北山独龙包地区晚石炭世陆缘弧岩浆作用——花岗闪长岩锆石U Pb年龄及地球化学证据

本文报道了北山地区独龙包南花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与全岩地球化学,以确定其形成时代、岩石成因及构造环境。花岗闪长岩中的锆石呈短柱状或近等轴粒状,具典型的振荡环带,Th/U值介于0.42~0.75之间,指示岩浆成因。对岩浆锆石的定年结果显示,独龙包南花岗闪长岩形成于303.4±2.1 Ma。该期花岗闪长岩的Si O2含量为63.73%~69.12%,Na_2O=3.69%~4.03%,K_2O=2.23%~2.73%,全碱(Na_2O+K_2O)为6.08%~6.44%,Al2O3含量较高(14.83%~15.89%),K2O/Na2O为0.58~0.74,A/NCK=0.91~0.99;该区花岗闪长岩富集轻稀土(LREEs)和大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、Pb,亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素(HFSE)Nb、Ta、P、Ti,且轻重稀土元素分馏较强,(La/Yb)N变化于4.77~6.35,具有弱的负铕异常,δEu为0.79~0.94。上述特征表明,该期花岗闪长岩属于准铝质钙碱性I型花岗岩,岩浆源区为下地壳,受到地幔物质的混染,形成构造背景为陆缘弧。结合邻区特征,得出红石山—百合山—蓬勃山蛇绿岩带代表的洋盆于晚石炭世可能发生了南北双向俯冲。     

冀东分水岭岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

冀东分水岭岩体位于马兰峪隆起西段,为复式岩体,其岩性为花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩,花岗闪长岩呈带状环绕黑云母二长花岗岩分布,锆石U-Pb定年揭示其年龄分别为157.4±2.7Ma和162.0±4.0Ma。花岗闪长岩的SiO_264.50%~65.56%,K_2O+Na_2O 7.24%~7.70%,K_2O/Na_2O 0.58~0.67,A/CNK0.91~0.97,呈高硅富钾,属准铝质高钾钙碱性系列,为I型花岗岩;而黑云母二长花岗岩SiO_273.25%~74.56%,K_2O+Na_2O 7.22%~8.58%,K_2O/Na_2O 0.86~1.04,A/CNK 1.09~1.24,较花岗闪长岩更富硅、钾,为过铝质高钾钙碱性系列,属成熟度不高的A型花岗岩。两者稀土配分曲线呈右倾型式,具稀土总量较低,轻重稀土分馏明显,微量元素均亏损Nb-Ta、Zr-Hf,显示以壳源成分为主,具幔源混染特征。花岗闪长岩具弱Eu正异常,且富集Sr,源区深度较大;而黑云母二长花岗岩具Eu负异常,亏损Sr,源区有少量斜长石残留。岩体形成与太平洋板块俯冲构造背景密切相关,为中生代构造转换体制的产物。     

大兴安岭南段罕庙地区石英二长闪长岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征

为确定罕庙地区石英二长闪长岩的形成时代、成因及地质意义,对罕庙地区石英二长闪长岩体进行了岩相学、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学研究。结果表明,石英二长闪长岩中的锆石为岩浆成因,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为134±1Ma,侵入时代属于早白垩世晚期。石英二长闪长岩中SiO_2含量为63.44%~68.96%,K_2O含量为2.04%~3.84%,Na_2O/K_2O值介于0.47~1.17之间,铝饱和指数A/CNK介于2.12~2.55之间,属于钙碱性-高钾钙碱性过铝质花岗岩类。微量元素特征为富集大离子亲石元素(如Rb、K)和活泼不相容元素(如Th、U),强烈亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti)。结合区域构造演化背景,该岩体受俯冲流体改造,与早白垩世晚期古太平洋板块斜向俯冲于欧亚大陆之下的弧后伸展减薄等综合作用有关。     

