2016, Vol. 32
2. 辽宁省地质矿产调查院, 沈阳 110031 ;
3. 辽宁省有色地质局一○八队, 沈阳 110031
, LIU ZhengHong1
, LI ShiChao1, ZHAO Chen2, WANG ChuJie3, PENG YouBo2, YANG ZhongJie2, DOU ShiYong2
2. Liaoning Survey Academy of Geology and Mineral Resources, Shenyang 110031, China ;
3. 108 Team of Liaoning Colored Geology Bureau, Shenyang 110031, China
华北板块与西伯利亚板块的碰撞作用(古亚洲洋的闭合)发生在晚二叠世(Chen et al., 2000, 2009; Li, 2006; 李锦轶等, 2007; Jian et al., 2008, 2010; Xiao et al., 2009)。关于三叠纪期间华北板块北缘所处构造环境、碰撞造山阶段持续时间、构造体制转换和岩石圈减薄等问题均存在较大争议。华北克拉通东部发生岩石圈减薄或破坏已被众多地质学者所认同，但就其发生的时间、机制以及空间分布范围等仍存在不同看法，减薄作用的起始时间存在三叠纪(韩宝福等, 2004; Yang et al., 2007a, b, 2012; 杨进辉和吴福元, 2009)、侏罗纪-早白垩世(吴福元等, 2008; Gao et al., 2004; Wu et al., 2005; Yang et al., 2003, 2008)和晚白垩世-新生代(Fan and Menzies, 1992; Xu, 2001; Zheng et al., 2007)等不同的认识。杨进辉和吴福元(2009)通过对华北东部三叠纪岩浆岩的研究认为华北克拉通破坏的起始时间可能为晚三叠世，与大陆深俯冲及陆陆碰撞造山作用所引起的地壳加厚、拆沉作用有关。朱日祥等(2011)、赵越等(2010)和Wu et al. (2005)认为晚中生代古太平洋板块俯冲作用以及蒙古-鄂霍次克海的闭合导致华北克拉通动力学体制发生重大转折，即由早中生代的南北向收缩或挤压转变为与古太平洋板块俯冲相关的近东西向的板内变形与伸展，也正是这次动力学体制转折导致华北克拉通东部的破坏，并在早白垩世(125Ma)达到峰期。翟明国等(2003)认为华北东部构造体制转折的峰期时限起于约150~140Ma，结束于约110~100Ma，峰值是120Ma。
华北克拉通三叠纪岩浆活动主要发生于华北克拉通北缘、东南缘和相邻的苏鲁造山带，胶东、辽东和朝鲜半岛有零星分布。华北东部三叠纪侵入岩岩石类型复杂，包括辉长岩-闪长岩-花岗岩等钙碱性系列岩石和正长岩-碱长花岗岩等碱性系列岩石。Yang et al. (2007a)和裴福萍等(2008)的研究表明三叠纪镁铁质岩石来源于地幔源区。Yang et al. (2007b)和Williams et al. (2009)的研究认为辽东-吉南的三叠纪花岗岩来源于下地壳物质的部分熔融，并有地幔物质的参与。Yang et al. (2005)和Peng et al. (2008)的研究认为胶东半岛、辽东以及朝鲜地区的三叠纪正长岩来源于古老、富集的岩石圈地幔，是岩石圈地幔低程度部分熔融后经结晶分异形成。华北东部的三叠纪岩浆活动主要与华北板块和扬子板块的碰撞拼合有关。相比之下华北克拉通北缘与西伯利亚板块碰撞相关的三叠纪岩浆活动较弱，且研究较少。
研究区位于华北克拉通北缘东段，笔者在开展辽宁1：5万房木镇等4幅区调项目过程中，在开原地区通过锆石U-Pb测年厘定出早三叠世、中三叠世以及晚三叠世三个时期的侵入岩。通过岩相学、岩石地球化学及年代学研究，探讨了研究区三叠纪岩浆岩的地球动力学背景及华北北缘岩石圈减薄等问题。
2 地质背景研究区位于华北克拉通北缘东段，华北克拉通北缘断裂(即赤峰-开原断裂，本区又称为清河断裂)从研究区中部穿过(图 1a)。清河断裂形成于晚二叠世-早三叠世西伯利亚板块与华北板块碰撞拼合构造背景下，其控制了研究区内三叠纪的岩浆活动。沿清河断裂发育有大型的韧性剪切带，造成了三叠纪及之前的地质体遭受了较强的构造变形作用，岩石被改造为糜棱岩系列。清河断裂以南为华北克拉通区，以发育太古宙结晶基底为特征，出露有新太古代TTG岩石以及中生代侵入岩(图 1b)。清河断裂以北为华北北缘增生带，以发育陆缘沉积岩及火山岩为特征，出露有中二叠世照北山岩组、早三叠世尖山子岩组以及大面积的中生代侵入岩(图 1b)。照北山岩组主要为大理岩，夹少量的斜长角闪岩和变粒岩。尖山子岩组为一套强烈片理化的火山岩组合，以片理化安山岩为主。早白垩世，研究区北部叠加有小型火山沉积盆地(图 1b)。研究区内中生代岩浆活动较为强烈，分布受清河断裂控制。
|
图 1 研究区地质略图(a, 据张兴洲等, 2006修改) 1-第四系；2-下白垩统德仁组；3-下三叠统尖山子岩组；4-中二叠统照北山岩组；5-新元古界红透山岩组；6-晚侏罗世花岗岩；7-中侏罗世花岗岩；8-中侏罗世石英闪长岩；9-中侏罗世辉长岩；10-早侏罗世花岗岩(振兴岩体)；11-晚三叠世树德屯岩体；12-中三叠世宝兴岩体；13-早三叠世尖山子岩体；14-新太古代英云闪长岩；15-断裂；16-韧性剪切带；17-角度不整合；18-同位素测年样品采集点；19-振兴花岗岩测年位置；20-研究区范围.①-得尔布干构造带；②-贺根山缝合带；③-西拉木伦河缝合带；④-化德-赤峰-开原断裂带；⑤-嫩江-八里罕走滑断裂带；⑥-伊通-依兰走滑断裂带；⑦-敦化-密山走滑断裂带；⑧-锡霍特-阿林构造带 Fig. 1 The geology of the study area, including the sampling locations used in this study (a, modified after Zhang et al., 2006) 1-Quaternary; 2-Lower Cretaceous Deren Fm.; 3-Early Triassic Jianshanzi rockgroup; 4-Middle Permian Zhaobeishan rockgroup; 5-Neoarchean Hongtoushan rockgroup; 6-Late Jurassic granite; 7-Middle Jurassic granite; 8-Middle Jurassic quartz diorite; 9-Middle Jurassic gabbro; 10-Early Jurassic granite (Zhenxing pluton); 11-Late Triassic Shudetun pluton; 12-Middle Triassic Baoxing pluton; 13-Early Triassic Jianshanzi pluton; 14-Neoarchean tonalite; 15-fault; 16-ductile shear belt; 17-angular unconformity; 18-location of Isotopic dating samples; 19-dating location of Zhenxing pluton; 20-study area. ①-Deerbugan tectonic zone; ②-Hegenshan suture zone; ③-Xar Moron River suture belt; ④-Huade-Chifeng-Kaiyuan fault belt; ⑤Neijiang-Balihan strike-slip fault; ⑥-Yitong-Yilan strike-slip fault belt; ⑦-Dunhua-Mishan strike-slip fault belt; ⑧-Xihot-Alin tectonic zone |
研究区中生代岩浆活动可分为三叠纪和侏罗纪两个期次，其中三叠纪岩浆活动是本次工作的研究对象。三叠纪侵入岩包括早三叠世尖山子岩体、中三叠世宝兴岩体和晚三叠世树德屯岩体。早三叠世尖山子岩体分布面积约120km2，岩性主要为二长花岗岩，呈岩基产出，其侵入稍早形成的尖山子岩组中。中三叠世宝兴岩体多呈捕掳体产出于侏罗纪侵入岩中，出露面积约6km2，岩性主要为花岗闪长岩。晚三叠世树德屯岩体规模较小，出露面积约8km2，沿清河断裂分布，其岩性主要为闪长岩，呈岩株产出。研究区侏罗纪岩浆活动十分强烈，可分为早侏罗世、中侏罗世和晚侏罗世三个时期。早侏罗世岩浆岩主要发育于振兴镇一带，以酸性花岗岩为主，呈岩基产出，LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为180±0.74Ma(未发表资料)。中侏罗世岩浆活动强烈，岩性复杂多样，包括辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩等，多以岩株或岩基产出。晚侏罗世岩浆岩以酸性二长花岗岩为主，呈岩基状发育于营厂-大孤家一带。
3 岩石学特征 3.1 早三叠世尖山子岩体因受印支期强烈的动力变质作用影响，尖山子岩体内部岩石现已被改造为糜棱岩。原岩的结构、构造已被破坏，仅从变形稍弱的初糜棱岩中，可依稀分辨出原岩具花岗结构。
根据填图结果，尖山子岩体岩性现主要为二长花岗质糜棱岩，呈灰白色，具糜棱纹理、眼球状构造，糜棱结构。岩石由残斑、基质组成。残斑由钾长石、斜长石组成，粒度0.4~15mm，大部分长石呈眼球状、透镜状，少数呈近半自形板状。钾长石为微斜长石，杂乱分布，显定向，轻高岭土化，局部粒内包裹斜长石、黑云母，具波状消光，少数交代斜长石，部分碎裂。晶内见钾长石、斜长石新晶粒等填充微裂纹(图 2a)。斜长石具不均匀高岭土化、粘土化，局部表面脏，星散分布，略显定向，少被钾长石补片状、蠕虫状交代，个别隐约见环带结构，具波状消光，有时见双晶错位(图 2b)。基质由糜棱物组成，包括长石、石英、黑云母，粒度一般 < 0.4mm。长石包括钾长石、斜长石，以斜长石为主，钾长石次之，他形粒状，集合体呈条带状定向分布，蚀变同残斑。石英呈他形粒状，亚晶粒旋转重结晶作用明显，新晶粒集合体呈条带状、透镜状定向分布，粒间齿状镶嵌；黑云母呈鳞片状，相对聚集呈断续条纹状定向分布，多色性明显，少被绿泥石交代呈假像。
|
