前言本文通过对吉林省中部伊通地区早二叠世火山岩进行了岩石学、锆石 U-Pb 年代学、岩石地球化学及锆石 Hf 同位素的研究，查明了火山岩的岩石组合、形成时代及源区属性。
探讨了吉林中部地区早二叠世火山岩形成的构造背景。
吉林省中部伊通地区早二叠世火山岩主要由玄武安山岩和安山岩所组成。
锆石 U-Pb 年代学研究显示，玄武安山岩和安山岩样品中锆石均具有清晰的震荡环带和较大的 Th/U 比值，表明其均为岩浆成因，两个样品的加权平均年龄分别为 283±2 Ma 和 280±2 Ma，为早二叠世。
岩石地球化学研究表明吉林中部伊通地区火山岩具有较低的 SiO2 含量和相对较高的 Mg# 值，属于拉斑系列。
研究背景兴蒙造山带位于中亚造山带东段，古生代时期受控于古亚洲洋构造体系，中生代主要受控于蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋构造体系的叠加和改造，演化历史极为复杂，是近年来国内外地学界研究的热点地区。
地学界普遍认为西拉木伦—长春—延吉缝合带为华北板块与北部微块体最终拼合的位置。
然而，对于古亚洲洋最终闭合的时间以及该带南北两侧晚石炭世—早二叠世的构造背景一直存在争议，主要有以下 3 种观点：1、该缝合带于早石炭世之前已经闭合，晚石炭世—早二叠世为陆内裂陷槽（或小洋盆）环境；2、早二叠世古亚洲洋南向俯冲于华北板块之下，至晚二叠世-早中生代最终闭合3、周建波等（2013）认为长春-延吉带并不与西拉木伦缝合带相连，而是向北与牡丹江缝合带相连，最终呈剪刀式闭合吉中伊通地区石缝组地质体具有变质及变形特征，前人主要依据其与相邻地层早志留世桃山组的接触关系、石缝组中所产碳酸盐岩中海相化石的时代以及Rb-Sr 等时线测年结果来进行确定（吉林省区域地质志，1988），确定其为早古生代地层。
然而，一方面由于 Rb-Sr 同位素体系易受后期蚀变的影响，很难获得准确的年代学结果。
另外，由于处于缝合带附近，区域上地质体常呈构造接触关系，该地质体也可能为不同时代的岩石组成。
近年来的研究显示，吉中地区部分原定为早古生代的地质体的同位素定年结果显示存在晚古生代-中生代的地质体（Wu et al.，2007）。
本人所在项目组对伊通地区进行野外调查时发现了中基性火山岩，年代学研究结果显示，其形成于早二叠世。
在该研究基础上，本论文对其进行了全岩地球化学和锆石 Hf 同位素研究，进而揭示了其源区性质和构造背景区域地质概况吉林中部地区位于华北板块北缘，西拉木伦—长春—延吉缝合线以南，区内大型断裂主要有郯庐断裂的北支敦化-密山断裂和伊通-依兰断裂。
敦化—密山断裂：总体呈东北方向展布，为兴凯地块和佳木斯地块的分界，最北处可达俄罗斯远东地区。
敦—密断裂作为研究区内最大断裂之一，同时切割了该区内的西拉木伦—长春—延吉缝合带和华北地台北缘古生代陆缘增生带（孙晓猛，2008）。
敦密断裂具有最大的左行走滑（万天丰和朱鸿，1996；吴根耀等人，2007；孙晓猛等，2008，2009）。
与延边地区陆缘活动带（又称龙岗地块）和佳木斯地块相比，从晚古生代末期到中生代，敦—密断裂经历了多期的走滑运动（孙晓猛等，2008；刘志 宏等，2014；王枫等，2016）敦—密断裂左行平移对于东北地区中生代矿床的形成和构造演化有很大影响（王枫等，2016）。
伊通—依兰断裂：呈 NE 向展布，同样是郯庐断裂在东北的分支之一。
走向 NE从辽宁盘山，经吉林伊通，黑龙江依兰，达萝北名山，长约 1100 公里。
地貌呈北东 向的 U 型盆地，同时切割了华北地台，吉黑褶皱带以及佳木斯地块，沿断裂带分布有断隆和断陷等地貌主要研究内容1.锆石 Lu-Hf 同位素分析方法锆石 Hf 同位素测试在中国科学院地质与地球物理研究所配有 193 nm 激光取样系统的 Neptune 多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）上进行，仪器的运行条件和详细的分析流程见 Xu et al.（2004）。
GJ-1 作外标，激光束直径为 63μm，激光脉冲速率为 6~8Hz，能量为 100mJ。
2. 主量元素和微量元素分析方法主微量元素分析在中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室完成。
主量元素用 X-荧光光谱法分析；微量元素的分析则采用电感耦合等离子质谱分析方法。
对国际标样 BCR-2（玄武岩）、BHVO-1（玄武岩）和 AGV-1（安山岩）的分析结果表明，主量元素精度优于 5 wt%，微量元素分析精度优于 10 wt%。
3.主量元素本次共对伊通地区 2 件玄武安山岩 3 件安山岩进行了主量元素和微量元素测试。
吉林中部伊通地区早二叠世火山岩的 SiO2=51.29 wt%~58.91 wt%TiO2=0.82 wt%~1.24 wt%，Al2O3=17.58 wt%~18.71 wt%，其 Mg# 值（Mg# =Mg/（Mg+Fetot 2+）介于 0.39~0.66 之间，（Na2O+K2O）=4.67 wt%~5.60 wt%，Na2O/K2O 值介于 0.01~1.96 之间，其中一个样品 Na2O 含量较低，而 K2O 含量较高，可能与样品局部发生钾化有关。
