吉林延边和龙地区中生代构造演化——来自沉积—岩浆岩的制约

作     者：雷聪聪 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘正宏

授予年度：2015年

学科分类：070904[理学-构造地质学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

主      题：延边地区 中生代地层 中生代构造演化 古太平洋构造域 

摘      要：研究区位于华北板块北缘东段与兴蒙造山带的交接部位，在前中生代主要受到古亚洲洋构造域的控制，在中新生代遭受了蒙古—鄂霍次克构造体系和滨太平洋构造域的叠加改造影响。本文以研究区内和龙盆地和福洞盆地内部地层及其周边中生代不同时期岩浆岩作为研究对象，通过对各地层典型剖面以及地层和岩浆岩的岩相学、锆石年代学以及岩石地球化学的研究，探讨了延边和龙地区中生代地壳构造演化。 福洞盆地内部地层为中生代下白垩统长财组、泉水村组以及大拉子组。其中长财组以长石砂岩为主，经过锆石U-Pb同位素测定，其物源主要来自于早侏罗世岩浆岩，部分来自于新太古代鸡南岩组变质岩。其母岩风化作用指数(CIA, CIW,PIA)指示长财组砂岩物源区遭受的风化程度相对较弱，从A-CN-K图解可知，长财组砂岩母岩存在钾的交代作用。在地球化学特征方面，富集大离子亲石元素和轻稀土元素，亏损高场强元素和重稀土元素，具有大陆岛弧和活动大陆边缘物源的特点。泉水村组地层为一套流纹岩—安山岩的类双峰式火山岩，其上段为流纹质火山岩，下段为安山岩，锆石U-Pb年龄为116.8±1.4Ma，在地球化学特征方面，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，具有活动大陆边缘岩浆岩的特点。 和龙盆地和福洞盆地周边出露的早白垩世岩体为柳洞含晶洞二长花岗岩，其锆石U-Pb加权年龄为118.58±0.87Ma，在地球化学特征方面，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，稀土元素总量相对较低，轻重稀土元素分异较强，具有高分异的I型花岗岩的特点。在主量元素和微量元素构造判别图中，样品落入后碰撞花岗岩范围内。 和龙盆地和福洞盆地周边出露的早侏罗世岩浆岩为沙松顶子橄榄辉长岩、月山洞中细粒闪长岩、高岭似斑状花岗闪长岩、石国水库似斑状黑云母花岗闪长岩。其中沙松顶子岩体锆石U-Pb年龄为175.6±1.1Ma，在地球化学特征方面，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，具有岛弧拉斑玄武岩的特点，在La/Nb-Ba/Nb图解中，沙松顶子橄榄辉长岩所有样品全部落入弧火山范围内，而在La/Yb-Nb/Y图解中，所有样品均落入流体交代作用区域内;月山洞岩体锆石U-Pb年龄为178.4±1.2Ma，在地球化学方面，同样亏损Nb、Ta等高场强元素，富集Cs、Rb等大离子亲石元素，具有与俯冲环境下活动大陆边缘岩浆岩相一致的特征，在La/Nb-Ba/Nb图解中，所有样品同样全部落入弧火山范围内;高岭岩体锆石U-Pb年龄为180.47±0.7Ma，在Ta Th图解中，所有样品全部落入活动大陆边缘区域内;在(Y+Nb) Rb和Y Nb图解中，样品全部落入火山弧花岗岩区，而在R1R2图解中，样品大部分落入板块碰撞后隆起期花岗岩范围内，这些特征表明当时可能存在俯冲的板块体制;石国水库岩体锆石U-Pb年龄为193.06±0.8Ma，在地球化学方面，具有高硅富铝低镁的特点，且富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，具有活动大陆边缘岩浆岩的特点。 和龙盆地和福洞盆地周边三叠世岩浆岩为勇新初糜棱岩化斑状黑云母花岗闪长岩。其锆石U-Pb年龄为243.2±1.1Ma，在岩石地球化学特征和岩相学方面均具有I型花岗岩的特点，并且富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素和重稀土元素，说明其具有大陆边缘岩浆岩的特征，同时在(Y+Nb) Rb和Y Nb图解中，勇新岩体样品全部落入火山弧花岗岩范围内。 研究区在早三叠世—中三叠世早期处于古亚洲洋的俯冲闭合消减环境中，形成了勇新岩体，研究区于中三叠世晚期—晚三叠世入了由陆-陆碰撞向伸展垮塌的转换阶段。而到早侏罗世开始受到了古太平洋板块的俯冲作用，形成了沙松顶子岩体、月山洞岩体、高岭岩体以及石国水库岩体。中晚侏罗世-早白垩世早期古太平洋板块对研究区的俯冲作用减弱，到早白垩世晚期古太平洋板块开始再次的俯冲作用，研究区处于岩石圈拆沉减薄的伸展构造背景下，形成了一系列近南北向的断陷盆地以及泉水村组类双峰式火山岩和柳洞岩体。 综上可知，古亚洲洋板块最终的闭合时间应为中三叠世;而古太平洋对研究区的俯冲时间始于早侏罗世，在中晚侏罗世-早白垩世早期期间俯冲作用较弱，到早白垩世晚期开始了对研究区的再次俯冲作用。