图 2 典型岩石宏观及显微构造照片 (a)钾长石晶内裂纹被钾长石新晶粒充填；(b)斜长石双晶错位；(c)宝兴岩体中小褶皱；(d) δ型残斑，示左行剪切；(e)钾长石书斜式构造，示左行剪切；(f)石英亚晶粒旋转重结晶现象，显拉长状；(g)斜长石晶体的晶内裂纹被钾长石充填；(h)石英亚晶粒旋转重结晶现象及核幔构造；Pl-斜长石；Kf-钾长石；Bt-黑云母；Qz-石英；(a、b)为尖山子岩体二长花岗质糜棱岩；(c-f)为宝兴岩体花岗闪长质糜棱岩；(g、h)为树德屯岩体闪长质糜棱岩 Fig. 2 Typical specimen and its macroscopic and microscopic photos (a) the crystal internal crack of potassium feldspar is filled with the new potassium feldspar; (b) plagioclase twinning dislocation; (c) "A" type fold in Baoxing rock mass; (d) "δ" type porphyroid shows left shear; (e) book inclined structure of potassium feldspar shows left shear; (f) rotation recrystallization of quartz crystal; (g) the crystal internal crack of plagioclase is filled with the new potassium feldspar; (h) rotation recrystallization of quartz crystal and core-mantle structure. (a, b) show the characteristics of Jianshanzi pluton; (c-f) show the characteristics of Baoxing pluton; (g, h) show the characteristics of Shudetun pluton. Pl-plagioclase; Kf-potassium feldspar; Bt-biotite; Qz-quartz |
受印支期韧性剪切作用影响，宝兴岩体遭受强烈变形，原岩的结构、构造已被破坏，仅从变形稍弱的初糜棱岩中，可依稀分辨出原岩具花岗结构。宝兴岩体内发育有复杂多样的韧性剪切变形，如掩卧褶皱、石香肠、旋转残斑等。掩卧褶皱以糜棱面理为构造变形面，其轴面多与糜棱面理平行，且褶皱枢纽与矿物拉伸线理一致，为A型褶皱(图 2c)。该韧性剪切带内的A型褶皱规模一般较小，小者褶幅只有几厘米，大的不超过3m。按其轴面产状可分为斜歪褶皱、倒转褶皱及平卧褶皱。褶皱轴部加厚，翼部减薄。枢纽方向多NWW向。显微镜下，有时还可见部分糜棱物与残斑构成δ型残斑系(图 2d)，指示剪切运动方向为左行剪切。此外，还可见钾长石斑晶因剪切作用形成的书斜式构造(图 2e)，也指示了左行剪切。
根据野外填图结果，宝兴岩体主体岩性为花岗闪长质糜棱岩。新鲜面呈灰绿色，具糜棱纹理构造，糜棱结构。岩石由残斑、基质组成。残斑由斜长石及少量钾长石组成，粒度0.2~1mm。斜长石多呈眼球状，少呈近半自形板状，显定向，大部分具粘土化，少部分具碳酸盐化、绢云母化等，表面脏，个别颗粒蚀变强仅呈假像，未见聚片双晶。钾长石为微斜长石，呈他形粒状、眼球状，显定向，有的颗粒碎裂具书斜式构造(图 2e)，具波状消光。基质由糜棱物组成，包括长石、石英及新生矿物，粒度一般 < 0.2mm。长石包括斜长石、钾长石，主要为斜长石，钾长石较少，为他形粒状、微粒状，集合体呈条带状、细纹状定向分布；斜长石蚀变较强同残斑，表面脏。石英呈他形粒状，集合体呈条纹状、丝带状定向分布，绕残斑现象明显，亚晶粒旋转重结晶作用显著，新晶粒间齿状镶嵌(图 2f)。新生矿物包括绢云母、黑云母，为微鳞片状，大部分相对聚集呈细纹状定向分布，少数沿长轴定向分布于长石集合体间，其中黑云母呈褐色，多被绿泥石交代呈假像。岩石内见少量绿泥石、铁质等填充微裂纹。
3.3 晚三叠世树德屯岩体与尖山子岩体和宝兴岩体相比，树德屯岩体构造变形相对较弱，岩石多为初糜棱岩或仅遭受较弱的糜棱岩化作用。根据野外填图结果，树德屯岩体主要岩性为闪长岩，岩石呈灰绿色，具定向构造，变余半自形粒状结构，由斜长石、角闪石、黑云母、石英和少量钾长石组成。
斜长石为半自形板状-他形粒状，大部分与角闪石混杂一起定向分布，部分以似条带状聚集定向分布；粒度0.4~3mm不等，局部少见粒度 < 0.3mm的糜棱物沿较粗粒边缘分布；具不均匀粘土化，有的表面脏，具波状消光，有的见双晶扭折现象，晶内少见钾长石等填充微裂纹，与钾长石接触部位具交代蠕虫结构(图 2g)。
角闪石为他形柱粒状，偶见似鱼状，与斜长石混杂一起定向分布，粒度一般0.3~1.5mm，少部分变为 < 0.2mm的糜棱物，多色性明显。
黑云母多变为微鳞片状糜棱物，片径 < 0.2mm，少呈叶片状，片径一般0.2~1mm，相对聚集呈断续线纹状定向分布，多色性显著，少被绿泥石、绿帘石交代。
石英为他形粒状，细粒化现象明显，亚晶粒旋转重结晶形成多晶条带，新晶边界不规则，呈拉长状，粒度一般 < 0.2mm，少见0.3~2.5mm的较粗粒边缘被新晶粒环绕构成核幔构造，具波状消光(图 2h)。
钾长石为微斜长石，他形粒状，相对聚集呈细纹状定向分布，粒度0.3~3mm不等，具细粒化现象，少见 < 0.3mm的糜棱物环绕较粗粒边缘，具波状消光，轻微高岭土化，少交代斜长石，少部分粒内见硅质填充微裂纹。
4 样品采集和测试方法 4.1 样品采集本次工作共采集了5件尖山子岩体样品(JS-1、JS-2、JS-3、JS-4、JS-5)、5件宝兴岩体样品(BX-1、BX-2、BX-3、BX-4、BX-5)和4件树德屯岩体样品(SDT-1、SDT-2、SDT-3、SDT-4)进行地球化学分析测试。此外，本次工作对尖山子岩体、宝兴岩体及树德屯岩体均采集了同位素样品进行测试，同位素样品编号及地理坐标分别为：RZ08(42°25′10″N、124°40′40″E)、RZ22(42°25′26″N、124°48′23″E)、RZ28(42°26′00″N、124°51′26″E)。
4.2 分析方法主量元素、微量和稀土元素的分析测试由国土资源部沈阳矿产资源监督检测中心完成。主量元素使用X射线荧光光谱仪(XRF-1500)完成分析测试。微量元素、稀土元素分析使用等离子体质谱仪(ICP-MS)Element Ⅱ测试完成。分析结果见表 1。
|
表 1 主量(wt%)、微量和稀土元素(×10-6)分析结果 Table 1 Results of major elements (wt%) and trace elements (×10-6) contents |
为了限定尖山子岩体、宝兴岩体以及树德屯岩体的形成时代，本次工作采用LA-ICP-MS法进行锆石U-Pb同位素年龄测试。样品破碎和锆石挑选由河北省廊坊区域地质调查研究院地质实验室完成，锆石制靶和阴极发光照相由北京锆年领航科技有限公司完成，LA-ICP-MS测试在中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室完成。激光剥蚀系统为GeoLas Pro，ICP-MS为Agilent 7500，激光剥蚀直径为30μm。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSDataCal完成。U-Pb同位素定年中采用锆石标准GJ-1作外标进行同位素分馏校正，每分析5~10个样品点，分析2次GJ-1。对于与分析时间有关的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用GJ-1的变化采用线性内插的方式进行了校正。锆石样品的U-Pb年龄谐和图绘制和年龄权重平均计算均采用Isoplot 3.6(Ludwig, 2003)完成。分析结果见表 2。
|
|
表 2 开原地区三叠纪侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年数据 Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating data for Triassic intrusive rocks in Kaiyuan area |
尖山子岩体的SiO2含量为68.06%~76.71%，Al2O3含量为12.72%~16.18%，FeOT含量为0.98%~2.53%，CaO含量为0.89%~2.63%，MgO含量为0.09%~0.38%，其Mg#值介于13~21之间，TiO2含量0.06%~0.27%。岩石具高硅低镁特征，全碱ALK(Na2O+K2O)含量为7.47%~8.51%，平均为8.12%，K2O/Na2O比值为0.66~1.01，Na2O含量略高于K2O。岩石里特曼指数σ为1.65~2.86，属钙碱性系列。在TAS图解上(图 3)，样品基本落入花岗岩区域，仅1个样品落入石英二长岩区域。在SiO2-K2O图解中(图 4a)，样品均落入高钾钙碱性系列。其铝指数A/CNK为0.98~1.10，铝饱和指数图解中(图 4b)可以看出其为准铝-过铝质岩石。
|
图 3 研究区三叠纪岩浆岩的TAS图解(据Irvine and Baragar, 1971) Fig. 3 TAS diagram of the Triassic magmatite in the study area (the boundary lines after Irvine and Baragar, 1971) |
|
图 4 研究区三叠纪岩浆岩的SiO2-K2O图解(a, 据Rickwood, 1989)和铝饱和指数图解(b, 据Maniar and Piccoli, 1989) Fig. 4 Plots of SiO2 vs. K2O (a, after Rickwood, 1989) and Aluminum saturation index (b, after Maniar and Piccoli, 1989) of the Triassic magmatite in the study area |
宝兴岩体的SiO2含量为52.36%~74.16%，Al2O3含量为14.5%~17.34%，FeOT含量为1.85%~8.32%，CaO含量为0.44%~5.45%，MgO含量为0.61%~3.66%，Mg#值介于36~48之间，TiO2含量0.16%~1.11%。全碱ALK(Na2O+K2O)含量为5.03%~6.95%，平均为6.1%，K2O/Na2O比值为0.47~5.62。岩石中Na2O、K2O含量及SiO2等含量变化范围较大，这与岩体遭受较强的热液活动有关，造成宝兴岩体不同部位成分较大的差异。岩石里特曼指数σ为1.55~2.27，属钙碱性系列。在TAS图解上(图 3)，样品多落入闪长岩-花岗闪长岩区域，仅1个样品落入花岗岩区域。在SiO2-K2O图解中(图 4a)，样品多落入高钾钙碱性系列。其铝指数A/CNK为0.95~1.45，铝饱和指数图解中(图 4b)可以看出其为过铝质岩石。
树德屯岩体的SiO2含量为48.4%~62.86%，Al2O3含量为14.62%~17.73%，FeOT含量为5.60%~8.73%，CaO含量为3.58%~9.2%，MgO含量为2.17%~13.35%，Mg#值介于32~62之间，TiO2含量0.76%~2.14%。岩石具有相对低硅、高镁钙特征，全碱ALK(Na2O+K2O)含量为2.76%~6.84%，平均为5.33%，K2O/Na2O比值为0.33~0.76，Na2O含量略高于K2O，显示富Na贫K特征。岩石里特曼指数σ为1.26~2.88，属钙碱性系列。在TAS图解上(图 3)，树德屯岩体样品多落入二长闪长岩-闪长岩区域，仅1个样品落入亚碱性辉长岩区域。在SiO2-K2O图解中(图 4a)，样品多落入高钾钙碱性系列。其铝指数A/CNK为0.70~1.03，铝饱和指数图解中(图 4b)可以看出其为准铝质岩石。
5.2 稀土、微量元素尖山子岩体的稀土元素总量(∑REE)在18.71×10-6~136.6×10-6之间，平均为53.91×10-6。δEu=0.55~1.87，变化范围较大。δCe=0.14~0.83，较明显的负Ce异常，(La/Yb)N=6.23~47.9，轻重稀土分馏明显，富集轻稀土，亏损重稀土。岩石轻重稀土分离程度与铕异常强度变化无明显的关系。在稀土元素配分模式图上，曲线呈明显的右倾趋势(图 5a)。在原始地幔微量元素标准化蛛网图上(图 5b)可以看出，富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th，相对亏损Ta、Nb、P、Hf、Zr等高强场元素。V、Cr、Co、Ni等相容元素含量低(表 1)。
