田毅，余超，王廣偉，豆士勇，鮑東明

遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，遼寧沈陽(yáng) 110032

鞍山-本溪-撫順地區(qū)新太古代地質(zhì)演化探討

田毅，余超，王廣偉，豆士勇，鮑東明

遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，遼寧沈陽(yáng) 110032

鞍山-本溪-撫順地區(qū)是我國(guó)太古宙巖石出露的主要地區(qū)及重點(diǎn)研究區(qū).區(qū)內(nèi)太古宙巖石以變質(zhì)深成侵入體為主，變質(zhì)表殼巖出露面積不足20%.區(qū)內(nèi)變質(zhì)深成巖侵位于始太古代—新太古代的不同時(shí)期，原巖由TTG巖系和鈣堿性CA巖系組成；變質(zhì)表殼巖以磁鐵石英巖和斜長(zhǎng)角閃巖為標(biāo)志性巖性.兩類(lèi)原巖建造在太古宙時(shí)期，遭受了由麻粒巖相到角閃巖相至綠片巖相連續(xù)降溫減壓過(guò)程.根據(jù)區(qū)內(nèi)新太古代巖石出露的特點(diǎn)劃分3個(gè)微古陸核，分別為鞍本古陸核、清原古陸核及遼北古陸核.中太古代和新太古代為本區(qū)最重要的造陸時(shí)期，以鞍本微古陸核為最早的增生點(diǎn)，經(jīng)拼接增生、裂解改造，形成現(xiàn)今的地質(zhì)格局.

新太古代；變質(zhì)深成侵入體；變質(zhì)表殼巖；微古陸核；遼寧省

0 引言

前人在鞍山-本溪-撫順地區(qū)進(jìn)行了大量的區(qū)調(diào)工作及科研工作.近幾年的科研成果顯示鞍山-本溪-撫順地區(qū)的新太古代巖體的巖石特征、巖石地球化學(xué)、變質(zhì)變形作用及年代學(xué)特征具有較大的差異，但具有區(qū)域規(guī)律性，既不同區(qū)域內(nèi)的太古宙巖石的年齡差異大，不具有演化性；同一區(qū)域內(nèi)的巖石的年齡、地球化學(xué)、巖石學(xué)特征具有演化性.根據(jù)上述的區(qū)域性特征及空間展布的特點(diǎn)，可以將鞍山-本溪-撫順地區(qū)劃分為鞍本、清原及遼北3個(gè)微古陸核.

1 地質(zhì)背景及巖體特征

1.1 清原微古陸核

主體位于膠遼吉陸塊的次級(jí)構(gòu)造單元清原弧盆系的渾河斷裂以南區(qū)域，巖石組分以變質(zhì)深成巖為主體，變質(zhì)上殼巖出露面積不足總面積的5%.《遼寧省區(qū)域地質(zhì)志》［1］將這些變質(zhì)巖系劃分為上、下鞍山群，太古宙混合巖和混合花崗巖.新一輪1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)在解體原鞍山群和混合巖、混合花崗巖基礎(chǔ)上，將其劃分為中太古代變質(zhì)上殼巖、變質(zhì)深成巖和新太古代變質(zhì)上殼巖及變質(zhì)深成巖，并識(shí)別出了多期具重要地質(zhì)意義的基性巖墻???王天武，等.張家堡子等兩幅1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)聯(lián)測(cè)報(bào)告.1991.盧崇海.1∶5萬(wàn)大蘇河等六幅區(qū)調(diào)報(bào)告.遼寧地勘局第十地質(zhì)大隊(duì).1996.張立東，等.英守堡等兩幅1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)聯(lián)測(cè)報(bào)告.1999..

隨著同位素測(cè)年技術(shù)的發(fā)展，近幾年的科研成果顯示清原古陸核不存在中太古代的巖石.清原古陸核的變質(zhì)表殼巖的成巖年齡集中在2560～2540Ma［2］??張國(guó)仁，等.橋頭等四幅1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)報(bào)告.遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院.2012.田毅，等.遼寧省1∶25萬(wàn)遼陽(yáng)市、寬甸縣幅區(qū)調(diào)修測(cè).遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院.2013.，變質(zhì)深成侵入體的成巖年齡范圍較大，為2520～2470 Ma［2］.

清原古陸核出露的太古宙巖體主要以變質(zhì)深成侵入體為主，巖性主要為大冰溝紫蘇石英閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，平嶺后閃長(zhǎng)質(zhì)、花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻雜巖，奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖，晚期太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖.變質(zhì)表殼巖出露面積有限.根據(jù)巖石組合及變質(zhì)變形等特征劃分為石棚子及通什村2個(gè)巖組，二者均呈包體形態(tài)產(chǎn)出于變質(zhì)深成侵入體中.

