郯庐断裂带张八岭隆起南段晚中生代侵入岩地球化学及其对岩石圈减薄的指示

本文报道了郯庐断裂带张八岭隆起南段晚中生代侵入岩的主量元素、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素特征。研究区侵入岩为一套铝和硅均过饱和的、准铝质向过铝质过渡的岩浆岩,具有富碱、富钾的特征,可根据侵位时间和地球化学特征将张八岭隆起南段侵入岩划分为四类:早期、中早期、中晚期和晚期。早期和中早期侵入岩富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),相对亏损重稀土元素(HREE),为一套埃达克质的钙碱性二长花岗岩,分别具有正Eu异常和无Eu异常;中晚期和晚期侵入岩富集LILE,亏损Ba、Sr,具有负的Eu异常,是一套碱性A型花岗岩。中晚期和晚期侵入岩与早期和中早期侵入岩相比,具有更低的CaO、MgO、Fe₂O^T₃、Al₂O₃、REE含量、(La/Yb)_N值和更高的Eu负异常和SiO₂含量。Sr-Nd-Pb同位素特征显示,张八岭隆起南段侵入岩岩浆主要来源于华北克拉通下地壳。早期岩浆包含少量的富集地幔端元,而晚期岩浆则为更浅的地壳源区。先期的埃达克质岩代表了该处岩石圈伸展活动的开始阶段,而后期的A型花岗岩则代表了岩石圈强烈伸展的时间。研究表明,岩浆侵位过程中没有经历明显的中、上地壳混染,岩浆源区经历了不同程度的部分熔融,并经历了分离结晶作用。随岩浆侵位时间的变化,岩浆源区的残留相明显不同,由早到晚从石榴子石到斜长石再向角闪石过渡,且岩浆源区逐渐变浅。岩浆演化规律暗示岩浆活动的深部动力学过程为:华北克拉通岩石圈底部的逐渐减薄造成了软流圈顶面抬升,导致岩石圈内热流升高,化学作用逐渐加强,从而出现了不同深度的下地壳源区部分熔融。与远离断裂带的克拉通内部相比,郯庐断裂带具有更强烈的岩石圈伸展程度、侵入岩具有更浅的岩浆源区、岩浆源区具有更强烈的演化程度和更高程度的部分熔融。一系列的证据进一步均证明郯庐断裂带是岩石圈减薄中的强减薄带。     

郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩地球化学特征与岩石圈减薄过程

本文报道了郯庐断裂带巢湖-庐江段上白垩纪火山岩的主量元素、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素特征.研究区火山岩SiO2含量为50.2%～75.2%,主要为基性岩和偏酸性岩类.样品富钾、贫钠、偏碱性(σ平均5.36),明显富集LILEs、LREEs,相对亏损HFSEs,具有弱的Eu负异常(δEu平均0.70)及富集的Sr-Nd-Pb同位素组成(Isr=0.7054～0.7090,εNd(t)=-5.2～-17.6).地球化学特征表明岩浆具有多源与源区多变的特征,早期基性岩(125Ma)的岩浆源区主要为华北克拉通地幔,兼有下地壳的贡献;流纹岩(120Ma)主要是地热异常背景下华北中、下地壳源区熔融的结果;粗面岩(100Ma)为华北下地壳和富集岩石圈地幔来源岩浆的混合结果;晚期基性岩(93Ma)的源区主要为华北岩石圈地幔,兼有软流圈和下地壳物质的贡献.这些岩浆活动是在华北克拉通东部岩石圈减薄背景下、郯庐断裂带伸展活动中发生的,深部软流圈上涌使断裂带内的地温升高而造成了岩石圈的部分熔融,其具体岩浆过程指示了详细的岩石圈减薄过程.其中120Ma时期的流纹岩喷发指示断裂带内地壳出现了最高的地温与最浅的等温面,应对应减薄的峰期;而93Ma时期的基性岩喷发反映了深部开始出现了软流圈的部分熔融.一系列现象均指示,郯庐断裂带是华北克拉通东部的岩石圈强减薄带,是热流与岩浆上升的有利通道,也是发生强烈岩石圈地幔交代与置换的场所.     