|
图 5 研究区三叠纪岩浆岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(a、c、e，标准化值据Boynton, 1984)和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b、d、f，标准值化据Sun and McDonough, 1989) Fig. 5 Chondrite-normalized REE patterns (a, c, e, normalization values after Boynton, 1984) and primitive mantle-normalized trace element spider diagrams (b, d, f, normalization values after Sun and McDonough, 1989) for the Triassic magmatite in the study area |
宝兴岩体的∑REE在101.4×10-6~197.7×10-6之间，平均为147.9×10-6。δEu=0.74~0.99，δCe=0.86~0.96，无明显的Eu和Ce异常。(La/Yb)N=6.81~25.6，轻重稀土分馏较明显，富集轻稀土，亏损重稀土。在稀土元素配分模式图上，曲线呈明显的右倾趋势(图 5c)。在原始地幔微量元素标准化蛛网图上(图 5d)可以看出，富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th，相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高强场元素。相对较高的V、Cr、Co、Ni等相容元素含量(表 1)。
树德屯岩体的∑REE在51.13×10-6~164.6×10-6之间，平均为129.8×10-6。δEu=0.86~1.14，δCe=0.87~1.05，无明显的Eu和Ce异常。(La/Yb)N=3.87~10.2，轻重稀土分馏不明显，相对富集轻稀土和亏损重稀土。在稀土元素配分模式图上，曲线呈较为平坦，具较弱的右倾趋势(图 5e)。在原始地幔微量元素标准化蛛网图上(图 5f)可以看出，富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th，相对亏损Ta、Nb、P、Ti、Hf、Zr等高强场元素。V、Cr、Co、Ni等相容元素含量较高(表 1)。
6 锆石U-Pb测年结果尖山子岩体、宝兴岩体及树德屯岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年同位素分析数据分别列于表 2。
尖山子岩体样品RZ08中所分析的锆石颗粒长度100~180μm，长宽比2.5~3.5，呈自形短柱状或双锥状。阴极发光图像中(图 6a)，锆石均具有清晰的振荡环带结构，结晶环带宽度较窄，晶棱锋锐，为典型岩浆结晶锆石的内部结构。25个测点U、Th含量分别为180.9×10-6~603.4×10-6、41.83×10-6~296.0×10-6，Th/U值0.14~0.53。尖山子岩体的25个测试点数据均落在U-Pb一致线上或在U-Pb一致线附近很小范围内，数据点分布集中(图 6d)。206Pb/238U年龄247.0~255.4Ma，加权平均值为251±1.3Ma，MSWD为0.57。结果表明，尖山子岩体形成于早三叠世。
|
图 6 研究区三叠纪岩浆岩典型锆石CL图像(a-c)及U-Pb谐和图(d-f) Fig. 6 Cathodoluminescence (CL) images of typical zircons (a-c) and zircon U-Pb concordia diagrams (d-f) for the Triassic magmatite in the study area |
宝兴岩体样品RZ22中所分析的锆石颗粒长度100~150μm，长宽比1.5~2.5，呈自形短柱状或双锥状。阴极发光图像(图 6b)显示，RZ22中的锆石也具有清晰的振荡环带，但晶棱较圆滑，其边部还存在一亮色增生边，应为后期热液作用形成的热液锆石，也反映了宝兴岩体在形成后经历了一期较强的构造作用。26个测试点U、Th含量分别为157.6×10-6~879.1×10-6、62.63×10-6~1367×10-6，Th/U值0.40~1.55，具典型的岩浆锆石成分特征。所有测试点均落在U-Pb一致线上，分布集中(图 6e)。206Pb/238U年龄229.6~238.3Ma，加权平均值为235±1.3Ma，MSWD为0.28。测年结果表明，宝兴岩体形成于中三叠世。
树德屯岩体样品RZ28中锆石颗粒较为破碎，但仍可见清晰的岩浆振荡环带，相比RZ08、RZ22，其结晶环带较宽(图 6c)，这种特征也与树德屯岩体比较偏基性的特征相吻合。25个测点U、Th含量分别为99.28×10-6~448.0×10-6、59.22×10-6~443.7×10-6，Th/U值0.39~1.02，具典型的岩浆锆石成分特征。25个测试点数据分布集中，均落在U-Pb一致线上(图 6f)。206Pb/238U年龄211.2~231.7Ma，加权平均值为224±1.9Ma，MSWD为0.76。测年结果表明，宝兴岩体形成于晚三叠世。
7 讨论 7.1 形成时代探讨1：20万开原市幅曾将研究区内岩浆岩均划为华力西期，1：25万辽源幅从大面积分布的华力西期岩浆岩解体出中侏罗世和早三叠世岩浆岩，并认为不存在大面积分布的二叠纪岩浆岩。另外，位于宝兴水库及树德屯附近的一套岩石因强烈的构造变形改造，1：20万开原市幅将其划分古元古代北辽河群，1：25万辽源幅将其划分新元古代花岗闪长岩，但均未进行测年工作。本次工作对尖山子岩体、宝兴岩体及树德屯岩体进行了高精度测年。尖山子岩体、宝兴岩体及树德屯岩体的锆石均具明显的岩浆生长环带及高的Th/U值，表明其为岩浆成因，U-Pb测年结果应代表了上述岩体的形成时代。测年结果分别为251±1.3Ma、235±1.3Ma和224±1.9Ma，表明它们分别形成于早三叠世、中三叠世和晚三叠世。值得说明的是宝兴岩体、树德屯岩体的形成年龄远远小于以往认为的古元古代或新元古代，这也说明华北克拉通北缘断裂带及其附近的强烈构造变形的岩石其形成时代可能并不古老。上述岩体总体上呈近东西向展布。
华北北缘及华北东部均存在着一条三叠纪岩浆岩带，其中华北北缘三叠纪岩浆岩带呈近东西向展布于冀北-辽北-吉中地区，而华北东部三叠纪岩浆岩带呈北东向展布于吉南-辽东-胶东一带。华北北缘三叠纪岩浆岩带内岩体包括赤峰娄子店二长花岗岩(Davis et al., 2001)、张家口谷嘴子花岗岩(Miao et al., 2002)、冀东都山花岗岩(罗镇宽等, 2003)、延边二长花岗岩(Zhang et al., 2004)、和龙勇新二长花岗岩(时溢等, 2013)、凌源柏杖子花岗岩(罗镇宽等, 2004)、赛马-柏林川霞石正长岩(吴福元等, 2005)、建平正长花岗岩和二长花岗岩(Zhang et al., 2009a, b)和辽宁法库辉长岩(Zhang et al., 2009c)等。锆石U-Pb年龄表明，上述岩体形成时代集中在255~220Ma之间，与华北板块与西伯利亚板块的碰撞拼合有关(张拴宏等, 2010)。近北东向展布的三叠纪岩浆岩带主要分布在辽东-吉南-胶东地区，包括辽东的老尖顶子闪长岩、于家村正长岩、双牙山花岗岩(吴福元等, 2005)、岫岩花岗岩及其镁铁质包体(Yang et al., 2007b)、和吉林南部的龙头石英闪长岩-花岗闪长岩、小苇沙河二长花岗岩、岔信子花岗闪长岩(路孝平等, 2003)和蚂蚁河辉石闪长岩-二长花岗岩(裴福萍等, 2008)以及胶东的甲子山、槎山岩体等(郭敬辉等, 2005)。锆石U-Pb年龄表明，上述岩体形成时代主要集中在210~221Ma之间，是华北板块与扬子板块碰撞拼合的产物(杨进辉和吴福元, 2009)。
本次工作所发现的近东西向展布的三叠纪岩浆岩时代为224~251Ma，明显早于华北东部(辽东-吉南地区)呈近北东向展布的三叠纪岩浆岩带(210~221Ma)，说明二者为不同构造背景下的产物。与华北北缘三叠纪岩浆活动时代一致，说明研究区三叠纪岩浆活动应与古亚洲洋构造域关系密切。
7.2 岩浆源区性质探讨早三叠世尖山子岩体具有较高的SiO2含量、Na2O含量、K2O含量以及较低的FeO含量和MgO含量，其K2O/Na2O比值多 < 1，暗示其岩浆可能起源于地壳的部分熔融。样品中的Al2O3、CaO、MgO、P2O5和FeO含量与SiO2含量呈较明显的负相关性，暗示其岩浆在演化过程中经历了分离结晶作用。样品总体表现为贫Yb特征，除JS-1、JS-2外，其余样品表现为富Sr的特征，上述总体贫Yb富Sr与岩浆中斜长石和钾长石的分离结晶作用有关。这种地球化学特点要求岩石是基性的壳源岩石在较高压力情况下形成(肖庆辉等, 2002)。此外，样品具有低的Co含量(2.09×10-6~2.93×10-6)、Cr含量(4.12×10-6~21.2×10-6)、Ni含量(2.13×10-6~3.90×10-6)，并富集轻稀土元素和大离子亲石元素，亏损高场强元素(Ta、Nb、P、Hf、Zr等)，这些特征也表明尖山子岩体岩浆源区可能为壳源，并具有活动大陆边缘环境岩浆岩的特点。在(Y+Nb)-Rb图解和(Yb+Ta)-Rb图解(图 7)中，样品均落入同碰撞-火山弧区域，也表明了尖山子岩体的形成与活动大陆边缘有关。尖山子二长花岗岩具有不同程度的Ce负异常，Ce负异常是强氧化流体作用或源区有大洋化学沉积物混入的重要标志(曾令森等, 2005)。但研究区内宝兴岩体与树德屯岩体均没有明显的Ce负异常存在，表明尖山子岩体中的Ce负异常与三叠纪韧性剪切作用的强氧化流体作用无关，而应该与源区有大洋化学沉积物混入有一定关系。晚二叠世-早三叠世为古亚洲洋闭合的时期，在这一板块碰撞闭合构造背景下，有大洋物质混入尖山子二长花岗岩的岩浆源区是可能的。综上所述，早三叠世尖山子二长花岗岩可能起源于基性下地壳的部分熔融，并且有大洋物质的混入。处于相同构造位置的延边地区早三叠世勇新二长花岗岩具有相似的地球化学特征(张超等, 2014)。
|
图 7 研究区三叠纪岩浆岩(Y+Nb)-Rb图解(a)和(Yb+Ta)-Rb图解(b)(据Pearce et al., 1984) Fig. 7 Rb vs. (Y+Nb) (a) and Rb vs. (Yb+Ta) (b) discrimination diagrams (after Pearce et al., 1984) for the Triassic magmatite in the study area |
中三叠世宝兴岩体具有较高的Al2O3含量(14.5%~17.34%)，为过铝质岩石。样品中MgO、FeO、Fe2O3含量相对较高，Mg#值介于36~48之间，但Co含量(2.99×10-6~23.9×10-6)、Cr含量(17.3×10-6~188×10-6)、Ni含量(4.13×10-6~53.7×10-6)高于早三叠世尖山子岩体，但仍远低于地幔原始岩浆丰度。此外，样品具有较高的稀土元素总量以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素、亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素，具有弱负Eu异常，具有活动大陆边缘环境岩浆岩的特点。在(Y+Nb)-Rb图解和(Yb+Ta)-Rb图解(图 7)中，样品均落入同碰撞-火山弧区域，也表明了宝兴岩体的形成与活动大陆边缘有关。综上所述，中三叠世宝兴岩体的原始岩浆源区可能起源于基性下地壳的部分熔融。
