古太平洋板块俯冲-增生时限：饶河增生杂岩的地球化学和年代学制约

饶河杂岩作为那丹哈达增生杂岩的主体,是古太平洋板块西向俯冲的直接证据。饶河增生杂岩组成与增生过程的研究对限定古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲与增生过程具有重要的指示意义。本文在野外地质调查和饶河大岱地区大比例尺填图基础上,明确了饶河杂岩主要由枕状玄武岩、辉长岩以及大洋板块沉积地层(OPS)组成,这些岩石均呈构造透镜体状分布在海沟沉积物中,并被中生代花岗质岩脉所穿切,因此为限定饶河增生杂岩的组成、增生和就位时代提供了关键制约。地球化学数据表明玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学属性。LA-ICPMS锆石测试结果表明该地区玄武岩和辉长岩的形成时代分别为166±2Ma和214±5Ma,限定了饶河杂岩中镁铁质-超镁铁质岩石的形成时代为晚三叠世至中侏罗世。结合该区粉砂质泥岩和砂岩的沉积时代下限分别为167±3Ma和133±4Ma,表明饶河杂岩的增生时代为167～133Ma,此外样品的碎屑年龄信息表明基质的物源为邻近的佳木斯地块和中亚造山带东段,其中前寒武的碎屑年龄在中国东北的多个陆块均有出现,可能源于早前存在的前寒武纪基底。本文测得侵入饶河杂岩的2个二长花岗岩形成年龄分别为126±1Ma和105±2Ma,表明饶河杂岩中的花岗岩脉主要形成于两个阶段,其中较老的花岗岩侵入体进一步限定了饶河杂岩的最终就位时代为133Ma至126Ma,表明古太平洋板块在中侏罗世至早白垩世存在西向俯冲-增生作用,为古太平洋板块的构造演化提供了重要的制约。     

牡丹江地区黑龙江杂岩的变质变形特征

黑龙江牡丹江地区出露一套具有洋壳性质的构造混杂岩,根据特征矿物组合及岩相学特点,将这套杂岩自北向南划分为3个变质变形相带：蓝片岩带、黑硬绿泥石带和黑云母带,带与带之间被强烈的韧性变形带所分隔,表明彼此间为构造接触,而非连续的变质相带,说明了牡丹江地区的黑龙江杂岩不是正常的变质地层单元。3个相带的出露与自北向南的逆冲推覆事件有关。根据黑龙江杂岩变质变形特征和其年代学资料,将本区构造演化划分为3个阶段: (1)305~296 Ma之前的陆间洋洋壳俯冲及闭合阶段;(2)170.26~154 Ma佳木斯和兴凯地块之间的陆陆碰撞和后期作为整体统一受西太平洋构造域影响的阶段;(3)154 Ma之后敦密断裂左行走滑并对黑龙江杂岩进行改造的阶段。     

黑龙江嘉荫与俄罗斯远东Kundur地区黑龙江杂岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

本文报道了黑龙江嘉荫和俄罗斯远东Kundur(昆杜尔)地区黑龙江杂岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析结果,并结合前人研究成果,探讨了黑龙江杂岩的物质组成、形成时代、构造就位时间及物源。黑龙江嘉荫地区黑龙江杂岩中两个石榴石白云母石英片岩(13HYC28-1和13HYC29-1)原岩为流纹岩,其锆石U-Pb年龄分别为185±1Ma和183±1Ma,应代表黑龙江杂岩中存在的中酸性火山岩原岩的形成时代;俄罗斯远东Kundur(昆杜尔)地区石榴石二云母片岩(14RF4-1)和白云母石英片岩(14RF5-1)碎屑锆石年龄频谱主要存在两个年龄区间:183～286Ma和420～525Ma,另外还有少量前寒武纪年龄。这些碎屑锆石年龄组合与佳木斯地块和松嫩-张广才岭地块东缘发育的岩浆事件相对应,揭示其沉积物源应来自于这些火成岩。黑龙江杂岩碎屑锆石年龄数据中早侏罗世的最小峰期年龄(188Ma)代表了黑龙江杂岩原岩成岩时代的下限,结合区内177～165Ma的单矿物变质变形年龄,可以判定黑龙江杂岩的构造就位时间为早侏罗世晚期-中侏罗世。黑龙江杂岩的形成与就位过程揭示了东北亚陆缘早中生代的构造演化历史:中-晚三叠世(240～230Ma),牡丹江洋沿嘉荫-牡丹江断裂裂开并逐渐扩张,早侏罗世期间,古太平洋板块开始向欧亚大陆之下俯冲,受其影响,牡丹江洋俯冲并闭合于早侏罗世晚期-中侏罗世,最终导致佳木斯地块与松嫩-张广才岭地块碰撞拼合以及黑龙江杂岩的构造就位。     