滁州火山岩地球化学及其对郯庐断裂带内岩石圈减薄的指示

位于郯庐断裂带张八岭隆起北段上的滁州早白垩世火山岩,属于准铝质、硅过饱和岩石,为一套中酸性的高钾钙碱性系列火山岩,部分样品（129~125Ma）具有类似于埃达克岩的地球化学特征。该套火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损重稀土元素及高场强元素,并具有类似于EMⅠ型的Sr-Nd-Pb同位素组成。地球化学特征显示该火山岩的岩浆源区属于华北克拉通,早期火山岩（约132Ma）是富集地幔来源岩浆和古老的华北下地壳源区混合的结果;中期和晚期火山岩（129~117Ma）是幔源底侵组分和古老的华北下地壳来源岩浆不同比例混合的产物。由早到晚,滁州火山岩中古老壳源物质比例逐渐增加,源区逐渐变浅,指示软流圈顶面不断抬升、岩石圈内等温面逐渐升高的过程。研究表明,热异常背景下强烈的壳-幔相互作用是该处断裂带内岩浆形成的主要方式,其具体过程是在岩石圈底部持续减薄、软流圈上涌背景下,幔源岩浆底侵而诱发了古老下地壳的部分熔融,从而形成了壳-幔过渡带内混源的岩浆。郯庐断裂带内较浅的岩浆源区、较高的源区熔融程度、强烈而持久的伸展及岩浆活动、强烈的壳-幔相互作用以及现今较薄的岩石圈厚度,都指示郯庐断裂带是华北克拉通东部岩石圈减薄中的强减薄带,在华北克拉通破坏中起着重要的作用。     

郯庐断裂带张八岭隆起南段花岗岩LA-ICP MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

本文利用LA-ICP MS方法,对零星分布于郯庐断裂带张八岭隆起南段肥东-巢湖地区的一些花岗岩体进行了锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,西徐村北岩体、尖山岩体、西花村岩体、永丰岩体和锦张村岩体的形成年龄分别为126.9 ±1.0Ma、114.8±1.3Ma、108.1 ±1.6Ma、103.0 ±0.9Ma和120.3 ±0.7Ma,这些花岗岩体均形成于早白垩世,但侵位时间有一定差异.与郯庐断裂带西侧的鲁西、徐淮、蚌埠地区同时代克拉通内部侵入岩相比,断裂带内岩浆活动持续的时间更长(～27Ma).这一结果不但指示郯庐断裂带上的岩浆活动是不均一的,各地岩浆在活动的强烈程度和时间特征上均有很大的差异,而且显示了断裂带内比克拉通内部岩浆活动结束时间较晚,暗示其下岩石圈可能有更为强烈的减薄程度和更长的减薄历史.     

滁州中生代火山岩LA-ICP MS锆石U-Pb年龄及其构造地质学意义

详细的LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明,位于郯庐断裂（郯城—庐江断裂）带上张八岭隆起东侧边界上的滁州火山岩形成于早白垩世,具体年龄为132～116Ma,岩浆具有多期喷发的特点。该岩浆活动中132Ma的喷发年龄是郯庐断裂带上同期钙碱性岩浆最早出现的时间,代表了该断裂带上岩石圈伸展运动的开始时间。尽管滁州火山岩在构造位置上属于扬子克拉通,但岩浆岩中的古老锆石指示岩浆来源于古老的华北克拉通,这一现象可以用大陆碰撞后楔入模型来解释。该火山岩形成于中国东部岩石圈减薄的动力学背景之下,为岩石圈减薄及壳幔相互作用造成的早白垩世大规模岩浆活动的同期产物。与华北克拉通内部的同期火山岩年代学资料相比,断裂带上火山活动具有相对较早的开始时间和较长的演化历史,表明断裂带内岩石圈具有较克拉通内部强烈的减薄程度和长期的减薄历史,这一特点可能与郯庐断裂带于早白垩世初的大规模左行平移有关。     