晚三叠世树德屯岩体具有较低的SiO2含量、K2O含量以及较高的MgO含量(平均6.07%)、Co含量(14.4×10-6~57.9×10-6)、Cr含量(25.2×10-6~659×10-6)、Ni含量(8.7×10-6~260×10-6)，暗示其原始岩浆源区可能为幔源。但其Cr、Ni、Co含量及Mg#值低于岩石圈地幔原始岩浆的丰度，反映了岩浆上升过程中地壳物质的加入。此外，树德屯岩体样品具有较高的稀土元素总量以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素、亏损Nb、Ta、Ti、Hf等高场强元素，具有活动大陆边缘环境岩浆岩的特点。在(Y+Nb)-Rb图解和(Yb+Ta)-Rb图解(图 7)中，样品均落入同碰撞-火山弧区域，也表明了树德屯岩体的形成与活动大陆边缘有关。综上所述，晚三叠世树德屯岩体的原始岩浆源区应起源于亏损的地幔楔，岩浆上升过程中有地壳物质加入。
7.3 三叠纪构造背景探讨研究区内三叠纪岩浆活动与华北板块和西伯利亚板块碰撞拼合作用有关。关于华北板块北缘东段在三叠纪时期处于造山阶段还是造山后阶段，存在不同的认识。Cao et al. (2013)等对吉林中部地区晚二叠世岩浆岩的研究认为晚二叠世期间华北板块北缘东段处于碰撞造山后俯冲板片断离导致的伸展环境中。李承东等(2007a, b)和付长亮等(2010)对色洛河高镁安山岩(~252Ma)和珲春高镁闪长岩的研究认为，二者的形成均与俯冲板片楔的熔融有关。周建波等(2013)对呼兰群中碎屑沉积锆石年龄的研究表明其年龄为早二叠世-中三叠世(274~239Ma)，具有俯冲增生楔特点，表明华北板块北缘东段碰撞过程可能一直持续到中三叠世(Zhou et al., 2013)。吴福元等(2003)对吉林中部红帘石硅质岩以及郗爱华等(2003, 2006)对吉林东部呼兰群Ar/Ar年龄的研究也指示了古亚洲洋的最终闭合时间在古生代末-中生代初期。开原-延边-绥芬河地区在~250Ma左右存在广泛的岩浆事件，其与佳木斯-兴凯地块西缘增生杂岩和长春-延吉一带的增生杂岩原岩锆石年龄峰值一致，也暗示了开原-延边地区早三叠世期间应处于持续俯冲挤压闭合的构造环境中(张超, 2014)。张超(2014)认为古亚洲洋在延边地区最终闭合时间应在中三叠世早期，晚三叠世晚期以后，古亚洲洋构造域对延边地区的影响作用彻底消失，~200Ma之后，延边地区进入了古太平洋构造域的控制作用下。上述研究表明，华北板块北缘在晚二叠世-中三叠世期间处于挤压环境。造山阶段应处于应力挤压状态，地壳加厚；造山后阶段应处于伸展构造状态，地壳减薄(张旗等, 2008)。因此，晚二叠世-中三叠世期间，华北板块北缘东段整体应以挤压作用为主，处于造山阶段，晚三叠世末可能进入了伸展环境。
张旗等(2008)利用Sr、Yb含量并结合花岗岩形成的压力(深度)，推测地壳的厚度来探讨不同造山阶段的地球动力学状况，并将花岗岩分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类。早三叠世尖山子二长花岗岩的Sr含量变化较大，样品JS1、JS2含量远小于400×10-6，样品JS3、JS4含量远远大于400×10-6，所有样品的Yb含量均小于2×10-6，落入其Sr-Yb图解的Ⅰ、Ⅱ区，为造山阶段花岗岩。挤压应力是该阶段的主要应力状况，地壳加厚是这个阶段的特征(张旗等, 2008)。此外，在Y-Sr/Y图解中(图 8)，可看出尖山子二长花岗岩的样品均落入埃达克岩区域中，岩石具有高铝高锶而贫重稀土特征，符合钱青等(2002)关于埃达克岩的定义，反映了地壳加厚作用的发生，也表明早三叠世开原地区仍处于造山阶段。
|
图 8 尖山子二长花岗岩Y-Sr/Y埃达克岩判别图(据Defant and Drummond, 1990) Fig. 8 Plot of Y vs. Sr/Y for the Jianshanzi monzogranite (after Defant and Drummond, 1990) |
华北克拉通东部岩石圈减薄作用的起始时间存在三叠纪(Menzies and Xu, 1998; Gao et al., 2002; 路凤香等, 2000, 2006; 韩宝福等, 2004; Yang et al., 2007b; 杨进辉和吴福元, 2009)、侏罗纪-早白垩世(吴福元等, 2008; Gao et al., 2004; Wu et al., 2005; Yang et al., 2003, 2008)和晚白垩世-新生代(Fan and Menzies, 1992; Xu, 2001; Zheng et al., 2007)等不同的认识。
Xu et al. (2009)对分布在延边地区、张广才岭地区的晚三叠世(~210Ma左右)I型花岗岩、A型花岗岩和流纹岩的研究认为，约210Ma左右华北克拉通北缘东段处于伸展垮塌阶段，岩浆活动已与古亚洲洋构造域的演化无关，岩石圈减薄作用已经开始。Wu et al.(2002, 2004)研究认为兴蒙造山带南缘在晚三叠世时处于造山后的引张环境，该期岩浆作用在兴蒙造山带南缘呈近东西向展布。牟保磊和阎国翰(1992)和阎国瀚等(2000)认为华北克拉通北缘存在一条形成时代为245Ma近东西向展布的碱性岩带，该岩带的形成应与华北克拉通和西伯利亚克拉通最终碰撞拼合后的伸展环境有关。上述研究普遍认为在晚三叠世华北板块北缘处于伸展环境。
研究区三叠纪岩浆岩年代学及构造学研究为华北克拉通北缘东段构造转换发生的时限提供了证据。晚三叠世，在印支期近南北向挤压构造应力下，研究区内形成了近东西向的大型韧性剪切带，区内三叠纪岩体均遭受了强烈的韧性剪切变形。通过构造变形分析，该期构造变形为逆冲型韧性剪切带。该期构造变形的时限应晚于晚三叠世树德屯岩体侵位时间(224±1.9Ma)。研究区内早侏罗世振兴花岗岩形成于180±0.74Ma，具较明显的负Eu异常(δEu=0.41~0.69)，其Sr含量 < 200×10-6，Yb含量远大于2×10-6，具低Sr高Yb特征，形成于伸展垮塌背景，为典型的造山后花岗岩(未发表资料)，说明工作区早侏罗世的岩浆活动与古亚洲洋构造域的演化无关。早侏罗世振兴花岗岩未受该期构造变形影响，说明这期构造变形应早于振兴花岗岩形成年龄(180±0.74Ma)，故该期构造变形作用的时限为224~180Ma。上述研究表明至少在224Ma(树德屯岩体侵位)之前研究区仍处于挤压构造环境，而构造转换(挤压环境向伸展构造环境的转换)或始于晚三叠世末-早侏罗世(224~180Ma)。
综上所述，工作区内早三叠世尖山子花岗岩、中三叠世花岗闪长岩及晚三叠世树德屯闪长岩均形成于造山阶段，地壳加厚；早侏罗世岩浆岩形成于造山后阶段伸展垮塌背景。晚二叠世，西伯利亚板块与华北板块碰撞作用拼合，华北板块北缘东段的挤压碰撞作用一致持续到晚三叠世(224Ma)。晚三叠世-早侏罗世(224~180Ma)期间，华北板块北缘东段构造机制发生重要转换，开始由造山阶段向造山后阶段转变，由挤压、地壳加厚向伸展、垮塌的环境转化，即华北克拉通北缘东段中生代岩石圈减薄或破坏始于晚三叠世-早侏罗世(224~180Ma)期间。
8 结论通过对开原地区三叠纪侵入岩的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学研究，可以得出如下结论：
(1) 研究区内三叠纪岩浆活动存在早三叠世、中三叠世和晚三叠世3个时期。尖山子岩体形成于早三叠世(251±1.3Ma)，宝兴岩体形成于中三叠世(235±1.3Ma)，树德屯岩体形成于晚三叠世(224±1.9Ma)。
(2) 早三叠世尖山子岩体和中三叠世宝兴岩体的原始岩浆起源于下地壳基性物质的部分熔融，其中尖山子岩体的原始岩浆中可能还有大洋物质的混入，晚三叠世树德屯岩体的原始岩浆起源于亏损的地幔楔。
(3) 研究区三叠纪岩浆岩形成于造山阶段挤压环境下，华北板块北缘东段的挤压碰撞作用一致持续到晚三叠世(224Ma)。华北板块北缘东段构造机制转换(由造山阶段向造山后阶段转换)发生于晚三叠世-早侏罗世(224~180Ma)期间，由挤压、地壳加厚向伸展、垮塌的环境转换。华北板块北缘东段中生代岩石圈减薄或破坏始于晚三叠世-早侏罗世(224~180Ma)期间。
致谢 野外工作中得到了吉林大学徐仲元教授的悉心指导；两位匿名审稿人在审稿过程中对论文提出了许多建设性意见；在此一并表示衷心的感谢！| [] | Boynton WV. 1984. Geochemistry of the rare earth elements: Meteorite studies. In: Henderson P(ed.). Rare Earth Element Geochemistry. Amsterdam: Elsevier, 63-114 http://www.oalib.com/references/19195779 |
| [] | Cao HH, Xu WL, Pei FP, Wang ZW, Wang F , Wang ZJ. 2013. Zircon U-Pb geochronology and petrogenesis of the Late Paleozoic-Early Mesozoic intrusive rocks in the eastern segment of the northern margin of the North China Block. Lithos , 170-171 :191–207. DOI:10.1016/j.lithos.2013.03.006 |
| [] | Chen B, Jahn BM, Wilde S , Xu B. 2000. Two contrasting Paleozoic magmatic belts in northern Inner Mongolia, China: Petrogenesis and tectonic implications. Tectonophysics , 328 (1-2) :157–182. DOI:10.1016/S0040-1951(00)00182-7 |
| [] | Chen B, Jahn BM , Tian W. 2009. Evolution of the Solonker suture zone: Constraints from zircon U-Pb ages, Hf isotopic ratios and whole-rock Nd-Sr isotope compositions of subduction-and collision-related magmas and forearc sediments. Journal of Asian Earth Sciences , 34 (3) :245–257. DOI:10.1016/j.jseaes.2008.05.007 |
