蒯兵，王麗欣

1.遼寧省地質礦產(chǎn)調查院，遼寧沈陽 110031；2.遼寧省物測勘察院，遼寧沈陽 110121

遼寧醫(yī)巫閭山中侏羅世埃達克巖地質特征及區(qū)域構造演化

蒯兵1，王麗欣2

1.遼寧省地質礦產(chǎn)調查院，遼寧沈陽 110031；2.遼寧省物測勘察院，遼寧沈陽 110121

確認了遼寧醫(yī)巫閭山地區(qū)富含細微粒鎂鐵質包體的中侏羅世埃達克巖體的存在，對其巖石學及地球化學特征進行了分析，并結合近些年的研究成果，將閭山地區(qū)構造演化過程厘定為4個階段，對每一個階段的構造背景進行了初步探討.

韌性剪切帶；埃達克巖；細微粒鎂鐵質包體；中侏羅世；遼寧??；醫(yī)巫閭山

遼寧醫(yī)巫閭山地區(qū)大地構造位置處于華北板塊東北緣、燕山褶皺帶東段，遼西凹陷帶和北鎮(zhèn)隆起帶的交接部位.本區(qū)發(fā)育的北北東向和近東西向韌性剪切帶（圖1），貫穿了遼西北部和東部，控制著華北北部的構造格局［1］.本次工作開展過程中，發(fā)現(xiàn)該區(qū)喇嘛洞（γδJ2L）、大石頭溝（γδJ2D）等中侏羅世中酸性巖體具有典型埃達克巖的特征，同時該地區(qū)巖體中還廣泛發(fā)育細微粒鎂鐵質包體.由于埃達克巖及鎂鐵質包體的形成都需要有特定的地質構造背景，因此本區(qū)埃達克的確定，對深入認識閭山地區(qū)構造演化與地殼深部活動規(guī)律有重要啟示意義.

1 巖石學及地球化學特征

研究區(qū)內中生代巖體發(fā)育，喇嘛洞、大石頭溝巖體均屬同時期埃達克巖，且發(fā)育細微粒鎂鐵質包體（mafic microgranular enclaves，MME）.大巴溝巖體雖然地球化學特征并不符合埃達克巖的定義，但是由于與上述埃達克巖侵位時間接近，且同樣發(fā)育細微粒鎂鐵質包體，本次工作一并探討.

1.1 巖石學特征

喇嘛洞巖體（γδJ2L）出露于喇嘛洞-灰同溝一帶，呈不規(guī)則的扁圓形巖株產(chǎn)出，面積約18 km2.巖體內細微粒鎂鐵質包體發(fā)育，內脈巖較多，多為北東向分布的酸性脈巖.巖體侵入中元古界長城系大紅峪組和高于莊組，接觸面產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，多為外傾，局部內傾，傾角60～70°.接觸蝕變較弱，局部外接觸帶有夕長巖化.其Rb-Sr等時年齡為170±12 Ma，87Sr/86Sr為0.7058.巖性為中細粒角閃石黑云母花崗閃長巖，巖石呈灰白色，中細?；◢徑Y構，塊狀構造，主要礦物成分為斜長石、石英、堿性長石、黑云母和角閃石.粒度介于1～4 mm之間.在分布上，石英具邊部少而中心多的特征，暗色礦物黑云母和角閃石與此相反.斜長石為中長石，呈自形板狀，環(huán)帶構造，聚片雙晶發(fā)育，含量55%～60%.石英呈他形粒狀，晶粒完整，含量15%～20%.堿性長石為微斜長石，呈他形粒狀，具格子狀雙晶，含量10%～20%，平均為15%.黑云母呈細小片狀，含量4%～6%，最高可達10%.角閃石呈柱狀，含量2%～6%，平均為4%.

