北祁连造山带红石泉岩体地球化学特征及其构造意义

红石泉岩体地处北祁连造山带的龙首山成矿带西南缘,区内发育伟晶岩型铀矿床。本文对红石泉岩体进行岩相学、岩石地球化学研究,探讨其岩石成因、岩浆来源,厘定其构造环境。元素地球化学结果显示：岩体具中硅、富铝,富钠特征,为准铝质高钾碱性正长岩系列。在微量元素图解中,样品富集Rb、U、K、Nd等元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti及元素P等;在稀土元素球粒陨石标准化图解中,样品富集轻稀土,轻重稀土分馏明显,Eu显示正异常。样品显示高的Zr+Nb+Ce+Y的值,属A型花岗岩。结合其元素地球化学特征及区域内岩浆岩的演化,厘定岩体为祁连板块与阿拉善板块碰撞后拉张环境下,壳源岩浆与幔源岩浆混合形成。     

北祁连山东段西吉地区辉长岩的地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其意义

西吉地区辉长岩属于拉斑系列,具有高Al、低碱、低Ti、低P2O5的特征。辉长岩富集大离子亲石元素(LILE) Rb、Sr、K,高场强元素(HFSE) Nb、Ta、Ce、Nd、Sm、Tb、Y、Yb相对亏损,而且Nb、Ta为负异常,具有形成于消减带之上火山弧岩浆的特征。稀土配分曲线为向右缓倾斜的轻稀土富集型,其曲线型式与岛弧、弧后盆地相似,形成于陆缘弧环境。U-Pb测年结果显示,辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年为437. 0±2. 8 Ma,形成时代为早志留世。辉长岩与西吉地区花岗岩具有相同的形成环境和非常接近的锆石U-Pb年龄,二者为同期岩浆活动的产物。结合区域地质资料,认为西吉地区辉长岩体为板块俯冲的产物,晚奥陶世—早志留世时,北祁连山海盆趋于闭合时,洋壳板块俯冲脱水,提供给地幔楔,橄榄岩发生熔融,形成的基性(辉长岩)、酸性(花岗岩)岩体。通过区域对比,认为西吉地区辉长岩与甘肃东部葫芦河群、甘肃景泰老虎山地区的蛇绿岩带中的辉长岩很可能是相同构造环境下构造—岩浆作用的产物。西吉地区可能存在由于构造作用破坏的蛇绿岩套层序的部分组成或杂乱堆积的混杂岩块。     

额尔古纳地块北东部二十一站岩体花岗岩类岩石成因与构造环境

二十一站岩体位于中亚造山带东段额尔古纳地块北东部上黑龙江盆地Cu-Au成矿带内,经过多年勘查研究,岩体中已发现斑岩型铜金矿化,但由于未进行系统工作,在物质来源和岩浆演化方面尚未取得重大突破。本研究对二十一站岩体系统采样,进行锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素研究。结果显示,二十一站岩体岩浆活动大致分2个阶段,花岗岩、石英正长岩和二长花岗岩形成于186.5～206.9Ma,属于晚三叠世–早侏罗世;石英二长斑岩和石英二长岩形成于127.6～133.2 Ma,属于早白垩世。岩体2个阶段花岗岩类岩浆岩主要为高钾钙碱性系列–钾玄岩系列,为Ⅰ型花岗岩。微量元素方面,样品富集大离子亲石元素(Rb、Th、K、Pb等), Pb具有明显正异常,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P等),表现出弧岩浆或主动大陆边缘岩浆的特征。稀土元素方面,样品表现为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损的平滑右倾型分配模式,具有轻微的Eu负异常(0.62～0.90), LREE/HREE值为9.48～14.81,(La/Yb)_N值为11.57～23.22,轻、重稀土元素分馏明显,表明岩浆经...     