1.2 遼北微古陸核

主體位于膠遼吉陸塊次級(jí)構(gòu)造單元清原弧盆系的渾河斷裂以南區(qū)域，以變質(zhì)深成侵入體為主，變質(zhì)表殼巖的出露面積不足1%，地表均呈小包體出露.《遼寧省區(qū)域地質(zhì)志》［1］將這些變質(zhì)巖系劃分鞍山群紅透山巖段，太古宙混合巖和混合花崗巖.新一輪1∶5萬(wàn)、1∶25萬(wàn)區(qū)調(diào)及遼東-吉南成礦帶科研項(xiàng)目將原鞍山群和混合巖解體，劃分出新太古代變質(zhì)表殼巖及變質(zhì)深成巖.

變質(zhì)深成侵入體的巖性主要為網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，平嶺后閃長(zhǎng)質(zhì)、花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻雜巖，奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖，晚期太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖.遼北為古陸核的變質(zhì)深成侵入體具有一定的旋回演化性，早期為T(mén)TG巖系，晚期演化為CA巖系，標(biāo)志陸殼的逐漸成熟.該微古陸核的變質(zhì)表殼巖主要為紅透山巖組，以出產(chǎn)我國(guó)著名的紅透山式銅礦為特征區(qū)別于其他古陸核.其成巖年齡為2540±34 Ma（鋯石SHRIMP）?邢德和，等.遼吉東部成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)成果集成.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沈陽(yáng)地質(zhì)調(diào)查中心.2013..

1.3 鞍本微古陸核

位于膠遼吉陸塊次級(jí)構(gòu)造單元太子河陸拗西南部和營(yíng)口寬甸隆起西北緣，出露面積約500 km2，呈弧形展布于鞍山-弓長(zhǎng)嶺-本溪一帶.區(qū)內(nèi)太古宙研究程度位于國(guó)內(nèi)前列，特別是西部的鞍山地區(qū)集中了始太古代—新太古代的一系列同位素年齡數(shù)據(jù)及相應(yīng)的地質(zhì)體，劉敦一等［3］曾在此發(fā)現(xiàn)和測(cè)定了我國(guó)至今為止最古老的硅鋁殼，即3804±5 Ma的白家墳奧長(zhǎng)花崗巖.總的來(lái)看，該地區(qū)以變質(zhì)深成巖為主體，變質(zhì)上殼巖約占總面積的5%，且新太古代富鉀花崗巖占據(jù)了絕大部分面積.

變質(zhì)表殼巖出露面積較其他微古陸核多而廣，多呈NNW或近E-W向帶狀，集中出露于鞍山一帶的櫻桃園-胡家廟子、西鞍山-眼前山和東部的弓長(zhǎng)嶺-大峪溝等地.巖石類(lèi)型主要為磁鐵石英巖、綠泥片巖、石榴云母片巖、石英巖、黑云變粒巖、淺粒巖、長(zhǎng)英質(zhì)片麻巖.《遼寧省區(qū)域地質(zhì)志》［1］將其稱(chēng)為上鞍山群，王國(guó)禎?王國(guó)楨，等.鞍山市等兩幅1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)聯(lián)測(cè)報(bào)告.1989.、萬(wàn)渝生［4］將其劃歸新太古代變質(zhì)表殼巖系，萬(wàn)渝生［4］認(rèn)為該套新太古代變質(zhì)上殼巖形成于2750～2650 Ma.田毅等在遼陽(yáng)大柳峪采集的茨溝巖組斜長(zhǎng)角閃巖的鋯石U-Pb年齡為2564 Ma（未發(fā)表）.

需指出的是，伍家善等［5］依據(jù)同位素年代學(xué)研究，在該地區(qū)鞍山陳臺(tái)溝一帶，識(shí)別出了古太古代陳臺(tái)溝表殼巖，其巖性主要為斜長(zhǎng)角閃巖、石英巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖及薄層狀變粒巖，是遼寧乃至我國(guó)現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的最古老的一套太古宙變質(zhì)沉積-火山巖組合.