圖1 遼寧阜新醫(yī)巫閭山地區(qū)地質略圖Fig.1 Geological sketch map of Yiwulyushan area

大石頭溝巖體（γδJ2D）呈不規(guī)則的扁圓狀小型巖株出露于大石頭溝附近，面積約4 km2.含較多細—微細粒閃長巖包體.脈巖較少，以北東向或近東西向分布的酸性脈巖為主.侵入小牽馬嶺片麻雜巖、白廠門片麻巖和長城系高于莊組，接觸蝕變不明顯，接觸面產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，多為外傾，局部內傾，傾角50～70°，并有巖枝穿入圍巖.該巖體與喇嘛洞巖體極為相似，為中細粒似斑狀角閃石黑云母花崗閃長巖，僅以其特有的鉀長石巨晶相區(qū)別.巖石類型為中細粒似斑狀角閃石黑云母花崗閃長巖.巖石呈灰白色，似斑狀結構，塊狀構造.斑晶為鉀長石，呈厚板狀，粒徑6～20 mm，含量5%～8%.基質為中細?；◢徑Y構，巖體邊緣為細粒花崗結構，主要由斜長石、石英、微斜長石、黑云母和角閃石組成，粒徑1～4 mm.斜長石為中長石，呈自形板狀，環(huán)帶構造發(fā)育，含量45%～55%，平均為50%.石英呈他形粒狀，晶粒完整，含量15%～20%.微斜長石呈他形粒狀，含量10%～15%.黑云母呈細小片狀，含量4%～10%，平均為8%.角閃石呈柱狀，含量l%～3%.

大巴溝巖體（ηγJ2D）呈不規(guī)則巖株狀產(chǎn)出，含有少量細—微粒閃長巖小包體和中細粒閃長巖大包體，同時圍巖捕擄體十分發(fā)育，大小不等，形態(tài)多樣，成分復雜.被新大巴溝巖體侵入.其Rb-Sr等時年齡為174.3±8.5 Ma，87Sr/86Sr為0.70557.該巖體Sr含量較低（僅178×10-6），且具有明顯的Eu負異常，說明在部分熔融時，斜長石為殘留相，與埃達克巖定義不符，因而并不是埃達克巖.

喇嘛洞、大石頭溝等埃達克質巖體中廣泛發(fā)育細微粒鎂鐵質包體.包體成分為閃長質，巖體邊部較多，中心部位較少，平均含量為1個/2 m2.多成棱角—渾圓狀，一般直徑3~30 cm，邊部具定向分布的特征，較大包體與寄主巖界線清楚，并有烘烤現(xiàn)象，較小包體與寄主巖呈漸變關系，部分含有較多斜長石斑晶.

大巴溝巖體與喇嘛洞、大石頭溝巖體侵位時代相近，雖然并不符合埃達克巖的地球化學特征，但是同樣含有MME，只是含量較少，分為不規(guī)則狀細—微細粒閃長巖小包體和中細粒閃長巖大包體兩種類型.小包體直徑為1~5 cm，與寄主巖界線不清，部分只留痕跡；大包體直徑20 m至數(shù)十米，與寄主巖界線清晰，并有烘烤現(xiàn)象.上述巖體中的包體雖然成分都是閃長質，但是卻有兩種差異較為明顯的類型.一種是體積較大（最大直徑可達幾十米），棱角狀，相對較粗的粒度（中細粒），與寄主巖界線清晰，多有烘烤邊現(xiàn)象；另一種則體積很小（最小直徑僅1 cm），多為渾圓狀、粒度較?。ㄎ⒓毩；蚣毼⒘＃?，與寄主巖界線不清或呈漸變關系（部分僅剩痕跡）.第一種包體的成因顯而易見，應是來自于圍巖的捕虜體.第二種則可能是巖漿混合的結果.

1.2 地球化學特征

圖2 稀土元素球粒隕石標準化分布形式圖Fig.2 Chondrite-normalized REE patterns

表1 閭山地區(qū)中侏羅世侵入巖巖石化學分析結果Table 1 Petrochem ical analysis results of the M iddle Jurassic intrusive rocks in Lyushan area

各巖體巖石化學分析結果見表1.稀土元素球粒隕石標準化分布圖（圖2）中，喇嘛洞巖體和大石頭溝巖體均未出現(xiàn)Eu負異常，符合埃達克巖的地球化學特征，而大巴溝巖體則具有明顯的負Eu異常，分布圖呈“V”型.