新疆东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩地球化学特征及构造意义

以东准噶尔北塔山一带泥盆纪火山岩为研究对象,通过岩石地球化学分析,获得安山岩及玄武岩样品SiO_2含量47.26%~68.03%,Al_2O_3含量14.61%~20.08%。Na_2O含量1.01%~4.39%,K_2O含量0.26%~3.02%,Na_2O/K_2O为0.55~10.50。酸性火山岩SiO_2含量67.55%~70.46%,Al_2O_3含量13.7%~14.92%。Na_2O含量2.93%~3.53%,K_2O含量3.06%~3.34%,Na_2O/K_2O为0.96~1.06。所有样品里特曼指数0.32~4.08。稀土元素总量44.91×10~(-6)~247.98×10~(-6),轻稀土略富集((La/Yb)N=1.83~5.76),δEu=0.74~1.13。大离子亲石元素(Sr,K,Rb,Ba)富集,Ta,Nb亏损强烈,绝大部分样品Nb含量小于11×10~(-6),K*(2KN/(TaN+LaN)、Sr*(2SrN/(CeN+NdN))多大于1,显示消减带火山岩特征。结合区域构造演化,认为北塔山一带泥盆纪火山岩形成于卡拉麦里小洋盆的洋壳向北俯冲过程中的岛弧环境。     

东昆仑东段哈日扎石英闪长岩时代、成因及其地质意义

哈日扎石英闪长岩出露于东昆仑造山带东段,该地区构造和岩浆活动强烈。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得哈日扎石英闪长岩年龄为(239.3±2.2)Ma,形成时代为中三叠世,属印支期。石英闪长岩中含镁铁质暗色包体,石英闪长岩w(SiO_2)为61.34%~63.07%,w(Al2O3)为16.12%~16.55%,K_2O/Na_2O比值为0.75~0.82,显示低钾富钠特点,里特曼指数为1.45~1.56,在w(K_2O)-w(Na_2O)关系图上落入中高钾钙碱性系列,A/CNK=0.92~0.95,属于准铝质岩石;稀土元素总量(∑REE=108.38×10~(-6)~124.51×10~(-6))变化不大,为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的右倾型。δEu为0.69~0.73,负铕异常明显。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,岩石富集Rb、Ba等大离子亲石元素、LREE和不相容元素(如U),相对亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,指示具有弧岩浆特征,Rb/Sr、Nb/Ta比值介于壳幔之间,反映具有壳幔混合成因。结合区域地质背景,认为哈日扎石英闪长岩形成于三叠纪早期俯冲阶段,与阿尼玛卿洋俯冲作用有关。     

青海牛鼻子梁镍矿勘查区闪长岩U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素研究

本文对牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质杂岩体中产出的闪长岩进行了详细的U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析,以便对岩石的成因及南祁连造山带对柴达木盆地的俯冲效应予以研究。闪长岩中锆石LAICP-MS U-Pb定年结果表明,闪长岩的形成时代为361±3 Ma(MSWD=0.049),即晚泥盆世。岩石地球化学方面,SiO_2含量为53.44%~58.27%,Na_2O+K_2O为4.80%~6.39%,K_2O/Na_2O比值为0.33~0.97,显示出富钠的特征,岩石由钙碱性序列向高钾钙碱性序列过渡。微量元素原地地幔标准化蛛网图上显示相对富集大离子亲石元素(Rb、K)及轻稀土,相对亏损高场强元素(Ta、Nb、Zr),同时Th含量介于2.03×10~(-6)~6.57×10~(-6)之间,Th/Ta比值为2.73~12.82之间,显示为壳幔混染作用的产物,另外据闪长岩中发现的辉长岩包体也表明了壳幔岩浆的混合。闪长岩Hf同位素显示,岩石的ε_(Hf)(t)值和二阶段模式年龄(TDM2)分别介于±6.41~±9.36和714~878Ma之间。上述结果表明,岩体的原始岩浆是一种幔源物质为主,混合新生陆壳部分熔融的产物。综合区域岩石构造背景的研究,认为牛鼻子梁闪长岩岩体形成于南祁连向柴达木板块俯冲碰撞后伸展的环境。     

