通化地区集安群变质表壳岩锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析及其构造指示意义

有关胶-辽-吉带巨量变沉积岩系时代与物源归属问题一直存在争议.利用LA-MC-ICP MS技术对出露于该带北段通化地区集安群变质表壳岩、片麻状花岗岩、斑状花岗岩和TTG片麻岩样品开展了锆石U-Pb与Lu-Hf同位素分析.结果显示,集安群变质表壳岩碎屑锆石年龄呈现2.5 Ga与2.1 Ga两个明显的主峰,不同类型变质岩中碎屑锆石的年龄分布并不一致.变质程度较低的含墨变粒岩碎屑锆石年龄集中在2.5 Ga左右,反映主要来自新太古代地质体.变质程度较高的夕线石榴堇青片麻岩、透辉片麻岩和大理岩碎屑锆石含量很少,且普遍遭受了变质改造,难以反映真实的物源时代.集安群变质锆石年龄呈现1.95～1.90 Ga、1.90～1.85 Ga和1.85～1.80 Ga 3个阶段,根据定量相图模拟的变质锆石与熔体的产出关系,推断第1阶段年龄代表了变质地体降温初期,第2阶段年龄代表了降温后期大规模熔体冷凝结晶时代,第3阶段则与地体进一步抬升到地壳浅部层次的构造运动有关.集安群变质表壳岩的锆石εHf(t)值介于-12.40～+6.17之间,主峰在-8～-2之间,二阶段模式年龄介于3.0～2.3 Ga之间,并且与太古宙TTG片麻岩和古元古代片麻状花岗岩具有同源演化特点.通化地区太古宙角闪斜长片麻岩(TTG)的侵位年龄为2 574±11 Ma,锆石εHf(t)值介于1.87～7.30之间,二阶段模式年龄介于2.89～2.60 Ga之间,显示为新生地壳部分熔融产物.片麻状花岗岩的侵位年龄为2 104±18 Ma,锆石εHf(t)值介于-2～+2之间,模式年龄介于2.8～2.7 Ga之间,显示为新生地壳与古老表壳岩共同熔融产物.未变形斑状花岗岩的侵位年龄为1 888±8 Ma,锆石eHf(t)值介于-5.43～+0.03,模式年龄介于2.7～2.5 Ga之间,显示主要为古老表壳岩重熔产物.总体来说,胶-辽－吉带早期2.3～2.0 Ga期间呈现典型大陆裂谷发育特征,晚期1.95～1.85 Ga期间呈现碰撞造山带演化特点,二者可能分属不同的构造热事件.