侯建華,任天龍,楊仕鵬,朱學(xué)強(qiáng),郭晶,黃永波
(山東省地質(zhì)調(diào)查院,濟(jì)南250013)
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山東即墨馬連山地區(qū)新元古代花崗質(zhì)片麻巖捕擄體的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義
侯建華,任天龍,楊仕鵬,朱學(xué)強(qiáng),郭晶,黃永波
(山東省地質(zhì)調(diào)查院,濟(jì)南250013)
摘要:在蘇魯造山帶中段即墨馬連山地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的花崗質(zhì)片麻巖組合,為亞鋁質(zhì)-弱過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性花崗巖類。呈捕擄體形體賦存于中生代嶗山花崗巖中,普遍含有大理巖、變粒巖、片巖類等表殼巖包體。采用LA-MC-ICP-MS技術(shù),對(duì)巖石中的鋯石進(jìn)行了U-Pb同位素測(cè)定,測(cè)得黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖樣品(D04)的206Pb/238U年齡,其中15個(gè)數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值為770.2±2.4 Ma(n=15,MSWD=0.14),該年齡解釋為原巖的形成時(shí)代。含石榴二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖樣品(D0501)的206Pb/238U年齡為784.3±6.6 Ma和930±5 Ma,其中8個(gè)數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值為784.3±6.6 Ma(n=8,MSWD=0.39),該年齡解釋為原巖的形成時(shí)代;12個(gè)數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值為930±5 Ma(n=12,MSWD=0.65),該年齡解釋為早期殘留鋯石年齡。該套巖石形成于新元古代中期,其巖石特征、巖石化學(xué)特征與膠南月季山片麻巖及膠北高鉀I型花崗質(zhì)片麻巖相似,屬蘇魯造山帶基底巖系。該套巖石組合類型的新發(fā)現(xiàn)為造山帶北段西邊界的研究提供了新的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:花崗質(zhì)片麻巖;新元古代;蘇魯造山帶;鋯石U-Pb;LA-MC-ICP-MS
蘇魯造山帶是秦嶺-大別-蘇魯超高壓變質(zhì)帶的東延部分[1-2],雖然部分學(xué)者對(duì)造山帶的邊界問(wèn)題存在不同觀點(diǎn),但對(duì)造山帶主體巖性是由廣泛發(fā)育的新元古代變質(zhì)深成巖及零星出露的古元古代變質(zhì)表殼巖組成的認(rèn)識(shí)是基本一致的[3-5]。該套巖石組合集中分布于造山帶北緣威海南緣五蓮、日照地區(qū),中部諸城地區(qū)也有發(fā)現(xiàn)[6],而在即墨一帶,雖然基底構(gòu)造仍屬造山帶范圍,但由于中生代陸相盆地的覆蓋及侵入巖的破壞,作為造山帶的證據(jù)明顯不足。
近期,我們?cè)陂_展山東1/5萬(wàn)即墨、鰲山衛(wèi)等5幅區(qū)調(diào)工作時(shí),在蘇魯造山帶中段即墨馬連山地區(qū)發(fā)現(xiàn)一套達(dá)角閃巖相變質(zhì)的含大理巖、變粒巖及片巖等表殼巖殘片的花崗質(zhì)片麻巖,呈透鏡狀或不連續(xù)帶狀賦存于白堊紀(jì)高鉀鈣堿性花崗巖(嶗山花崗巖)中。本文通過(guò)對(duì)該套片麻巖地質(zhì)特征、巖石特征、巖石化學(xué)特征及年代學(xué)的對(duì)比研究,認(rèn)為其具有蘇魯造山帶主體巖性的屬性特征。該套巖石組合在蘇魯造山帶中段的新發(fā)現(xiàn),為造山帶的研究及劃分提供了新證據(jù)。
研究區(qū)位于蘇魯造山帶中部,該系列花崗質(zhì)片麻巖分布于牟-即斷裂帶的朱吳斷裂以東的即墨市留村鎮(zhèn)拖車夼東側(cè)馬連山及王哥莊一帶(圖1),以捕擄體形式賦存于中生代嶗山花崗巖中(早白堊世二長(zhǎng)花崗巖-正長(zhǎng)花崗巖-堿長(zhǎng)花崗巖),巖石類型包括含榴二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖(圖2a)、白云二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖、角閃黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖、含石榴黑云正長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖,以黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖(圖2b)最為常見?;◢徺|(zhì)片麻巖中含古元古代變質(zhì)表殼巖捕虜體(大理巖類、變粒巖等)。巖石構(gòu)造變形強(qiáng)烈,片麻理、糜棱面理、拉伸線理及褶皺構(gòu)造發(fā)育,其中片麻理總體呈NWW方向展布,局部為近南北向、北東向,傾向主要為NNE和NEE向,傾角多大于50°,拉伸線理基本與片麻理傾向一致。