中祁连西段东干沟闪长岩地质地球化学特征及构造意义

对中祁连西段苏里地区的闪长岩所进行的时代及地球化学研究发现,该闪长岩形成时代为(155.1±1.4)Ma。岩石地球化学分析结果显示,常量元素Al_2O_3含量为13.37%~13.55%;Fe_2O_3含量为5.37%~5.90%;FeO含量为5.64%~6.20%;MnO含量为0.11%~0.16%;MgO含量为1.85%~2.16%,CaO含量为5.15%~5.67%,Na_2O含量为3.13%~3.58%,K_2O含量为1.39%~1.54%。具富铁富钙贫硅贫铝的特点,A/CNK=0.75~0.83,σ=1.32~1.41,为准铝质钙碱性系列,稀土总量较高,ΣREE=291.44×10~(-6)~319.87×10~(-6),明显具有壳源岩浆岩特征。LREE/HREE=5.06~6.11表现为轻稀土强烈富集的特点,δEu=0.86,(La/Yb)_N值大于1,为5.33~7.2。微量元素表现出明显的Ba、K、Sr、Ti等元素的负异常,而Rb、Th、Ce、Nd等元素相对富集的特点。综合岩石地球化学特征和构造环境判别图解可以确定闪长岩体发生在碰撞后的张弛阶段,为板块拉伸环境下的产物。     

内蒙古乌拉特中旗准噶顺花岗闪长岩中锆石U-Pb年代学与岩石地球化学

内蒙古准噶顺花岗闪长岩中锆石均呈自形-半自形,具有均匀的震荡生长环带和较高的Th/U比值(0.67~1.26),显示其岩浆成因特征。LA--ICP--MS锆石U--Pb定年结果表明,其206Pb/238U加权平均年龄为(433±2)Ma(早志留纪),该年龄代表了花岗闪长岩的结晶年龄。岩体地球化学分析结果SiO2为62.74%~64.50%,高CaO(4.47%~6.44%),高Al_2O_3(16.51%~17.22%),低K_2O(1.51%~2.02%),Na_2O(2.21%~3.54%),属于钙碱性系列,岩石富集大离子亲石元素(如K、Rb、Ba、Sr),亏损高场强元素(如Nb、Ta、Hf、Zr、Ti),稀土配分曲线右倾。低Mg~#值(Mg~#=39~4345),低的相容元素含量(Cr、Ni含量分别为3.12×10~(-6)~24.6×10~(-6)、5.57×10~(-6)~11.6×10~(-6)),显示出壳源特点。综合区域同时代火成岩的研究成果,认为准噶顺花岗闪长岩形成于古亚洲洋俯冲消减的岛弧环境中。     

滇西梁河勐养花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

勐养花岗闪长岩体位于滇西腾冲地块梁河县南勐养镇一带。用LA-ICP-MS技术测得花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为115.2±1.0Ma,该年龄被解释为花岗闪长岩的形成年龄,表明该区花岗闪长岩体的形成时代为早白垩世。岩石地球化学特征表明,花岗闪长岩中SiO_2含量为62.39%~67.97%,Na_2O+K_2O为6.26%~7.80%,K_2O为1.98%~4.11%,具有贫钾(K_2O/Na_2O值为0.45~1.11)、低P2O5(0.09%~0.38%)的特征;MgO为1.78%~1.98%,Mg~#为34.90~48.40,属于准铝质-弱过铝质钙碱性系列。微量元素具有相对富集大离子亲石元素(U、Th、Rb、Ba)、亏损高场强元素(Tb、Nb、Zr、Hf)的特点。该花岗闪长岩具有I型花岗岩的特征,同时兼有S型花岗岩之特点,具有明显的岩浆混合作用特征。岩石具有岛弧或活动陆缘岩系的微量元素分布特征。地球化学特征和微量元素构造判别图解揭示,勐养早白垩世花岗闪长岩形成于碰撞后岩浆弧环境。花岗闪长岩为幔源岩浆与高黎贡山群古老地壳部分熔融的岩浆混合的产物。该区早白垩世花岗闪长岩是腾冲地块早白垩世侵入岩与班公湖-怒江-泸水-瑞丽洋盆的闭合、洋壳向南西俯冲及板块间的碰撞造山作用的产物。     

