内蒙古科右中旗两类基性岩的年代学、地球化学及其构造意义

兴蒙造山带东段晚古生代构造演化存在争议,基性岩浆作用是构造演化过程中的良好地质记录. 对贺根山缝合带东段内蒙古科右中旗构造混杂岩带内的杜尔基基性岩和甲哈达基性岩进行了系统的地质特征、岩相学、年代学和地球化学研究. 杜尔基基性岩岩性为枕状玄武岩和辉绿岩,辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为348.3±2.6 Ma,为低钾拉斑玄武系列,相对富集LILE,亏损Nb、Ta等高场强元素. 甲哈达基性岩岩性主要为玄武岩,锆石U-Pb年龄为317.6±3.0 Ma,为钙碱性系列,同样具有HFSE亏损和LILE富集的特点,与杜尔基基性岩相比更加富集LILE和LREE. 结合贺根山缝合带早石炭世蛇绿岩及洋内俯冲作用的研究成果,认为从杜尔基基性岩到甲哈达基性岩的演化,可能指示了古亚洲洋东段早-晚石炭世洋内俯冲的渐进过程,洋内弧从不成熟向逐渐成熟演化.      

冀东孤山子基性-超基性岩体锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征

对孤山子基性-超基性岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩地球化学等方面研究,确定了该岩体的形成时代、岩石成因及其形成的构造环境。该杂岩体主要由辉石岩和角闪辉石岩组成,元素地球化学上,贫SiO_2(34.28%~49.22%)、K_2ONa_2O、富MgO(4.54%~13.26%)特征,属碱性系列岩石。岩石稀土元素球粒陨石标准化配分模式为轻稀土富集型,(La/Yb)_N=8.14~36.19,Eu异常不明显,稀土元素原始地幔标准化分布模式相似,为上地幔富集地幔熔融。岩石富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)和LREE(如La和Ce),明显亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和HREE。样品Nb/U、Ce/Pb和La/Sm比值显示岩体经历了有限的地壳混染。锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,岩石锆石U-Pb年龄分为3类:一类锆石U-Pb年龄为(1 392±10)Ma,应为孤山子超基性侵入体侵位过程中捕获的碎屑锆石;第二类锆石U-Pb年龄为(274.5±2.1)Ma,为岩浆侵位时形成的锆石;第三类锆石U-Pb年龄为(53.02±1.1)Ma,为热液锆石。研究认为,岩体的岩浆源区主要为亏损地幔,可能受晚古生代古亚洲洋俯冲洋壳的脱出流体迭加作用和地壳物质的混染。结合区域构造演化,认为岩体形成于古亚洲洋闭合后挤压向伸展转换的构造背景。     

内蒙乌拉特中旗图古日格二叠纪角闪石岩年龄、岩石成因及构造背景

为了对古亚洲洋的演化提供新的资料,对内蒙中部乌拉特中旗图古日格角闪石岩进行了角闪石电子探针分析、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学,锆石Hf同位素和岩石地球化学分析,以确定其岩石成因及其地球动力学背景.两件测年样品加权平均年龄分别为273.5±1.3 Ma(MSWD=0.48) 和274.4±4.3 Ma(MSWD=0.041),属于早二叠世晚期.角闪石岩贫SiO₂、Na₂O、K₂O,富Al₂O₃、TFe₂O₃、MgO和CaO,Mg#值为46.95~63.53,M/F比值为0.87~1.72;稀土元素配分曲线为右倾型,和原始地幔相比明显富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K),而高场强元素Nb、Ta和Ti相对亏损,Th、U同样显示出相对亏损.电子探针分析结果表明角闪石岩中角闪石属于钙质角闪石,具有幔源角闪石的特点.角闪石岩中锆石的ε _Hf(t)值为-0.3~8.5,锆石Hf单阶段模式年龄(t _DM1)为580~920 Ma.研究表明其源区主要为亏损地幔,上涌过程中与富集岩石圈地幔发生相互作用,形成具有富集地幔特征岩浆.结合区域地质演化,认为角闪石岩形成于古亚洲洋闭合后的伸展环境,可能与俯冲板片的断离有关.      

