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吉林省延边地区新发现的早白垩世火山岩及对古太平洋板块在中国东部岩石圈板块之下的俯冲后撤作用的启示

碧玄岩；延边地区；早白垩世；古太平洋板块；俯冲后撤

中国东部早白垩世古太平洋板块俯冲和板块回撤的确切年龄和位置一直是人们争论的热点。通过对中国东北延边地区早白垩世晚期辉绿玢岩、安山质玄武岩和碧玄岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素分析，确定岩浆岩的形成时代，制约岩浆岩的区域构造背景。早白垩世晚期辉绿玢岩、安山质玄武岩和碧玄岩的锆石U-Pb加权平均年龄分别为111±2Ma（MSWD=16, n=3）、106±1.6Ma（MSWD=0.68, n=6）和104±1.9M（MSWD=0.55, n=5）。全岩地球化学结果表明，早白垩世晚期岩石主要属于低钾拉斑系列和中钾钙碱性系列。早白垩世晚期的辉绿玢岩和安山质玄武岩富集Ba、K、Sr等大离子亲石元素，亏损Nb、Zr等高场强元素，具有弱Eu正异常的特征。早白垩世晚期的碧玄岩富集Ba、Th、U等元素，亏损K、Sr、Ti等元素，具有弱Eu负异常特征。早白垩世晚期的辉绿玢岩和安山质玄武岩具有较低的初始比值87Sr/86Sr（0.70361-0.70394）和较高的εNd(t)值（5.96-7.87）。构造判别图显示，早白垩世晚期辉绿玢岩和安山质玄武岩形成于活动大陆边缘有关的岛弧环境，与古太平洋板块向中国东北部大陆俯冲有关。相反地，碧玄岩形成于板内拉张构造环境，是早白垩世晚期中国东北部岩石圈减薄和岩浆作用的产物。 结合前人研究和构造环境演化，将本区白垩纪岩浆活动（130-90Ma）划分为早白垩世晚期（130-106Ma）和早白垩世晚期-晚白垩世早期（106-90Ma）两个阶段。吉林省和黑龙江省东部在130-106Ma期间发生了强烈的岩浆活动，特征岩石组合为I型和A型花岗岩、双峰式火山岩和软流圈地幔来源玄武质岩。然而在106-90Ma期间，吉林省东部和黑龙江省东部的岩浆活动较弱，特征岩石组合为碱性玄武岩、I型和A型花岗岩以及双峰式火山岩。中国东北地区早白垩世晚期-晚白垩世早期岩浆活动主要形成于弧后（板内）和大陆弧环境。结合区域地质资料，探讨了中国东北地区东部白垩纪火山岩(130-106Ma)的形成时代及其时空关系，揭示了早白垩世晚期至晚白垩世早期古太平洋板块由低角度俯冲向板块回撤的转变，进而发生了俯冲方向的变化。在板块俯冲回撤的影响下，中国东北部在早白垩世晚期(130-106Ma)和早白垩世晚期-晚白垩世早期(106-90Ma)分别建立了大陆弧后撤模型和大陆弧后盆地环境。因此，我们的研究为这种回撤的时代和地点提供了重要的制约因素。