變質(zhì)深成巖由始太古代—新太古代的TTG巖系及CA巖系組成，較早時(shí)期王國(guó)禎等?在1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)中，將其劃分為中太古代鐵架山花崗巖（巖性為花崗閃長(zhǎng)巖-奧長(zhǎng)花崗巖-二長(zhǎng)花崗巖）和新太古代弓長(zhǎng)嶺花崗巖（中粗粒及似斑狀富鉀二長(zhǎng)花崗巖）.在此基礎(chǔ)上，伍家善等［5］在鞍山地區(qū)的原鐵架山花崗巖中，識(shí)別出始太古代白家墳奧長(zhǎng)花崗巖、古太古代陳臺(tái)溝花崗巖、中太古代立山奧長(zhǎng)花崗巖、中太古代東鞍山花崗巖和中太古代鐵架山花崗巖，它們構(gòu)成了新太古代變質(zhì)表殼巖的沉積基底，又共同被新太古代弓長(zhǎng)嶺富鉀花崗巖侵入，呈捕虜體或小巖基狀產(chǎn)出.由此來(lái)看，鞍山-本溪微古陸核變質(zhì)深成巖屬TTG巖系的奧長(zhǎng)花崗巖和屬CA巖系的花崗巖，在時(shí)序上具多旋回演化特征，但總的來(lái)看，始太古代—中太古代早期以TTG巖系的奧長(zhǎng)花崗巖為主，中太古代晚期—新太古代以CA巖系的二長(zhǎng)花崗巖及富鉀的二長(zhǎng)花崗巖為主.

2 新太古代變質(zhì)表殼巖成巖環(huán)境

2.1 清原微古陸核

該古陸區(qū)的變質(zhì)表殼巖原巖主要由一套火山-沉積巖系變質(zhì)而成，其中以沉凝灰?guī)r質(zhì)沉積巖為主，純火山碎屑巖較少，說(shuō)明他們是有鄰區(qū)火山噴發(fā)物質(zhì)搬運(yùn)至此而沉積，即本區(qū)在太古宙時(shí)期火山活動(dòng)較弱，是一個(gè)以接受沉積物為主的環(huán)境.其巖石組合和地球化學(xué)組成特征與島弧系統(tǒng)十分類(lèi)似.該區(qū)太古宙時(shí)期的大地構(gòu)造環(huán)境相當(dāng)于大陸邊緣盆地，而火山物質(zhì)來(lái)自附近島弧區(qū)的火山活動(dòng).該區(qū)變質(zhì)表殼巖原巖的形成環(huán)境相當(dāng)于古陸邊緣和古大洋的過(guò)渡地帶，最初島弧拉斑玄武巖的大量噴發(fā)，繼之接近安山質(zhì)的火山巖和大陸拉斑玄武巖開(kāi)始形成.在島弧發(fā)育到一定程度后，弧后盆地開(kāi)始形成，在這種環(huán)境下形成了大量陸源碎屑沉積和硅鐵建造.

2.2 遼北微古陸核

該微古陸核的變質(zhì)表殼巖主要由有2個(gè)巖石單元組成：下部為鎂鐵質(zhì)巖石單元，它主要由斜長(zhǎng)角閃巖、角閃變粒巖組成；上部為長(zhǎng)英質(zhì)巖石單元，主要有黑云變粒巖、淺粒巖，夾角閃變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖和磁鐵石英巖，塊狀硫化物，頂部還含有石榴、藍(lán)晶、夕線黑云片巖、片麻巖等.原巖恢復(fù)主要為中基性、中酸性火山熔巖及其對(duì)應(yīng)的火山碎屑巖，夾少量細(xì)碎屑沉積巖和化學(xué)沉積巖.整個(gè)表殼巖具有向形盆地特征，盆地邊緣分布有變質(zhì)中基性火山巖、而中心部位變?yōu)橹兴嵝曰鹕綆r.結(jié)合上面的論述，認(rèn)為該巖組的原巖沉積環(huán)境為陸源火山盆地，與現(xiàn)代島弧和弧后盆地過(guò)渡部位相類(lèi)似.紅透山巖組中賦存塊狀硫化物說(shuō)明其成巖位置更靠近洋殼.

2.3 鞍本微古陸核

該區(qū)新太古代變質(zhì)表殼巖系的形成環(huán)境可能為穩(wěn)定的大陸邊緣環(huán)境.通過(guò)對(duì)變質(zhì)表殼巖性的巖石學(xué)、地球化學(xué)分析，將分布于歪頭山、本溪、弓長(zhǎng)嶺的茨溝巖組劃分為以玄武質(zhì)和安山質(zhì)的火山沉積巖為主的表殼巖，距離穩(wěn)定的大陸邊緣較遠(yuǎn)，以基性的大洋拉斑玄武巖為主；將分布在歪頭山以東、北臺(tái)以北的大峪溝巖組劃分為過(guò)渡性的表殼巖性，原巖為基性火山巖及其對(duì)應(yīng)的碎屑巖、夾少量陸源沉積物；分布于鞍山櫻桃園地區(qū)的櫻桃園巖組劃分為以陸源沉積物為主的表殼巖性?shī)A少量基性火山巖，距離穩(wěn)定大陸邊緣較近，并且接受陸源碎屑的沉積.

