大兴安岭—太行山重力梯度带以西的第四纪火山活动

中国东北部(包括东北三省和内蒙东部)是我国第四纪火山最主要的分布区,火山活动主要沿松辽盆地东西两侧分布:东侧沿郯庐断裂带及其以东到中朝边境,自北往南有镜泊湖(小北湖)火山群、长白山火山群、龙岗火山群、宽甸火山群等;西侧主要沿大兴安岭—太行山重力梯度带以西至中蒙边境,自北往南有北部诺敏河火山群和绰尔河—哈拉哈河火山群,中部阿巴嘎火山群和达里诺尔火山群,南部大同火山群和乌兰哈达火山群,整个火山带延伸上千公里。该重力梯度带以西的第四纪火山占中国东北部第四纪火山活动的半壁江山,主要由单成因火山组成(个别达亚布里尼式),少则几十座,多则200余座,如阿巴嘎火山群向北延入蒙古达里干加,构成亚洲东部面积最大的新生代火山区。昙花一现和打一枪换个地方可以形容上述单成因火山之喷发特点,由于年代新和免遭后期的改造与破坏(人为破坏除外),它们大多保留了较好的火山锥体和火山地貌特征,成为第四纪火山之重要地质标志。上述火山活动延续到全新世,成为我们开展活动火山监测与研究、探讨大陆内部火山活动构造背景与成因机制的理想场所,它们所带来的深部信息(火山岩及其尖晶石橄榄岩和石榴石橄榄岩捕虏体),还是我们获取大兴安岭—太行山重力梯度带东西两侧和华北克拉通与兴蒙造山带南北两个大地构造单元岩石圈差异演化的重要窗口(樊祺诚等,2015)。火山岩和地幔橄榄岩捕虏体的研究表明,大兴安岭—太行山重力梯度带东西两侧与南北方向上岩石圈性质均存在差异(徐义刚等,2006;赵勇伟等,2012;Zhao et al.,2014;陈生生等,2012;樊祺诚等,2008,2015)。地球物理探测资料也显示,太平洋板块的西向俯冲触发软流圈的上涌,并且部分岩浆可能起源于处在地幔过渡带(~600 km)的停滞板块(Zhang et al.,2012),横向上已经到达重力梯度带附近(Zhao et al.,2011;Li et al.,2013)。新近从华北克拉通西部北缘与兴蒙造山带南缘接壤的乌兰哈达玄武岩的元素和同位素示踪,均显示其岩浆源区橄榄岩具有碳酸盐化的趋势,不能排除碳酸盐化熔体的贡献,是否与太平洋板块向西俯冲所携带的沉积物或流体有关还待证实(Fan et al.,2014)。毫无疑问,太平洋俯冲板块向西俯冲对中国大陆之下软流圈与岩石圈的影响,势必在中国东部中—新生代火山岩中留下印记,需要地质、地球化学与地球物理的协同探索。     

内蒙古乌兰哈达第四纪火山时空分布与构造控制

乌兰哈达第四纪火山群位于内蒙古中部、华北克拉通北缘,大体上处于大兴安岭—太行山重力梯度带与华北克拉通—中亚造山带界线交汇区域,行政区划上属于乌兰察布市察哈尔右翼后旗。该火山群周围发育大量的新生代地堑盆地、活动强烈的断层以及广泛分布的火山岩。火山群西侧是新生代河套断陷盆地,东侧是上新世—第四纪商都盆地。区域内EW向断层与NNE向断层第四纪以来活动明显。火山群周围有大面积分布的晚渐新世—第四纪形成的集宁玄武岩(汉诺坝玄武岩)。长期以来,乌兰哈达火山群被归入集宁玄武岩;近年来,这一火山群中陆续发现晚更新世—全新世火山活动的证据,逐渐成为火山研究的热点。乌兰哈达火山群由8座火山组成,即红山、火烧山、那明山、北炼丹炉、中炼丹炉、南炼丹炉、黑脑包和北尖山。这些火山大多具有多个火山口和锥体,共由20个火山锥组成,其中包括17个火山渣锥,3个熔岩锥。12个火山渣锥底部直径为60~160 m,另外5个渣锥底部直径为300~680 m,熔岩锥底部直径为70~90 m。这些火山锥形成NE和NWW两个线性排列。初步的火山岩K-Ar测年研究表明,红山、火烧山和黑脑包3个火山形成于0.22~0.36 Ma,属中更新世晚期。其他火山的风化程度明显较弱,尤其是北炼丹炉、中炼丹炉、南炼丹炉和北尖山,这4座火山保存着较为完整的锥体,熔岩流表面裸露,喷气锥、绳状熔岩、结壳熔岩这些熔岩流动过程中形成的独特地质景观得以保留,表明它们形成时代较晚,推测火山喷发时代在晚更新世—全新世。由此推断乌兰哈达火山群有早晚两期火山活动:中更新世晚期火山活动主要发生在NWW走向的乌兰哈达—高勿素深断裂附近,火山喷发规模较小,喷出熔岩也相对较少;而晚更新世—全新世喷发的火山主要在NE走向的线性排列上,这一规律连同新发现的NE向的喷发裂隙支持在这一方向上存在断裂构造。基于以上认识,我们提出,区域上NE向的主压应力作用在NWW走向的乌兰哈达—高勿素深断裂上,使其形成左旋逆走滑,并衍生出NE走向的张裂,这些NWW走滑断裂与NE张裂一起控制了乌兰哈达第四纪晚期火山活动的时空分布。     