即墨馬連山地區(qū)二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖(樣品D04、D0501)位于即墨市拖車夼東、馬連山一帶,被呈脈狀的正長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖(D6002)侵入(圖1,表1)。二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖呈灰黑色,粒狀變晶結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造。巖石礦物組合為微斜長(zhǎng)石+斜長(zhǎng)石+石英+黑云母+多硅白云母+鐵鋁榴石+綠簾石+角閃石(綠色)及微斜長(zhǎng)石+斜長(zhǎng)石+石英+黑云母+綠簾石+角閃石(綠色);其礦物組成包括斜長(zhǎng)石為25%~35%,微斜長(zhǎng)石為25%~30%,石英為22%~33%,黑云母為0%~15%,少量鐵鋁榴石、輝石、角閃石、多硅白云母等特殊變質(zhì)礦物;次生礦物為陽(yáng)起石、綠簾石、綠泥石及黝簾石等。
圖1 即墨馬連山地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖(大地構(gòu)造位置圖據(jù)山東省地質(zhì)志.2012)Fig.1 Geological sketch map and geotectonic map of the Malianshan,Jimo area
圖2 即墨馬連山地區(qū)二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖野外巖石特征及顯微照片F(xiàn)ig.2 Field rock character and photomicrograph of the monzonitic granitic gneiss from Malianshan,Jimo area
表1 即墨馬連山地區(qū)花崗質(zhì)片麻巖樣品采樣位置Tab.1 Location of the samples of the granitic gneissfrom Malianshan,Jimo area
主要造巖礦物顆粒大小可以分為兩類:似斑狀半自形微斜長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石為d=1.5 mm~3 mm,渾圓狀他形正長(zhǎng)石、石英為0.3 mm~0.5 mm,充填于大顆粒微斜長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石的孔隙中,構(gòu)成顯微似斑狀花崗結(jié)構(gòu)。角閃石為綠色普通角閃石,多色性明顯,多為半自形短柱狀并沿著長(zhǎng)石的邊界分布,向綠泥石退變質(zhì)的特征明顯。石榴石完整晶形少見,多為具有篩狀變晶結(jié)構(gòu)或孤島狀碎塊組成的聚集體,向角閃石退變質(zhì)特征明顯,白云母為0.3 mm~1 mm,平行片麻理定向排列,并有扭曲變形。該套花崗質(zhì)片麻巖普遍經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用,變質(zhì)程度達(dá)高角閃巖相變質(zhì),總體礦物特征與大別地區(qū)的含榴花崗質(zhì)片麻巖相似[7],表現(xiàn)為富含鈉長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石。
我們?cè)诩茨型宪囖艝|及馬連山灰白色二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖中采集了三件樣品(D04、D0501、D6002),其中兩件(D0501、D04)進(jìn)行了鋯石U-Pb定年。鋯石的分選在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成,LA-MC-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測(cè)年工作在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的激光燒蝕多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀上用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定程序[8]完成,分析儀器為Thermo Fisher公司的Neptune型質(zhì)譜儀和美國(guó)ESI公司的UP193-FXArF準(zhǔn)分子激光器(激光束直徑為35 μm,頻率8~10 Hz,能量密度13~14 J/cm2)。