在埃達克巖（La/Yb）n－（Yb）n判別圖解（圖3）和Sr/ Y-Y圖解（圖4）中，喇嘛洞巖體與大石頭溝巖體均落入埃達克巖區(qū).而大巴溝巖體雖落“經(jīng)典島弧巖石”，但由于其是板內花崗巖，因而并無意義.花崗巖成因系列Na2O-K2O圖解（圖5）中，3個巖體均屬于I型花崗巖系列.巖石系列K2O-SiO2圖解（圖6）中，3個巖體均落入高鉀鈣堿性系列中，鉀含量較高.按照張旗等［2］的分類，喇嘛洞巖體和大石頭溝巖體應屬華北型埃達克巖.

圖3 埃達克巖（La/Yb）n－（Yb）n判別圖解Fig.3 The（La/Yb）n－（Yb）ndiscrimination diagram of adakite

圖4 Sr/Y-Y圖解（據(jù)Defant et al.,2002)Fig.4 The Sr/Y-Y diagram（After Defant et al.,2002）

圖5 花崗巖成因系列Na2O-K2O圖解（據(jù)Collis等，1982）Fig.5 Na2O-K2O diagram for genetic series of granite（After Collis et al.,1982）

圖6 巖石系列K2O vs.SiO2圖解Fig.6 K2O vs.SiO2diagram

2 醫(yī)巫閭山地區(qū)構造演化探討

醫(yī)巫閭山地區(qū)存在3處韌性剪切帶.一是近東西向排山樓-白長門韌性剪切帶；二是北北東向延伸出研究區(qū)之外的瓦子峪-哈爾套韌性剪切帶；另一個是發(fā)育于醫(yī)巫閭山變質核構造中、圍繞閭山巖體呈卵圓形的韌性拆離帶（簡稱閭山剪切帶）.

對于近東西向剪切帶的存在和形成時間，各家比較一致，但對北北東向剪切帶和閭山剪切帶則仍有較大爭議［3-4］.

從本區(qū)埃達克巖的侵位特征和時代入手，結合韌性剪切帶形成的同位素年齡，筆者認為醫(yī)巫閭山地區(qū)的3處韌性剪切帶，至少存在以下4個發(fā)展階段.

2.1 第一階段（近東西向韌性剪切帶形成）

張曉暉［5］對近東西向韌性剪切帶中綠簾二云斜長質糜棱巖（原巖為黑云斜長片麻巖）中的黑云母進行的40Ar-39Ar測年獲得了219 Ma的坪年齡，這代表了構造熱事件的冷卻年齡，也即東西向韌性剪切帶的形成時間為晚三疊世中期.

本區(qū)近東西向韌性剪切帶剪切葉理總體產(chǎn)狀傾向340~355°，傾角30~50°，礦物拉伸線理由黑云母、陽起石、石英和長石等排列組成，均向320°傾伏，傾伏角20~30°.結合a型褶皺、S-C組構、不對稱旋轉殘斑和石香腸等宏微觀變形特征，可以判斷該變形帶為地殼中淺層次、北西向南東斜向逆沖推覆剪切.

張旗等［2］整理了華北北緣的14個埃達克巖，其時代為236~180 Ma.最老的是位于河北張家口附近的谷嘴子花崗巖，年齡為236 Ma（SHRIMP U-Pb，Miao et al.，2002），屬晚三疊世.同時期的埃達克巖還有都山巖體223 Ma（SHRIMP U-Pb，苗來成，2002）、柏杖子巖體222 Ma（SHRIMP U-Pb，苗來成，2000）、金廠溝梁巖體218 Ma（SHRIMP U-Pb，苗來成，2003）、盤山官莊巖體208 Ma（SHRIMP U-Pb，楊富全，2007），它們均分布于冀北-遼西一帶附近.220 Ma左右的埃達克巖集體出現(xiàn)，表明T3中晚期該區(qū)處于地殼增厚、地表抬升的階段.