西大别造山带夏店岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其A型花岗岩的厘定

对西大别造山带夏店岩体进行了系统的锆石LA-ICP-MSU-Pb定年、岩石地球化学研究,发现该岩体化学成分具富硅、碱,贫钙、镁、铝等特点;岩石轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,轻重稀土元素分馏明显,Eu亏损明显;Rb、K、Th等大离子亲石元素和Pb元素富集,Ta、Nb、Ti等高场强元素亏损和Sr、Ba元素亏损;岩石成因类型上属于A型花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示夏店岩体~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为130.0±1.8 Ma,代表岩体的结晶年龄,显示该岩体为早白垩世岩浆活动的产物。夏店岩体A型花岗岩形成于造山期后环境,预示着桐柏-大别造山带板内演化阶段的到来。     

南祁连西北缘肃北红庙沟地区早奥陶世花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

笔者对南祁连西北缘红庙沟地区发育的黑云二长花岗岩体进行了精细的年代学和地球化学研究。LA-ICP-MS测定结果表明,黑云二长花岗岩加权平均年龄为(479.7±3.4)Ma(MSWD=0.047),岩体侵位时代为早奥陶世。在地球化学组成上,黑云二长花岗岩表现为过铝质(A/CNK=0.96～1.04)的Ⅰ型花岗岩特征,稀土元素总量相对较低(∑REE=67.55×10-6～83.07×10-6),轻稀土相对富集,具Eu负异常;富集Rb、Ba和K等大离子亲石元素,亏损Sr和高场强元素(Nb、Ti、P),显示弧岩浆特征。综合研究表明,本区早奥陶世黑云二长花岗岩是南祁连洋向祁连陆块俯冲过程中引起岛弧岩浆活动而形成的产物,记录了该时期重要的板块构造运动事件,为认识南祁连造山带的构造演化提供了有益资料和重要依据。     

北秦岭西段奥陶纪红花铺岩体岩石地球化学特征及地质意义

红花铺岩体位于北秦岭造山带西段,侵位于奥陶纪草滩沟群之中,岩石类型主要为中细粒奥长花岗岩.岩石地球化学分析结果表明该岩体属弱过铝质钙碱性岩石系列,为I型花岗岩;轻重稀土元素分馏不明显,轻稀土元素略为富集,稀土元素球粒陨石标准化配分型式为右倾型,Eu异常不明显;主量、微量及稀土元素等相关的构造环境判别结果均显示其具典型的火山弧花岗岩特征,结合区域上与一套岛弧型火山岩(草滩沟群)共生的特点,分析红花铺岩体形成于俯冲带的岛弧环境.红花铺岩体已获得(450.5±1.8)Ma的单颗粒锆石U-Pb侵位年龄,属晚奥陶世,揭示北秦岭西段加里东期存在板块俯冲作用.     

北祁连造山带晚奥陶世-泥盆纪构造演化: 碎屑锆石年代学证据

北祁连造山带晚奥陶世-泥盆纪处于同造山的构造背景.上奥陶统-泥盆系沿造山带不对称分布.上奥陶统-泥盆系碎屑锆石年代学特征显示, 造山带东段武威一带上奥陶统底部沉积物主要来自北祁连岛弧, 南部中祁连地块和北部华北板块的沉积物在上奥陶统上部才出现, 根据同沉积锆石年龄将中祁连地块和华北板块在东段初始碰撞的时间限定在470~450 Ma之间; 中祁连地块和华北板块的物质在造山带西段肃南一带被保存在下志留统, 地层中也有大量来自早古生代北祁连岛弧和同碰撞花岗岩的物质, 暗示造山带西段的碰撞时间在早志留世.而造山带东段下志留统中却仅有来自中祁连地块和华北板块的物质, 缺乏代表北祁连岛弧的早古生代碎屑锆石年龄, 对比上奥陶统-下志留统岩相分布和碎屑锆石年代学特征, 北祁连造山带的碰撞具有"东早西晚"的"斜向碰撞、不规则边缘碰撞"的特征, 而这种碰撞方式导致中祁连地块在造山带东段仰冲到北祁连岛弧之上, 阻止北祁连岛弧为盆地提供沉积物; 泥盆纪早期, 北祁连岛弧年龄在东段下、中泥盆统中重新出现, 结合志留系和泥盆系在造山带东、西两段的分布和变形特征推断, 泥盆纪早期北祁连造山带具有"东强西弱"的不均一隆升特征, 这种差异隆升特征是由"东早西晚"的"斜向碰撞、不规则边缘碰撞"引起的, 它导致了北祁连岛弧在造山带东段被重新剥露出地表, 同时来自早期中、上志留统以及同碰撞花岗岩的物质也被汇入盆地.河西走廊盆地性质经历了弧后盆地-弧后残留洋盆-前陆盆地的转换过程.      

