论文部分内容阅读
对出露于山东地区不同构造单元的沂南早白垩世埃达克质花岗岩及同时代的高镁闪长岩、济南和观水中生代高镁侵入岩进行了系统的锆石U-Pb同位素年代学、主量元素、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究。在同位素年代学的基础上，结合这些岩浆岩的地球化学特征，讨论了其源区性质和成因，并对研究区中生代岩浆事件的形成构造背景和大陆岩石圈演化的动力学机制进行了探讨．获得的主要成果总结如下:
1.鲁中沂南杂岩体主要由闪长岩-花岗岩岩石组合构成，锆石U-Pb同位素定年结果表明，它们形成于126±1 Ma。
2.沂南花岗岩可分为埃达克质花岗岩和普通Ⅰ型花岗岩两类。在球粒陨石标准化稀土元素分布曲线图上，埃达克质花岗岩显示出轻重稀土强烈分异的特征，其(La/Yb)N比值为17 134，具有高Sr/Y(41-77)、低HREE(Yb=0.58～1.35 ppm)和Y(6.92～14.14 ppm)含量，以及弱负Eu异常(Eu/Eu*=0.72～0.9)。Ⅰ型花岗岩(La/Vb)N(<26)比值相对较低，Y(>26ppm)和Yb(>2.1 ppm)含量较高，具明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.46 to 0.77)。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上，沂南花岗岩显示大离子亲石元素(Sr、Ba、Pb)富集、高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)明显亏损和明显Sr正异常的特征。两类花岗岩均具有较高初始Sr同位素比值和低εNd比值的性质，其(87sr/86Sr)i(125Ma)为0.717839～0.803242，εNd(125Ma)为-36.7～-25.33，与报道过的华北克拉通前寒武纪基底岩石和下地壳包体的同位素组成差异明显。沂南闪长岩以高镁为特征，且同样具有高(La/Yb)N比值(44 55)和无明显负Eu异常(Eu/Eu*=0.9～1.0)的性质。与沂南埃达克质花岗岩相比，沂南闪长岩具有更高的Y(14.5～28.1 ppm)和Yb(1.14～1.99 ppm)含量，更明显的Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损和大离子亲石元素富集。沂南闪长岩具高Sr/Y(58 90)、Nb/Ta(18 23)和Fe/Mn(59.9～87.5)比值，其(87Sr/86Sr)i(125Ma)在0.710764～0.713212之间，εNd(125Ma)为-16.18～-14.74。
3.沂南埃达克质花岗岩母岩浆来源于古榴辉岩下地壳的部分熔融，而高镁闪长岩与兴隆沟高镁中酸性火山岩相似的地球化学和矿物学特征表明，其初始岩浆为下地壳拆沉作用的产物。
4.鲁东观水地区中生代高镁侵入岩以辉绿岩墙群产出，形成时代为114 Ma，以高镁、富钠为特征。岩石具有相对富含轻稀土元素和大离子亲石元素、贫高场强元素，较高的La/Yb、Fe/Mn、Nb/Ta比值。全岩的87Sr/86Sr(125 Ma)值和ε Nd(125 Ma)值分别介于0.708341～0.710152之间和-18.226~-12.426之间。(206pb/204pb)i，(207pb/204Pb)i和(205pb/204pb)i分别介于16.9149～17.1401，15.3598～15.406和37.1532～37.4022之间。再循环下地壳交代岩石圈地幔使得其源区含有较多的辉石脉，含辉石脉的岩石圈地幔的部分熔融形成观水高镁岩浆。
5.济南高镁侵入岩以高镁辉长岩为主，形成时代为128 Ma，其稀土和微量元素分配模式与观水辉绿岩类似，但较后者具有更低的稀土总量、Yb含量及La/Y比值，略低的87Sr/86Sr和略高的εNd(125 Ma)。济南的放射性成因Pb明显低于观水高镁岩浆：(206pb/204pb)i=16.19235~16.1923，(207pb/204Pb)i=15.1460～15.3021，(208pb/204pb)i=36.542~36.617。从空间分布来看，郯庐断裂带附近的方城玄武岩到鲁西的济南岩体和胶东的观水岩体，(206pb/204pb)i、(207Pb/204Pb)i和(208pb/204pb)i和地幔源区所含辉石脉具有逐渐降低的特征。上述特征表明，结合地幔橄榄岩包体的发现，岩浆源区为含辉石脉的岩石圈地幔，但有陆壳物质的涉入，自鲁中至胶东和鲁西方向，华北克拉通基底物质的涉入量逐渐减少。