东昆仑马尼特地区片麻状花岗闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造背景

为确定东昆仑马尼特地区片麻状花岗闪长岩的形成时代、源区性质和构造背景,对其进行了锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素研究.本次测试的片麻状花岗闪长岩锆石LA-ICP-MS(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry) U-Pb加权平均年龄为495.6±1.1 Ma(MSWD=0.13),属于晚寒武世.马尼特片麻状花岗闪长岩SiO₂含量为61.47%~63.99%,Na₂O、K₂O和CaO含量分别为2.91%~3.64%、0.93%~2.31%和4.29%~6.52%,全碱ALK=3.92%~5.69%,铝饱和指数A/CNK=0.83~0.97,属准铝质钙碱性系列岩石.岩石具有富集大离子亲石元素(Rb、K)和不相容元素(Th、U),相对亏损Nb、Ta、Zr、Ti高场强元素的特征,Nb/Ta、La/Nb、Th/Nb、Th/La等比值显示出岩石具有壳源特征.岩石具有高的ε_Hf(t)值(12.2~15.0),Hf两阶段模式年龄在506~662 Ma范围内,其岩浆源区初始物质主要来源于新生地壳.岩石在微量元素Rb-(Y+Nb)构造判别图落入火山弧花岗岩区域,在R1-R2构造判别图落入板块碰撞前消减区花岗岩区域.结合岩石成岩年龄、地球化学特征以及区域构造演化,推测其应形成于原特提斯洋俯冲的构造环境,属于大洋洋壳向南俯冲的产物,即柴达木地块和万宝沟大洋玄武岩高原之间的洋壳同时向南、北发生双向俯冲消减.      

辽东半岛早白垩世黑云母二长闪长岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

为探讨辽东半岛中生代闪长岩类岩石成因及其形成构造背景,选取辽东半岛岫岩西南部黄岭岩体为研究对象,开展岩相学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、Hf同位素地球化学和岩石地球化学研究.结果表明:黄岭岩体由黑云母二长闪长岩组成;锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为127.4±1.9 Ma,成岩为早白垩世;岩石地球化学元素特征表明,黄岭黑云母二长闪长岩具高钾钙碱性,轻稀土元素富集,重稀土亏损,富集Rb、Zr、K等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素,正Eu异常;ε_Hf（t）值为－20.1~－18.0,二阶段Hf模式年龄T_DM2为2 316~2 450 Ma,揭示二长闪长岩可能是古元古代古老地壳部分熔融形成.结合区域构造演化推测黄岭岩体形成于古太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压后折返伸展的构造背景.      

缅甸中部抹谷早白垩世构造岩浆作用及对特提斯演化的启示

本文系统报道了缅甸抹谷变质带中部Yinmabin花岗闪长岩体及其基性岩墙的主量元素、微量元素及锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素组成,重点讨论了花岗闪长岩和基性岩墙的岩石成因、物质来源及其地质意义。抹谷Yinmabin花岗闪长岩体主量元素显示富钠(N2O/K2O=1.5~1.75)、准铝(ACNK=0.94~0.97)和钙碱性岩石系列的地球化学特征。样品富集轻稀土(LREE)元素、大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE)。岩体的主、微量元素地球化学特征均显示其具有活动陆缘I型花岗岩的地球化学属性。抹谷Yinmabin花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为131~135 Ma,其εHf(t)值在-15.66~-2.99之间,平均值为-8.77,单阶段模式年龄(tDM)为795~1569 Ma;而后期侵位的辉绿岩的锆石U-Pb年龄为120~118 Ma,其εHf(t)值在-13.72~+5.82之间,平均值为-2.72,单阶段模式年龄(tDM)为570~1341 Ma,表明这些岩石可能主要来源于古老下地壳部分熔融但同时也受到地幔物质的加入混染。与滇西以及北拉萨岩浆带的Lu-Hf同位素特征十分相近,暗示抹谷-毛淡棉地块早白垩世岩浆岩带与波密-察隅-高黎贡-拉萨岩浆岩带形成环境相似,可能是腾冲岩浆岩带向南延伸的一部分。结合岩石成因、源区性质和区域构造演化,认为抹谷花岗闪长岩体及基性岩墙的形成与中特提斯洋板块的俯冲作用密切相关,同时俯冲-碰撞转换的时限应该在120 Ma左右。这对于研究抹谷地体在中生代期间中特提斯洋俯冲碰撞过程具有重要的地质意义。     