张八岭地区中生代岩体中黑云母的40Ar-39Ar年龄及其地质意义

张八岭地区顺郯庐断裂带由北向南出露了管店、瓦屋刘和瓦屋薛3个岩体,岩性分别为花岗闪长岩、石英二长岩和花岗岩。对其中两个侵入岩体中黑云母进行了⁴⁰Ar-³⁹Ar定年研究。张八岭隆起北段瓦屋刘石英二长岩和瓦屋薛花岗岩中黑云母的⁴⁰Ar-³⁹Ar坪年龄分别为127.84±0.77Ma和119.97±0.64Ma,表明岩浆活动主要发生在早白垩世中期。结合最近断裂带内走滑糜棱岩中角闪石143.3±1.3Ma的⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄,暗示了早白垩世中期断裂带内出现岩浆活动时,郯庐断裂带已转变成正断层活动,而不是以往认为由断裂带走滑诱发的岩浆活动,与华北地块东部岩石圈减薄的峰期时间基本一致。     

郯庐断裂带张八岭隆起段晚中生代岩浆岩继承锆石U-Pb年代学:源区属性及构造意义

大别与苏鲁造山带之间的郯庐断裂带张八岭隆起段,构成了华北与扬子板块之间的断裂边界。该边界带的深部结构状态长期以来存在着不同的认识。本文利用张八岭隆起带沿线出露的晚中生代岩浆岩中继承锆石U-Pb年代学信息,结合地球物理资料及Nd、Pb、Hf同位素资料,分析了其深部的岩浆源区属性及结构状态。张八岭隆起带北段晚中生代岩浆岩继承锆石年龄以1.9~2.7Ga为主,最大峰值年龄为2.5Ga;南段继承锆石年龄以2.2~2.6Ga为主,峰值年龄也为2.5Ga;郯庐断裂带庐江段则以含大量新元古代锆石为特征,在0.7Ga形成显著的分布峰值,并有早元古和少量太古代年龄信息。分析结果表明,张八岭隆起带北段的晚中生代岩浆岩源区为华北下地壳,南段的源区兼有华北和扬子陆壳的信息,而更南部庐江段则以扬子地壳源区为特征。电法剖面揭示,郯庐断裂主边界在张八岭隆起带下向南东倾斜,从而深部存在华北地壳;而南部庐江段转变为向北西陡倾,从而深部皆为扬子地壳。郯庐断裂深部产状特征支持其印支期应为斜向汇聚边界。而其中三叠纪继承锆石的缺失指示隆起带上变质岩应为原地岩石,而非来自大别造山带。     

张八岭隆起早白垩世变质核杂岩的厘定——对郯庐断裂带的制约及其与成矿作用关系

张八岭隆起广泛分布的平缓韧性剪切带与郯庐断裂带平移作用形成的陡立韧性剪切带明显不同。通过对平缓韧性剪切带的几何学、运动学分析,结合早白垩世盆地特征、中国东部变质核杂岩伸展拆离断层和同构造岩浆岩同位素定年结果,厘定出张八岭隆起早白垩世变质核杂岩。该变质核杂岩上盘由南华纪-奥陶纪沉积地层和早白垩世盆地组成,下盘为新元古代浅变质碎屑沉积岩、变海相火山岩（基底）以及早白垩世侵入岩,上下盘之间被一条主伸展拆离断层所分隔。变质核杂岩长轴为NE-SW向,指示构造反映上盘向SE剪切滑动,与中国东部变质核杂岩的伸展方向完全一致。通过本次变质核杂岩的厘定,结合野外地质事实,笔者认为管店-马厂断裂是郯庐断裂带的次级断裂,是对郯庐断裂带早白垩世末第三次左行平移的响应。在综合研究的基础上,建立了区域构造-岩浆-成矿关系模型,揭示了张八岭隆起早白垩世经历了早期伸展（变质核杂岩阶段）-挤压走滑（管店-马厂断裂形成阶段）-晚期伸展（闪长质脉岩侵位阶段）3个构造阶段,多期构造、岩浆的叠加作用下,形成了本区的金多金属矿产。     

