岩。其中主体岩石类型为中粗粒正长花岗岩、斑状正长花岗岩和似斑状正长花岗岩，呈较大的岩基产出，北东向展布，锆石U-Pb同位素测年结果为181~188Ma，显示其形成于早侏罗世，且与著名的杨家杖子钼矿有着密切的时间和空间上的成因联系。细粒角闪二长岩多呈岩墙或岩脉产出，近南北向展布，锆石U-Pb同位素测年结果为227Ma左右，显示其形成于晚三叠世。岩石地球化学分析结果显示：斑状正长花岗岩和似斑状正长花岗岩中SiO2含量较高，为68.89~77.38，Al2O3为12.79~15.34，Na2O含量为2.64~4.91，K2O含量为4.16~5.53，A/CNK值为0.87~1.16，A/NK值为0.97~1.25，分异指数DI较高为86.61~96.67，碱度率AR为1.9~2.45，固结指数SI为0.21~5.96；闪长岩和二长岩中SiO2含量较低，为51.4~61.73，Al2O3含量较高，为14.84~16.58，Na2O含量为4.06~4.91，K2O含量为2.68~4.17，A/CNK值为0.42~0.68，A/NK值为1.55~1.69，分异指数DI为50.75~67.19，碱度率AR为3.2~6.1，固结指数SI为23.83~36.72。斑状正长花岗岩和似斑状正长花岗岩的Al2O3、MgO、FeO、CaO、Na2O、TiO2、P2O5均与SiO2呈现明显负相关关系，碱度率AR、分异指数DI及K2O均与SiO2呈现正相关关系，P2O5随SiO2含量增加表现出负相关的趋势，较高的分异指数DI。细粒角闪二长岩属于准铝质高正钙碱性系列岩石，而斑状正长花岗岩和似斑状正长花岗岩属于弱过铝质高正钙碱性系列岩石。斑状正长花岗岩和似斑状正长花岗岩富集高场强元素Th，La，Nd，Hf和Gd，亏损高场强元素Ti，Ho和大离子亲石元素Ba，Sr；细粒角闪二长岩富集高场强元素Gd，Er和大离子亲石元素Ba，Sr，亏损高场强元素Nb，Hf，Ti，Pr，Y，Yb。稀土配分模式图均为右倾型，轻稀土元素分馏明显，重稀土元素分馏不明显。通过锆石饱和温度计算，得到该区花岗质岩石的形成温度范围为745°C~783°C，平均温度在765°C左右，属于较低温的花岗岩。以上地球化学特征均显示斑状正长花岗岩、似斑状正长花岗岩具有高分异I型花岗岩的特点。杨家杖子地区的细粒角闪二长岩和细粒闪长岩可能形成于华北板块与蒙古地块之间发生强烈的陆陆碰撞，地壳挤压、缩短、叠覆、隆起阶段。而斑状正长花岗岩和似斑状正长花岗岩属于后造山期高分异I型花岗岩，可能与伊邪那岐板块（伊佐奈歧板块）向NW方向俯冲到华北板块有关，形成于华北板块边缘的后造山阶段。
【作者】张行行；
【导师】徐学纯；
【作者基本信息】吉林大学，矿物学、岩石学、矿床学，2014，硕士
【关键词】辽西；杨家杖子；侵入岩；地球化学；年代学；

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