北-中祁连过渡带龙王山花岗岩体与花石峡钨钼矿关系讨论

花石峡钨钼矿位于青海省东部的互助县,大地构造位置处于北祁连造山带南缘,为典型的矽卡岩型钨钼矿,其与岩浆侵入活动有关。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对花石峡钨钼矿区外围二长花岗岩体进行了年代学定年,获得(418.2±1.1)Ma U-Pb年龄。岩石地球化学特征显示为高钾钙碱性系列,轻稀土元素富集,重稀土元素较亏损,δEu为0.50～0.88,具弱负Eu异常。微量元素富集大离子亲石元素,而明显亏损高场元素和重稀土元素。地球化学特征表明,龙王山花岗岩是板块碰撞期阶段的产物,属I型花岗岩,岩浆来源于下地壳。龙王山花岗岩同位素的获取,表明花石峡钨钼矿的成矿时代与岩浆侵入时间相近,为晚志留世。龙王山二长花岗岩为该矿提供了热源和物源。     

北祁连山中段北大坂岩体成因及构造环境讨论

运用岩石学的研究方法对出露于北祁连造山带中段北大坂一带的北大坂岩体进行岩石及元素分析结果表明:其岩性为斑状粗粒二长花岗岩、粗中粒二长花岗岩及中细粒二长花岗岩,含少量黑云母、角闪石及榍石,属钾质钙碱性花岗岩类;主量元素w(SiO2)=63.66%～74.38%,w(K2O)/w(Na2O)=2.61～3.31,总体为高钾钙碱性弱过铝质花岗岩,岩石富集LILE元素(Rb,Th,K等),亏损HFSE元素(Y,Yb,Ta,Nb等),稀土元素分配模式为轻稀土富集型,具中等负Eu异常(δEu=0.59～0.82)。微量、稀土元素分配模式与北祁连西段的金佛寺岩体(碰撞型花岗岩)基本一致。单颗粒锆石U-Pb年龄为414Ma±4Ma,综合分析认为北大坂岩体形成于同碰撞末-后碰撞初期的构造转换期,岩浆源区为下地壳。     

甘肃天水地区早古生代黄门川花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及构造意义

甘肃天水地区黄门川花岗闪长岩体位于北祁连造山带东端,侵位于晚奥陶世陈家河群中酸性火山岩系中,岩石学和地球化学特征表明其具有壳幔岩浆混合的特点。对黄门川花岗闪长岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明该花岗闪长岩体的年龄为440.5Ma±4.4Ma,形成于早志留世。地球化学特征表明,黄门川花岗闪长岩体属于中钾钙碱性系列,具I型花岗岩的特征。构造环境判别表明其形成于安第斯型大陆边缘弧。综合区域地质背景,认为祁连造山带东端在早古生代期间发育有有限洋盆,洋盆向北俯冲消减产生大量弧岩浆岩。对进一步研究祁连与秦岭造山带构造交接部位早古生代的构造格局、演化等大陆动力学问题具有重要意义。     