从火山岩的全碱-二氧化硅（TAS）和二氧化硅-氧化钾变异中可以看出，伊通地区早二叠世火山岩主要落入玄武质（粗面）安山岩和安山岩。
除 13YT10-2 外样品主体属于中钾-高钾钙碱性系列，与伊通地区火山岩主量元素相对应，研究区附近早二叠世大河深组火山岩主要落入英安岩和流纹岩区域，少量落入玄武质粗面安山岩、玄武安山岩、粗面玄武岩和安山岩区域内，属于中钾-高钾钙碱性系列。
采自原定范家屯组的早二叠世火山岩主要落入玄武安山岩、安山岩、粗面安山岩和英安岩区域，两个样品落入低钾拉斑系列，其余均落入中钾-高钾钙碱性系列。
由于样品存在一定程度的蚀变，本文采用 Nb/Y-Zr/TiO2×0.0001 图解进一步分类中，绝大部分伊通地区火山岩样品落入安山岩/玄武岩区域，大河深组火山岩落入流纹岩/英安岩区域内，范家屯组火山岩落入安山岩和流纹岩区域。
伊通早二叠世火山岩的大部分主量元素氧化物组成与吉中地区早二叠世火山岩相近，但具有较高的 FeOT 含量。
在 SiO2-FeOT/MgO 图解中，主要落入拉斑系列，而大河深组和范家屯组火山岩均主要落入钙碱性系列范围内。
由上述分析可以看出，吉林中部地区早二叠世火山岩的岩石组合为玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩。
其中，伊通地区早二叠世火山岩的岩石组合为玄武岩-安山岩，属于拉斑系列；而采自原定范家屯组中的早二叠世火山岩岩石组合为安山岩-流纹岩，属于钙碱性系列。
上述主量元素特征与西部内蒙古地区早二叠世火山岩的特点相一致。
4.微量元素稀土元素球粒陨石标准化显示，吉林中部伊通地区早二叠世火山岩具有平缓配分曲线，稀土元素总量（REE）较低，介于 78.1 μg/g~102 μg/g 之间，分配曲线略右倾，轻稀土（LREEs）相对富集，重稀土（HREEs）相对亏损，轻重稀土比值（LREE/HREE）介于 4.04~5.65，(La/Yb)N = 3.30~5.50，Eu 异常不明显（δEu= 0.95~1.01）。
在图 4.2b 中，样品相对富集 LILEs（Rb、Ba、K 等），亏损 Nb、Ta、Ti 等高场强元素（HFSEs）。
吉林中部伊通地区早二叠世中基性火山岩与大河深组、范家屯组中基性火山岩的总的稀土和微量元素配分型式相似（曹花花等，2012；Yu et al., 2014；Shi et al.，2020）。
与大河深组、范家屯组酸性火山岩相比，伊通地区中基 性火山岩轻稀土总量较低，并具有较高的重稀土总量。
5. Hf 同位素对安山岩测年样品（14YT1-1）锆石进行 Lu-Hf 同位素测试，测试点选取与 U-Pb年龄位置相同或相近的位置，结果见表 4.2。
锆石的 176Hf/177Hf 比值 176Yb/177Hf 介于 0.028176~0.061029，176Lu/177Hf 0.001283~0.003016，176Hf/177Hf 比值为0.282957~0.283014，对应的εHf(t)值为12.47~14.24（表4.2），TDM1为352~421Ma。
可见，伊通安山岩的锆石 εHf(t)值均大于 0，接近亏损地幔演化线。
伊通安山岩的锆石 εHf(t)值与范家屯组早二叠世流纹质凝灰岩和安山质-英安质凝灰岩的 εHf(t)值相近，但略低于范家屯组早二叠世流纹质凝灰岩，伊通安山岩的锆石 εHf(t)值比大河深组流纹岩的 εHf(t)值较高，，比范家屯组早二叠世流纹质凝灰岩的 εHf(t)值低（Shi et al.，2020），与延边地区二叠世侵入岩的 εHf(t)值相似（付长亮，2009；Cao et al.，2011），落入兴蒙造山带东段（花岗岩、辉长岩）εHf(t)范围内，明显不同燕山褶皱带（二长岩包体、玄武岩、基性包体）较低的 εHf(t)值古亚洲洋板块持续俯冲，至二叠纪末期，华北板块北缘中东段古亚洲洋发育为陆间残余海盆洋壳消失，冷水、暖水动物群混杂。
吉林中部地区晚二叠世末地层中海相沉积物快速消减，以陆源碎屑沉积为主，发育磨拉石建造，指示华北板块和松嫩—张广才岭地块之间存在陆—陆碰撞，使得吉林中部发育同碰撞花岗岩及含石榴石花岗岩等富铝花岗岩结论基于对吉林省中部伊通地区原定石缝组的火山岩的岩石学、锆石 U-Pb 年代学、Hf 同位素和岩石地球化学的研究，同时结合区域研究成果，获以下结论：伊通地区玄武安山岩和安山岩中锆石均具有清晰的环带结构、较大的 Th/U 比值，属于岩浆锆石，它们的加权平均年龄分别为 283±2 Ma 和 280±2 Ma，即形成于早二叠世。
吉林中部伊通地区火山岩具有较低的 SiO2 含量和相对较高的 Mg值，较低的Rb/Sr 比值（0.10~0.16）和 Lu/Yb 比值（0.15~0.16），表明其并非