吉林延边地区棉田岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素

对延边地区棉田花岗闪长岩岩体进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Hf同位素的研究, 以便对其岩石成因和古太平洋板块俯冲作用的开始时间给予制约.棉田岩体主要由花岗闪长岩和次要的花岗岩组成, 花岗闪长岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明, 该岩体形成于早侏罗世(177±2 Ma, MSWD=1.13).在地球化学研究方面, 它们属于高钾钙碱性-钙碱性系列, A/CNK值介于0.88~1.12之间, 属准铝质, 为I型花岗岩, 并且明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)、轻稀土元素(LREE)以及Th、U, 相对亏损高场强元素(如Ta、Nb、Ti、P).岩石的ε_Hf(t)值和二阶段模式年龄(T_DM2)分别介于±8.72~±12.28和437~663 Ma之间.结果表明, 岩体的原始岩浆源于新增生陆壳的部分熔融.综合区域同时代火成岩的研究成果, 认为棉田花岗闪长岩岩体形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲下的火山弧环境.      

扬子克拉通南华纪碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素对华南新元古代岩浆事件的指示

对采自宜昌三峡地区南华纪沉积岩中碎屑锆石进行了U-Pb定年,新元古代锆石U-Pb年龄在833Ma、785Ma出现高峰,说明此时期有两期大规模岩浆活动.结合前人的Hf同位素结果,新元古代锆石U-Pb年龄与ε_Hf(t)值关系图表明: 910~890Ma之间锆石ε_Hf(t)值表现为高正值(≈10,接近亏损地幔演化值),890~840Ma锆石ε_Hf(t)值明显降低,并有负值出现,另外在890Ma处有年龄峰出现.笔者认为扬子和华夏板块的拼合可能在890Ma发生了由俯冲到陆-陆或陆-弧的碰撞,之前的高ε_Hf(t)值由洋壳俯冲造成,之后碰撞作用陆壳物质熔融造成了ε_Hf(t)值的降低; 840~800Ma的锆石ε_Hf(t)值有正也有负,800~780Ma的锆石ε_Hf(t)值小于0,780~750Ma的锆石ε_Hf(t)值大于0.这些数据与830~795Ma、780~745Ma两期地幔柱事件吻合.      

延边地区明月沟组安山岩的形成时代与岩石成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素证据

为确定延边地区明月沟组火山岩的形成时代、成因及构造背景,对明月沟组中的安山岩开展了岩石学、SIMS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素特征研究。结果表明:明月沟组安山岩中的锆石为岩浆成因锆石。代表安山岩形成时代的两件样品中锆石的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄分别为(111±4)Ma(n=6,MSWD=3.2)和(113±3)Ma(n=6,MSWD=1.4),属早白垩世晚期。岩石地球化学特征上,明月沟组安山岩相对富钠,属高钾钙碱性系列,具有明显富集大离子亲石元素(K、Ba)和轻稀土元素,亏损重稀土元素和Ta、Nb等高场强元素的特征,结合其Hf同位素组成特征,暗示明月沟组安山岩的源岩应为受俯冲板片流体成份参与的亏损地幔。结合区域构造演化背景,明月沟组安山岩的形成应与早白垩世古太平洋板块向欧亚大陆板块的斜向俯冲作用相关。     