贺兰山地区中奥陶统樱桃沟组物源及构造背景分析

鄂尔多斯盆地西缘贺兰山地区的樱桃沟组发育一套夹有碳酸盐滑塌重力流沉积的陆源碎屑岩。由于缺少可靠的物源数据,对早古生代鄂尔多斯盆地西缘的构造背景尚未有定论。本文对樱桃沟组碎屑岩进行了地球化学及岩石学分析,砂岩碎屑组分特征表明,该组源区大地构造背景为再旋回造山带。常量元素和微量元素地球化学特征表明樱桃沟组的物源呈现双物源的特点。更进一步,樱桃沟组的稀土元素配分模式对比表明了樱桃沟组碎屑岩的物源来自阿拉善古陆和/或北祁连造山带。综合分析砂岩的常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征,经构造判别图解,认为樱桃沟组物源区主要为主动大陆边缘,也有来自被动大陆边缘的信息,表明贺兰山地区业已受到北祁连早古生代造山带的影响。樱桃沟组与研究区周缘造山带稀土元素配分模式对比研究显示,前者与其北西部阿拉善古陆和南西部北祁早古生代连造山带花岗岩露头稀土元素配分模式一致,均表现为轻稀土富集,重稀土亏损的右倾模式,具有轻微的Eu负异常和明显的Tm负异常,结合中奥陶世鄂尔多斯西缘古水流和碎屑锆石年龄分布特征,认为樱桃沟组的物源主要来自祁连造山带,部分来自阿拉善古陆。     

北祁连东段冷龙岭地区毛藏寺岩体和黄羊河岩体的岩石成因及其构造意义

文中研究了北祁连东段冷龙岭地区毛藏寺岩体和黄羊河岩体的年代学、地球化学和Sr-Nd同位素组成。毛藏寺岩体主要岩石类型为花岗闪长岩。锆石U Pb定年获得花岗闪长岩岩浆结晶年龄为（424±4） Ma。花岗闪长岩具有高的Mg#（约55）,K2O/Na2O=0.77~0.91,A/CNK=0.92~0.94,表明岩石属准铝质。在微量元素组成上,花岗闪长岩富集LILE、亏损HFSE,轻重稀土分异明显［(La/Yb)N=16.9~19.5］,具有弱的Eu负异常（Eu/Eu*=0.75~0.83）;花岗闪长岩具有ISr=0.706 3~0.706 5,εNd(t) =-1.5~-1.1,TDM=1.10~1.16 Ga。这些地球化学特征和Sr Nd同位素组成表明,花岗闪长岩岩浆源区为基性下地壳变玄武质岩石,但在成岩过程中有少量幔源物质的加入。黄羊河岩体主要由钾长花岗岩组成,其岩浆结晶年龄为（402±4） Ma。岩石富碱（K2O+Na2O=6.91‰~7.66%）,K2O/Na2O>1,A/CNK=0.97~1.05。钾长花岗岩富集LILE及HFSE,轻重稀土元素分馏中等［(La/Yb)N =10.6~17.8］,并具有明显的负Eu异常（Eu/Eu*=0.43~0.68）,表明钾长花岗岩具有铝质A型花岗岩的地球化学特征。钾长花岗岩具有ISr=0.710 3~0.711 3,εNd(t)=-6.7~-6.0,TDM=1.46~1.55 Ga,反映岩浆主要来自地壳中长英质物质的部分熔融。冷龙岭地区花岗岩类的岩石成因及其岩浆演化揭示了北祁连山造山带从加里东早期的挤压构造体制向加里东晚期的伸展构造体制的演化。这些花岗岩类形成于碰撞后构造背景,岩浆的产生可能与俯冲的北祁连洋板片的断离作用有密切联系。     