内蒙古北山马山花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对内蒙古北山南带东段的马山花岗岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,结果表明,马山花岗岩以花岗闪长岩为主,偏铝质-过铝质,中钾钙碱性特征,具有较高的SiO_2(64.85%~79.17%)、Na_2O+K_2O(5.13%~6.62%),富钠(Na_2O/K_2O1);在球粒陨石标准化配分模式图上,配分曲线相对平缓,富集轻稀土元素,重稀土元素分馏不明显且相对亏损,δEu=0.65~0.91,具有弱Eu负异常;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti,富集Rb、Th、U、K。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,马山花岗岩体的侵位年龄为281.8±3.2Ma。结合区域地质背景,认为马山花岗岩体是壳幔混合成因的,形成于早二叠世后碰撞伸展体制之下,北山南带于早二叠世晚期进入后碰撞裂谷伸展发育阶段。     

西昆仑奇台达坂一带晚三叠世中酸性侵入岩锆石LA-ICP-MS年龄、地球化学特征及其构造意义

奇台达坂位于新疆西昆仑新藏公路540km处,在其周围分布有小规模的中酸性侵入岩,岩体严格受郭扎错—金沙江缝合带控制呈北西向展布,岩性主要为英云闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。锆石环带结构明显,Th/U值介于0.15~0.73之间,为典型的岩浆锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果表明,其形成年龄分别为214.7±2.0 Ma、211.3±3.3 Ma和210.6±2.8 Ma,时代为晚三叠世。主微量元素英云闪长岩→石英闪长岩→花岗闪长岩,岩石中SiO_2(58.96%~67.52%)含量逐渐增高,Al_2O_3(14.79%~16.37%)、CaO(3.41%~5.25%)和Mg O(1.47%~3.42%)逐渐降低;里特曼指数1.03~1.79,K_2O+Na_2O全碱含量为4.36%~6.4%,属钙碱性系列。稀土元素中等(∑REE=101.27×10-6~271.04×10-6),轻重稀土分异明显(LaN/YbN平均为10.69),Eu异常明显(δEu平均值0.60)。大离子亲石元素(LILE)Rb、K、Th富集、相对亏损Ba,高场强元素(HFSE)Nb、Zr、Hf、Sr、P、Ti亏损。对研究区侵入岩进行投图分析,认为它是形成于大陆边缘弧环境的未分异I型花岗岩,物质来源主要为岩浆弧地壳的角闪岩相变玄武岩,并卷入少量的地幔物质。根据岩体的成因类型并结合区域构造环境演化认为,在晚三叠世末,古特提斯洋南缘局限洋盆(巴颜喀拉中生代边缘裂陷海洋盆)发生自NE向SW的持续俯冲消减,洋—陆转换开始,该套中酸性侵入岩侵入就位。     

