延边地区早中生代高镁闪长岩：岩石成因及其构造意义

通过对延边地区早中生代高镁闪长岩的地质学、岩相学、锆石U-Pb定年、矿物化学成分和岩石地球化学的详细研究，查明延边地区早中生代高镁闪长岩的岩石组合、形成时代和空间分布；利用'元素及同位素地球化学示踪技术'，查明早中生代高镁闪长岩的岩浆源区特征；依据岩石组合及其岩石地球化学特征，并与典型构造环境区火成岩组合对比，确定该区早中生代高镁闪长岩形成的构造环境；结合区域构造演化历史和最新研究成果，确定古亚洲洋与古太平洋两大构造域的转换时间。

闪长岩和花岗岩是大陆地壳的重要组成物质，是研究大陆演化、地壳生长、壳幔相互作用、确定不同地质历史时期构造环境的重要岩石学证据。闪长岩成因复杂，具有高MgO含量或高Mg#值的闪长岩称为高镁闪长岩。本项目是2010年在延边地区发现早中生代高镁闪长岩基础上的进一步研究工作，在项目执行期间，对与闪长岩在时空上紧密共生的花岗岩、辉长岩等进行了一并研究，这些研究涵盖了二叠纪-白垩纪的侵入岩，以便更全面的阐述延边地区高镁闪长岩的形成构造背景，更准确的约束古亚洲洋构造域和古太平洋构造域的叠加转换时间。因此，本项目的研究不局限于早中生代高镁闪长岩。. 研究表明，延边地区的闪长岩（包括高镁闪长岩）与该区的大面积花岗岩一样，可划分为中二叠-中三叠世（280-240Ma）、晚三叠世（230-205Ma）、早-中侏罗世（205-160Ma）、早白垩世（130-105Ma）四期，以280-180Ma的中二叠-早侏罗世为主体，中侏罗世和早白垩世很少。中二叠-中三叠世和早白垩世高镁闪长岩的MgO含量>4%、Mg# >0.45，是典型高镁闪长岩，晚三叠世和早-中侏罗世闪长岩多数MgO<4%、Mg# >0.45，是经过演化的高镁闪长岩。中二叠-中侏罗世闪长岩具赞岐岩质高镁闪长岩特征，早白垩世闪长岩属于埃达克型高镁闪长岩，均是俯冲板片熔体交代的地幔橄榄岩部分熔融产物。其中，二叠-三叠纪为古亚洲洋俯冲板片，侏罗-白垩纪为古太平洋俯冲板片。与闪长岩时空上共生的部分花岗岩中有大量闪长岩包体和岩墙，是壳幔岩浆混合作用的结果。花岗岩浆是中基性岩浆板底垫托导致新元古代-古生代基性地壳部分熔融的结果。花岗岩和闪长岩的εHf(t)值基本一致，主要为+2~ +15。闪长岩最小模式年龄与其侵入年龄接近，且存在同期的辉长岩，说明岩浆作用时间就是地壳增生时间，即延边地区二叠纪-白垩纪存在重要地壳垂向增生事件。花岗岩的两阶段模式年龄为500-990Ma，表明新元古代-早古生代也存在重要的地壳增生。. 延边地区包括高镁闪长岩在内的各时期侵入岩形成构造背景为：中二叠-中三叠世形成于古亚洲洋板块向华北板块俯冲、碰撞构造背景，晚三叠世处于古亚洲洋闭合后的后造山伸展构造环境，侏罗-白垩纪为古太平洋板块俯冲的活动大陆边缘环境。古亚洲洋构造域和古太平洋构造域的转换时间在晚三叠世末-早侏罗世早期。