郯庐断裂带早白垩世火山岩的K-Ar年龄及其构造意义

安徽肥东龙山和山东沂水道托火山岩的K-Ar全岩年龄分别为119.2±2.3Ma和114.8±1.0Ma,明显晚于郯庐断裂带左行平移时间(143.3±1.3Ma),与断裂带内张八岭隆起北段侵入岩中黑云母的⁴⁰Ar-³⁹Ar坪年龄(120~128Ma),以及南段肥东—巢湖地区的花岗岩中锆石定年结果(106.9~121.4Ma)一致,可能是断裂带伸展活动的产物。     

郯庐断裂带庐江段长岗A型花岗岩锆石U-Pb定年、岩石成因及其意义

郯庐断裂带庐江段长岗岩体主要由正长花岗斑岩组成。锆石U-Pb定年获得的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为120±2Ma。样品富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如Th、U、K、Pb),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti),并具有A型花岗岩的典型特征,如高Fe OT/Mg O、K_2O/Na_2O比值和高的稀土、Zr、Nb含量。长岗A型花岗岩的Sr/Y、La/Yb和Eu/Eu*明显低于郯庐南段埃达克岩,这表明A型花岗岩和郯庐南段埃达克岩岩浆起源深度存在明显差异。A型花岗岩具有高的锆石Ti温度(748~811℃)和低的锆石Ce~(4+)/Ce~(3+)值,这与郯庐南段埃达克岩相一致,暗示A型花岗岩岩浆具有高温和低氧逸度。A型花岗岩具有富集的Sr-Nd同位素组成,类似于大别造山带早白垩世低镁埃达克岩和正常花岗岩,不同于郯庐南段埃达克岩。A型花岗岩锆石δ~(18)O值变化于5.72‰~6.24‰,其ε_(Hf)(t)值(-19.5~-16.9)高于郯庐南段埃达克岩和北大别低镁埃达克岩。本文认为长岗A型花岗岩源自扬子克拉通古元古代中下地壳(t_(DM2)(Hf)=2417~2248Ma),在斜长石稳定且无石榴子石区域(40km)部分熔融形成的。在120Ma之前,作为郯庐南段埃达克岩主要源区的含石榴子石的中-新太古代加厚下地壳(40~50km)已经移除。     

郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩的锆石U-Pb年代学

采用LA-ICP-MS方法对郯庐断裂带巢湖—庐江段的晚中生代火山岩进行了锆石U-Pb年代学研究。由6个样品获得的该处火山喷发时间在距今125~93Ma,为早白垩世晚期至晚白垩世初期,经历了32Ma的喷发历史。与附近的庐枞盆地、北大别造山带及北淮阳地区相比,该地火山喷发具有较晚的结束时间,说明岩石圈减薄具有相对强烈的程度和较长的持续时间。93Ma是已知的华北克拉通残留富集岩石圈地幔最晚的岩浆岩年代学记录。锆石的饱和温度计算、岩浆中较低的MgO含量和Mg^#值均不支持岩浆由拆沉的下地壳部分熔融形成,岩浆活动的可能成因是壳幔相互作用,岩浆源区具有由幔源向壳源再过渡到幔源的时间演化顺序。这暗示断裂带下强烈的软流圈上涌引起岩石圈地幔的熔融(距今125Ma),随后岩石圈持续的减薄作用导致其内部热流升高,出现了以流纹岩为代表的地热异常背景下地壳源区的部分熔融(距今120Ma),而最终岩石圈强烈减薄背景下的软流圈物质参与岩浆过程可能是晚期幔源岩浆(距今93Ma)的成因。     