内蒙东部晚第四纪火山活动与新构造

本文所指的晚第四纪包括晚更新世和全新世。内蒙东部晚第四纪火山活动强烈,北起大兴安岭北部的鄂伦春诺敏河火山群、经阿尔山-柴河、锡林浩特-阿巴嘎火山群,南抵察右后旗乌兰哈达火山群,断续延伸约1000km,分布着约390余座大小不一、形态各异的火山,构成了内蒙东部壮观的北北东向第四纪火山喷发带。火山类型包括玛珥式、夏威夷式、斯通博利式、亚布里尼式和冰岛式,以斯通博利式最为发育。爆破式火山作用包括射汽、射汽-岩浆爆发和岩浆爆发。火山岩类型主要为碱性玄武岩及其火山碎屑物(岩),火山岩具初期裂谷构造属性。火山活动主体受北北东向基底断裂控制,但就具体火山群而言,又多处于北东和北西向基底深断裂交会处。区内新构造与火山活动密切相关,深部岩浆的上侵,可能是控制本区新构造活动的主因。尤其是全新世火山的空间展布,显示了内蒙东部新构造的活动性。     

房山岩体的岩浆混合成因:矿物的原位微区Hf、Nd同位素证据

房山岩体位于华北克拉通东部,从大地构造背景上来说,位于燕山板内造山带与太行山重力梯度带的交汇部位,它的侵位可能与燕山造山带的隆起或太行山重力梯度带的形成有关.房山岩体作为华北克拉通东部大面积晚中生代花岗岩的一个典型岩体,为典型的岩浆底劈、上涌形成的穹窿(Doming).     

内蒙达里诺尔火山群晚第四纪火山地质特征与岩浆裂隙通道研究

达里诺尔火山群位于中亚造山带中部以及大兴安岭-太行山重力梯度带中部的西侧。该区拥有上百座第四纪火山,其中不乏全新世仍有过喷发的年轻火山。本文选取以鸽子山、锡塔特乌拉等形成时代最晚,推测形成于中更新世晚期至全新世的晚第四纪火山作为研究对象,从火山锥形貌和定向排列两方面推断岩浆补给裂隙通道的几何特征。结果发现,这些火山具有较为一致的NE和NEE两个方向的裂隙通道。这些方向与区域构造最大主压应力方向相近。本文提出在NE向区域主压应力作用下,在研究区域发生NEE走向的左行剪压走滑。在这个走滑带上,瑞德尔断裂提供岩浆补给裂隙通道。而局部连通瑞德尔断裂的断裂提供了NEE向通道。     

太行山-大兴安岭构造岩浆带中生代侵入岩Nd、Sr、Pb同位素特征及物质来源探讨

太行山-大兴安岭构造岩浆带是中国东部中生代大规模岩浆活动的集中区，它纵跨华北克拉通和兴蒙海西造山带两个大地构造单元，既是我国东部规模最大的北北东向深大断裂带之一，又是我国东部北北东向延伸的地壳厚度陡变带与重力异常高梯度带，因而具有十分重大的地质意义。本文针对研究区在中生代岩浆活动物质来源认识方面的不足，首次对太行山-大兴安岭整个构造岩浆带40余个代表性岩体的Nd、Sr、Pb同位素地球化学特征进行了全面系统的研究，发现不同区段(南、北太行山地区、大兴安岭中-南地区)、不同侵入期次(早、中、晚)岩石具有明显不同的Nd、Sr、Pb同位素特征，可以推断其岩浆源区性质各不相同：南太行山地区基-中性岩浆均来源于富集地幔储库；北太行山地区早期基-中性岩浆主要来源于富集地幔的部分熔融；中期中-酸性岩浆来源与下地壳关系密切；晚期富碱质中-酸性岩浆来源可能与下地壳、甚至中地壳物质有关；大兴安岭地区中-酸性岩浆来源与亏损地幔关系密切，可能源自与亏损地幔有联系的年轻的下地壳。由此表明，中生代华北克拉通地区岩石圈地幔为富集地幔，而兴蒙造山带地区岩石圈地幔则为亏损地幔。此外，根据岩石的Nd模式年龄，初步认为2543～1485Ma可能指示华北克拉通岩石圈地幔发生富集作用的时间，而983～540Ma则可能为大兴安岭地区地壳生长的一个重要时期。     

