辽宁阜新地区二叠纪—三叠纪侵入岩的TTG岩类识别与地质意义

韩晓平，王海鹏，王咏梅，王志军辽宁省地质勘查院，辽宁大连116100



辽宁阜新地区二叠纪—三叠纪侵入岩的TTG岩类识别与地质意义

韩晓平，王海鹏，王咏梅，王志军
辽宁省地质勘查院，辽宁大连116100

应用侵入岩TAS图解及An-Ab-Or标准矿物分类命名图解，在辽宁阜新地区有效地识别出T1T2G1G2岩石组合，在时间及空间上较好地体现了岩石组合的极性，其主体在北部，是北部古亚洲洋板块俯冲作用的区域性及阶段性演化的一个有力证据.TTG岩石组合与金及金铜矿床的形成密切相关，正确和有效地识别出TTG岩类或岩石组合，为研究区寻找该类矿产提供了线索.

TTG岩类；俯冲板片熔融；二叠纪—三叠纪；古亚洲洋；阜新地区；辽宁省

0　引言

TTG岩类是一类包含了3种岩性的岩石组合，即英云闪长岩（tonalite）-奥长花岗岩（trondhjemite）-花岗闪长岩（granodiorite），广泛分布于太古宙—古元古代的花岗-绿岩带（granite-greenstone belt）和显生宙的岛弧-活动大陆边缘岩浆弧［1］.一般认为，TTG岩类形成于洋俯冲作用的构造环境，是洋俯冲玄武岩板片（slab）脱水熔融（dehydration melting）的产物［2］，并且古元古代之后的TTG岩类可能无一例外均是俯冲板片熔融的产物［3］.板片熔融作用（slab melting）与金及金铜矿床的形成密切相关.因此，正确和有效地识别TTG岩类或岩石组合，具有十分重要的科学和经济意义.

辽宁省阜新地区发育一定区域的二叠纪及早三叠世花岗岩类侵入岩，前人地质工作对于该区的TTG岩类的识别及地质意义的研究工作相对薄弱，因此笔者利用阜新地区1∶5万及1∶25万区调资料［4］对该区进行了TTG岩类的识别并对其地质意义进行探讨.

1　地质特征

研究区跨跃天山-兴蒙造山系（I）及华北陆块区（II）两个一级大地构造单元（图1、表1）.北部二级大地构造单元属包尔汉图-温都尔庙弧盆系（I-8），三级大地构造单元属温都尔庙俯冲增生杂岩带（I-8-2）；南部二级大地构造单元属秦皇岛古岩浆弧（II-1-3）.通常认为紧邻研究区北部即为古亚洲洋闭合造山区.

图1　辽宁阜新地区地质简图Fig.1　Regional geological sketch map of Fuxin,Liaoning Province

表1　大地构造单元划分表

研究区二叠纪侵入岩（γP）主要位于北部，出露区域较大，侵入太古宙变质深成岩（灰色片麻岩）及元古宙侵入岩，并被三叠纪侵入岩（γT）及侏罗纪—白垩纪侵入岩（γJ-K）侵入，被白垩系火山-沉积地层覆盖.三叠纪侵入岩（γT）零星分布于南部，侵入太古宙变质深成岩（灰色片麻岩）、元古宙侵入岩及元古界（Pt）地层，并被侏罗纪—白垩纪侵入岩（γJ-K）侵入，被侏罗系、白垩系火山-沉积地层覆盖.

2　TTG岩类的识别

正确和有效地识别TTG岩类或岩石组合十分关健.冯艳芳等［5］总结了识别TTG岩类的两个步骤：首先，应用侵入岩TAS图解判别花岗岩类；然后，应用An-Ab-Or标准矿物分类命名识别TTG岩类.本文按照这种方法收集研究区内二叠纪、三叠纪侵入岩57个样品进行TTG岩类的识别.

2.1应用侵入岩TAS图解判别花岗岩类

将研究区二叠纪及三叠纪侵入岩样品主元素含量（表2）投影在TAS分类图解上（图2），选择落在图中4、5和6区的样品（即闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩）进行CIPW-norm计算，计算结果中石英标准分子（Q-norm）>10%的岩类即为我们所指的花岗岩类.

2.2应用An-Ab-Or标准矿物分类识别TTG岩类

将TAS图解中取得的花岗岩类样品的CIPWAn-，Ab-，Or-norm%折算成An+Ab+Or=100%时的含量，然后投影在O'Conner（1965）An-Ab-Or标准矿物分类图解（图3）上.从图3可以得出，研究区二叠纪、三叠纪侵入岩除了花岗岩（granite）外，均存在英云闪长岩（tonalite）一奥长花岗岩（trondhjemite）-花岗闪长岩（granodiorite）组合，即T1T2G1G2岩石组合.