郯庐断裂带南段构造演化与邻区成矿作用——从年代学资料得到的启示

郯庐断裂带为我国东部北北东—北东向岩石圈深大断裂带。在其南段的邻区,分布有胶东金矿区、鲁西铁金矿区以及长江中下游的铁铜(金)成矿带和苏北油气田等矿产。从已获得大量测年资料分析,可将构造—岩浆—成矿事件分为3个阶段:1)早期(800～550 Ma):自元古宙泛古陆裂解和随之而来的加里东期古地震和局部海西期喷流作用,证实地壳运动早已拉开了它的"构造活动序幕",此阶段继承和构建了华北克拉通岩石圈先存的构造薄弱带,从成矿作用而论,此阶段可称为"成矿预备场地";2)主期(1 80～110 Ma):在三叠纪期间,扬子板块和华北板块陆—陆碰撞和中生代西太平洋板块向欧亚板块俯冲等,造就了现今郯庐断裂与分支断裂的构造格架。其中主峰形成时间为140～120 Ma±,在这个阶段广泛有钙碱性系列、富钾高锶钙碱系列、碱性系列岩浆和后期成矿热液,沿着有利构造空间剧烈活动和成矿就位。本区壳幔混熔型和壳源同熔型花岗岩,是地壳减薄和下地壳拆沉、底侵的产物,而不是单一的构造运动的结果。此阶段可称为断裂构造—岩浆活动—成矿作用的鼎盛期;3)晚期(60Ma～现代):沿东西向与北北东向(或北东向)断裂交汇处,存在橄榄玄武岩喷侵,为石油和天然气的形成提供了热源和物源,此期可称其为构造—岩浆活动的衰变期。     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通的破坏

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积。在早白垩世早期,出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地。早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入。早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征,沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强。这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地。这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征,受控于早期岩石圈地幔的结构。经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大,从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地。这现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主。     

郯庐断裂带南段两侧花岗岩地球化学特征:对大别造山带中-下地壳流动的限定

大别造山带形成于印支期华南、华北板块陆-陆碰撞过程中。大别造山带造山后发生了山根减薄,其可能的动力学机制为岩石圈拆沉或中-下地壳的塑性流动。为了检验大别造山带是否在造山后发生过中-下地壳流动,本次工作从对比郯庐断裂带南段两侧大别造山带及洪镇、月山地区花岗岩地球化学特征入手,对同样位于郯庐断裂带南段东侧的徐桥岩体开展地球化学研究,为大别造山带造山后是否经历过中-下地壳流动提供证据。本次工作对徐桥岩体的研究表明,该岩体侵位时间为127Ma左右;具有较高的Si O_2和全碱含量;明显富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE);稀土元素配分图解中表现为轻稀土富集和重稀土亏损的右倾配分模式,具有较弱的Eu负异常。徐桥岩体的地球化学特征与造山带东侧的月山岩体类似,且与下扬子地区沿江地区侵入岩基本一致。但同样位于造山带东侧的洪镇岩体,其地球化学特征与月山、徐桥岩体明显不同,而与大别造山带一致的地球化学特征,说明两者可能具有相似的源区。基于以上分析,笔者推断洪镇花岗岩的物质来源可能为大别造山带加厚的地壳。而大别造山带东侧出现造山带地壳物质的现象表明造山带在造山后发生过地壳的塑形流动。由于大别造山带中-下地壳物质穿过郯庐断裂带南段,表明郯庐断裂带造山后大规模左行平移事件应发生于大别造山带地壳流动变形之前。     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通破坏的指示

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积.在早白垩世早期.出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地.早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入.早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征.沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强.这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地.这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征.受控于早期岩石圈地幔的结构.经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大.从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地.这些现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主.     

岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics):华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄与破坏机理

华北克拉通岩石圈减薄和破坏机理长期以来存在争议,基于岩石学、岩石地球的化学分析研究突出强调深部过程的重要性。前人提出了两种重要模式:包括以拆沉作用为代表的top-down tectonics模型和以热-机械侵蚀与化学侵蚀,或地幔置换、交代作用的bottom-up tectonics模型。然而,对于这两种模式而言尚存在许多无法合理解释的问题,比如在此深部过程中,区域性岩石圈伸展有多大的贡献?地壳伸展构造是作为深部过程的响应,还是同为岩石圈伸展的产物?本文基于早白垩世东亚地区(尤其是华北克拉通东部地区)伸展构造与岩浆活动的综合分析,揭示出华北克拉通东部不同地区伸展构造变形与岩浆活动之间的时、空和成因关系有一定的差异。但整体上看,岩石圈伸展起着主导作用,控制着岩浆上侵和就位,在拆离断层下盘侵入形成各种规模的花岗质为主的侵入体,或于上盘喷发形成火山-沉积岩盆地。在伸展构造发育的不同阶段,可以有伸展早期、伸展期及伸展期后的岩浆活动。岩浆活动的强度及岩浆源区特点有显著的时空变化。一方面,在同一地区不同演化阶段其源区有很大的差异。表现为主体上是早期以古老下地壳源为主,随着壳/幔伸展作用演化,逐渐向混合源或独立幔源的演化。同时,不同地区岩浆源区的变化规律也显著不同。以胶辽地区为例,胶东整体上是壳幔混合源区对于岩浆演化有重要贡献;而辽东地区具有显著的源区演化特点:从剪切早期古老下地壳源区为主,并伴有幔源物质加入,剪切期古老下地壳为主,到剪切晚期和剪切期后以新生下地壳为主。本文认为岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics),可以合理地解释华北克拉通及邻区早白垩世构造-岩浆活动性。在该模型中,遭受伸展的华北克拉通岩石圈发生壳-幔拆离作用。在岩石圈伸展作用期间,地壳层次的拆离作用与岩石圈地幔层次上的拆离作用可以是耦合的或者是解耦的,从而导致华北克拉通岩石圈减薄过程中在地壳尺度上的拆离作用与变质核杂岩的剥露有三种不同的类型:同岩浆活动型伸展(C型:Co-magmatism mode extension)、无岩浆活动型伸展(A型:Amagmatism mode extension)和多阶段混合型(M型:Multi-mode extension)。     

华北东部早白垩世A型花岗岩与克拉通破坏

A型花岗岩是非造山的、无水的碱性花岗岩, 具有独特的矿物学、岩石学和地球化学特征, 形成于造山后、板内非造山或者地幔热柱等伸展动力学背景, 蕴涵着大陆地壳生长、岩石圈演化及区域构造发展等大陆动力学的重要信息.在华北东部广泛分布着一期中生代A型花岗岩及伴生的碱性岩, 结合前人的研究成果以及笔者近年来的研究发现: 它们主要侵位于早白垩世(130~110Ma), 来源于上地壳、下地壳和地幔等多元源区, 是不同成分的岩浆经过分离结晶、岩浆混合作用形成; 综合区域地球动力学研究和A型花岗岩本身的地球化学特征, 认为华北东部早白垩世A型花岗岩形成于地壳伸展背景之下, 是岩石圈减薄和克拉通破坏的浅部地质响应, 标志着华北东部岩石圈减薄和克拉通破坏作用的峰期.      

