王存柱，任龙，高全，张传宝
摘要：衫松顶子火山岩出露于吉林省中部蛟河地区，岩石岩性以流纹质凝灰熔岩、流纹岩为主，根据岩石特征将其划分为玉兴屯组火山岩，测年结果为198Ma，为早侏罗世火山岩。与区域内大量的燕山期花岗岩相比，时间上相近，空间上相邻，很可能为东侧太平洋板块向西俯冲的产物，本文对衫松顶子岩体进行系统研究，探讨其地球化学特征和地质背景。
关键词：衫松顶子；玉兴屯组；地球化学特征；地质背景
东北地区分布着大量花岗岩，众多学者进行了大量研究并取得了丰硕成果［1-3］，相比之下火山岩的出露面积较小因而所进行的研究偏少。吉林中部蛟河地区分布有晚古生代、中生代两期火山岩，本文对中生代早侏罗世衫松顶子火山岩进行探讨，分析其地球化学特征及地质意义。
1地质特征
衫松顶子火山岩以酸性火山岩为主。出露于蛟河东南端，出露面积约为13.02km2，岩石类型为流纹质凝灰熔岩、流纹岩，为溢流相，本次工作通过对比研究将其划分为玉兴屯期火山岩。
2、岩石学特征
流纹质凝灰熔岩：凝灰熔岩结构，块状构造。岩石主由熔岩和少量火山碎屑组成。熔岩为流纹岩，含量80-85%，火山碎屑物为岩屑、晶 屑与火山灰，含量15-20%；流纹岩：灰白色，斑状微晶结构，块状构造，斑晶主要为斜长石、石英，含量约10%，星散状分布，基质为斜长石、钾长石、石英，为微晶—隐晶结构。岩石多发育碎裂岩化，局部可见星点状褐铁矿化。
3、岩石化学特征
玉兴屯期火山岩常量元素特征见（表1）。流纹质凝灰熔岩SiO2含量 为75.58%～76.61%，均值为76.05%，属酸性火山岩。岩石中Al2O3含量为12.38%～13.14%，含量较低，且铝饱和指数A/CNK=1.06～1.12，均值为1.08，为弱过铝质火山岩，岩石富碱， K2O+Na2O为7.90%～8.36%；流纹岩的两个样品SiO2含量为72.21%、72.60%，属中酸性火山岩类。岩石中Al2O3含量为14.24%、14.44%，铝饱和指数A/CNK=1.01、1.11，为弱过铝质火山岩； K2O+Na2O为8.08%、8.37%。
在全碱-硅（TAS）分类图中（图1a），流纹质凝灰熔岩和流纹岩投影落均在流纹岩区域，亚碱性系列岩区；在火山岩SiO2－AR碱度率图解中（图1b），流纹质凝灰熔岩和流纹岩投影均落在碱性岩系列岩区，安山岩投影落在钙碱性区域，为高钾富碱的碱性系列酸性岩。
.png)
图1 全碱-硅（TAS）分类图中（a）和火山岩SiO2－AR碱度率图解（b）
图a：Pc－苦橄玄武岩；B－玄武岩；O1－玄武安山岩；O2－安山岩；O3－英安岩；R－流纹岩；S1－粗面玄武岩；S2－玄武质粗面安山岩；S3－粗面安山岩；T－粗面岩、粗面英安岩；F－副长石岩；U1－碱玄岩、碧玄岩；U2－响岩质碱玄岩；U3－碱玄质响岩；Ph－响岩；Ir－Irvine 分界线，上为碱性，下为亚碱性
流纹质凝灰熔岩和流纹岩稀土元素显示出较一致的特征（表2），岩 石中稀土总量ΣREE=165.30×10-6～246.06×10-6，均值为198.83×10-6，LREE =150.15×10-6～213.81×10-6， HREE =24.51×10-6～32.87×10-6， LREE/HREE=5.43～6.63，轻稀土相对富集，（La/Yb）N=3.81～6.16，均值为5.92，轻重稀土分馏较明显，在稀土元素球粒陨石分布型式图（图2a）上显示为右倾型；δEu=0.28～0.47，显示具有一定程度的负铕异常。δCe=0.96～1.23，均值1.06，为无铈异常型。
玉兴屯期火山岩流纹质凝灰熔岩、流纹岩岩石微量元素特征较为一致（表3），相对富集大离子亲石元素Rb、K，亏损Sr，Ba，相对富集高场强元素Th、U、Nd、Zr，亏损Nb、Ta、P、Ti（图2b），可能与长石矿物、钛铁矿、榍石等的分离有关。
.png)
图2 稀土元素球粒陨石标准化分布型式图（a）和微量元素原始地幔标准化蛛网图（b）
.png)
4、年龄特征
本次在杉松顶子东部王家沟南山取得流纹质凝灰熔岩样品（D6327），选取的29个测点得到U-Pb同位素测年结果在194.1Ma-204.1Ma之间（表4），加权平均年龄为198.0±1.9Ma(n=29，MSWD=0.31)，代表其成岩年龄。其锆石年龄协和图、加权平均年龄图、阴极发光图像见图3。
图3玉兴屯组流纹质凝灰熔岩锆石U-Pb年龄协和图(a)、加权平均年龄图(b)、阴极发光图像(c)
5、讨论
在构造Y-Nb判别图解中（图4a），岩石样品投影大部分落在火山弧和同碰撞区域；在构造Rb-Y+Nb判别图解中（图4b），中生代早侏罗世玉兴屯期火山岩投影均落在火山弧区域内；主量元素特征显示，该期火山岩为一套高钾钙碱性系列岩石，与活动大陆边缘环境火山岩的性质相类似，微量元素也显示活动大陆边缘火山岩的特征，因此，玉兴屯期火山岩很可能形成于活动大陆边缘环境。
本次研究衫松顶子岩体成岩年龄为198Ma，与前人研究的区域内大量的燕山期花岗岩同期并相伴产出，可能与东侧太平洋板块向西持续俯冲有关［5-6］，形成了本区大面积的花岗岩和衫松顶子岩体。
.png)
.png)
参考文献：
[1]孙德有,吴福元,高山等.吉林中部晚三叠世和早侏罗世两期铝质A型花岗岩的厘定及对吉黑东部构造格局的制约[J].地学前缘,2005,12(2):263-275.
[2]孙德有,吴福元,林强等.张广才岭燕山早期白石山岩体成因与壳幔相互作用[J].岩石学报,2001(02):227-23 5.
[3]周建波,曾维顺,曹嘉麟等.中国东北地区的构造格局与演化:从500Ma到180Ma[J].吉林大学学报(地球科学版), 2012(5):1298-1316.
[4]韩振哲,赵海玲,王盘喜等.2009.黑龙江伊春地区晚三叠世-早侏罗世铝质A型正长-碱长花岗岩地球化学特征及其构造意义[J].岩石矿物学杂志,2004,28(02)
[5]黄秘,伟郭锋,赵亮等.古太平洋板块俯冲对延边地区深部地壳的置换作用:显生宙花岗岩的Nd同位素制h约[J].大地构造与成矿学,2015,39(3):446-459.