图2　侵入岩TAS图解（据Middlemost，1994）Fig.2　The TAS diagram of intrusive rocks （After Middlemost,1994）

图3　侵入岩An-Ab-Or分类图解（据O'Conner，1965）Fig.3　The An-Ab-Or classification diagram for intrusive rocks （After O'Conner,1965）

3　地质意义探讨

本研究通过应用侵入岩TAS图解及An-Ab-Or标准矿物分类命名图解有效地在研究区识别出T1T2G1G2岩石组合（图3）.这样研究区在空间上从北到南，在时间上从二叠纪到三叠纪均较好地体现了T1T2G1G2组合从英云闪长岩→奥长花岗岩→花岗闪长岩→花岗岩组合的组成极性，是北部古亚洲洋板块俯冲作用的区域性及阶段性演化的一个有力证据（图4）.辽宁阜新地区二叠纪—三叠的TTG岩石组合出露区域较小，其主体在北部.古亚洲洋板块向华北板块俯冲期，俯冲的板片在一定的深度发生部分熔融而形成TTG侵入岩组合，岩浆演化具Tdj特征（图5）.TTG岩类不但是不成熟的新生陆壳的组成部分，而且又是成熟陆壳花岗岩（狭义）的源区岩石［6］.因此在TTG侵入岩期之后形成了以花岗岩为主的侵入岩组合，具CA（钙碱性）演化特征（图5）.

图4　TTG侵入岩形成模式图Fig.4　Formation model for the TTG intrusive rocks

辽西地区在古生代古亚洲洋聚合-碰撞，与此同时发生大规模岩浆侵入，岩浆演化特点与大地构造背景密切相关，不同构造背景具有不同的演化特征.造山前以四合顺地区岩体为代表，岩浆演化由超基性—基性—中性，由钙、铁、镁质向钠质演化，钙碱系列和拉斑玄武岩系列双峰式演化特点，与拉张构造背景岩浆演化相吻合；大洋俯冲期以阜新地区TTG岩石组合为代表；造山期以大三家子石英闪长岩-闪长岩、西丰-清河镇花岗闪长岩-二长花岗岩及建平镇二长花岗岩为代表，岩浆演化由中性—中酸性—酸性，由钙质—钠质—钾质，并具明显钙碱性演化特点；造山后期岩浆演化由钠质向钾质，具钙碱性演化趋势，显示与造山期岩浆演化构造背景呈继承性特点.

表2　侵入岩氧化物含量

图5　侵入岩CaO-Na2O-K2O图解Fig.5　The CaO-Na2O-K2O diagram of intrusive rocks

4　结论

应用侵入岩TAS图解及O'Conner（1965）An-Ab-Or标准矿物分类命名图解有效地在辽宁阜新区识别出T1T2G1G2岩石组合,在时间及空间上较好地体现了岩石组合的极性，其主体在北部，是北部古亚洲洋板块俯冲作用的区域性及阶段性演化的一个有力证据. TTG岩石组合与金及金铜矿床的形成密切相关，正确和有效地识别TTG岩类或岩石组合，为研究区寻找该类矿产提供了有利的线索.

［1］邓晋福，罗照华，苏尚国，等.岩石成因、构造环境与成矿作用［M］.北京：地质出版社，2004.

［2］邓晋福，肖庆辉，苏尚国，等.火成岩组合与构造环境讨论［J］.高校地质学报，2007，13（3）：392—402.

［3］吴鸣谦，左梦璐，张德会，等.TTG岩套的成因及其形成环境［J］.地质论评，2014，60（3）：503—504.

［4］辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志［M］.北京：地质出版社，1989.

［5］冯艳芳，邓晋福，肖庆辉，等.TTG岩类的识别：讨论与建议［J］.高校地质学报，2011，17（3）：406—414.

［6］邓晋福，罗照华，苏尚国，等.岩石成因、构造环境与成矿作用［M］.北京：地质出版社，2004.

The recognition and geological significance of TTG rock assemblage in the Permian-Triassic intrusive rocks in Fuxin, Liaoning Province

HAN Xiao-ping,WANG Hai-peng,WANG Yong-mei,WANG Zhi-jun
Liaoning Institute of Geological Exploration,Dalian 116100,Liaoning Province,China

Applying intrusive rock TAS diagram and An-Ab-Or norm mineral classification diagram,the T1T2G1G2rock assemblage is recognized in the Permian-Triassic intrusive rocks in Fuxin area,Liaoning Province,showing well time-space polarity.The main part of the rock assemblage is distributed in the north,which is a good evidence for the regional and phased evolution of the Paleo-Asia oceanic plate subduction.The TTG assemblage is closely related to the formation of Au and Au-Cu deposits.Therefore the correct and effective recognition of TTG rock assemblage would provide clues for the exploration ofthe same kind of mineral deposits in the area.

TTG rock assemblage;plate subduction;Permian-Triassic;Paleo-Asia ocean;Fuxin;Liaoning Province

1671-1947（2016）02-0108-05

P588.12

A

2015-12-02；

2015-12-28.编辑：张哲.

韩晓平（1964—），男，高级工程师，从事区域地质矿产调查和矿区矿产勘查工作，通信地址辽宁省大连市金州新区五一路10号，E-mail// zxy8008@163.com