冀北-遼西地區(qū)的鄧杖子組是一套粗碎屑沉積，巖性以灰黃色上部偶見紫紅色石灰?guī)r質礫巖為主，偶夾黃綠色砂巖、砂質頁巖和頁巖.鄧杖子組下部安山巖礫石的年齡為212 Ma（SHRIMP U-Pb，胡建民，2005），說明可能早在晚三疊世時期該組就已經(jīng)開始沉積.分布于北京西山附近的晚三疊世杏石口組同樣為一套同構造粗碎屑沉積.以上情況暗示，晚三疊世時冀北-遼西地區(qū)發(fā)生過劇烈抬升，地形陡峻［2］.二疊紀—早三疊世蒙古帶與華北太古宇克拉通沿索倫-林西縫合帶拼合，形成了華北板塊［8-10］.在此過程中，華北北緣（冀北-遼西）地區(qū)可能已經(jīng)因碰撞造成的擠壓發(fā)生抬升，地殼也開始增厚.馬醒華等［11］通過對古地磁資料的研究認為，華北、華南兩板塊在T3之前，可能已在其東部發(fā)生了最初的碰撞接觸，其后華南板塊相對于華北板塊持續(xù)向北擠壓.由于此時華北板塊的北側已經(jīng)與蒙古帶碰撞拼合，受其阻擋，冀北-遼西地區(qū)進一步擠壓，華北北緣出現(xiàn)大規(guī)模逆沖推覆構造，地殼構造加厚形成埃達克巖的侵位，地表強烈抬升引起該地區(qū)晚三疊世同構造粗碎屑巖的沉積.

遼西地區(qū)中下三疊統(tǒng)與上三疊統(tǒng)之間為角度不整合，晚三疊世以前的地層均發(fā)生了變形、褶皺［12］.鄭亞東等［13］曾指出，前中侏羅紀（印支期？）存在一期向南、可能是燕山帶最強烈的逆沖作用.由此可見，本區(qū)近東西向韌性剪切帶是對T2—T3時期華北北緣強烈南北擠壓構造的一個記錄.

華北北緣最老的埃達克巖也只是出現(xiàn)在3個板塊相互作用開始之后的階段.若華北板塊與蒙古帶拼合于P—T1，為何在華北板塊北緣并未見該時期埃達克巖的報道？是華北板塊與蒙古帶碰撞拼合方式問題，還是巖石測年精度問題，尚不得而知.

2.2 第二階段（北東向初期韌性變形）

前人研究指出，閭山地區(qū)北北東向韌性剪切變形時代約在127~116 Ma（燕山晚期）［5］.通過大石頭溝、喇嘛洞等巖體巖漿侵位機制的研究?1∶5萬東梁、塔子溝、八道壕幅區(qū)域地質調查報告.1995.可知，兩者沿北東向斷裂構造帶，由北東向南西遷移就位，呈扁圓形出露，構造薄弱地帶有舌狀體產(chǎn)出，與圍巖接觸界線圓滑.接觸界線與圍巖構造線近于平行，接觸產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致（見圖7），屬于膨脹底群式強力就位，是構造后侵位的.因此，在喇嘛洞（170 Ma）埃達克質巖漿侵位之前，已存在第一期的北東向韌性變形.

圖7 遼寧阜新市喇嘛洞巖體和大石頭溝巖體強力就位平面示意圖（據(jù)文獻［14］）Fig.7 Active emplacement of Lamadong and Dashitougou rock bodies in Fuxin（From Reference［14］）

宏觀野外地質證據(jù)表明，北北東向穿切東西向韌性剪切帶，兩者表現(xiàn)為東西向葉理面發(fā)生彎曲而遷就北北東向葉理［5］.因此，北東向韌性變形的形成，時代應介于近東西向韌性剪切帶形成（約219 Ma）與本區(qū)喇嘛洞、大石頭溝埃達克巖體侵位（約170 Ma）之間（T3末至J1初），構造環(huán)境為擠壓碰撞后的伸展調整階段.

2.3 第三階段（醫(yī)巫閭山變質核雜巖初期）

喇嘛洞巖體（170 Ma）、海房溝組火山巖（174 Ma）均屬埃達克巖已確定無疑.埃達克巖形成環(huán)境特殊，巖漿來源于下地殼的部分熔融，深度要求大于50 km.這意味著華北北緣在174～170 Ma期間，存在地殼的加厚.而喇嘛洞巖體、大石頭溝巖體、大巴溝巖體中廣泛發(fā)育的細微粒鎂鐵質包體，則指示當時存在幔源基性巖漿和殼源中酸性巖漿發(fā)生了巖漿混合作用［14-18］.

