摘要
胶北地体位于华北克拉通东南缘,经历复杂的地质活动和构造演化,并发育强烈的中生代岩浆作用,其中以晚侏罗世最为发育,这期岩浆活动可能与中国东部中生代岩石圈演化相关。因此,对其成因和形成构造环境的认识有助于理解研究区中生代壳幔相互作用,并进一步理解中国东部岩石圈破坏有重要理论意义。此外,胶北地区也是我国最大的金矿区,金矿多发育于晚侏罗世和早白垩世花岗岩中,研究区赋矿花岗岩年龄和成因研究可以为理解金矿形成机制提供重要数据和信息。但前人对胶北地体花岗岩研究主要集中在玲珑岩体等,而对其他地区侏罗纪花岗岩的研究相对较少,胶北其他地区侏罗纪花岗岩的形成时代、源区和成因与玲珑、栾家河花岗岩是否存在差异尚不清楚,这制约了更加全面地认识胶北地区侏罗纪花岗岩源区物质来源和形成构造环境的研究。此外,已有研究报道的继承锆石年龄相对较少,且年龄分布特征存在较大差异,因此对研究区构造归属和基底性质认识尚有争议。因此,开展有关该区侏罗纪花岗岩成因及地球动力学背景方面的研究工作具有重要的科学意义。 本论文选取胶北地体新发现的侏罗纪花岗岩为研究对象,进行全岩主、微量元素、锆石U-Pb年代学、锆石O同位素和全岩Sr-Nd同位素分析。结果表明,本文研究的花岗岩样品锆石U-Pb年龄主要分布在156~166Ma之间,代表岩体结晶年龄为侏罗纪。此外,有大量年龄分别为3650~3294Ma、2660~2445Ma、770~600Ma和245~197Ma的继承锆石,表明胶北地区可能存在古太古代早期,甚至冥古宙的古老结晶基底。这些花岗岩具有埃达克岩的地球化学特征(高Sr/Y和(La/Yb)N,低Y和Yb)。相似的微量元素特征,表现出明显的富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损重稀土元素(HREE)和高场强元素(HFSE)。岩浆锆石氧同位素组成表现为壳源特征,与演化的全岩Sr-Nd同位素组成相一致。另外,本次报道的侏罗纪花岗岩的锆石年龄和地球化学特征与前人结果一致,表明胶北不同地区侏罗纪花岗岩的形成时代和成因没有明显的区别,胶北侏罗纪花岗岩可能由加厚地壳物质部分熔融而成。此外,结合氧同位素、锆石年龄和全岩Sr-Nd同位素特征表明,这些侏罗纪花岗岩岩浆源区和构造归属有一定差异,部分花岗岩的源区主要为胶北古老的基底,另一部分源区主要为深俯冲的扬子板块地壳岩石。古太平洋板块或Izanagi板块的俯冲作用可能直接或间接地诱发了加厚地壳的熔融。