用中國(guó)地質(zhì)大學(xué)劉勇勝編寫的ICPMSDaTaCal程序[9]和K.Ludwig博士編寫的Isoplot[10]進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和U-Pb諧和圖繪制。用標(biāo)準(zhǔn)鋯石GJ-1和標(biāo)準(zhǔn)玻璃NIST610分別校正U/Pb分餾和U含量。
在無(wú)污染的情況下,將用于測(cè)試主量和微量元素的全巖樣品碎至200目以下。全巖主量元素分析的樣品由山東第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院實(shí)驗(yàn)室分析完成,微量元素分析則由山東省地質(zhì)科學(xué)研究院國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。
圖3 即墨馬連山地區(qū)二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖鋯石陰極發(fā)光圖像及年齡值Fig.3 CL images and ages of the zircons of monzonitic granitic gneiss from Malianshan,Jimo area
4.1二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖中鋯石U-Pb年齡
從即墨馬連山地區(qū)二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖樣品中分離出的鋯石呈粉黃色,部分鋯石的CL圖像見圖3。鋯石為短柱狀到長(zhǎng)柱狀,粒徑介于20~150 μm之間,表面受溶蝕,內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰,大多數(shù)鋯石具有結(jié)晶成分環(huán)帶,可見殘留鋯石核,個(gè)別具有變質(zhì)邊。鋯石晶體測(cè)定位置主要位于結(jié)晶成分環(huán)帶上,個(gè)別位于核部及邊部,可能出現(xiàn)混合年齡,不能代表鋯石的真實(shí)年齡。
即墨馬連山地區(qū)二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖LAMC-ICP-MS鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果見表2,部分年齡標(biāo)注在圖3中。圖4和表2中的數(shù)據(jù)表明,即墨馬連山二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖206Pb/238U年齡數(shù)據(jù)主要集中在617~941 Ma之間,可分為兩組617~792 Ma及921~941 Ma。D04樣品大部分?jǐn)?shù)據(jù)投影點(diǎn)位于諧和線上及附近,個(gè)別分析點(diǎn)偏離諧和線,其中16個(gè)分析點(diǎn)集中在770 Ma左右,10點(diǎn)Pb丟失,采用15個(gè)分析點(diǎn)獲得的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為770.2±2.4Ma(n=15,MSWD=0.14),該年齡被解釋為巖漿結(jié)晶年齡。D0501樣品大多數(shù)投影點(diǎn)位于諧和線上及附近,9、11點(diǎn)偏離,206Pb/238Pb年齡數(shù)據(jù)分為明顯的三組,個(gè)分析點(diǎn)年齡值均小于700 Ma,其測(cè)點(diǎn)位置均位于變質(zhì)邊及結(jié)晶環(huán)帶之間,為混合年齡;8個(gè)分析點(diǎn)年齡值在780 Ma左右,206Pb/238Pb年齡加權(quán)平均值為784.3±6.6 Ma(n=8,MSWD=0.39),該年齡被解釋為巖漿結(jié)晶年齡;12個(gè)分析點(diǎn)年齡值在930 Ma左右,206Pb/238Pb年齡加權(quán)平均值為930±5 Ma(n=12,MSWD=0.65),Th/U偏高,可能為早期殘留鋯石年齡。
表2 即墨馬連山地區(qū)二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖鋯石LA-MC-ICP-MS U-Pb測(cè)年數(shù)據(jù)表Tab.2 U-Pb isotope compositions of the zircons of monzonitic granitic gneiss from Malianshan,Jimo area measured by LA-MC-ICP-MS