内蒙古乌拉特中旗海西期黑云母二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

对乌拉特中旗德尔斯地区黑云母二长花岗岩岩相学、锆石SHRIMP U-Pb年代学和岩石地球化学进行了研究,并讨论了岩石成因及研究区晚海西期构造演化。黑云母二长花岗岩发育两期:早期为中粗粒斑状黑云母二长花岗岩,晚期为中细粒黑云二长花岗岩。岩石中的锆石大部分具核-边结构:边部震荡环带发育,Th/U值为0.16~0.50,反映了岩浆成因;核部呈浑圆状,多数具岩浆环带,个别弱分带-无分带,Th/U值为0.06~0.44,表明核部大部分属岩浆型残留锆石,个别为变质型残留锆石。测年结果显示：边部锆石加权平均年龄为早、中二叠世((279±3) Ma、(266±3) Ma),代表黑云母二长花岗岩形成时代;核部残留锆石加权平均年龄为(1 972±63) Ma 、(1 962±43) Ma,代表源岩的形成时代。岩石属于亚碱性系列,REE配分形式呈右倾型,LREE/HREE为5.86~22.81,明显亏损高场强元素Nb,富集大离子亲石元素Rb、Ba,显示活动大陆边缘火成岩的地球化学特征。黑云母二长花岗岩地球化学属性反映了早、中二叠世古亚洲洋向华北板块北缘的俯冲作用及古亚洲洋消亡的演化历史。     

辽宁省清原县南口前岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素

华北板块周边地区板块的俯冲与碰撞对华北后来的岩石圈破坏可能产生了重要影响.对南口前岩体进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,确定其时代及形成的构造背景.测年结果表明,岩石为晚三叠世(224±1 Ma)岩浆侵入的产物.地球化学研究表明岩石为高钾钙碱性系列,A/CNK值为0.98~1.07,属准铝质-过铝质花岗岩类.高Sr(394×10-6~545×10-6),低Yb(0.61×10-6~0.93×10-6),判断岩石属于埃达克岩类.岩石的ε_Hf(t)值为-13.2~-6.9,二阶段模式年龄(T_DM2)变化于1 669~1 825 Ma之间,判断岩石源于元古代地壳岩石的部分熔融.综合前人研究成果,认为岩石形成于古亚洲洋闭合后的造山后拉张环境.      

内蒙古阿尔山地区中生代A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

在岩石学研究的基础上,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学方法,研究了阿尔山地区不同时代花岗岩体的成因和构造意义。研究表明,三广山中粒碱长花岗岩形成于印支期（228.5±3.0Ma）;南兴安似斑状碱长花岗岩形成于燕山期（141.7±2.6Ma）,捕获锆石年龄为1847±21Ma,反映该区可能具有前寒武纪结晶基底。两岩体岩石化学以富Si、高K、低Mg、贫Ca为特点,A/CNK值为1.00～1.05;富集高场强元素和轻稀土元素,亏损重稀土元素和大离子亲石元素,稀土元素配分模式为典型的右倾海鸥型。岩相学和地球化学特征显示,三广山和南兴安花岗岩均为A型花岗岩。其中,三广山花岗岩为A2型花岗岩,南兴安花岗岩为A1型花岗岩。全岩Sr-Nd同位素组成（εNd（t）值为2.26～5.58）表明,阿尔山地区花岗岩的源区可能为显生宙-新元古代期间从亏损地幔中新增生的地壳物质,但南兴安和三广山2个岩体的形成机制不同。三广山A2型花岗岩可能是古亚洲洋在三叠纪闭合后进入造山后阶段岩石圈伸展体制下的产物,而南兴安A1型花岗岩可能形成于早白垩世大兴安岭地区板内伸展作用下的拉张减薄环境。     

华北板块北缘中段二叠纪的构造属性:来自火山岩锆石U-Pb年代学与地球化学的制约

为了探究苏吉组基性岩岩浆的起源和演化,对华北板块北缘中段土牧尔台地区苏吉组玄武安山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究,并用此来制约该地区的构造演化历史。苏吉组玄武安山岩中的锆石形态较好,均为自形—半自形,具有明显的震荡环带,且Th/U值为0.61~1.06,反映其为典型的岩浆成因。测年结果显示,苏吉组玄武安山岩形成于早二叠世((279.0±2.1)Ma)。地球化学特征表明,苏吉组玄武安山岩贫硅(49.0%~55.2%)和HFSEs,富铝(15.70%~17.80%)、镁(Mg#=49.84~67.02)和LILEs,具有较低的稀土元素总量和较平缓的稀土分配方式,显示了岛弧火山岩的地球化学特征,加之本组安山岩具有高镁安山岩的属性,所以该组火山岩源区应为受俯冲板片流体交代的亏损地幔楔。综上,笔者认为苏吉组安山岩形成于俯冲的构造背景下,在早二叠世古亚洲洋未闭合。     