| [] | Davis GA, Zheng YD, Wang C, Darby BJ, Zhang CH , Gehrels G. 2001. Mesozoic tectonic evolution of the Yanshan fold and thrust belt, with emphasis on Hebei and Liaoning Provinces, Northern China. In: Hendrix MS and Davis GA (eds.). Paleozoic and Mesozoic Tectonic Evolution of Central and Eastern Asia: From Continental Assembly to Intracontinental Deformation. Geological Society of America Memoir , 194 :171–197. |
| [] | Defant MJ , Drummond MS. 1990. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere. Nature , 347 (6294) :662–665. DOI:10.1038/347662a0 |
| [] | Fan WM , Menzies MA. 1992. Destruction of aged lower lithosphere and accretion of asthenosphere mantle beneath eastern China. Geotectonica et Metallogenia , 16 :171–180. |
| [] | Fu CL, Sun DY, Zhang XZ, Wei HY , Gou J. 2010. Discovery and geological significance of the Triassic high-Mg diorites in Hunchun area, Jilin Province. Acta Petrologica Sinica , 26 (4) :1089–1102. |
| [] | Gao S, Rudnick RL, Carlson RW, McDonough WF , Liu YS. 2002. Re-Os evidence for replacement of ancient mantle lithosphere beneath the North China craton. Earth and Planetary Science Letters , 198 (3-4) :307–322. DOI:10.1016/S0012-821X(02)00489-2 |
| [] | Gao S, Rudnick RL, Yuan HL, Liu XM, Liu YS, Xu WL, Ling WL, Ayers J, Wang XC , Wang QH. 2004. Recycling lower continental crust in the North China Craton. Nature , 432 (7019) :892–897. DOI:10.1038/nature03162 |
| [] | Guo JH, Chen FK, Zhang XM, Siebel W , Zhai MG. 2005. Evolution of syn-to post-collisional magmatism from north Sulu UHP belt, eastern China: Zircon U-Pb geochronology. Acta Petrologica Sinica , 21 (4) :1281–1301. |
| [] | Han BF, Kagami H , Li HM. 2004. Age and Nd-Sr isotopic geochemistry of the Guangtoushan alkaline granite, Hebei Province, China: Implications for Early Mesozoic crust-mantle interaction in North China Block. Acta Petrologica Sinica , 20 (6) :1375–1388. |
| [] | Irvine TH , Baragar WRA. 1971. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Sciences , 8 (5) :523–548. DOI:10.1139/e71-055 |
| [] | Jian P, Liu DY, Kröner A, Windley BF, Shi YR, Zhang FQ, Shi GH, Miao LC, Zhang W, Zhang Q, Zhang LQ , Ren JS. 2008. Time scale of an early to mid-Paleozoic orogenic cycle of the long-lived Central Asian Orogenic Belt, Inner Mongolia of China: Implications for continental growth. Lithos , 101 (3-4) :233–259. DOI:10.1016/j.lithos.2007.07.005 |
| [] | Jian P, Liu DY, Kröner A, Windley BF, Shi YR, Zhang W, Zhang FQ, Miao LC, Zhang LQ , Dondov T. 2010. Evolution of a Permian intraoceanic arc-trench system in the Solonker suture zone, Central Asian Orogenic Belt, China and Mongolia. Lithos , 118 (1-2) :169–190. DOI:10.1016/j.lithos.2010.04.014 |
| [] | Li CD, Zhang FQ, Miao LC, Xie HQ, Hua YQ , Xu YW. 2007a. Reconsideration of the Seluohe Group in Seluohe area, Jilin Province. Journal of Jilin University (Earth Science Edition) , 37 (5) :841–847. |
| [] | Li CD, Zhang FQ, Miao LC, Xie HQ , Xu YW. 2007b. Zircon SHRIMP geochronology and geochemistry of Late Permian high-Mg andesites in Seluohe area, Jilin Province, China. Acta Petrologica Sinica , 23 (4) :767–776. |
| [] | Li JY. 2006. Permian geodynamic setting of Northeast China and adjacent regions: Closure of the Paleo-Asian Ocean and subduction of the Paleo-Pacific Plate. Journal of Asian Earth Sciences , 26 (3-4) :207–224. DOI:10.1016/j.jseaes.2005.09.001 |
| [] | Li JY, Gao LM, Sun GH, Li YP , Wang YB. 2007. Shuangjingzi Middle Triassic syn-collisional crust-derived granite in the East Inner Mongolia and its constraint on the timing of collision between Siberian and Sino-Korean paleo-plates. Acta Petrologica Sinica , 23 (3) :565–582. |
| [] | Lu FX, Zheng JP, Li WP, Chen MH , Cheng ZM. 2000. The main evolution pattern of Phanerozoic mantle in the eastern China: The "mushroom cloud" model. Earth Science Frontiers , 7 (1) :97–107. |
| [] | Lu FX, Zheng JP, Shao JA, Zhang RS, Chen MH , Yu CM. 2006. Asthenospheric upwelling and lithospheric thinning in Late Cretaceous-Cenozoic in eastern North China. Earth Science Frontiers , 13 (2) :86–92. |
| [] | Lu XP, Wu FY, Zhao CB , Zhang YB. 2003. Triassic U-Pb age for zircon from granites in the Tonghua area and its response to the Dabie-Sulu ultrahigh-pressure collisional orogenesis. Chinese Science Bulletin , 48 (15) :1616–1623. DOI:10.1007/BF03183971 |
| [] | Ludwig KR. 2003. User's Manual for Isoplot 3.0: A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley: Berkeley Geochronology Center Special Publication, 1-20 http://bgc.org/isoplot_etc/isoplot/Isoplot3_75-4_15manual.pdf |
| [] | Luo ZK, Miao LC, Guan K, Qiu YS, Qiu YM, McNaughton NJ , Groves DI. 2003. SHRIMP U-Pb zircon dating of the Dushan granitic batholith and related granite porphyry dyke, eastern Hebei Province, China, and their geological significance. Geochimica , 32 (2) :173–180. |
| [] | Luo ZK, Li JJ, Guan K, Qiu YS, Qiu YM, McNaughton NJ , Groves DI. 2004. SHRIMP zircon U-Pb age of the granite at Baizhangzi gold field in Lingyuan, Liaoning Province. Geological Survey and Research , 27 (2) :82–85. |