圖4 即墨馬連山地區(qū)二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖的鋯石U-Pb諧和圖Fig.4 U-Pb concordia diagram of the zircons of monzonitic granitic gneiss from Malianshan,Jimo area
4.2主量元素
即墨地區(qū)花崗質(zhì)片麻巖的主量元素和微量元素分析結(jié)果見表3。從表3可以看出,巖石中w(SiO2)= 67.89%~74.26%,w(A12O3)=13.56%~15.40%,高堿w(K2O+Na2O)=8.33%~8.78%,w(CaO)=0.43%~1.95%,w(MgO)=0.27%~1.18%;里特曼指數(shù)為2.70~3.10,K2O/Na2O為0.52~1.17。其分異指數(shù)DI 為84.83~93.33,固結(jié)指數(shù)SI為2.61~9.11,表明巖漿分離結(jié)晶較好,分異程度較高。在Ab-An-Or圖解上,位于奧長(zhǎng)花崗巖和花崗巖區(qū)域(圖5)。在SiO2-K2O圖解上(圖6),投點(diǎn)均位于高鉀系列,A/CNK= 0.89~1.12,屬亞鋁質(zhì)-弱過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性花崗巖,標(biāo)準(zhǔn)礦物成分相當(dāng)于奧長(zhǎng)花崗巖-花崗巖。
表3 即墨馬連山地區(qū)花崗質(zhì)片麻巖的主量和微量元素組成Tab.3 Major and trace elements compositions ofgranitic gneiss from Malianshan,Jimo area
4.3微量元素和稀土元素
微量元素標(biāo)準(zhǔn)化采用Sun&MacDonough,1989,原始地幔成分[11];稀土配分采用《花崗巖類區(qū)1/5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)填圖方法指南》推薦的球粒隕石原始平均值[12]。
即墨馬連山地區(qū)花崗質(zhì)片麻巖稀土總量(∑REE)為257×10-6~310×10-6,∑LREE為216×10-6~252×10-6;∑HREE為14×10-6~24×10-6;∑LREE/∑HREE=10.33~17.00,為輕稀土富集型;LaN/YbN= 11.58~26.03表明輕重稀土元素分異比較明顯;LaN/ SmN=5.08~6.06較高表明輕稀土元素富集并且分餾明顯,GdN/YbN=1.56~2.64較低表明重稀土元素分餾不明顯。δEu=0.48~0.9,除D6002樣外,Eu具明顯負(fù)異常,表明巖漿演化過(guò)程中有斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線(圖7)呈右傾“V”型曲線,表明熔融過(guò)程中的分異作用強(qiáng)烈。在不相容元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蜘蛛網(wǎng)圖上(圖8),花崗質(zhì)片麻巖均表現(xiàn)出強(qiáng)烈的富集大離子親石元素Rb、Ba而貧Sr的特征,所有樣品均表現(xiàn)出P負(fù)異常。其中高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Zr、Hf為明顯負(fù)異常,輕稀土元素La、Ce、Pr相對(duì)富集。特征元素比值Nb/Ta為5.05~19.6,Zr/Hf為26.75~38.12。微量元素含量及變化特征基本在薛懷民等在膠東地區(qū)劃分的高鉀I型片麻巖類變化范圍之內(nèi)[4]。
圖5 即墨馬連山花崗質(zhì)片麻巖Ab-An-Or圖解Fig.5 Ab-An-Or diagram of granitic gneiss from Malianshan,Jimo area
圖6 即墨馬連山花崗質(zhì)片麻巖SiO2-K2O圖解Fig.6 SiO2-K2O diagram of granitic gneiss from Malianshan,Jimo area
圖7 即墨馬連山花崗質(zhì)片麻巖稀土元素配分圖Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns of graniticgneiss from Malianshan,Jimo area
圖8 即墨馬連山花崗質(zhì)片麻巖微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.8 MORB normalized trace element spidergrams of granitic gneiss from Malianshan,Jimo area