醫(yī)巫閭山變質核雜巖構造是一個大型的中生代花崗巖穹隆伸展構造.它由蓋層上部脆性變形帶、蓋層下部低綠片巖相韌性流變層、變質核部角閃巖相糜棱巖帶和變形的中生代花崗巖所組成.變質核部及韌性流變層的面理分布構成一個穹隆狀，環(huán)繞醫(yī)巫閭山花崗巖體向四周緩傾.A型礦物拉伸線理屬于傾滑型，巖體西側向西傾斜或傾伏，巖體北側向北傾斜，巖體東側向東傾斜或傾伏，線理方向近東西.宏微觀運動學標志一致指示：①巖體西側基底糜棱巖中的片里面上層相對下層向下運動，即左行剪切；②巖體北側糜棱巖中的糜棱片理上層相對下層向下運動；③巖體東側糜棱巖中的糜棱片理面上層相對下層向下運動，即右行剪切.表明閭山變質核雜巖構造是從下向上隆起抬升的.

通過華北北部沉積構造分析和年代學研究發(fā)現(xiàn)，西伯利亞與華北-蒙古聯(lián)合陸塊的碰撞大約發(fā)生在中侏羅世時期（170～150 Ma）［19］.這次碰撞造成蒙古-鄂霍次克海關閉，形成蒙古-鄂霍次克碰撞帶，并使其南部的燕山構造帶在中侏羅世發(fā)生南北向擠壓運動.而碰撞后的后造山伸展活動（Meng Qingren，2003）波及燕山構造帶，從而出現(xiàn)了晚侏羅世伸展活動.

進入侏羅紀以來，Izanagi板塊朝北西方向運移，俯沖到東亞大陸之下，初生的太平洋板塊則在南半球微弱向北西方向俯沖，致使中國大陸及鄰區(qū)受到較強的總體向北西擠壓和縮短作用.正是這種朝北西方向的擠壓、俯沖作用，導致中國大陸塊體發(fā)生了逆時針20~30°的重要轉變，各塊體同時向北移動少許［20］.根據(jù)華南金屬礦產(chǎn)形成最早時間及其動力學特點，可以推測Izanagi板塊大約于180 Ma左右從東南方向北西俯沖導致大陸加厚.而華北、華南和印支地塊之間，已經(jīng)在240~220 Ma時碰撞對接連成了一體［21］.因而，Izanagi板塊在南部對三大板塊的俯沖，肯定會對作為整體一部分的華北板塊形成影響.華北克拉通北緣表現(xiàn)出230～210 Ma和180～160Ma兩期擠壓構造［19］應該與上述構造事件有關.

因此，從J1末期（約180 Ma）開始，受Izanagi板塊向東亞大陸俯沖和西伯利亞與華北-蒙古聯(lián)合陸塊碰撞的雙重影響，閭山地區(qū)因地殼加厚，壓力增大，下地殼達到榴輝巖相.此時在地幔熱流影響下，加厚的下地殼發(fā)生部分熔融形成埃達克質中酸性巖漿，并因其密度相對較小、呈流體狀體而迅速移出下地殼（金嶺寺-羊山盆地海房溝組埃達克質火山巖174 Ma；喇嘛洞巖體170±12 Ma），結果造成殘留下地殼密度進一步增大，直至超過下伏巖石圈地幔，引發(fā)下地殼連同部分巖石圈一起發(fā)生桶狀拆沉［2］.軟流圈地幔隨之上涌，加熱下地殼底部，引發(fā)了大規(guī)模的非埃達克質的巖漿活動（尖山砬子巖體，169~154 Ma；閭山巖體163~153 Ma）.

下地殼在受熱過程中逐漸軟化，并開始發(fā)生流動，在上下地殼之間發(fā)生拆離剪切運動，沿“熱而軟”的下部基底與“冷而硬”的上部塊體間發(fā)育了大型近水平拆離韌性剪切帶，并在其后約147 Ma時開始向淺部均衡抬升，原先近水平的拆離剪切帶活動與下盤水平流動變形基本上停止，直到晚白堊世［7］才最終出露地表.