| [] | Maniar P , Piccoli PM. 1989. Tectonic discrimination of granitoids. Geological Society of America Bulletin , 101 (5) :635–643. DOI:10.1130/0016-7606(1989)101<0635:TDOG>2.3.CO;2 |
| [] | Menzies MA , Xu YG. 1998. Geodynamics of the North China craton. In: Flower MFJ, Chung SL, Lo CH and Lee TY (eds.). Mantle Dynamics and Plate Interactions in East Asia. Washington, DC: American Geophysical Union , 27 :155–165. DOI:10.1029/GD027 |
| [] | Miao LC, Qiu YM, McNaughton N, Luo ZK, Groves D, Zhai YS, Fan WM, Zhai MG , Guan K. 2002. SHRIMP U-Pb zircon geochronology of granitoids from Dongping area, Hebei Province, China: Constraints on tectonic evolution and geodynamic setting for gold metallogeny. Ore Geology Reviews , 19 (3-4) :187–204. DOI:10.1016/S0169-1368(01)00041-5 |
| [] | Mu BL , Yan GH. 1992. Geochemistry of Triassic alkaline or subalkaline igneous complexes in the Yan-Liao area and their significance. Acta Geologica Sinica , 66 (2) :108–121. |
| [] | Pearce JA, Harris NBW , Tindle AG. 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology , 25 (4) :956–983. DOI:10.1093/petrology/25.4.956 |
| [] | Pei FP, Xu WL, Yu Y, Zhang QG , Yang DB. 2008. Petrogenesis of the Late Triassic Mayihe pluton in southern Jilin Province: Evidence from zircon U-Pb geochronology and geochemistry. Journal of Jilin University (Earth Science Edition) , 38 (3) :351–362. |
| [] | Peng P, Zhai MG, Guo JH, Zhang HF , Zhang YB. 2008. Petrogenesis of Triassic post-collisional syenite plutons in the Sino-Korean craton: An example from North Korea. Geological Magazine , 145 (5) :637–647. |
| [] | Qian Q, Zhong SL, Li TY , Wen DR. 2002. Geochemical characteristics and petrogenesis of the Badaling high Ba-Sr granitoids: A comparison of igneous rocks from North China and the Dabie-Sulu Orogen. Acta Petrologica Sinica , 18 (3) :275–292. |
| [] | Rickwood PC. 1989. Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements. Lithos , 22 (4) :247–263. DOI:10.1016/0024-4937(89)90028-5 |
| [] | Shi Y, Liu ZH, Xu ZY, Wang XA, Zhang C, Liu WZ , Chen X. 2013. Isotopic chronology and geochemistry of the Hercynian Yongxin granitoid in Longjing, Jilin Province. Geology and Resources , 22 (1) :6–13. |
| [] | Sun SS , McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. In: Saunders AD and Norry MJ (eds). Magmatism in Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publication , 42 (1) :313–345. DOI:10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19 |
| [] | Williams IS, Cho DL , Kim SW. 2009. Geochronology, and geochemical and Nd-Sr isotopic characteristics of Triassic plutonic rocks in the Gyeonggi Massif, South Korea: Constraints on Triassic post-collisional magmatism. Lithos , 107 (3-4) :239–256. DOI:10.1016/j.lithos.2008.10.017 |
| [] | Wu FY, Sun DY, Li HM, Jahn BM , Wilde S. 2002. A-type granites in Northeastern China: Age and geochemical constraints on their petrogenesis. Chemical Geology , 187 (1-2) :143–173. DOI:10.1016/S0009-2541(02)00018-9 |
| [] | Wu FY, Zhang XZ, Ma ZH , Sun DY. 2003. Piemontite-bearing chert in central Jilin: Characterizations and implications. Geological Bulletin of China , 22 (6) :391–396. |
| [] | Wu FY, Wilde SA, Zhang GL , Sun DY. 2004. Geochronology and petrogenesis of the post-orogenic Cu-Ni sulfide-bearing mafic-ultramafic complexes in Jilin Province, NE China. Journal of Asian Earth Sciences , 23 (5) :781–797. DOI:10.1016/S1367-9120(03)00114-7 |
| [] | Wu FY, Lin JQ, Wilde SA, Zhang XO , Yang JH. 2005. Nature and significance of the Early Cretaceous giant igneous event in eastern China. Earth and Planetary Science Letters , 233 (1-2) :103–119. DOI:10.1016/j.epsl.2005.02.019 |
| [] | Wu FY, Yang JH , Liu XM. 2005. Geochronological framework of the Mesozoic granitic magmatism in the Liaodong Peninsula, Northeast China. Geological Journal of China Universities , 11 (3) :305–317. |
| [] | Wu FY, Xu YG, Gao S , Zheng JP. 2008. Lithospheric thinning and destruction of the North China Craton. Acta Petrologica Sinica , 24 (6) :1145–1174. |
| [] | Xi AH, Ren HM, Zhang BF, Wang YX, Shi SB , Zhi XJ. 2003. Isotopic chronology of the Hulan Group and its geological significance in the central Jilin Province. Journal of Jilin University (Earth Science Edition) , 33 (1) :15–18. |
| [] | Xi AH, Ge YH, Li XJ , Li BL. 2006. 40Ar/39Ar isotope chronological evidence for the orogeny in the eastern segment of the central Asian-Mongolian orogenic belt. Geology in China , 33 (5) :1059–1065. |
| [] | Xiao QH, Deng JF, Ma DQ , Hong DW.2002. The Ways of Investigation on Granitoids. Beijing: Geological Publishing House : 172 -189. |
| [] | Xiao WJ, Windley BF, Huang BC, Han CM, Yuan C, Chen HL, Sun M, Sun S , Li JL. 2009. End-Permian to Mid-Triassic termination of the accretionary Processes of the southern Altaids: Implications for the geodynamic evolution, Phanerozoic continental growth, and metallogeny of Central Asia. International Journal of Earth Sciences , 98 (6) :1189–1217. DOI:10.1007/s00531-008-0407-z |