东北中生代增生杂岩及对古太平洋向欧亚大陆俯冲历史的制约

吉林-黑龙江东部地区的中生代增生杂岩,主要由吉林-黑龙江高压变质带和那丹哈达增生杂岩(或那丹哈达地体)组成。它们将为古亚洲洋与环太平洋构造域的转换作用,大洋板块地层(OPS)层序重建,特别是古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲历史提供重要的科学依据。吉林-黑龙江高压带分布在佳木斯-兴凯与松辽地块之间的具有高压变质带性质的缝合带,新的地质年代学研究表明其形成时代为210～180Ma,表明晚三叠-早侏罗世为南北向古亚洲洋关闭和西向俯冲增生开始的关键时期。那丹哈达增生杂岩则发育在佳木斯-兴凯地块东侧,并具体分为西部的跃进山杂岩和东部的饶河杂岩。新近发表的数据显示,跃进山杂岩就位时代为210～180Ma,这与佳木斯-兴凯地块西缘的吉黑高压带形成时代相似。而饶河杂岩就位时代为晚侏罗-早白垩世,最晚期就位的时代为早白垩世(137～130Ma)。因此,吉黑东部地区的中生代增生杂岩为古太平洋向欧亚大陆中生代的俯冲过程提供了关键的信息。     

黑龙江省东部跃进山增生杂岩的形成时代和构造意义

那丹哈达地体中的跃进山和饶河增生杂岩对于重建古太平洋板块的俯冲—增生过程以及揭示古太平洋和古亚洲洋之间的构造体制转换过程提供了重要地质证据。然而古太平洋板块俯冲至欧亚大陆下的起始时间以及跃进山增生杂岩相关的古洋盆属性存在较大争议。本文对跃进山增生杂岩的野外地质调查显示其具有“基质+岩块”的物质组成特征,对其中的基质变泥质粉砂岩碎屑锆石U- Pb定年结果显示其沉积时代不早于233. 1 ± 5. 1 Ma,绿片岩岩块的锆石U- Pb定年结果显示其原岩的结晶年龄为194. 7 ± 4. 8 Ma,并具有洋岛玄武岩的地球化学属性。结合前人新近发表的跃进山地区和区域上增生杂岩的岩块和基质的年代学资料,表明跃进山增生杂岩的增生时代主体为三叠纪,而最终就位时代为早侏罗世早期,它为古太平洋板块俯冲—增生的物质记录。     

蚌埠隆起区五河杂岩的形成时代：锆石LA-ICP-MS U-Pb定年证据

本文对蚌埠隆起区五河杂岩中的石榴斜长辉石岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb定年研究。采自凤阳独山石榴斜长辉石岩中锆石的阴极发光图像显示出3种结构特征,一种为均匀吸收的自形锆石;另一种为内部结构清晰,具有典型核边结构的锆石;第三种为具有典型生长环带的自形锆石。对锆石吸收程度不同部位测定的U-Pb定年结果表明,207Pb/206Pb年龄介于(1783±8)Ma￣(1895±8)Ma,49个测点的加权平均年龄为(1833±8)Ma。这一结果表明,蚌埠隆起区五河杂岩的形成时代为古元古代。这与华北克拉通中央造山带的形成时间及胶东高压麻粒岩相变质作用的时间相吻合,进而暗示五河杂岩应属于华北克拉通的基底。     