阿尔金断裂带东段古生代花岗岩浆作用及其大陆动力学意义

造山带花岗岩浆作用一直是地学的重要研究方向, 它记录了地球动力学深部过程的信息, 开展深入的研究工作可以更好的了解板块汇聚环境的陆壳生长和再造以及壳幔之间的相互作用。北祁连造山带是一典型的早古生代造山带, 先后经历了洋盆的打开到闭合, 敦煌地块则是主要由前寒武纪TTG片麻岩和变质表壳岩组成。北祁连造山带和敦煌地块分别位于阿尔金断裂带东段的东南侧和西北侧, 且均出露有大面积的古生代花岗岩体。本文以阿尔金主断裂两侧产出的花岗岩类为研究对象, 涉及北祁连造山带中的赵家庄二长花岗岩, 石包城复式岩体(花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩)和红柳河花岗岩, 敦煌地块中的党河水库花岗闪长岩、沙枣园二长花岗岩、安盆沟复式岩体(正长花岗岩和花岗岩)以及小草湖似斑状花岗岩。通过对上述花岗岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素的研究, 取得了新的认识:     

拉萨地体北部永珠地区早白垩世岩浆岩地球化学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

拉萨地体北部出露大面积早白垩世岩浆岩,对它们的成因和形成机制的研究,有助于揭示拉萨地块白垩纪时期的岩浆作用过程及动力学背景.通过岩石学、地球化学和同位素地质学方法对拉萨地体北带永珠地区早白垩世中-酸性岩浆岩进行了研究.结果显示黑云母二长花岗岩、流纹岩和安山岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为118±1.0 Ma、121±0.8 Ma和115±0.8 Ma,代表了其侵入和喷出时代.黑云母二长花岗岩、花岗斑岩和流纹岩为高钾钙碱性过铝质-强过铝质岩浆岩（A/CNK=1.01~1.35）,亏损高场强元素Nb、P、Ti和大离子亲石元素Ba、Sr,富集大离子亲石元素Rb、K和放射性元素U、Th;稀土配分图显示LREE富集,HREE近平坦,Eu明显负异常,为形成于大陆边缘的岛弧岩浆岩特征.黑云母二长花岗岩和流纹岩的锆石Hf初始比值ε_Hf（t）分别为-1.21~3.01和-0.68~5.35,对应的两阶段模式年龄分别为0.99~1.26 Ga和0.84~1.22 Ga,为壳幔混源岩浆.安山岩为高钾钙碱性,亏损Nb、Ta、P、Ti、U和Sr,富集Rb、K和Th,稀土配分图显示LREE富集,HREE近平坦,Eu轻微负异常,为形成于大陆边缘弧的岩浆岩.结合前人研究成果,分析认为永珠地区早白垩世岩浆岩形成于班公湖-怒江特提斯洋壳南向俯冲作用下的大陆边缘弧环境,由俯冲的班公湖-怒江中特提斯洋板片在深部脱水熔融,进而诱发上覆地幔楔部分熔融形成基性岩浆上涌,导致下地壳物质发生部分熔融形成酸性岩浆,它们在上升过程中按不同比例混合,形成中性和酸性岩浆侵入到地下或喷出地表,形成侵入岩和火山岩.      

大兴安岭北段喀喇其花岗斑岩体地球化学特征、锆石U-Pb年龄及构造背景

本文对大兴安岭北部喀喇其花岗斑岩体进行了岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学的研究,探讨了其形成的构造背景。结果表明:喀喇其花岗斑岩体锆石U-Pb年龄为132 Ma±1 Ma,表明其形成时代应为早白垩世晚期;岩石具有高钾钙碱性系列,过铝质特征;稀土元素属于轻稀土富集型,分布模式为右倾、左陡右平型式,具有较明显的Eu负异常特征。认为该花岗岩为铝质A型花岗岩,属于地壳岩石部分熔融的产物;该期岩浆侵位活动受蒙古—鄂霍茨克构造体系影响,形成于后造山大陆弧或后碰撞弧环境。     