5.1與膠北、膠南地區(qū)花崗片麻巖對(duì)比
即墨馬連山地區(qū)二長(zhǎng)花崗巖質(zhì)片麻巖形成年齡為770.2±2.4 Ma,784.3±6.6 Ma,屬于新元古代中期,后期經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用。山東該時(shí)代侵入巖類僅發(fā)育于蘇魯造山帶[13],且與區(qū)域上蘇魯造山帶新元古代花崗質(zhì)片麻巖類形成時(shí)代(700 Ma~800 Ma)[14-15]相吻合。蘇魯造山帶是華北板塊與揚(yáng)子板塊在三疊紀(jì)陸陸碰撞后的產(chǎn)物[16],其主體巖性為新元古代的花崗質(zhì)片麻巖類,夾有不同類型的副片麻巖、大理巖、變粒巖、云母片巖等典型的變沉積巖[5],集中分布于膠北威海、榮成及膠南五蓮、日照等地。王來(lái)明等在膠南日照-莒縣一帶劃分的月季山片麻巖典型巖體主要礦物組分為石英21.30%~37.18%,斜長(zhǎng)石30.48%~35.80%,鉀長(zhǎng)石23.85%~38.90%,黑云母1.92%~11.01%,含少量的普通角閃石、石榴子石及白云母等[3],研究區(qū)礦物組分與膠南月季山片麻巖基本相當(dāng);而薛懷民等在膠北地區(qū)的研究表明,蘇魯造山帶基底片麻巖可分為高鉀I型花崗質(zhì)片麻巖(部分相當(dāng)于月季山片麻巖)及富鈉的A型花崗質(zhì)片麻巖,前者富鉀(K2O/Na2O接近或大于1)和亞鋁質(zhì),強(qiáng)烈虧損Sr、Nb和Ta,輕稀土分餾強(qiáng)而重稀土幾乎無(wú)分餾,具極強(qiáng)的Eu負(fù)異常(δEu=0.47~0.61);后者則以偏堿和富鈉,高Y、Zr、Ga及稀土豐度為特征,稀土元素分餾程度強(qiáng),弱到中等的Eu負(fù)異常[4],本區(qū)D04、D0501樣品微量元素在膠北地區(qū)高鉀I型花崗質(zhì)片麻巖含量及變化范圍之內(nèi)。雖然,區(qū)內(nèi)花崗質(zhì)片麻巖巖石類型單一、分布規(guī)模局限,但是同時(shí)代地質(zhì)體在造山帶典型地區(qū)(膠北、膠南)均能找到對(duì)應(yīng)的巖石類型,結(jié)合野外地質(zhì)特征及構(gòu)造位置,充分說(shuō)明該套巖石組合屬蘇魯造山帶基底巖系。
5.2巖石成因
花崗巖的成因機(jī)制主要有兩個(gè):一是地幔成因的鎂鐵質(zhì)巖漿分離結(jié)晶而成,并伴有或未受到殼物質(zhì)的同化;二是地殼巖石的部分熔融。即墨馬連山地區(qū)新元古代花崗巖Nb/Ta(15.05~19.6)與球?;蜓蠹剐鋷r等未分異巖石中的Nb/Ta(17±2)接近,說(shuō)明花崗巖未經(jīng)歷較高程度的分離結(jié)晶作用;且具有總體較高的SiO2含量,明顯Nb、Ta虧損,富集大離子親石元素,均顯示大陸邊緣弧巖漿活動(dòng)的特征。以上證據(jù)表明即墨地區(qū)花崗質(zhì)片麻巖并非是幔源鎂鐵質(zhì)巖漿分離結(jié)晶而成。即墨嶗山地區(qū)乃至蘇魯造山帶內(nèi)含石榴石二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖比較常見。普遍認(rèn)為,石榴石對(duì)重稀土分餾效應(yīng)十分顯著,而即墨地區(qū)花崗質(zhì)片麻巖類具平坦的重稀土元素模式和相對(duì)高的Y和Yb豐度,指示殘留相中不含石榴石。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料,當(dāng)壓力約l.0 Gpa時(shí)熔體相中出現(xiàn)石榴石;當(dāng)然壓力不能太高,該片麻巖具比較明顯負(fù)Eu異常及Sr負(fù)異常指示殘留相中有斜長(zhǎng)石,在高壓下(為1.5 GPa),斜長(zhǎng)石在殘留相中是不穩(wěn)定的。據(jù)薛懷民等在蘇魯造山帶東緣榮城、海陽(yáng)一帶的研究指出新元古代花崗巖的成巖壓力應(yīng)在0.8 GPa~1.0 GPa之間[4],接近于正常厚度的地殼底部。而該套花崗片麻巖屬高鉀系列,K2O偏高(D0501樣品除外),這樣要求源區(qū)具有比較高的K2O含量,這些花崗巖可能起源于變質(zhì)的含水中性弱堿性巖[17]。許志琴等認(rèn)為南蘇魯(臨沭-連云港地區(qū))中不同類型高壓-超高壓變質(zhì)巖石的原巖形成于由大陸玄武質(zhì)巖石、輝長(zhǎng)巖、表殼巖和花崗巖組成的被動(dòng)大陸邊緣拉伸構(gòu)造環(huán)境[18]?;谒鶎俚拇箨戇吘壍臉?gòu)造屬性,受俯沖板片脫水交代的下地殼鎂鐵質(zhì)巖是這些高鉀鈣堿性花崗巖可能的源區(qū)。
5.3構(gòu)造意義