蒙古-鄂霍茨克洋俯冲的记录：额尔古纳地区八大关变质杂岩的证据

本文对额尔古纳地块西缘八大关杂岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学分析,以确定该套杂岩的形成时代及其构造属性。原定义为"佳疙瘩组"的八大关杂岩主要由黑云角闪斜长片麻岩和花岗质糜棱岩组成。LA-ICP MS锆石U-Pb研究表明,3个样品的锆石发育典型的岩浆振荡环带,高Th/U(0.13~1.42),轻稀土元素亏损,重稀土元素富集,具有强烈的正Ce异常和强烈的负Eu异常等特征,表明锆石均属于岩浆成因。测年结果表明2个黑云角闪斜长片麻岩形成时代分别为210±2Ma、214±2Ma,花岗质糜棱岩的原岩年龄为203±3Ma;样品中同时存在~501Ma和~795Ma的捕获/继承锆石。上述结果显示八大关杂岩的形成时代应为晚三叠世而不是前人认为的新元古代,而捕获锆石则显示与东北其它地块具有相同的构造演化历史。地球化学研究显示,八大关杂岩具有高钠、铝等特点,A/CNK=0.86~1.05,A/NK=1.53~1.97,为准铝质到弱过铝质钙碱性系列;轻稀土元素富集、重稀土元素亏损(La/Yb)N=6~31,Eu弱亏损(Eu/Eu*=0.50~1.01),具有较高的Sr含量(在378×10-6~598×10-6之间)及低的Yb含量(在0.71×10-6~3.50×10-6之间);微量元素原始地幔标准化蛛网模式图显示,富集Rb、Ba、K及Sr等大离子亲石元素、强烈亏损Nb、Ta、P、Ce及Ti等高场强元素。这些地球化学特征表明八大关杂岩形成于活动大陆边缘的岛弧环境。因此,八大关杂岩应形成于蒙古-鄂霍茨克洋向额尔古纳地块俯冲的大地构造背景,为蒙古-鄂霍茨克洋在三叠纪晚期南向俯冲提供了关键证据。     

崆岭杂岩中角闪岩类的年代学和地球化学

通过崆岭杂岩中角闪岩类的年代学和地球化学研究,以揭示黄陵结晶基底的形成及演化。崆岭杂岩主要由太古代的TTG片麻岩和角闪岩类岩石,以及早元古代孔兹岩系组成,角闪岩类以围岩或包体的形式存在于TTG片麻岩的周围和内部。角闪岩类围岩的全岩Sm-Nd等时线年龄为2 998.9 Ma,原生岩浆锆石的U-Pb年龄为3 013 Ma,均代表角闪岩类原岩的形成时间,且与包体状斜长角闪岩原岩的年龄(3.0 Ga)相同。说明以围岩或包体存在的角闪岩类,其原岩的形成年龄均为3.0 Ga。微量元素和Nd同位素地球化学特征指示,角闪岩类原岩形成的构造环境为大陆初始裂谷环境。角闪岩类岩石中变质新生锆石的U-Pb年龄为2 043 Ma,指示黄陵地区存在第Ⅲ期(2.1～1.9 Ga)角闪岩相热变质事件,且该期热变质作用将松散的陆源碎屑岩等变质为孔兹岩系,从而构成早元古代结晶基底,并与晚太古代稳定陆块焊结在一起,最终完成整个黄陵结晶基底的形成。     

