吉林省中部地区早古生代英云闪长岩的成因:锆石U-Pb年代学和地球化学证据

摘要

本文对吉林省中部地区永吉县张家屯附近出露的早古生代英云闪长岩进行了LA-ICP MS锆石U-Pb年代学、地球化学及锆石Hf同位素的研究,探讨了该英云闪长岩的源区性质及构造背景.张家屯英云闪长岩出露面积约100m2,与其呈沉积接触关系的是具磨拉石建造特点的张家屯组地层.LA-ICP MS锆石U-Pb定年结果显示,张家屯英云闪长岩的形成时代为443士5Ma,即晚奥陶世-早志留世.该英云闪长岩的SiO2含量介于71.5％～ 72.9％,具有低K2O(0.22％～0.76％)、高Na2O(3.82％～4.49％)和低TiO2 (0.30％ ～0.42％)的特征,属于低钾拉斑系列.其A/CNK值介于0.95 ～1.25,A/NK值介于1.71 ～1.94,主体属于Ⅰ型花岗岩.张家屯英云闪长岩的稀土总量较低(15.3×10-6 ～23.4×10-6),具有轻重稀土弱分异[(La/Yb)N=5.01～5.60]和较平坦的重稀土分配型式,并具有明显的铕正异常(Eu/Eu*=1.85 ～2.59).微量元素显示具有大离子亲石元素(Rb、Ba、Cs、Th)富集和高场强元素(Nb和Ta)亏损的特征.另外,它们具有正的εHf(t)值(+9.92～+13.6)和年轻的两阶段亏损地幔模式年龄(648 ～911Ma).张家屯英云闪长岩的地球化学特征与超俯冲带弧前环境的斜长花岗岩的源区相似,可能来源于低压高温条件下大洋堆晶辉长岩的部分熔融,并有俯冲流体的参与.即张家屯英云闪长岩形成于俯冲背景下的岛弧环境,结合晚志留世-早泥盆世张家屯组磨拉石建造的沉积特征,揭示了加里东运动在华北板块北缘东段的存在.