近些年來(lái)對(duì)該區(qū)發(fā)育的鞍山式鐵礦的研究也從另一方面佐證了該區(qū)變質(zhì)表殼巖的成巖環(huán)境.不同的原巖建造發(fā)育在成礦海盆的不同部位，從海底火山活動(dòng)中心附近至稍遠(yuǎn)以致距陸緣更近的各個(gè)不同地方，分別依次發(fā)育基性火山巖建造、凝灰?guī)r建造、含沉積巖的基性—中酸性火山巖建造和沉積巖-中酸性火山巖建造.通過(guò)大量的科學(xué)研究證明，該地區(qū)條帶狀鐵礦的成礦物質(zhì)來(lái)源于火山活動(dòng)，而其成礦的有利環(huán)境是火山作用影響較差，而陸源水影響顯著的弱酸性沉積環(huán)境.這樣，將成礦盆地中不同原巖建造分布情況，與不同部位形成鐵礦結(jié)合起來(lái)，則是在基性火山巖建造中的鐵礦小而零星分散.在凝灰?guī)r建造及含沉積巖的基性—中酸性火山巖建造中鐵礦較多、較大，且層次較多.在沉積巖-中酸性火山巖建造中的鐵礦最大,而且呈一厚大的單層，這與該地區(qū)分布的不同類(lèi)型變質(zhì)表殼巖中的含鐵性是一致的.

上述分析可以看出，新太古代表殼巖的成巖環(huán)境均為弧后盆地或火山島弧.空間上各巖組呈北東-南西向串珠狀展布.而巖組內(nèi)部由片麻理及可識(shí)辨原生層理指示呈北西-南東向展布.

3 新太古代變質(zhì)深成巖成巖環(huán)境

區(qū)內(nèi)新太古代變質(zhì)深成侵入體早期為T(mén)TG巖系，晚期為富鉀CA巖系.TTG巖系出露于清原微古陸核及遼北微古陸核.鞍本微古陸核缺少新太古代TTG巖系，發(fā)育新太古代晚期的富鉀二長(zhǎng)花崗巖.新太古代變質(zhì)深成巖侵入巖體巖性及分布見(jiàn)表1.

表1 區(qū)內(nèi)新太古代變質(zhì)深成侵入體概況表Table 1 Lithology of the Neoarchean metamorphic plutonic intrusions in the study area

大冰溝片麻巖以紫蘇英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖及紫蘇花崗閃長(zhǎng)質(zhì)為主，在CaO-Na2O-K2O圖解（圖1）上其與網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、平嶺后片麻巖呈鈣堿巖系變化趨勢(shì).稀土分析結(jié)果及配分曲線顯示，同太古宙TTG巖石比較相似，但是出現(xiàn)較弱的Eu正異常.在（La/ Yb）N-（Yb）N圖解（圖2）上，大冰溝片麻巖主要落入含榴角閃巖源巖附近，個(gè)別樣品落入大陸上部地殼與洋殼區(qū)域.在（La/Sm）N-（La）N圖解（圖3）上，平嶺后片麻巖構(gòu)成了傾斜的線性趨勢(shì)，說(shuō)明其巖漿由部分熔融作用形成.在Rb-Y+Nb圖解（圖4）上，大冰溝片麻巖落于火山島弧區(qū)域.通過(guò)于網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖的巖相學(xué)、巖石化學(xué)、微量元素與稀土元素特征對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者存在許多相似性，反映他們呈幾乎相同的成因類(lèi)型.前人研究表明，大冰溝片麻巖與網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖的成因均源于“地殼硅鋁層”的部分熔融作用，因?yàn)樵趲r石中經(jīng)常見(jiàn)到基性巖包體（角閃石巖、輝石巖和閃長(zhǎng)巖），這些包體很可能代表了源區(qū)的物質(zhì)成分.而由這種“地殼硅鋁層”構(gòu)成古陸殼尚不屬于傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)上的硅鋁殼，基本上由偏基性的巖石組成.大冰溝片麻巖的"母巖漿"是由源巖在部分熔融與分凝作用而產(chǎn)生相當(dāng)于網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖成分的正常巖漿的同時(shí)所余下的一種殘留相［6］.