东北地区新开岭－科洛杂岩变形规律与成因

新开岭－科洛杂岩位于中国东北地区的嫩江－黑河构造带中,其变形规律与成因一直是制约东北地区乃至邻区构造演化的关键问题之一.据详尽的野外调查,系统分析了岩石宏观糜棱面理、矿物拉伸线理、“A”型褶皱、不对称褶皱、眼球状旋转构造和显微书斜式、眼球状旋转等构造样式.构造解析及运动学分析反映杂岩带两侧整体分别向NW及SE向的伸展滑脱特征;杂岩带内黑云斜长片麻岩及侵入糜棱岩中的闪长玢岩锆石U-Pb（LA-ICP-MS）定年及区域对比研究结果显示,其韧性变形变质作用时代为中侏罗世（167 Ma）,变质峰期时限为170~163 Ma,中侏罗世晚期（163 Ma）暴露于地表.新开岭－科洛杂岩具上盘盖层、拆离韧性剪切带及下盘核杂岩3层式结构特征.核内为大面积分布的花岗岩类,地层时代远比核外地层偏新,并无“古老”的变质岩;拆离韧性剪切带变形温度约400~500℃,其变质强度达绿片岩相,后期发生明显退变质作用.新开岭－科洛岩浆核杂岩主要是在岩浆底侵、花岗岩岩体强力侵位引起地壳隆升的伸展构造背景下形成.      

黑龙江虎林岩体的锆石U——Pb 年龄及地质意义

通过虎林石青山采石场角闪花岗闪长岩的锆石U-Pb LA-ICPMS 年龄测定,确定了虎林岩体形成于118 Ma 的早白垩世晚期。根据该岩体的岩石学和地球化学特征及区域构造演化研究资料,认为虎林岩体的形成与太平洋板块的俯冲作用有关。     

黑龙江省东部饶河杂岩的就位时代与东北东部中生代构造演化

黑龙江省东部饶河杂岩由含放射虫深海沉积岩以及镁铁质的熔岩和侵入岩组成,并被视为大洋壳的残片。该杂岩被晚期蛤蚂河和太平村花岗岩侵入。锆石U-Pb年龄结果表明,上述两花岗岩岩体均形成于早白垩世,其中蛤蚂河岩体形成于131、124和～115Ma三个阶段,太平村岩体形成于111～114Ma左右。饶河杂岩中辉长岩的锆石U-Pb年龄为166±1Ma,深海沉积岩中最晚出现的放射虫的时代为160～150Ma,显示饶河杂岩的就位应发生在150～131Ma的晚侏罗世—早白垩世,古地磁资料显示本区自晚三叠世—侏罗纪有明显的从低纬度向高纬度的北移现象：从而表明在晚侏罗世—早白垩世及以前该区存在太平洋板块的俯冲-走滑作用。岩石学研究显示,两花岗岩岩体中均存在岩浆结晶成因的堇青石,并具有过铝质花岗岩的特点,为典型的来源于沉积岩部分熔融形成的S型花岗岩。Hf同位素测定发现,这些花岗岩中的锆石具有较高的~(176) Hf/~(177)Hf同位素比值和较正的ε_(Hf)(t)值,以长英质地壳为源岩的Hf同位素模式年龄为500～780Ma,说明其源岩应为新元古代—显生宙新增生的地壳物质,从而反映在晚侏罗世—早白垩世以前本区曾发生过显著的地壳抬升与风化剥蚀。     

吉林东部大蒲柴河adakites锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

地球化学研究表明,大蒲柴河岩体具有典型的埃达克岩特征,来自加厚下地壳的部分熔融作用.本文采用激光等离子质谱对该岩体进行了U-Pb同位素定年,结果表明该岩体为晚侏罗世(165Ma)岩浆活动的产物.锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究结果显示,ε_(Hf)(165Ma)范围为-5.02～5.43,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))范围为965～1622Ma,暗示原始母岩浆为两种不同源区岩浆的混合.另外,Hf同位素研究表明,研究区在中-新元古代时(965～1304Ma)曾经历了一次重要的地壳增生事件.     

