吉林通化赤柏松地区早白垩世花岗质岩脉(株)的成因:锆石U?Pb年代学、Hf同位素和地球化学证据

中国吉林省通化县赤柏松地区早白垩世花岗质岩脉(株)的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩地球化学特征,为探讨华北克拉通东北部中生代时期大陆下地壳的属性和构造演化历史提供了重要依据.研究区花岗质岩脉(株)中的锆石普遍发育振荡生长环带,并具有较高的Th/U比值(0.53～1.94),表明其为岩浆成因.对采自花岗质岩脉(株)中4个样品的锆石U-Pb测年结果表明,它们的206Pb/238U加权平均年龄分别为116 Ma、124 Ma、127 Ma和130 Ma,即早白垩世早期和早白垩世晚期.这些花岗质岩石具有变化的SiO2(60.61％～76.07％)和MgO(0.01％～2.48％)含量、富碱(K2O+Na2O=6.26％～9.14％)及富Al2O3(11.99％～16.13％)的特征,总体属于高钾钙碱性系列岩石.微量元素上富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和Ba、Sr、P、Ti和Eu等元素(Eu/Eu*=0.05～0.30),暗示其主要来自地壳岩石的部分熔融,并在演化过程中经历了斜长石、碱性长石、磷灰石和钛铁矿等矿物的分离结晶作用和围岩的同化混染作用.与早白垩世早期花岗质岩石相比,早白垩世晚期岩石的碱性程度提高.样品中锆石εHf(t)值介于?21.84～?10.74之间,两阶段亏损地幔模式年龄为1.86～2.56 Ga.上述地球化学特征暗示,赤柏松地区下地壳以古元古代地壳物质为主,存在少量新太古代地壳物质.早白垩世时期研究区以双峰式岩石组合为特征,进一步结合区域上已有的火成岩和区域构造演化的研究成果,认为早白垩世时期研究区处于俯冲背景下的伸展环境.与早白垩世早期相比,早白垩世晚期伸展作用增强.