對(duì)于蘇魯造山帶北段西邊界的劃分現(xiàn)今仍存在不同認(rèn)識(shí),爭(zhēng)論的焦點(diǎn)集中在以牟平-即墨斷裂帶哪條主干斷裂為界。張成基等認(rèn)為以荊山-萊山一線(桃村斷裂)為界[19];王來(lái)明等、李洪奎等認(rèn)為與朱吳斷裂大致相當(dāng)為界[3,20],而薛懷民等認(rèn)為以牟平-海陽(yáng)斷裂為界[4]。本次工作新發(fā)現(xiàn)的含變質(zhì)表殼巖包體的二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖分布于即墨拖車夼到東部沿海王哥莊一帶,西以朱吳斷裂為界與中生代火山巖斷層接觸,且分布于斷裂以東區(qū)域,斷裂以西未見出露。這樣,造山帶基底變質(zhì)巖的分布范圍擴(kuò)大至跨過(guò)海陽(yáng)斷裂向北西延伸十幾公里至朱吳斷裂附近,雖然未發(fā)現(xiàn)典型的榴輝巖,但仍可為蘇魯造山帶北段西邊界的研究提供直接的野外地質(zhì)證據(jù)。
(1)在山東即墨地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的新元古代花崗質(zhì)片麻巖為一套亞鋁質(zhì)-弱過(guò)鋁質(zhì)的高鉀鈣堿性花崗巖類;標(biāo)準(zhǔn)礦物相當(dāng)于奧長(zhǎng)花崗巖-花崗巖,采用LA-MC-ICP-MS技術(shù),測(cè)得該系列花崗質(zhì)片麻巖的206Pb/238U年齡分別為770.2±2.4 Ma和784.3±6.6 Ma,其形成時(shí)代為新元古代中期。
(2)即墨地區(qū)新元古代花崗質(zhì)片麻巖屬蘇魯造山帶基底巖系,具有大離子親石元素Rb、Ba、Th富集,高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Zr、Hf虧損,輕稀土元素富集且分異明顯,重稀土基本無(wú)分異,Eu負(fù)異常等特征。
(3)在蘇魯造山帶中段含變質(zhì)表殼巖包體的花崗質(zhì)片麻巖的新發(fā)現(xiàn)為造山帶北段西邊界的研究提供了新的地質(zhì)證據(jù)。
致謝:感謝中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)朱弟成教授、天津地調(diào)中心初航以及山東省地質(zhì)調(diào)查院的田京祥、宋志勇研究員認(rèn)真審閱了本文初稿并提出了許多寶貴意見,本文正是在這些意見的基礎(chǔ)上修改和完善的,在此一并表示衷心的感謝。
參考文獻(xiàn):
[1]葛寧潔,李曙光,彭中華,等.大別山東段榴輝巖的成分特征及其成因意義[J].地質(zhì)通報(bào),1993,67(2):109-122.
[2]徐惠芬,楊天南,劉福來(lái),等.2001.蘇魯高壓-超高壓帶南部花崗片麻巖-花崗巖的多時(shí)代演化[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2001,75(3):371-377.
[3]王來(lái)明,宋明春,王沛成.蘇魯超高壓變質(zhì)帶的結(jié)構(gòu)與演化[M].北京:地質(zhì)出版社.2005:15-27.
[4]薛懷民,劉福來(lái),孟繁聰.蘇魯造山帶膠東區(qū)段花崗片麻巖類的常量與微量元素地球化學(xué):揚(yáng)子克拉通北緣新元古代活動(dòng)大陸邊緣的證據(jù)[J].巖石學(xué)報(bào),2006,22(7):1779-1790.
[5]孔慶波.蘇魯?shù)伢w古元古代花崗質(zhì)片麻巖鋯石的U-Pb定年、REE和Lu-Hf同位素特征[J].地質(zhì)通報(bào),2009,28(1):51-62.
[6]陸松年,李惠民,李懷坤,等.膠南新元古代花崗片麻巖中淡色脈體的鋯石年代學(xué)和稀土元素研究[J].地質(zhì)調(diào)查與研究.2005,28(4):207-212.
7]楊啟軍,鐘增球.大別-蘇魯超高壓地體中面理化含榴花崗巖的成因研究[J].地球科學(xué)—中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,29(2):171-176.
8]李懷坤,耿建珍,郝爽,等.用激光燒蝕多接收器等離子質(zhì)譜儀(LA-MC-ICP-MS)測(cè)定鋯石U-Pb同位素年齡的研究[J].礦物學(xué)報(bào),2009,(增刊):600-601.
9]Liu Y S,Hu Z C,Gao S,et al。In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard[J].Chemical Geology,2008,257:34-43.
10]Ludwig K R.3.0.A Geochronological Tooolkit for Micro-soft Excel[M].Berkeley Geochronology Center,Special Publication,2003,(4):1-70.