鲁西早白垩世基性侵入岩的锆石Hf同位素组成变化及其成因

鲁西北部地区的淄博和临朐辉长闪长岩的锆石原位U-Pb定年分析显示,它们分别形成于128±2Ma和132±1Ma,与鲁西早白垩世大规模岩浆活动时间一致,是华北克拉通岩石圈减薄过程的岩浆活动产物。与鲁西北部同时期的济南、邹平辉长岩相比,淄博和临朐辉长闪长岩的锆石εHf(t)值(分别为-5.1～-2.4和-2.4～+3.2)明显较高,并具有相对年轻的亏损地幔Hf模式年龄TDM(分别为876～984Ma和639～867Ma),对应于相对高的全岩εNd(t)值,指示其岩浆源区有更大比例的软流圈地幔物质贡献。鲁西北部地区的早白垩世基性侵入岩的岩浆源区以华北克拉通内部的古老富集岩石圈地幔为主,从华北克拉通内部往郯庐断裂带锆石εHf(t)值显示出升高趋势,表明软流圈地幔物质的参与比例增大。郯庐断裂带是导致鲁西地区早白垩世基性岩浆活动时空不均一性的重要岩石圈薄弱带。     

大兴安岭查巴奇地区中生代侵入岩岩石地球化学特征及构造背景

大兴安岭查巴奇地区中生代侵入岩位于嫩江断裂带西侧,其东侧为隆起带与断陷盆地连结处,该区构造研究可为大兴安岭的隆升造山研究提供信息。研究区花岗质岩SHRIMP锆石U-Pb年龄测试结果表明,这些侵入岩主要形成于早侏罗世和晚侏罗世,重新修正了前人把研究区二长花岗岩划归晚二叠世的观点。岩石化学特征表明,研究区侵入岩均属于钙碱性岩,具有属于高钾、硅饱和或过饱和岩石;依据系列判别图解显示研究区不同时期的花岗质岩石均为壳幔混熔的I型花岗岩,均形成于长期稳定环境下,两期花岗岩形成环境又存在差异,早期石英和英云闪长岩为挤压型,形成压力较高的深源,晚期二长花岗岩为挤压-引张过渡型,形成于压力相对较小的浅源,形成过程中可能存在花岗岩时空上的演化不均一性,该区中生代侵入岩的形成与地壳厚度的关系可作为大兴安岭中生代地壳乃至岩石圈的减薄及伸展造山过程的辅证。     

安庆早白垩世洪镇花岗岩成因及其对基底构造格局的启示

花岗岩可以有效示踪大陆基底物质,并区分具有不同地壳结构和演化历史的构造块体。洪镇花岗岩位于长江中下游地区江北A型花岗岩带的西延位置,距离郯庐断裂带约30 km。锆石SIMS定年表明,安庆怀宁县洪镇花岗岩形成于126. 2±2. 0 Ma,与长江中下游A型花岗岩以及大别造山带I型花岗岩的形成时代一致。洪镇花岗岩高硅、富钾,属于高钾钙碱性系列I型花岗岩。其富集轻稀土元素和大离子亲石元素,相对亏损中稀土元素和高场强元素,经历了角闪石为主的结晶分异。洪镇花岗岩具有较为富集的Sr—Nd—Hf同位素,和低放射性成因Pb同位素组成,其n(87Sr)/n(86Sr)(t)为0. 7065~0. 7066,εNd(t)值为-10. 9~-12. 0,锆石εHf(t)为-6. 7~-13. 2,n(206Pb)/n(204Pb)(t)、n(207Pb)/n(204Pb)(t)和n(208Pb)/n(204Pb)(t)分别在17. 063~17. 109、15. 568~15. 572和37. 351~37. 373之间。综合研究表明,洪镇花岗岩起源于古—中元古代中低成熟度沉积岩的水致部分熔融,为幔源岩浆底侵导致。从物质来源上,洪镇花岗岩岩浆源区类似于大别造山带经历过俯冲、折返后的中上地壳,而显著不同于长江中下游同时代A型花岗岩源区,表明洪镇地区具有上下地壳分属长江中下游和大别造山带的构造属性。在早白垩世早期郯庐断裂带南段西盘向南的强烈挤压下,大别造山带下地壳发生不规则流动,越过郯庐断裂带进入到洪镇地区下地壳成为洪镇花岗岩的源区。