东北地区嫩江东北部早古生代闪长岩的成因探讨:锆石U-Pb年代学和地球化学证据

东北兴安地块与松嫩地块的拼贴演化历史一直存在较大争议,而早古生代岩浆记录的发现无疑对该问题的解决具有重要意义。笔者在黑龙江省嫩江依克特地区识别出了早古生代闪长岩体,其LAICP-MS锆石U-Pb年龄为(435.3±1.1)Ma,该闪长岩体的SiO_2质量分数为55.01%~61.82%,全碱(Na_2O+K_2O)质量分数为4.55%~6.94%,Na_2O/K_2O值变化(2.01~48.60)较大,Al_2O_3质量分数为14.97%~16.67%,具有中等程度的K_2O(0.10%~2.12%)、TiO_2(0.99%~1.42%)和P_2O_5(0.33%~0.49%)以及低的TFeO/MgO(0.51~0.96)值,属于中钾钙碱性系列。其A/CNK值为0.78~1.35,A/NK值为1.63~2.21,大体符合I型花岗岩特点。依克特闪长岩的稀土总量较高(w(ΣREE)=227.02×10-6~289.17×10-6),轻重稀土分异明显[(La/Yb)_N=9.86~13.93],并具有弱的铕异常(Eu/Eu*=0.88~1.02);具有明显高场强元素(Nb和Ti)亏损的特征。上述特征表明,岩浆源区为受俯冲流体交代地幔楔的部分熔融。结合区域资料,本文认为依克特闪长岩体形成于活动大陆边缘环境,与嫩江-黑河洋的洋壳持续俯冲相关。     

内蒙古北山造山带百合山地区350 Ma石英闪长岩的成因及对红石山-百合山洋俯冲时限的制约

对内蒙古白山岩浆弧内百合山石英闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素及岩石地球化学分析。结果显示,该岩体的形成年龄为350.8±1.5 Ma,岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值在5.28～9.88之间,模式年龄为724～1018 Ma。地球化学数据显示,百合山石英闪长岩为一套I型钙碱性系列岩石,富碱(Na_2O+K_2O=6.03%～6.96%),富钠(Na_2O/K_2O2),较低的Mg~#(35.48～39.78)、Ni(2.06×10~(-6)～5.54×10~(-6))和Cr(2.11×10~(-6)～7.93×10~(-6))含量。相对富集轻稀土元素,重稀土分馏不明显,较低的(La/Yb)_N值(4.28～5.60),无明显Eu异常,相对富集Rb、K、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素等,地球化学成分表明,石英闪长岩具有俯冲带成因的特征。石英闪长岩的锆石U-Pb年龄和岩石成因证明了350 Ma石英闪长岩是晚古生代白山岩浆弧内首次发现的可以明确与红石山-百合山洋俯冲消减作用有关的最早的弧岩浆记录。表明红石山-百合山洋于约350 Ma之前就已经开始发生俯冲消减,比前人一般认为的俯冲开始的时间提前了22 Ma。     

青海省阳康地区晚奥陶世花岗岩地球化学特征及其地质意义

青海省阳康地区花岗岩岩石组合为细粒石英闪长岩、黑云母花岗闪长岩。通过对岩石地球化学分析发现,SiO_2含量为54.36%～70.16%,Al_2O_3含量为13.08%～17.01%,K_2O含量为1.57%～3.91%,Na_2O含量为2.37%～3.75%,CaO含量为1.91%～8.09%,里特曼指数σ为1.5～2.61,属偏铝质-过铝质钙碱性花岗岩;稀土总量(∑REE)为121.7×10~(-6)～458×10~(-6),LREE/HREE值为6.81～14.72,表现为轻稀土富集型,δEu值为0.46～1.16,Eu亏损明显,δCe略亏损;富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K)和轻稀土元素(La、Ce、Nd),亏损重稀土元素(Yb、Lu)和高场强元素(Nb、Ta),具有明显的Eu和Sr、P、Ti的亏损。在石英闪长岩和花岗闪长岩中分别获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(455.5±1.1)Ma和444Ma,形成时代为晚奥陶世。通过构造环境分析,认为阳康地区花岗岩是由挤压向拉伸环境转换的张驰阶段的岩浆侵位,属同造山花岗岩。     