圖1 大冰溝片麻巖、網(wǎng)戶片麻巖、平嶺后片麻巖CaO-Na2O-K2O圖解Fig.1 The CaO-Na2O-K2O diagram of Dabinggou,Wanghu and Pinglinghou gneisses

網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖在圖1上與大冰溝片麻巖、平嶺后片麻巖呈鈣堿巖系變化趨勢(shì).在圖4及圖5上，網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)落于火山島弧區(qū)域.在圖2上，網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖主要落入石英榴輝巖與含榴角閃巖源巖區(qū)域、大陸上部地殼及洋殼區(qū)域.在圖3上，網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖構(gòu)成了傾斜的線性趨勢(shì).說(shuō)明了網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖的巖漿形成于相對(duì)較淺的基性古陸殼局部熔融.大地構(gòu)造位置可能處在洋殼與陸殼的接觸帶.

圖2 新太古代變質(zhì)深成侵入體（La/Yb）N-（Yb）N圖解Fig.2 The（La/Yb）N-（Yb）Ndiagram of Neoarchean metamorphic plutonic intrusions

圖3 新太古代變質(zhì)深成侵入體（La/Sm）N-（La）N圖解Fig.3 The（La/Sm）N-（La）Ndiagram of Neoarchean metamorphic plutonic intrusions

圖4 新太古代變質(zhì)深成侵入體Rb-Y+Nb圖解Fig.4 The Rb-Y+Nb diagram of Neoarchean metamorphic plutonic intrusions

平嶺后片麻巖除巖相學(xué)特征與網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖有明顯的差異外，巖石化學(xué)、微量元素與稀土元素特征均比較相似，在圖1上其與大冰溝片麻有、網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖呈鈣堿巖系變化趨勢(shì).在圖4及圖5上，平嶺后片麻巖落于火山島弧區(qū)域.在圖2上，平嶺后片麻巖和網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖投點(diǎn)區(qū)域基本一致，主要落入石英榴輝巖與含榴角閃巖源巖區(qū)域、大陸上部地殼及洋殼區(qū)域.表明平嶺后片麻巖的巖漿也來(lái)自相對(duì)較淺的基性古陸殼局部熔融.大地構(gòu)造位置可能處在洋殼與陸殼過(guò)渡區(qū)域的火山島弧區(qū)域.

圖5 新太古代變質(zhì)深成侵入體Rb-Yb+Ta圖解Fig.5 The Rb-Yb+Ta diagram of Neoarchean metamorphic plutonic intrusions

圖6 奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖CaO-Na2O-K2O圖解Fig.6 The CaO-Na2O-K2O diagram of Xijiapuzi trondhjemite

奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖在圖6上，隨著巖石的CaO含量降低，Na2O含量快速增加，而K2O含量緩慢降低，說(shuō)明這些巖石具有TTG巖漿演化趨勢(shì).在圖3上，奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖構(gòu)成了傾斜的線性趨勢(shì)，說(shuō)明其巖漿由部分熔融作用形成.在圖2上，奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖投影點(diǎn)呈現(xiàn)上地幔重熔的趨勢(shì)線.在圖4及圖5上，奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖投入火山弧區(qū)域.可以推測(cè)奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖形成于大洋與大陸的過(guò)渡區(qū)——火山島弧區(qū)，成巖物質(zhì)來(lái)源于上地幔.

圖7 太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖、弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖CaO-Na2O-K2O圖解Fig.7 The CaO-Na2O-K2O diagram of Taiyanggouding and Gongchangling monzogranites

太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖在CaO-Na2O-K2O圖解（圖7）上，與弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖顯示出明顯的鈣堿性巖漿演化趨勢(shì)，構(gòu)成了富鉀鈣堿性巖系.在圖3上，太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖具有傾斜線性的特征，表明其巖漿由源巖部分熔融形成.在圖2上，太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖主要落于大陸上部地殼區(qū)域，少數(shù)樣品落入石英榴輝巖與含榴角閃巖源巖區(qū)域，表明其巖漿由陸殼上部部分熔融所形成，同時(shí)暗示了新太古代末期的陸殼不再是早期的基性，而是偏硅鋁質(zhì).由于陸殼經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的增生、造陸活動(dòng)，已由早期的基性陸殼向現(xiàn)今的硅鋁質(zhì)陸殼轉(zhuǎn)變.在圖4及圖5上，太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖主要投影于火山弧區(qū)，個(gè)別的投影于板內(nèi)巖石區(qū)，代表當(dāng)時(shí)構(gòu)造環(huán)境較為強(qiáng)烈.

弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖在圖7上，與太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖顯示出明顯的鈣堿性巖漿演化趨勢(shì)，構(gòu)成了富鉀鈣堿性巖系.弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖較太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖更富鉀貧鈉，太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖向弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖具有線性演化的趨勢(shì).在圖3上，弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖具有平緩傾斜線性的特征.雖然傾斜，但有平行La軸的趨勢(shì)，說(shuō)明其巖漿的形成既具有分熔融特征，又具有結(jié)晶分異的特征.可能代表了弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖是由上地殼部分熔融的太陽(yáng)溝頂花崗巖巖漿經(jīng)歷結(jié)晶分異所形成的，這與二者在圖7上呈線性演化的特征相吻合.在圖2上，弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖全部落于大陸上部地殼區(qū)域，表明其巖漿是由陸殼上部部分熔融所形成，雖然在新太古代末期的陸殼已由早期的基性向偏硅鋁質(zhì)轉(zhuǎn)變，但與現(xiàn)今陸殼相比仍然偏基性，而弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖投點(diǎn)完全落入大陸上部地殼區(qū)域，間接說(shuō)明其經(jīng)歷了結(jié)晶分異，并將原“偏基性”的成分殘留在源區(qū)形成太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖.弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖在圖4上，均落入火山弧區(qū)，而在圖5上，其投點(diǎn)較為散亂，分別落入板內(nèi)花崗巖區(qū)、同碰撞花崗巖區(qū)及火山弧區(qū)，表明其當(dāng)時(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分強(qiáng)烈，成巖環(huán)境較為復(fù)雜.

4 討論

1）新太古代變質(zhì)表殼巖的成巖年齡是解決新太古代地質(zhì)演化的基礎(chǔ)，前人對(duì)區(qū)內(nèi)的表殼巖的年齡做了較為深入的研究，將區(qū)內(nèi)表殼巖分為上鞍山群和下鞍山群，認(rèn)為北東至南西巖石年齡逐漸變新，呈整合覆蓋的關(guān)系.近期最新的研究成果顯示，鞍本-撫順地區(qū)的新太古代變質(zhì)表殼巖的年齡集中在2560～2540 Ma.其中石棚子巖組的年齡為2560 Ma［2］，通什村巖組的年齡為2549±8 Ma?田毅，等.遼寧省1∶25萬(wàn)遼陽(yáng)市、寬甸縣幅區(qū)調(diào)修測(cè).遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院.2013.，紅透山巖組的年齡為2540±34 Ma?邢德和，等.遼吉東部成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)成果集成.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沈陽(yáng)地質(zhì)調(diào)查中心.2013.，茨溝巖組的年齡為2564 Ma?田毅，等.遼寧省1∶25萬(wàn)遼陽(yáng)市、寬甸縣幅區(qū)調(diào)修測(cè).遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院.2013..年齡的集中代表各巖組間不是簡(jiǎn)單的呈上下層位的關(guān)系，而且各巖組間的火山物質(zhì)的地球化學(xué)特征有明顯的差異，不具有演化性，表明區(qū)內(nèi)新太古代表殼巖各巖組間可能呈平行的關(guān)系，各自所形成的構(gòu)造位置不同.

2）最新資料顯示，新太古代晚期可能已經(jīng)存在超大陸（基諾蘭超大陸），世界范圍內(nèi)新太古代廣泛發(fā)育變質(zhì)深成侵入體是這一超大陸造陸運(yùn)動(dòng)的反映.區(qū)內(nèi)的新太古代晚期的TTG巖系大面積出露，而鞍本地區(qū)則缺少新太古代TTG，說(shuō)明在新太古代晚期造陸運(yùn)動(dòng)開(kāi)始階段鞍本地區(qū)處在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境下，并沒(méi)有參與到初期的造陸運(yùn)動(dòng).之后區(qū)內(nèi)大面積CA巖系侵位階段，鞍本微古陸核才被卷入到新太古晚期的造陸運(yùn)動(dòng).區(qū)內(nèi)鞍本微古陸核、清原微古陸核及遼北微古陸核的拼貼閉合是對(duì)基諾蘭超大陸的反應(yīng).

5 新太古代地質(zhì)演化模式

根據(jù)上述結(jié)論，結(jié)合測(cè)區(qū)撫順-弓長(zhǎng)嶺一帶新太古代各類(lèi)巖石的巖石學(xué)特征、地球化學(xué)特征及年代學(xué)特征，我們將新太古代巖石出露區(qū)劃分為遼北古、清原、及鞍本3個(gè)古陸核，提出了撫順-弓長(zhǎng)嶺一帶新太古代地質(zhì)演化模式.