Geochemistry of middle-late Mesozoic mafic intrusions in the eastern North China Craton: New insights on lithospheric thinning and decratonization

We present detailed geochronological, geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic data for late Mesozoic mafic intrusions in the Taili region (western Liaodong Province) of the eastern North China Craton (NCC). We obtained laser-ablation inductively-coupled plasma mass spectrometry U-Pb zircon ages from lamprophyres with ages ranging from 139 to 162 Ma and diorites with clusters of ages at 226 ± 11 Ma, 165 ± 5.8 Ma and 140 ± 4.8 Ma. We interpret the Triassic zircons in diorites to be inherited from the Paleo-Asian Ocean slab. Both the lamprophyres and diorites contain abundant inherited grains (2644–2456 Ma) that were likely derived from the ancient NCC basement, reflecting a contribution from old lower crustal material. Like contemporaneous late Mesozoic mafic rocks in the Jiaodong and Liaodong Peninsula areas of the NCC, the Taili lamprophyres reveal a strong subduction signature in their normalized trace element patterns, including depletion of high field strength elements and enrichment of large ion lithophile elements. The rare-earth element patterns of the Taili intermediate-mafic intrusions are best explained if they were principally derived from partial melting of amphibole-bearing lherzolite in the spinel-garnet transition zone. Slab-derived melts likely contributed to the formation of late Mesozoic mafic rocks along three margins of the craton: due to accretion of the Yangtze Block along the southern margin of the craton, subduction of the Paleo-Asian Ocean along the northern margin, and subduction of the Paleo-Pacific oceanic plate along the eastern margin of NCC. We present a synthesis of the geochemical, spatial, and temporal patterns of magmatic rocks and periods of deformation that contributed to decratonization of the NCC in response to the Mesozoic tectonic evolution of adjacent plates along its northern, southern, and eastern margins.     

内蒙古索伦山地区三叠纪侵入岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及地质意义

内蒙古索伦山地区朱恩道欧恩呼尔新识别出一套早中生代侵入岩,主要由角闪二长岩和二长闪长岩组成.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年确定,角闪二长岩的结晶年龄为248±1 Ma(MSWD=1.1),表明该岩体形成于早三叠世.它们的SiO₂含量介于51.82%~60.17%之间,具有高镁(Mg#=53.17~59.03)、富碱(K₂O+Na₂O=7.36%~9.83%)、富钠(K₂O/Na₂O=0.25~0.53)特征,属于准铝质碱性岩.样品稀土总量变化范围为117.52×10-6~160.89×10-6,表现出一致的稀土元素和微量元素配分型式,即呈现出轻稀土元素相对于重稀土元素富集((La/Yb)_N=9.57~15.42)的右倾曲线,且无明显Eu异常(δEu=0.76~1.00),并富集Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、Y等高场强元素,高Sr、低Y、高Sr/Y比值,具有高镁埃达克质闪长岩的地球化学特征.综合岩石地球化学特征及区域构造背景,朱恩道欧恩呼尔早中生代高镁埃达克质闪长岩类是由残余俯冲洋壳部分熔融形成的熔体与地幔橄榄岩相互作用而形成.朱恩道欧恩呼尔富碱侵入岩的形成与华北板块与西伯利亚板块碰撞后的伸展作用有关,这些新的年龄和岩石地球化学数据表明古亚洲洋闭合早于248 Ma.      

青藏高原中部阿索蛇绿岩岩石学与同位素年龄

阿索蛇绿岩位于尼玛县阿索乡西南,大地构造上归属于狮泉河-永珠-嘉黎蛇绿岩带中段。蛇绿岩以岩片形式混杂在晚侏罗世—早白垩世复理石中,岩石组合较齐全,由下至上为蛇纹岩、辉石岩、堆晶辉长岩、席状岩墙及火山熔岩,同时存在蛇绿岩上覆沉积岩系。辉长岩获得LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为117.5±0.5Ma,时代为早白垩世。狮泉河-永珠-嘉黎蛇绿岩带中的蛇绿岩形成于晚三叠世—早白垩世,主要分布在219~178Ma、165~149Ma和117~114Ma三个年龄段,代表了大洋演化的扩张、俯冲、弧后拉张3个阶段。