西藏措勤县诺仓地区塔吉里霞隆花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

塔吉里霞隆花岗闪长岩体位于冈底斯构造岩浆岩带西段,拉萨地块中西部。岩石w(SiO_2)=63.38%~72.56%;w(Al_2O_3)=13.85%~15.73%;Alk(K_2O+Na_2O)=5.12%~6.79%;w(K_2O)/w(Na_2O)=0.67~1.32;A/CNK=0.90~1.02,属Ⅰ型弱过铝质高钾钙碱性系列。稀土总量∑REE=128.34×10~(-6)~167.25×10~(-6),LREE/HREE=6.94~10.73,轻稀土富集重稀土亏损,配分曲线呈右倾型;δEu=0.69~0.86,弱负铕异常。岩石具有富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,而亏损Ba、U、Nb、P等高场强元素的特征,岩石显示出岛弧火山岩亲缘性。锆石U@b定年结果表明,塔吉里霞隆岩体主要侵位于126.3±1.1Ma,属早白垩世晚期。塔吉里霞隆花岗闪长岩显示出壳幔混合源特征,班公湖-怒江洋壳岩石圈的南向俯冲和随后发生的板片回转可以较好的解释岩体成因。     

Petrogenesis of Late Ordovician intrusive rocks in the West Kunlun orogenic belt: Constraints on the subduction process of the Proto-Tethys OceanSCIEI北大核心CSCD

西昆仑造山带发育有大量的早古生代岩浆岩,它们的形成与原特提斯洋俯冲-碰撞密切相关,然而,对于这些岩浆岩的岩石成因和形成的构造背景仍然存在较大的争议。本文对西昆仑造山带早古生代阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩岩体开展了详细的矿物学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf-O同位素研究,以探讨这些侵入岩的岩浆源区与成因,揭示原特提斯洋在这一时期的构造演化过程。这两个岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为456±2Ma和452±2Ma,指示它们形成于晚奥陶世。阿喀孜二长岩具有富碱(K_(2)O+Na_(2)O=10.5%~11.8%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.20~1.44)特征,相对低MgO(0.89%~0.97%)、TiO_(2)(0.42%~0.45%)含量,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,且具有较高的全岩锆饱和温度(T_(Zr)=814~862℃),属于钾质碱性岩石。该岩体具有较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值(0.72057~0.72186),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.1~-4.5)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.6~-3.4),以及较高的锆石δ^(18) O值(5.39‰~7.94‰),表明其源区可能为伸展环境下古老基性下地壳部分熔融。赛图拉石英闪长岩SiO_(2)含量为56.8%~58.6%,全碱(Na_(2)O+K_(2)O)含量为5.75%~6.39%,具有较低的铝饱和指数(A/CNK=0.85~0.89),相对高的MgO含量(2.93%~3.41%)以及Mg^(#)值(~45),为高钾钙碱性系列岩石。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),且具有微弱的Eu异常(δEu=0.72~0.77),类似于俯冲带岩浆岩地球化学特征。这些石英闪长岩具有相对高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)比值(0.71317~0.71322),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.6~-5.1)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.8~-2.9),与同时期来源于富集地幔的基性岩同位素特征相似,表明赛图拉石英闪长岩岩浆可能是由俯冲板片流体交代的富集地幔楔部分熔融形成,并在岩浆演化的过程中经历了橄榄石、辉石、角闪石、磷灰石和Fe-Ti氧化物等矿物的分离结晶作用。结合同位素和数字模拟计算(Rhyolite-MELTS)结果表明,赛图拉石英闪长岩可能由塔里木克拉通南缘玄武质岩浆的分离结晶而成。综合前人研究,本文提出晚奥陶世阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩形成于原特提斯洋向北俯冲相关的活动大陆边缘环境,该时期原特提斯洋板片回撤,诱发软流圈地幔的上涌,从而产生了大量的弧岩浆岩。     

内蒙古北山北缘古亚洲洋闭合时间制约:来自黑红山晚石炭世石英闪长岩的证据

内蒙古北山地区黑红山一带出露的石英闪长岩位于红石山-百合山-蓬勃山蛇绿岩带东北缘,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年为308 Ma±3.1 Ma,其形成时代为晚石炭世。岩体w(SiO_2)为60.00%～69.86%,w(CaO)为2.65%～5.27%,w(Na_2O)为4.12%～4.84%,w(K_2O)为1.31%～2.26%,具有较高的全碱含量;w(Al_2O_3)为14.89%～16.6%,具有偏铝质-弱过铝质及钙碱性特征。轻重稀土分馏明显,轻稀土相对富集,Eu总体呈弱负异常(0.65～1.01);原始地幔标准化图显示Ba,U,K,La,Hf等大离子亲石元素富集,Nd,Ta,P,Ti等高场强元素亏损,为科迪勒拉型I型花岗岩。石英闪长岩形成于晚石炭世活动大陆边缘火山弧环境。结合年代学及区域地质背景分析,红石山-百合山-蓬勃山蛇绿岩带所代表的洋盆在本区于晚石炭世尚未消亡。     

