【摘 要】
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研究区地理位置位于辽宁北部法库县和开原市,大地构造位置上,研究区位于华北板块北缘东段,索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带以南,横跨依兰-伊通断裂,处在松辽盆地的南缘;前人对索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带南侧造山带晚古生代-早中生代的岩浆活动开展大量研究工作,主要研究重心集中在晚古生代-早中生代的侵入岩体,而对于火山岩的研究相对薄弱。法库-开原地区均位于华北板块北缘,古生代以来经历了古亚洲洋俯冲、闭
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研究区地理位置位于辽宁北部法库县和开原市,大地构造位置上,研究区位于华北板块北缘东段,索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带以南,横跨依兰-伊通断裂,处在松辽盆地的南缘;前人对索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带南侧造山带晚古生代-早中生代的岩浆活动开展大量研究工作,主要研究重心集中在晚古生代-早中生代的侵入岩体,而对于火山岩的研究相对薄弱。法库-开原地区均位于华北板块北缘,古生代以来经历了古亚洲洋俯冲、闭合与碰撞的演化过程,其岩浆活动记录古亚洲洋俯冲-消减-闭合过程。因此,本文以辽北法库-开原地区早二叠世-中三叠世火山岩为研究对象,利用锆石LA-ICP-MS和SHRIMP定年技术,并结合前人的研究成果,确定研究区域早二叠世-中三叠世岩浆岩的形成时代;对样品进行岩相学、岩石地球化学和锆石Lu-Hf同位素等研究,讨论其岩石成因及其形成的构造背景,结合研究区及相邻区域的研究成果,探讨大地构造演化过程及动力学机制,建立晚古生代以来地质构造演化模型。法库黑云母安山岩SHRIMP锆石U-Pb加权平均年龄为287±2Ma,形成时代属于早二叠世;开原变质安山岩和变质英安岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄分别为253.3±3.7Ma和244.3±1.3Ma,形成时代分别属于晚二叠世和中三叠世。法库黑云母安山岩地球化学特征为具有较高的硅含量和碱含量,较低的Mg O含量,微量元素方面,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,稀土元素配分模式表现为轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损的右倾型,δEu为0.981～1.168,为弱的Eu负异常和Eu正异常,属于钙碱性-高钾钙碱性系列,表现为准铝质-过铝质,εHf（t）和二阶段模式年龄分别为10.7～19.5和655～375Ma,岩浆起源于俯冲流体交代的亏损地幔楔,形成于活动大陆边缘。开原变质安山岩地球化学特征为具有中等的硅含量和碱含量,富镁,富铝,微量元素方面,富集Sr、K等大离子亲石元素,亏损Th、Nb、P、Ti等高场强元素,稀土元素配分模式表现为轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损的右倾型,δEu为0.889～0.996,为弱的Eu负异常,属于钙碱性-高钾钙碱性系列,具准铝质。形成于俯冲沉积物部分熔融形成的熔体与地幔相互作用过程中,其源岩岩浆上升过程中受到了地壳物质的混染作用,形成于板块消减带的地幔楔环境中,研究区位于安第斯型活动大陆边缘。开原变质英安岩与I型花岗岩地球化学特征相近:富硅（Si O2=67.24%～68.07%）,Na2O/K2O比值大于1（1.45～1.48）,A/CNK小于1.1（1.03～1.06）;同时也与埃达克岩的地球化学特征相近:富硅（Si O2=67.24%～68.07%）,富铝（Al2O3=15.71%～15.94%）,贫镁（Mg O=1.22%～1.41%）,贫Y和Yb（Y=10.8～11.2<18μg/g,Yb=0.86～0.89<1.9μg/g）,Sr=424～478>400μg/g;微量元素方面,富集Sr、Zr、K等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、P、Ti等高场强元素,稀土元素配分模式表现为轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损的右倾型,δEu为0.949～1.053,为弱的Eu负异常到弱的Eu正异常,属于高钾钙碱性系列,具过铝质,岩浆起源于地壳,有少量地幔物质的加入,形成于华北板块与北部地块碰撞的环境中。综上所述,早二叠世期间,古亚洲洋正进行俯冲,华北板块北缘东段处在活动大陆边缘环境;中二叠世-晚二叠世期间,华北板块北缘东段处于安第斯型活动大陆边缘,古亚洲洋持续俯冲,并发生了板块的断离;晚二叠世-中三叠世期间,华北板块已与北部陆块发生碰撞,并发生了碰撞后伸展作用。
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