早元古代胶-辽-吉带岩浆作用：地球化学和年代学研究

近年来华北克拉通内部识别出了三条早元古宙活动带：华北中部带、孔兹岩带和胶-辽-吉带。其中华北中部带和孔兹岩带初步被解释为碰撞型造山带, 但是对于胶-辽-吉带的构造环境和形成过程还存在很大争议，主要有两种观点：陆内裂谷裂解-闭合模式和岛弧俯冲碰撞模式。呈北东-南西向展布于华北克拉通东部陆块东缘的早元古代胶-辽-吉带，主要由绿片岩相到角闪岩相变质的沉积-火山岩系、大量的花岗岩和少量的镁铁质侵入体组成。本申请拟对胶-辽-吉带内部的早元古代花岗岩和镁铁质岩石在广泛野外地质调研的基础上开展岩石成因地球化学和同位素年代学研究，探讨早元古代胶-辽-吉带形成的构造环境和演化过程。这不仅为东部陆块太古代-早元古代的演化历史提供岩石学限制，并且对华北克拉通基底构造单元的组成和分布有着重要意义。

按照项目计划书的安排，我们对华北克拉通东部陆块内的胶-辽吉带辽东地区的基性侵入岩展开了详细的主微量、同位素以及年代学的研究。北辽河地区，什司县变基性斜长角闪岩可分为拉斑和钙碱两个系列。拉斑系列斜长角闪岩的LILE富集和HSFE的亏损继承于受早起流体交代的地幔源区；而钙碱性斜长角闪岩为亏损地幔源区流体交代熔融的产物，指示了俯冲作用的存在。河栏变玄武岩具有与什司县拉斑玄武岩相似的地化特征，LILE富集和HSFE的亏损以及低的HSFE和HREE含量。La/Yb和Nb/LaPM负相关指示其为什司县拉斑玄武岩陆壳混染后的产物。南辽河地区变基性火山岩存在高Mg#玄武岩和低Mg玄武岩两个系列。高Mg玄武岩具有高的Mg#值（>65），指示其为地幔熔融的产物；低Mg玄武岩的Mg#值介于45~65之间。高Mg玄武岩和低Mg玄武岩两者不同的Zr/Nb反映其源区的差异，La/Yb vs. Pb/Ce负相关，进一步说明高Mg玄武岩的源区存在更多的富集组分，低Mg玄武岩的岩石圈地幔源区有新生地幔物质的注入，可能指示了裂解作用的开始。LA ICP-MS和SHRIMP U-Pb锆石测年结果显示变基性侵入岩的主要形成年龄为2.13Ga，变质年龄为1.86Ga。2.13Ga左右的锆石大部分具有正的εHf(t)值，指示变基性侵入岩来自于亏损地幔的源区，再次说明了早元古代期间辽东地区存在裂解事件。