2.4 第四階段（北北東向韌性剪切帶末次變形）

取自北北東向韌性剪切帶中黑云斜長質糜棱巖（原巖為角閃黑云斜長片麻巖）和長英質糜棱巖（原巖為長石石英砂巖）中黑云母的40Ar-39Ar坪年齡分別為116±2 Ma和129±3 Ma，這代表著北北東向韌性剪切帶的最后一期活動時間為早白堊世中晚期.而這一時期正是本區(qū)排山樓金礦的主成礦期.王榮湖等［22］對采自礦化階段含金強鉀長石化長英質糜棱巖中的鉀長石的40Ar-39Ar測年，獲得了116.69±1.15 Ma的坪年齡，代表了主成礦期成礦年齡，這與華北北緣大部分金礦床的形成年齡是一致的，說明華北北緣的絕大多數(shù)金礦床主成礦期動力學背景相同或近似.眾所周知，華北東部中生代時期，構造體制曾發(fā)生過重大轉變［23-24］.侏羅紀（尤其是晚侏羅世）以前，為北—南向擠壓為主的構造環(huán)境.早白堊世中期以后，轉變?yōu)樯煺箻嬙鞛橹?，形成北北東向盆嶺構造.關于其成因多年來眾說紛紜，可能的構造假說包括太平洋板塊俯沖的遠程效應、鄰近塊體（包括已消亡的庫拉板塊）的綜合作用、中央造山帶大陸深俯沖后的陸內應力場調整、大規(guī)模區(qū)域性旋轉剪切構造作用、地幔柱構造、巖石圈拆沉或根-柱構造等.閭山地區(qū)北北東向韌性剪切帶最后一次變質變形作用，即形成于該背景下.

3 結論

1）閭山地區(qū)埃達克巖的確定，暗示該區(qū)在中侏羅世時期存在地殼的加厚.

2）巖體中細微粒鎂鐵質包體的存在，說明閭山地區(qū)在中侏羅世時期存在幔源巖漿的活動，并與花崗閃長質巖漿發(fā)生過巖漿混合和結晶分異作用

3）閭山地區(qū)韌性構造變形至少經(jīng)歷了4個階段.

①近東西向韌性剪切帶形成，與二疊紀末—早三疊世蒙古帶沿索倫-林西縫合帶與華北太古宇克拉通碰撞拼貼以及華南、華北板塊的碰撞接觸和調整，均有關聯(lián).

②北東向第一期韌性變形形成.可能形成于T3末至J1初的伸展環(huán)境.喇嘛洞和大石頭溝埃達克質巖體沿北東向和東西向構造交接部位侵位.

③閭山變質核雜巖構造形成，是早—中侏羅世之交西伯利亞板塊與華北-蒙古板塊碰撞以及Izanagi板塊沿北西向東亞大陸俯沖聯(lián)合作用的結果.

④閭山地區(qū)北東向最后一次變質變形作用的發(fā)生，與中生代時期華北東部構造體制的重大轉變有關.

閭山地區(qū)中生代中酸性巖體十分發(fā)育，這其中可能還有埃達克巖.配合野外地質及更精準的測年，可能對揭示醫(yī)巫閭山地區(qū)、華北板塊北緣以及地球深部的構造活動演化規(guī)律帶來新的啟示.

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GEOLOGY AND REGIONAL TECTONIC EVOLUTION OF MIDDLE JURASSIC ADAKITE IN YIWULYUSHAN,LIAONING PROVINCE

KUAI Bing1,WANG Li-xin2
1.Liaoning Institute of Geological and Mineral Survey,Shenyang 110031,China; 2.Liaoning Institute of Material Testing and Exploration,Shenyang 110121,China

The authors confirm the existence of Middle Jurassic adakite which is rich in mafic microgranular enclaves （MMEs）in Yiwulyushan,Liaoning Province.With analysis of the petrological and geochemical characteristics of the rocks, the tectonic evolution process in the region is divided into four phases,of which the tectonic settings are studied based on recent research results.

ductile shear zone:adakite;MME;Middle Jurassic;Yiwulyushan;Liaoning Province

1671-1947（2015）04-0309-08

P588.12

A

2014－09－20；

2015-03-28.編輯：李蘭英．

中國地質調查局“遼寧1∶25萬阜新市、鞍山市幅區(qū)調修側”項目（編號1212011120728）.

蒯兵（1985—），男，從事區(qū)域地質調查工作，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區(qū)寧山中路42號，E-mail//lan5577bing@163.com