河北大庙斜长岩杂岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义

河北承德大庙斜长岩杂岩体是我国唯一的岩体型斜长岩。为了确定杂岩体的形成时代,作者从杂岩体主要组成岩石——苏长岩、纹长二长岩中选取锆石作U-Pb年龄测定,所获得的结晶年龄分别是1693±7 Ma、1715±6 Ma。这些锆石U-Pb年龄数据说明,大庙斜长岩杂岩体的侵位至少持续了约20 Ma。大庙斜长岩杂岩体和密云奥长环斑花岗岩、长城系大红峪组钾质火山岩,以及广泛发育的基性岩墙群一起可能代表华北陆块1750～1650 Ma大陆裂解事件的岩浆作用产物。     

Geochronological,geochemical and mineralogical constraints on the petrogenesis of appinites from the Laoniushan complex,eastern Qinling,central China

Appinites are commonly derived from a mantle source and are potentially significant in constraining the tectonic nature and evolution of ancient orogens, yet they have received little attention because of their limited outcrop. Here we investigate the newly identified appinitic rocks from the Laoniushan complex in the eastern Qinling Orogen. The appinites are composed of coarse-grained hornblendite, medium- and fine-grained hornblende-gabbro, and diorite porphyrite in the field occurrence. Winthin the appinitic rocks, the hornblendite displays features of cumulates. This study presents LA-ICP-MS zircon U-Pb data, mineral chemistry and whole rock geochemistry of the appinites. Zircons in the mafic to ultramafic rocks yield a U-Pb age of 152 ± 1Ma. The geochemistry of the rocks displays: lower SiO₂, higher Fe₂O₃^T and MgO contents, relatively flat chondrite normalized REE patterns with slight enrichment in light REE and a minor negative Eu anomaly; enrichment in large-ion lithophile elements(LILE, e.g. Rb, Ba, Sr and P), and depletion in high field strength elements(HFSE, e.g. Nb, Zr, Hf and Ti). Such geochemical features, together with crust-like bulk Sr-Nd isotopic compositions(initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of 0.7057–0.7072, ε_Nd(t) = −17.2 to −9), suggest that the Laoniushan appinites likely originated from an ancient metasomatised mantle, followed by fractional crystallization in the petrogenetic process. The studied appinites were most likely generated in an intracontinental extensional environment in the Late Mesozoic.     

沂水杂岩中变泥砂质岩石的岩石化学特征及年代

含夕线石十字石榴二云斜长片麻岩是沂水杂岩中首次发现的一种少见的变泥砂质岩石,包裹于沂水生心官庄岩浆杂岩体中,为残留的变质表壳岩透镜体,它经历了两期变质作用的改造.早期高角闪岩相变质与区域麻粒岩相变质有关,峰期矿物共生组合主要为:石榴子石(中心域)+黑云母±白云母+斜长石+石英,M1峰期变质温压条件为:T=660±10℃,P=5.7±0.3kb;晚期角闪岩相变质矿物共生组合为:十字石+石榴子石(边部域)+黑云母±白云母+斜长石±夕线石+石英,以形成大量自形-半自形十字石和具有明显的成分环带的石榴子石为特征,晚期石榴子石的形成由核部→边部经历了一降温降压过程,石榴子石核部:T=650±10℃,P=7.7±0.5Kb,石榴子石边部:T=578±10℃,P=4.7±0.1kb;晚期变质作用早期(石榴子石成核)阶段与埋深导致的部分熔融有关,晚期石榴子石生长阶段与岩浆热事件有关.锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明:碎屑锆石不一致线上交点年龄为2695±32Ma,代表变泥砂质岩石源区岩浆岩的结晶年龄,变泥砂质岩石的早期变质变质作用年龄小于此值;晚期变质作用年龄为2537±5Ma.     

吉林东部海西期花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征与地壳增生

东北地区古生代花岗岩分布范围非常广泛,花岗岩研究对反演地壳增生意义重大。虽然如此,东部地区古生代花岗岩的研究仍相对薄弱,需要特别关注。 LA-ICPMS U-Pb 同位素定年结果表明,本研究花岗岩体为晚中生代海西期(262Ma)岩浆活动的产物。锆石的LA-MC-ICPMS Hf 同位素研究结果显示,ε_Hf(t)范围为1.35~5.62,二阶段 Hf 模式年龄(t_DM2)范围为1.1~1.4Ga,暗示花岗岩源区物质主要来自亏损地幔,同时暗示了一次重要的地壳增生事件。     