1）在2560 Ma前，鞍本古陸核和遼北古陸核較薄，相當(dāng)現(xiàn)今的洋殼——“洋殼型”古陸核，清原古陸核較厚，相當(dāng)現(xiàn)今的陸殼——“陸殼型”古陸核.在地幔熱對(duì)流的作用下，原始硅鎂質(zhì)地殼底部不斷拉伸張裂，3個(gè)獨(dú)立的古陸核遭受火山作用，分別形成基性火山巖及火山盆地（圖8）.

2）2560 Ma，由于受地幔熱對(duì)流的作用，遼北古陸核首先向清原古陸核俯沖（圖9），此時(shí)鞍本古陸核繼續(xù)接受沉積.遼北古陸核向清原古陸核俯沖的過(guò)程中，同時(shí)使火山?jīng)_積物發(fā)生褶皺、變形及變質(zhì).俯沖巖片早期在部分熔融與分凝作用下而產(chǎn)生相當(dāng)于網(wǎng)戶英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖成分的正常巖漿，同時(shí)所余下的一種殘留相成為大冰溝片麻巖的“母巖漿”.晚期在部分熔融作用下形成平嶺后片麻巖巖漿.

3）2540 Ma，鞍本古陸核向清原古陸核俯沖，俯沖作用導(dǎo)致了二者之間的過(guò)渡區(qū)的上地幔向上隆起，從而降低了上地幔巖石的部分熔融溫度，首先形成了奚家堡子奧長(zhǎng)花崗巖巖漿，其次由于大量上地幔物質(zhì)的上升，為陸殼重熔提供了大量的熱.陸殼的部分熔融作用在新太古代晚期形成了大規(guī)模的鈣堿性巖漿.這種鈣堿性巖漿在清原古陸核一側(cè)直接侵位形成太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖，在鞍本古陸核侵位由于受俯沖巖片的阻擋，較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)使巖漿上侵暫時(shí)停滯，經(jīng)歷結(jié)晶分異作用，地幔熱流的持續(xù)作用，巖漿上涌侵位形成弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖（圖10）.

4）在2510 Ma，鞍本古陸核、清原古陸核及遼北古陸核拼貼閉合形成統(tǒng)一的龍崗陸塊，形成現(xiàn)今的地質(zhì)格局（圖11）.

6 結(jié)論

1）區(qū)內(nèi)新太古代變質(zhì)表殼巖成巖年齡基本一致，巖性組合較為相似.各巖組間并不是簡(jiǎn)單的上下層位的關(guān)系，而是呈平行的關(guān)系，即紅透山巖組、石棚子巖組、通什村巖組及茨溝巖組為同時(shí)異地的產(chǎn)物.由于各巖組的地球化學(xué)、變質(zhì)變形及含礦性的差異，以及空間分布與原生層理的產(chǎn)狀近垂直等特點(diǎn)，判斷新太古代各巖組分別形成于不同的微古陸核.

2）區(qū)內(nèi)的新太古代晚期的TTG巖系大面積出露，而鞍本地區(qū)則缺少新太古代TTG，說(shuō)明在新太古代晚期造陸運(yùn)動(dòng)開(kāi)始階段鞍本地區(qū)處在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境下，并沒(méi)有參與到初期的造陸運(yùn)動(dòng).之后區(qū)內(nèi)大面積CA巖系侵位階段，鞍本微古陸核才被卷入到新太古代晚期的造陸運(yùn)動(dòng).鞍本微古陸核的變質(zhì)表殼巖較另外2個(gè)微古陸核陸緣碎屑物更多也反映了清原微古陸核與遼北微古陸核拼貼閉合的時(shí)候，鞍本微古陸核處在相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境接受更多的陸緣碎屑物的沉積，形成大峪溝巖組及櫻桃園巖組.

圖8 新太古代表殼巖形成模式圖Fig.8 Formation model of Neoarchean supracrustal rocks

圖9 清原微古陸核、遼北微古陸核閉合模式圖Fig.9 Closing model of Qingyuan and Northern Liaoning micro paleo-continent nucleus

圖10 鞍本微古陸核拼貼閉合模式圖Fig.10 Matching and closing model of Anshan-Benxi micro paleo-continent nucleus

圖11 現(xiàn)今地質(zhì)格局Fig.11 The current geological structure

3）撫順地區(qū)新太古代早的深成侵入體僅在太子河斷陷以北，渾河斷裂兩側(cè)出露，遭受高角閃巖相—低角閃巖相的變質(zhì)作用.呈鈣堿巖系演化的趨勢(shì)，巖漿來(lái)自相對(duì)較淺的基性古陸殼局部熔融.大地構(gòu)造位置可能處在洋殼與陸殼的接觸帶.說(shuō)明當(dāng)時(shí)在太子河以北地區(qū)，渾河斷裂附近出現(xiàn)陸殼碰撞增生活動(dòng).