内蒙古梅劳特乌拉蛇绿岩中早二叠世高镁闪长岩的发现及洋内俯冲作用

内蒙古梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩中,新发现了早二叠世巴嘎哈尔高镁闪长岩。该闪长岩位于贺根山缝合带内。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,巴嘎哈尔闪长岩的侵位年龄为(282±2)Ma,其形成时代为早二叠世。该岩石高镁,MgO含量5.00%~10.94%,Mg#值54~74;SiO_2含量53.52%~58.64%,Al_2O_3含量13.48%~14.98%,Na_2O含量1.36%~3.59%;贫钾,K_2O含量0.48%~1.61%;贫TiO_2(0.28%~0.76%)和P_2O_5(0.080%~0.160%);富Cr(75.00×10~(-6)~555.90×10~(-6))和Ni(26.20×10~(-6)~228.40×10~(-6));富集K、Rb和Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti和P等高场强元素;稀土元素总量较低(25.16×10~(-6)~83.57×10~(-6)),稀土曲线为略右倾的平坦型。该岩石具有高镁闪长岩的地球化学特征,与赞岐岩相类似,属于俯冲带岛弧型岩浆岩。结合其与梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩中玻安岩和埃达克岩的岩石组合时空分布特征,表明古亚洲洋贺根山洋盆在早二叠世可能仍然处于大洋俯冲消减状态。该高镁闪长岩可能为俯冲洋壳+俯冲深积物来源的硅质熔体交代上覆地幔楔使其部分熔融的产物。     

内蒙狼山北部古元古代变质花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年代学——哥伦比亚超大陆裂解事件的岩浆记录

内蒙狼山宝音图地区前寒武纪地质体由古元古代宝音图群、片麻状花岗岩、混合岩和斜长角闪岩等组成。锆石LA-MC-ICP-Ms U-Pb测年获得了宝音图变质花岗岩的形成年龄为1644±11Ma~1710±20Ma。岩石学、地球化学研究表明片麻状钠长花岗岩具有高Si O_2(77.08%~79.96%)、高碱(K_2O+Na_2O)(4.46%~7.26%),低Ti O_2(0.088%~0.17%)、MgO(0.036%~0.37%)、Ca O(0.17%~1.19%)及中等Al_2O_3含量(12.12%~14.10%);Na_2OK_2O,A/CNK为0.88~1.091.1,属弱铝质;里特曼指数б=0.54~1.551.8,表明属于钙质系列;10000Ga/Al=3.43~12.46(均值为5.182.6)及较高的含铁指数[Fe O/(Fe O+MgO)=0.57~0.94],显示了低钾钙性A型花岗岩的特点。片麻状二长花岗岩具有高Si O_2(73.65%~77.63%),低Ti O_2(0.11%~0.27%)、MgO(0.25%~0.80%)、Al_2O_3(11.68%~12.72%)、Ca O(0.24%~0.99%)含量,基本与片麻状钠长花岗岩相近;同时具有高碱(K_2O+Na_2O)含量(6.84%~9.31%),低的Na_2O/K_2O比值(0.53~1.62),钾含量明显高于与片麻状钠长花岗岩;A/NCK为0.96~1.86,б=2.06~2.801.8~3.3为钙碱性系列,显示高钾钙碱性A型花岗岩的特点。两类片麻状花岗岩均具有稀土总量较高,轻稀土富集而重稀土亏损的特征,具有明显Eu的负异常;构造判别图解均指示为陆内非造山型A型花岗岩。全岩同位素分析表明具有弱富集-亏损的同位素组成,其中ε_(Nd)(t)为小的负值到小的正值(-4.91~+2.41),两阶段Nd模式年龄t_(DM2)为1.95~2.58Ga;锆石ε_(Hf)(t)均为正值(+1.5~+8.0),两阶段Hf模式年龄t_(DM2)(1.73~2.31Ga),Nd-Hf模式年龄均高于其形成年龄,揭示源自古元古代新生下部陆壳物质的部分熔融,并有少量幔源物质的加入。与华北北缘、欧美大陆的古元古代非造山作用形成的岩浆岩相似,宝音图变质花岗岩时代上与哥伦比亚超大陆的裂解事件(1.7~1.6Ga)具有一致性,可能是全球哥伦比亚超大陆裂解事件的构造岩浆响应。     