黑龙江东部始新统虎林组中期基准面旋回与聚煤作用

以虎林市大石桥86-46钻孔为例对黑龙江东部敦密断陷盆地内虎林组进行了高分辨率层序中期基准面旋回划分,识别出3个中期基准面旋回。3个中期基准面旋回均由上升、下降两个半旋回构成基本对称型结构,可进一步分为上升半旋回厚度大于下降半旋回和上升半旋回厚度小于下降半旋回两种类型,它们代表了敦密断陷盆地内3次较明显的湖侵-湖退沉积。在此基础上,讨论了中期基准面旋回与聚煤作用关系,其中中期基准面下降半旋回聚煤作用最好,是重要工业煤层的有利赋存部位,上升半旋回聚煤作用差-较差。研究结果显示虎林组第①、②个中期基准面旋回下降半旋回聚煤作用最好,是采煤及扩大远景找矿的首选层位。     

云南"三江"变质杂岩带多期花岗质岩浆事件及其构造意义

云南“三江”地区地处印度板块与欧亚板块之间,记录了多期岩浆-变质热事件.本文对该区8件花岗质岩石进行了锆石年代学和地球化学研究.锆石年代学结果表明,8件样品记录了6期岩浆事件,中寒武世(501.2±5.0Ma)、晚奥陶世(456±2.1Ma)、晚二叠-早三叠世(251～246Ma)、早白垩世早期(134～125Ma)、古新世早期(55±0.62Ma)和始新世晚期(38±0.52Ma),部分样品中存在古元古代、中-新元古代的继承锆石.地球化学结果显示,这些样品SiO2含量变化范围较大,为60.41％ ～77.41％,Al2O3含量为11.57％～17.54％,Na2O含量为2.05％ ～4.16％,K2O含量变化范围为2.09％～6.31％,早三叠世以前的花岗质岩石的A/CNK≥1,以过铝质为主;而早三叠世以后的花岗质岩石的A/CNK＜1,属偏铝质.轻重稀土分异明显,Eu负异常,(La/Yb)N值变化于5.22～ 19.56.其中5样品的143Nd/144 Nd比值为0.51195～0.51255,εNd(t) =0～-11.11,tDM=1071～1969Ma.两件较老的样品可能反映该地区存在中寒武世和晚奥陶世的岩浆作用;晚二叠-早三叠世的岩浆事件可能是古特提斯洋闭合构造-热事件的响应;高黎贡杂岩带中早白垩世花岗质岩石可能与碰撞后地壳加厚有关;而新生代花岗质岩石则是对印支板块和欧亚板块俯冲-碰撞事件的响应.部分样品中继承锆石U-Pb年代学结果显示,最主要年龄峰值在1100～800Ma之间,指示该地区可能存在新元古代岩浆作用;少量古-中元古代锆石的存在,可能指示该地区可能存在更古老的基底物质.同样Nd模式年龄也指示该地区可能存在古元古代和中-新元古代的基底岩石.     

佳木斯地块中部岩浆岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其大地构造意义

佳木斯地块中部桦南隆起区广泛发育古生代-中生代岩浆岩,这些岩石的成因对深入探讨中亚造山带的形成演化具有重要的指示意义。LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学测试分析结果表明,研究区广泛分布的片麻状花岗闪长岩形成于中二叠世(267±2Ma),具有I型花岗岩的地球化学特征,表明其岩浆起源可能和俯冲板片产生的熔体有关,形成于岛弧构造环境。而正长花岗岩形成于中三叠世(244±2Ma),地球化学揭示其岩浆起源于下部陆壳物质的部分熔融,具有同碰撞花岗岩的地球化学特点。上述特征表明,研究区在中二叠世处于大陆边缘的构造背景,与古亚洲洋板块俯冲于佳木斯板块之下的构造作用相关,而中三叠世处于同碰撞的构造环境,俯冲此时已经消失,古亚洲洋已经最终闭合,因此三叠纪应该为中亚造山带重要的地质转折期。