| [] | Xu YG. 2001. Thermo-tectonic destruction of the Archaean lithospheric keel beneath the Sino-Korean craton in China: Evidence, timing and mechanism. Physics and Chemistry of the Earth, Part A: Solid Earth and Geodesy , 26 (9-10) :747–757. DOI:10.1016/S1464-1895(01)00124-7 |
| [] | Xu WL, Ji WQ, Pei FP, Meng E, Yu Y, Yang DB , Zhang XZ. 2009. Triassic volcanism in eastern Heilongjiang and Jilin provinces, NE China: Chronology, geochemistry, and tectonic implications. Journal of Asian Earth Sciences , 34 :392–402. DOI:10.1016/j.jseaes.2008.07.001 |
| [] | Yan GH, Mu BL, Xu BL, He GQ, Tan LK, Zhao H, He ZF, Zhang RH , Qiao GS. 1999. Triassic alkaline intrusives in the Yanliao-Yinshan area: Their chronology, Sr, Nd and Pb isotopic characteristics and their implication. Science in China (Series D) , 42 (6) :582–587. DOI:10.1007/BF02877785 |
| [] | Yang JH, Wu FY , Wilde SA. 2003. A review of geodynamic setting of large-scale Late Mesozoic gold mineralization in the North China Craton: An association with lithospheric thinning. Ore Geology Reviews , 23 (3-4) :125–152. DOI:10.1016/S0169-1368(03)00033-7 |
| [] | Yang JH, Chung SL, Wilde SA, Wu FY, Chu MF, Lo CH , Fan HR. 2005. Petrogenesis of post-orogenic syenites in the Sulu Orogenic Belt, East China: Geochronological, geochemical and Nd-Sr isotopic evidence. Chemical Geology , 214 (1-2) :99–125. DOI:10.1016/j.chemgeo.2004.08.053 |
| [] | Yang JH, Sun JF, Chen FK, Wilde SA , Wu FY. 2007a. Sources and petrogenesis of Late Triassic dolerite dikes in the Liaodong Peninsula: Implications for post-collisional lithosphere thinning of Eastern North China Craton. Journal of Petrology , 48 (10) :1973–1997. DOI:10.1093/petrology/egm046 |
| [] | Yang JH, Wu FY, Wilde SA , Liu XM. 2007b. Petrogenesis of Late Triassic granitoids and their enclaves with implications for post-collisional lithospheric thinning of the Liaodong Peninsula, North China Craton. Chemical Geology , 242 (1-2) :155–175. DOI:10.1016/j.chemgeo.2007.03.007 |
| [] | Yang JH, Wu FY, Wilde SA, Belousova E , Griffin WL. 2008. Mesozoic decratonization of the North China Block. Geology , 36 (6) :467–470. DOI:10.1130/G24518A.1 |
| [] | Yang JH , Wu FY. 2009. Triassic Magmatism and its relation to decratonization in the eastern North China Craton. Science in China (Series D) , 52 (9) :1319–1330. DOI:10.1007/s11430-009-0137-5 |
| [] | Yang JH, Sun JF, Zhang JH , Wilde SA. 2012. Petrogenesis of Late Triassic intrusive rocks in the northern Liaodong Peninsula related to decratonization of the North China Craton: Zircon U-Pb age and Hf-O isotope evidence. Lithos , 153 :108–128. DOI:10.1016/j.lithos.2012.06.023 |
| [] | Zeng LS, Ducea M , Saleeby J. 2005. The formation of leucosomes with pronounced negative Ce anomalies from metasediment partial melting: Implications for the origins of Ce anomalies in oceanic island arc lavas. Acta Petrologica et Mineralogica , 24 (5) :425–430. |
| [] | Zhai MG, Zhu RX, Liu JM, Meng QR, Hou QL, Hu SB, Li Z, Zhang HF , Liu W. 2003. Time range of Mesozoic tectonic regime inversion in eastern North China block. Science in China (Series D) , 47 (2) :151–159. |
| [] | Zhang C. 2014. The Mesozoic tectonic evolution of Yanbian Area in the eastern segment of northern margin of the north China block. Ph. D. Dissertation. Changchun: Jilin University, 1-135 (in Chinese with English Summary) |
| [] | Zhang C, Guo W, Xu ZY, Liu ZH, Liu YJ , Lei CC. 2014. Study on geochronology, petrogenesis and tectonic implications of monzogranite from the Yanbian area, eastern Jilin Province. Acta Petrologica Sinica , 30 (2) :512–526. |
| [] | Zhang Q, Wang YL, Jin WJ, Jia XQ , Li CD. 2008. Criteria for the recognition of pre-, syn-and post-orogenic granitic rocks. Geological Bulletin of China , 27 (1) :1–18. |
| [] | Zhang SH, Zhao Y, Song B, Hu JM, Liu SW, Yang YH, Chen FK, Liu XM , Liu J. 2009a. Contrasting Late Carboniferous and Late Permian-Middle Triassic intrusive suites from the northern margin of the North China craton: Geochronology, petrogenesis, and tectonic implications. Geological Society of America Bulletin , 121 (1-2) :181–200. |
| [] | Zhang SH, Zhao Y, Liu XC, Liu DY, Chen FK, Xie LW , Chen HH. 2009b. Late Paleozoic to Early Mesozoic mafic-ultramafic complexes from the northern North China Block: Constraints on the composition and evolution of the lithospheric mantle. Lithos , 110 (1-4) :229–246. DOI:10.1016/j.lithos.2009.01.008 |
| [] | Zhang SH, Zhao Y, Liu JM, Hu JM, Song B, Liu J , Wu H. 2010. Geochronology, geochemistry and tectonic setting of the Late Paleozoic-Early Mesozoic magmatism in the northern margin of the North China Block: A preliminary review. Acta Petrologica et Mineralogica , 29 (6) :824–842. |
