胶东地区郭家岭花岗闪长岩的地球化学特征及成因

摘要

本文系统地报道了郭家岭花岗闪长岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素组成,重点讨论了郭家岭花岗闪长岩的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义.研究结果表明,郭家岭花岗闪长岩的SiO2含量从62%至72%,Na2O/K2O=0.64-1.79,多数样品大于1.0;K2O+Na2O值为7.34-8.49%,铝指数A/CNK=0.82～1.1,属于准铝质或过铝质Ⅰ型花岗岩;高Sr含量(Sr＞800μg/g)、低Y和Yb含量(Y＜10μg/g;Yb＜1.0μg/g)、轻重稀土分馏强烈(LaN/YbN=17.4～47.8);这些地球化学特征类似于adakite、太古代TTG岩系、Na质花岗岩及HiSrBa花岗岩而不同于岛弧环境的英安岩.高的初始87Sr/86Sr比值(0.7094～0.7114),负的δNd(t)值(-11.2～-17.5),表明花岗闪长岩与adakite、HiSrBa花岗岩的成因不同而类似于Na质花岗岩和TTG岩系,即郭家岭花岗闪长岩是由下部地壳镁铁质岩石脱水部分熔融作用形成的.Nd同位素与胶东地区基性脉岩的Nd同位素组成相近,表明二者有可能具有相似或相同的源区.但基性脉岩出露面积明显小于花岗岩,二者之间存在着SiO2成分间隔,并且基性脉岩的不相容元素明显高于花岗闪长岩,从而表明花岗闪长岩不是基性脉岩结晶分异的产物,这与由幔源岩浆直接分异形成的高Sr、Ba花岗岩(HiSrBa)的成因不同.因此,花岗闪长岩有可能来源于早先与脉岩源区相似的基性岩浆底侵作用而形成的下地壳镁铁质岩石.其地球化学特征表明母岩浆在岩浆演化过程中经历了少量地壳混染作用.Mg#＞50的岩石具有高Sr、Sr/Y、La/Yb等地球化学特征,表明岩浆形成时源区残留相中含有密度较大的石榴石,从而可能引起下地壳物质及岩石圈地幔的拆沉.这对研究胶东地区地区乃至中国东部在中生代期间岩石圈强烈减薄作用的机制和过程具有重要的地质意义.