11]Sun S S and MacDonough W F.Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts:Implications for Mantle Composition and Processes[J].Geoogical Society London,Special Publications.1989,42:313-345.
12]地質(zhì)礦產(chǎn)部.1/5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)填圖方法指南[M].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1991:33.
13]張?jiān)銎妫瑥埑苫?,王世進(jìn),等.山東省地層侵入巖構(gòu)造單元?jiǎng)澐謱?duì)比意見[J].山東國(guó)土資源,2014,20(03):1-23.
[14]鄭永飛,龔冰,趙子福,等.大別-蘇魯造山帶超高壓變質(zhì)巖原巖性質(zhì):鋯石氧同位素和U-Pb年齡證據(jù)[J].科學(xué)通報(bào),2003,48(2):110-119.
[15]胡建,邱檢生,王汝成,等.新元古代Rodinia超大陸裂解事件在揚(yáng)子北東緣的最初響應(yīng):東海片麻狀堿性花崗巖的鋯石U-Pb年代學(xué)及Nd同位素制約[J].巖石學(xué)報(bào),2007,23(06):1321-1333.
[16]英基豐,張宏福,周新華,等.蘇魯造山帶深部巖石圈的屬性:來(lái)自麻粒巖和橄欖巖捕擄體的制約[J].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào),2013,32(3):328-334.
[17]Roberts MP,Clemens JD.Origin of high-potassium,calcalkaline,Ⅰ-type granitoids[J].Geology,1993,21:825-828.
[18]許志琴,劉福來(lái),戚學(xué)祥,等.南蘇魯超高壓變質(zhì)地體中羅迪尼亞超大陸裂解事件的記錄[J].巖石學(xué)報(bào),2006,22 (7):1745-1760.
[19]張成基,王世進(jìn).膠南造山帶研究新進(jìn)展[J].山東地質(zhì),1997,13(1):1-10.
[20]李洪奎,楊永波,耿科,等.山東重大基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題研究進(jìn)展[J].巖石學(xué)報(bào),2013,29(02):594-606.
資助項(xiàng)目:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局工作項(xiàng)目“山東1/5萬(wàn)即墨等5幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(1212011120749)”;“山東省地質(zhì)系列圖件編制和綜合研究(1212010811029)”
中圖分類號(hào):P588.34+5
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-4135(2016)02-0081-08
收稿日期:2016-03-29
作者簡(jiǎn)介:侯建華(1978-),高級(jí)工程師,2002年畢業(yè)于成都理工大學(xué)地質(zhì)系,主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與研究工作,E-mail:jscarj@163.com。
The discovery of Neo Proterozoic granitic gneiss xenolith in
Malianshan of Jimo,Shandong province,and its geological significance
HOU Jian-hua,REN Tian-long,YANG Shi-peng,ZHU Xue-qiang,GUO Jing,HUANG Yong-bo
(Shandong Institute of Geological Survey,Jinan 250013,China)
Abstract:The large-scale granitic gneiss xenolithes were first discovered in Laoshan series granites at the middle art of the Sulu orogen,Malianshan Jimo area.And they generally captures the supracrustal rock inclusion such s marble,granulite,schist and so on.The granitic gneiss belongs to subaluminous-weakly peraluminous high-k alc-alkaline granitoid.By using the method of LA-MC-ICP-MS to measure the U-Pb isotope of zircon,shows hat the206Pb/238U age of biotite granite-gneiss(D04)is 770.2±2.4 Ma(n=15,MSWD=0.14)which is the age of he protolith.The weighted average of206Pb/238U ages from garnetiferous granite-gneiss(D0501)are 784.3±6.6 Ma and 930±5 Ma,separately representative the age of the protolith and relict zircon.The LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb dating shows that it was formed in the Mid Neoproterozoic.According to the features of petrological and ithogeochemical analyis,and compare with the Yuejishan gneiss and I type granitic gneiss of Jiaobei,it is uggested that the granitic gneiss belongs to the fundamental series of the Sulo orogenic belt.So,the discovery of ranitic gneiss provides a new direct field evidence to study the western boundary of the north Sulu orogenic belt.
Key words:granitic gneiss;Neo Proterozoic;Sulu orogenic belt;zircon U-Pb;LA-MC-ICP-MS