| [] | Zhang XH, Zhang HF, Zhai MG, Wilde SA , Xie LW. 2009c. Geochemistry of Middle Triassic gabbros from northern Liaoning, North China: Origin and tectonic implications. Geological Magazine , 146 (4) :540–551. DOI:10.1017/S0016756808005530 |
| [] | Zhang XZ, Yang BJ, Wu FY , Liu GX. 2006. The lithosphere structure in the Hingmong-Jihei (Hinggan-Mongolia-Jilin-Heilongjiang) region, northeastern China. Geology in China , 33 (4) :816–823. |
| [] | Zhang YB, Wu F, Wilde SA, Zhai MG, Lu XP , Sun DY. 2004. Zircon U-Pb ages and tectonic implications of Early Paleozoic' granitoids at Yanbian, Jilin Province, Northeast China. Island Arc , 13 (4) :484–50. DOI:10.1111/iar.2004.13.issue-4 |
| [] | Zhao Y, Chen B, Zhang SH, Liu JM, Hu JM, Liu J , Pei JL. 2010. Pre-Yanshanian geological events in the northern margin of the North China craton and its adjacent areas. Geology in China , 37 (4) :900–915. |
| [] | Zheng JP, Griffin WL, O'Reilly SY, Yu CM, Zhang HF, Pearson N , Zhang M. 2007. Mechanism and timing of lithospheric modification and replacement beneath the eastern North China Craton: Peridotitic xenoliths from the 100Ma Fuxin basalts and a regional synthesis. Geochimica et Cosmochimica Acta , 71 (21) :5203–5225. DOI:10.1016/j.gca.2007.07.028 |
| [] | Zhou JB , Wilde SA. 2013. The crustal accretion history and tectonic evolution of the NE China segment of the central Asian Orogenic Belt. Gondwana Research , 23 (4) :1365–1377. DOI:10.1016/j.gr.2012.05.012 |
| [] | Zhou JB, Han J, Wilde SA, Guo XD, Zeng WS , Cao JL. 2013. A primary study of the Jilin-Heilongjiang high-pressure metamorphic belt: Evidence and tectonic implications. Acta Petrologica Sinica , 29 (2) :386–398. |
| [] | Zhu RX, Chen L, Wu FY , Liu JL. 2011. Timing, scale and mechanism of the destruction of the North China Craton. Scientia Sinica (Terrae) , 41 (5) :583–592. |
| [] | 付长亮, 孙德有, 张兴洲, 魏红艳, 苟军.2010. 吉林珲春三叠纪高镁闪长岩的发现及地质意义. 岩石学报 , 26 (4) :1089–1102. |
| [] | 郭敬辉, 陈福坤, 张晓曼, SiebelW, 翟明国.2005. 苏鲁超高压带北部中生代岩浆侵入活动与同碰撞-碰撞后构造过程:锆石U-Pb年代学. 岩石学报 , 21 (4) :1281–1301. |
| [] | 韩宝福, 加加美宽雄, 李惠民.2004. 河北平泉光头山碱性花岗岩的时代、Sr-Nd同位素特征及其对华北古生代壳幔相互作用的意义. 岩石学报 , 20 (6) :1375–1388. |
| [] | 李承东, 张福勤, 苗来成, 颉颃强, 花艳秋, 许雅雯.2007a. 吉林色洛河群的重新认识. 吉林大学学报(地球科学版) , 37 (5) :841–847. |
| [] | 李承东, 张福勤, 苗来成, 颉颃强, 许雅雯.2007b. 吉林色洛河晚二叠世高镁安山岩SHRIMP锆石年代学及其地球化学特征. 岩石学报 , 23 (4) :767–776. |
| [] | 李锦轶, 高立明, 孙桂华, 李亚萍, 王彦斌.2007. 内蒙古东部双井子中三叠世同碰撞壳源花岗岩的确定及其对西伯利亚与中朝古板块碰撞时限的约束. 岩石学报 , 23 (3) :565–582. |
| [] | 路凤香, 郑建平, 李伍平, 陈美华, 成中梅.2000. 中国东部显生宙地幔演化的主要样式: "蘑菇云"模型. 地学前缘 , 7 (1) :97–107. |
| [] | 路凤香, 郑建平, 邵济安, 张瑞生, 陈美华, 余淳梅.2006. 华北东部中生代晚期-新生代软流圈上涌与岩石圈减薄. 地学前缘 , 13 (2) :86–92. |
| [] | 路孝平, 吴福元, 赵成弼, 张艳斌.2003. 通化地区印支期花岗岩锆石U-Pb年龄及其与大别-苏鲁超高压带碰撞造山作用之间的关系. 科学通报 , 48 (8) :843–849. |
| [] | 罗镇宽, 苗来成, 关康, 裘有守, QiuYM, McNaughtonNJ, GrovesDI.2003. 冀东都山花岗岩基及相关花岗斑岩脉SHRIMP锆石U-Pb法定年及其意义. 地球化学 , 32 (2) :173–180. |
| [] | 罗镇宽, 李俊建, 关康, 裘有守, QiuYM, McNaughtonNJ, GrovesDI.2004. 辽宁凌源柏杖子金矿区花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄. 地质调查与研究 , 27 (2) :82–85. |
| [] | 牟保磊, 阎国翰.1992. 燕辽三叠纪碱性偏碱性杂岩体地球化学特征及意义. 地质学报 , 66 (2) :108–121. |
| [] | 裴福萍, 许文良, 于洋, 赵全国, 杨德彬.2008. 吉林南部晚三叠世蚂蚁河岩体的成因:锆石U-Pb年代学和地球化学证据. 吉林大学学报(地球科学版) , 38 (3) :351–362. |
| [] | 钱青, 钟孙霖, 李通艺, 温大任.2002. 八达岭基性岩和高Ba-Sr花岗岩地球化学特征及成因探讨:华北和大别-苏鲁造山带中生代岩浆岩的对比. 岩石学报 , 18 (3) :275–292. |
| [] | 时溢, 刘正宏, 徐仲元, 王兴安, 张超, 刘万臻, 陈旭.2013. 吉林勇新海西期花岗质岩石的同位素年代学及地球化学. 地质与资源 , 22 (1) :6–13. |
| [] | 吴福元, 张兴洲, 马志红, 孙德有.2003. 吉林省中部红帘石硅质岩的特征及意义. 地质通报 , 22 (6) :391–396. |
| [] | 吴福元, 杨进辉, 柳小明.2005. 辽东半岛中生代花岗质岩浆作用的年代学格架. 高校地质学报 , 11 (3) :305–317. |
| [] | 吴福元, 徐义刚, 高山, 郑建平.2008. 华北岩石圈减薄与克拉通破坏研究的主要学术争论. 岩石学报 , 24 (6) :1145–1174. |
| [] | 郗爱华, 任洪茂, 张宝福, 王永祥, 史书宝, 支学军.2003. 吉林中部呼兰群同位素年代学及其地质意义. 吉林大学学报(地球科学版) , 33 (1) :15–18. |
| [] | 郗爱华, 葛玉辉, 李绪俊, 李碧乐.2006. 中亚蒙古造山带东段造山事件的40Ar/39Ar同位素年代学证据. 中国地质 , 33 (5) :1059–1065. |
| [] | 肖庆辉, 邓晋福, 马大铨, 洪大卫.2002. 花岗岩研究思维与方法. 北京:地质出版社 :172–189. |
| [] | 阎国瀚, 牟保磊, 许保良, 何国琦, 谭林坤, 赵晖, 何中甫, 张任祜, 乔广生.2000. 燕辽-阴山三叠纪碱性侵入岩年代学和Sr, Nd, Pb同位素特征及意义. 中国科学(D辑) , 30 (4) :383–387. |
| [] | 杨进辉, 吴福元.2009. 华北东部三叠纪岩浆作用与克拉通破坏. 中国科学(D辑) , 39 (7) :910–921. |
| [] | 曾令森, DuceaM, SaleebyJ.2005. 变泥质岩的深熔作用与具铈(Ce)负异常熔体的成因. 岩石矿物学杂志 , 24 (5) :425–430. |
| [] | 翟明国, 朱日祥, 刘建明, 孟庆任, 侯泉林, 胡圣标, 李忠, 张宏福, 刘伟.2003. 华北东部中生代构造体制转折的关键时限. 中国科学(D辑) , 33 (10) :913–920. |
| [] | 张超. 2014.华北板块北缘东段延边地区中生代构造演化.博士学位论文.长春:吉林大学, 1-135 http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10183-1014267893.htm |
| [] | 张超, 郭巍, 徐仲元, 刘正宏, 刘永江, 雷聪聪.2014. 吉林东部延边地区二长花岗岩年代学、岩石成因学及其构造意义研究. 岩石学报 , 30 (2) :512–526. |
| [] | 张旗, 王元龙, 金惟俊, 贾秀勤, 李承东.2008. 造山前、造山和造山后花岗岩的识别. 地质通报 , 27 (1) :1–18. |
| [] | 张拴宏, 赵越, 刘建民, 胡健民, 宋彪, 刘健, 吴海.2010. 华北地块北缘晚古生代-早中生代岩浆活动期次、特征及构造背景. 岩石矿物学杂志 , 29 (6) :824–842. |
| [] | 张兴洲, 杨宝俊, 吴福元, 刘国兴.2006. 中国兴蒙-吉黑地区岩石圈结构基本特征. 中国地质 , 33 (4) :816–823. |
| [] | 赵越, 陈斌, 张拴宏, 刘建民, 胡健明, 刘健, 裴军令.2010. 华北克拉通北缘及邻区前燕山期主要地质事件. 中国地质 , 37 (4) :900–915. |
| [] | 周建波, 韩杰, WildeSA, 郭晓丹, 曾维顺, 曹嘉麟.2013. 吉林-黑龙江高压变质带的初步厘定:证据和意义. 岩石学报 , 29 (2) :386–398. |
| [] | 朱日祥, 陈凌, 吴福元, 刘俊来.2011. 华北克拉通破坏的时间、范围与机制. 中国科学(地球科学) , 41 (5) :583–592. |