粤东晚三叠世小水组——早侏罗世金鸡组古气候及构造背景的矿物和地球化学记录

对揭西灰寨剖面上三叠统小水组和惠州黄洞剖面下侏罗统金鸡组采集的泥岩和砂岩样品进行了全岩分析和ICP-MS微量、稀土元素测试和矿物成分分析,根据元素含量及其比值的变化,提出了粤东揭西地区晚三叠世小水组和惠州地区早侏罗世金鸡组水体整体为还原、厌氧环境,以干燥炎热气候为主。小水组w(∑REE)较大,轻稀土富集(LREE/HREE为10.86和15.63),重稀土较稳定(w(∑HREE) 为6.09×10^-6和7.99×10^-6),Eu负异常(δEu为0.67和0.87);金鸡组轻稀土富集(LREE/HREE=7.29~10.03),重稀土较稳定(w(∑HREE)为(15.39~19.72)×10^-6),Eu负异常(δEu=0.59~0.65)。泥岩稀土元素分布模式图和源岩判别图解显示,小水组和金鸡组源岩来自上地壳的沉积岩、花岗岩和玄武岩,小水组下部样品沉积物源岩较上部要深,金鸡组上部沉积物源岩较中下部要深。Dickinson图解、K₂O/Na₂O-w(SiO₂)、Zr-Th、La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10判别图解和稀土元素特征值显示,晚三叠世揭西地区的构造背景为弧后伸展盆地,有被动大陆边缘特性,但也有大陆岛弧(由安第斯大陆边缘弧转变而来)的特性,其物源来自火山弧造山带。早侏罗世黄洞地区为弧后挤压盆地,具有被动陆缘特性,沉积物物源来自于切割的岩浆弧。     

班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区中酸性侵入岩的成因及其对区域构造演化的指示

班公湖-怒江缝合带西段出露大量中酸性侵入岩,为特提斯洋俯冲、拉萨地块与羌塘地块碰撞造山过程中岩浆响应的重要组成部分。本文对该缝合带西段阿翁错地区的闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩进行了详细的岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩成岩年龄分别为119.3±1.8 Ma、114.7±1.4 Ma和103.2±1.3 Ma。岩石地球化学特征显示中酸性侵入岩属高钾钙碱性系列,具准铝质-弱过铝质I型花岗岩特征;其LREE分馏程度较高,而HREE近于平坦,存在Eu负异常;富集Rb、La等大离子亲石元素和Th、Zr、Hf等高场强元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具有岛弧岩浆岩的特征。研究结果表明在早白垩世晚期(103.0±1.3 Ma)班公湖-怒江特提斯洋壳仍在向北俯冲于南羌塘地块之下,随着俯冲深度增加,大洋板片发生大规模脱水,释放的流体交代地幔楔并引发其部分熔融,产生的幔源岩浆向上运移,与下地壳物质不同比例混合形成了闪长岩和花岗闪长岩;而花岗岩主要由古老下地壳物质部分熔融形成,并有少量地幔物质的参与。     

青海泽多桌肉地区花岗闪长岩与暗色包体地球化学特征及成因

青海泽多桌肉地区花岗闪长岩中发育大量暗色闪长质包体。通过对花岗闪长岩(寄主岩石)与暗色包体的地球化学研究发现,花岗闪长岩(寄主岩石)的SiO_2含量为w(SiO_2)=61.61%~68.80%,A/CNK=0.91~0.99,属于偏铝质钙碱性花岗岩特征;暗色包体中发育针状磷灰石,暗色包体的SiO_2含量为w(SiO_2)=52.66%~66.99%,碱度率AR=2.08~2.26(大于1),里特曼指数σ=1.89~8.67,固结指数SI=16~24.74,属过铝质钙碱性花岗岩。稀土元素分析显示,花岗闪长岩稀土总量w(ΣREE)=117.44×10~(-6)~265.68×10~(-6);暗色包体稀土总量w(ΣREE)=184.05×10~(-6)~342.11×10~(-6),总量高于寄主岩石;暗色包体和寄主花岗岩有着相似的稀土元素配分模式,显示轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土元素分馏明显的特征。微量元素分析显示,暗色包体微量元素的分布型式与寄主岩微量元素特征基本一致,大离子亲石元素K、Rb、Ba相对富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf相对亏损,反映了岩浆混合作用的特征。在花岗闪长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为202.49 Ma±0.63 Ma,属晚三叠世。表明泽多桌肉花岗闪长岩属于晚三叠世以来的造山带伸展崩塌造成岩石圈较快速减薄以及幔源岩浆底侵作用的发生,并导致地壳岩石接近熔融温度产生壳源岩浆而成岩。     

