吉林省南部集安大石湖-大台子铜矿化区中生代中酸性杂岩岩石成因与地球动力学背景

吉林省南部集安地区大石湖-大台子一带热液铜矿化发育,其矿化与该区二长闪长岩、闪长玢岩、二长斑岩及正长花岗岩等中酸性杂岩有着密切的空间关系.为了确定其成矿时代下限和地球动力学背景,在野外调研的基础上,开展了中酸性杂岩的岩相学、锆石U-Pb同位素年代学、元素地球化学和锆石Lu-Hf同位素示踪研究.结果揭示:二长闪长岩、闪长玢岩、二长斑岩及正长花岗岩均为中生代早白垩世岩浆作用的产物,锆石U-Pb结晶年龄分别为(122.7±1.8)(122.0士1.9)(120.1±1.5)和(121.4±1.9)Ma,矿化系统的岩浆就位发生在早白垩世(122.7～120.1 Ma),指示大石湖-大台子铜矿化区的矿化时代晚于或近似等于120.1 Ma;元素地球化学数据揭示它们均以轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs)富集,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSEs),Eu异常不明显为特征,均属高钾钙碱性准铝质系列岩石,是同源岩浆不同演化序列的产物;锆石Lu-Hf同位素分析结果表明,二长闪长岩的εHf(t)值变化范围为-7.5～-5.2、TDM2为1 647～1 500 Ma,正长花岗岩的εHf(t)值变化范围为-13.1～-4.2、TDM2为2 004～1 445 Ma,fLu/Hf为-0.99～-0.95,指示岩浆起源于中—古元古代古老地壳物质的部分熔融,在此过程中存在地幔端元物质的加入,且在正长花岗岩浆上升就位的过程中存在古老物质的混染.结合相关研究成果,认为研究区早白垩世花岗质岩浆作用形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲回撤形成的伸展环境.