辽东黄花甸地区古元古代花岗质岩浆作用及其地质意义

胶-辽-吉古元古代造山/活动带的辽东黄花甸地区出露大量古元古代花岗质岩石,前人将该区的花岗质岩石统称为花岗质混杂岩。本文通过详细的野外地质调查和室内综合研究,将该套花岗质混杂岩解体为时代及性质完全不同的两类花岗岩——黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩。其中黑云母二长花岗岩具有块状、条痕状、片麻状的不同构造类型,均显示富SiO_2(72.37%~77.44%)、贫Al_2O_3(11.69%~13.21%)、富K_2O(3.97%~5.11%)的特征,Na_2O/K_2O=0.64~1.08,TiO_2含量在0.18%~0.34%之间,MnO、MgO和P_2O_5的含量较低,分别为0.01%~0.07%、0.12%~0.32%和0.01%~0.06%,铝饱和指数A/CNK集中分布在1.33~1.45之间,A/NK在1.49~2.60之间,属于过铝质高钾钙碱性系列;微量元素Sr、Ba、Ti、P强烈亏损,具有明显的Eu负异常,具有A型花岗岩的特征。黑云母二长花岗岩的锆石大部分为具有清晰震荡环带结构的岩浆锆石,从3个样品获得LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄分别为2185±29Ma、2183±13Ma、2166±10Ma,据目前所获得南辽河群碎屑锆石年龄(1.95~2.15Ga),本文认为黑云母二长花岗岩的侵位时代要早于南辽河群地层沉积的时间,构成了南辽河群地层沉积的基底。花岗闪长岩呈岩枝状侵入黑云母二长花岗岩和里尔峪组地层中,富SiO_2(72.54%~74.31%)、Al_2O_3(15.01%~16.17%),全碱(K_2O+Na_2O)平均7.77%,相对富钠(Na_2O/K_2O=1.27~2.82),贫钙、镁,MgO平均为0.26%,CaO平均为1.59%,Mg#值平均为54.0,铝饱和指数A/CNK集中分布在1.61~1.78之间,A/NK在1.49~2.60之间,属于过铝质钙碱性系列,具明显的Eu正异常,Y/Yb低,Sr/Y高,而且强烈亏损Th、Ta、Nb、Ti等高场强元素,富集Ba、K、Rb、Sr等低场强元素,具有埃达克质花岗岩的特征。花岗闪长岩的锆石大部分为具有清晰震荡环带结构的岩浆锆石,从2个样品获得LAICP-MS锆石U-Pb年龄分别为1995±18Ma、1995±13Ma。可以推断花岗闪长岩的侵位时代为2.0Ga左右。本文认为具有A型特征的黑云二长花岗岩是陆块内部拉伸减薄-裂解过程中下部地壳部分熔融的产物,具有埃达克质特征的花岗闪长岩是俯冲过程中所形成火山弧或活动大陆边缘岩浆活动的产物。以上研究表明胶-辽-吉古元古代造山/活动带可能经历了在2.2~2.15Ga左右的拉伸裂解过程和2.0Ga左右俯冲挤压的构造演化过程。