4）太古代中期—末期深成侵入體遭受低角閃巖相—綠片巖相的變質(zhì)作用，奚家堡子巖體在太子河北側(cè)斷陷帶兩側(cè)出露，呈TTG巖漿演化趨勢(shì)，巖漿來(lái)自上地幔重熔，說(shuō)明當(dāng)時(shí)地幔熱流活動(dòng)較強(qiáng)，地幔局部熔融上涌.形成于大洋與大陸的過(guò)渡區(qū)——火山島弧區(qū).太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖在太子河北側(cè)斷陷帶以北出露，弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖在太子河北側(cè)斷陷帶南部出露，二者顯示出明顯的鈣堿性巖漿演化趨勢(shì)，構(gòu)成了富鉀鈣堿性巖系.太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖由陸殼上部部分熔融所形成，弓長(zhǎng)嶺二長(zhǎng)花崗巖經(jīng)歷了結(jié)晶分異，并將原“偏基性”的成分殘留在源區(qū)形成太陽(yáng)溝頂二長(zhǎng)花崗巖.二者形成于島弧向同碰撞構(gòu)造轉(zhuǎn)化的區(qū)域.說(shuō)明當(dāng)時(shí)在太子河北側(cè)斷陷帶附近出現(xiàn)陸殼碰撞增生活動(dòng).

［1］遼寧地質(zhì)礦產(chǎn)局.遼寧省地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社,1989.

［2］萬(wàn)渝生，宋彪，耿元生，等.遼北撫順-清原地區(qū)太古宙基底地球化學(xué)組成特征及其地質(zhì)意義［J］.地質(zhì)論評(píng),2005,51（2）:128—137．

［3］劉敦一,Nntman A P,Williams I S,等.中國(guó)鞍山和冀東地區(qū)老于3.8 Ga地質(zhì)記錄的發(fā)現(xiàn)［J］.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所所刊,1992, 23:86—98．

［4］萬(wàn)渝生.遼寧弓長(zhǎng)嶺含鐵巖系的形成與演化［M］.北京：科學(xué)技術(shù)出版社,1993.

［5］伍家善，等.中朝古大陸太古宙地質(zhì)特征及構(gòu)造演化［M］.北京：地質(zhì)出版社,1998.

［6］凌賢長(zhǎng).撫順東部地區(qū)紫蘇花崗質(zhì)巖石的特征及成因［J］.吉林地質(zhì), 1995,14（2）:37—44．

DISCUSSION ON THE NEOARCHEAN GEOLOGICAL EVOLUTION IN ANSHAN-BENXI-FUSHUN REGION

TIAN Yi,YU Chao,WANG Guang-wei,DOU Shi-yong,BAO Dong-ming
Liaoning Institute of Geological and Mineral Survey,Shenyang 110032,China

Anshan-Benxi-Fushun is the main outcropped area and key study area for Archean rocks in China,where the metamorphic plutonic intrusion is dominant while the outcropped metamorphic supracrustal rocks are less than 20%by area.The metamorphic plutonic rocks are emplaced in different periods of the Eoarchean-Neoarchean,with the protolith composed of TTG and CA rock series.The typical metamorphic supracrustal rocks are magnetite quartzite and amphibolite. The protolith formations of the two types of rock experienced continuous temperature reduction and decompression process from granulite through amphibolite to greenschist facies in Archean.According to the outcropping characteristics of Neoarchean rocks,the authors divide the study area into three micro paleo-continent nucleuses,namely Anben,Qingyuan and Liaobei paleo-continent nucleuses.Mesoarchean and Neoarchean are the most important epeirogenetic periods,with the Anben micro paleo-continent nucleus as the earliest accretion center,going through matching and splitting transformation, then forming the current geological structure.

Neoarchean;metamorphic plutonic intrusion;metamorphic supracrustal rock;micro paleo-continent nucleus; Liaoning Province

1671-1947（2015）04-0301-08

P534.2

A

2014－09－20；

2015-03-28.編輯：李蘭英．

田毅（1983—），男，碩士，工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)研究，通信地址遼寧省沈陽(yáng)市皇姑區(qū)寧山中路羽豐大廈，E-mail//lnsytianyi@163.com