Discovery of the Early Paleozoic Boin Sum‐Ordor Sum Island Arc in the Hadamiao Gold Ore District,Inner Mongolia and its Significance to the Evolution of the Paleo‐Asian Ocean

Early Paleozoic granodiorite has been identified on the northern margin of the North China craton in the east section of the central-Asian orogenic belt, which was previously known as early Indosinian in age. By using the LA-ICP-MS method, the obtained zircon U-Pb age is 445.6±2.7 Ma, which represents the crystallization age of the granodiorite. The granodiorite near the east of the large-sized Bilihe gold deposit is of the tholeiite series with low potassium. It is quasi-aluminous I-type granite, enriched in sodium (Na2O/K2O=7.29-9.77) and magnesium (Mg#=0.51-0.67). The ΣREE value is relatively low, obvious differentiation is shown between LREE and HREE and within LREE, and the Eu anomaly is low and negative (δEu=0.74-0.91). In the primitive-mantle normalized spider diagrams of trace elements, the granodiorite is relatively rich in LREE and LILE (Ba, Sr, Th), and strongly depleted in HFSE (Nb, Ta, Ti and P), which shows features of subduction zone components (SZC). In the discrimination diagrams of tectonic settings of granite for Rb vs. (Nb+Y), Rb vs. (Ya+Ta), La/Nb vs. Ba/Nb and Th/Nb vs. Ba/Nb, the granodiorite exhibits typical features of island arc granite. The normalized values of K and Rb are extremely low, while the values of Sr and Eu are very high, which are similar to those of island arc magma that has undergone metasomatism of fluid from the oceanic crust. The granodiorite is relatively depleted in εHf(t) (5.1-7.1) and low in εHf(t) model ages (1089-921 Ma). In the εHf(t) vs. age (T) diagram, the distribution area of the granodiorite is accordant with the field of the Xing’anling-Mongolia orogenic belt, which indicates that the magmatic sources are mainly the mixture of partial melting of wedged mantle subjected to metasomatism of fluid from the oceanic crust and young substance from the crust. The granodiorite is similar to the felsic arc magma in the Damao Banner, Bate Obon, Boin Sum and Ordor Sum regions, and they altogether constitute an early Paleozoic accretionary island arc magmatic belt on the northern margin of the North China craton. A number of early Paleozoic zircons trapped in late Paleozoic intrusions in the Hadamiao and Bilihe regions and the discovery of the early Paleozoic island arc magmatic belt near the east of the Bilihe gold deposit suggest that the late Paleozoic volcanic-intrusive rocks have a basement of early Paleozoic arc accretionary complexes. This is just the evident of the multiphase subduction and accretion model of the Paleo-Asian Ocean (PAO). Paleozoic structures and magmas on the northern margin of the North China craton are shown from south to north as the late Paleozoic Andes-type arc magmatic belt in the Inner Mongolia plateau, the Chifeng-Bayan Obo fault and the late and early Paleozoic arc magmatic belt, which shows that after the early Paleozoic arc-continent collisional orogeny and at the stage of the late Paleozoic accretionary orogeny, the PAO plate was likely to continuously pulsate and underthrust beneath the early Paleozoic island arc accretionary complex belt and its front, i.e. the North China craton. During the early Paleozoic collisional orogeny, the PAO plate might not experience large-scale breakup or delamination. The characteristics of the early Paleozoic island arc accretionary complex basement have a significant control on late Paleozoic diagenesis and metallization in the Hadamiao and Bilihe gold concentrated areas.