华北板块北缘解放营子地区发现～2.61Ga斜长角闪岩

正1研究目的(Objective)华北板块北缘作为华北克拉通北部与中亚造山带东南段(兴蒙造山带)构造单元邻接部位,保存了大陆裂解、被动大陆边缘、活动大陆边缘等多个地质演化阶段记录,聚焦了诸多学者关注。前人虽然对其做了大量工作,但对于华北克拉通北界构造位置还存在诸多争议:(1)华北克拉通北界为赤峰—开源断裂;(2)华北克拉通北界位于赤峰—开源断裂     

内蒙古阿巴嘎地幔岩捕掳体与岩石圈地幔性质探讨

阿巴嘎地区新生代地幔捕掳体岩性主要为尖晶石二辉橄榄岩,矿物组成有橄榄石(Fo89-91)、单斜辉石(Wo43-49En44-49Fs3-11)、斜方辉石(Wo0.7-2.2En88-91Fs8-11)和铬尖晶石(Cr6#-20)。橄榄岩结构以碎斑结构为主,除此还可见海绵边结构、重结晶结构、粗粒结构和变晶结构,部分橄榄石发育膝折带和伊丁石化现象,这些特征暗示该区地幔经历了较强烈的熔体-岩石圈相互作用和复杂的演化过程。大地构造位置上,阿巴嘎与大兴安岭哈拉哈河-绰尔河及五大连池-科洛同处在兴蒙造山带上,但阿巴嘎表现出与华北克拉通西部北缘相似的热状态及饱满型-过渡型的岩石圈地幔性质,区别于大兴安岭中部具有古老残留的岩石圈地幔,暗示着兴蒙造山带之下的岩石圈地幔存在时空上的不均一性。而这种大尺度岩石圈地幔的不均一性可能与软流圈-岩石圈相互作用程度、上地幔复杂的地质演化及兴蒙造山带内部不同块体的活动强度、时间等性质有关。     

太行山—大兴安岭东麓碱性侵入岩年代学和锶、钕、铅同位素特征及其意义

太行山—大兴安岭东麓碱性侵入岩带纵贯华北地台和内蒙海西地槽褶皱系两个大地构造单元,又处于我国东部太行山—大兴安岭地壳厚度陡变带和重力异常高梯度带之东侧,受NNE向超壳深大断裂的控制。该带中碱性岩体有20多个,但出露面积较大、研究较多、具有代表性的有以下6个碱性岩体(由南到北):河南安林地区九龙山霞霓正长岩体、河北永年洪山辉石正长岩体、易县紫荆关石英正长岩体、北京雾灵山正长岩—石英正长岩体、内蒙扎鲁特旗巴尔哲碱性花岗岩体、黑龙江碾子山正长岩—碱性花岗岩体。     

根据形成地质作用对中国大陆岩石圈作构造分区

在综合评述前人关于大陆板块内部大地构造单元划分的基础上,讨论了以大陆岩石圈地质作用序列对亚欧大陆板块内部二级大地构造单元划分的准则与方法。相邻单元之间地壳生成演化作用序列不同,造成地层和岩石圈构造属性不同。基于板块运动的规律,可以根据地层和构造属性不同特征推断构造单元演化作用序列,并依据岩石测年资料划分大陆岩石圈构造单元。据此,大陆板块可划分为四个二级构造单元,包括克拉通、大陆碰撞造山带、大陆俯冲增生带和叠复构造单元。中国大陆板块的克拉通包括华北、扬子、塔里木和华夏四个;大陆碰撞造山带包括天山—西拉木伦河、昆仑—秦岭—大别、喜马拉雅、萍乡—江山—绍兴和台湾五个。大陆俯冲增生带包括吉黑、准噶尔、柴达木祁连、羌塘—拉萨—松潘和江南五个。这种分区同时把形成时代和区域构造形成地质作用作为区划的主要根据,体现了构造单元的基本属性。     

大同盆地第四纪火山与盆地内地震活动的关系

一、引言在第四纪地质时期,火山活动和地震活动是威胁人类生存的两大自然灾害,这两种灾害形式有着明显的区域分布规律,搞清它们的活动特点与区域构造背景的关系,对于预报和减灾工作有着重要意义. 大同第四纪火山位于大同盆地东部的大同县和阳高县境内,由30多个小火山组成火山群.自1989年大同—阳高6.1级地震发生以来,该区中小地震频频发生.本文试图在搞清其构造活动的背景上,探讨该区第四纪火山活动和地震活动的内在联系.     

内蒙古不同时代花岗岩类Nd、Pb同位素特征及其地质意义

内蒙古地区连接兴蒙造山带和华北板块两个具不同演化历史、不同性质的大地构造单元。通过分析内蒙古地区华北板块和兴蒙造山带不同位置出露的从太古宙至中生代晚期连续分布的30件花岗岩类样品的Sm Nd同位素及Pb同位素,对比了华北板块与兴蒙造山带不同时代花岗岩类的Nd、Pb同位素性质的差异,揭示了两个构造单元的演化过程。华北板块花岗岩的Nd模式年龄分布于中元古代前,从不同时代花岗岩的Nd同位素特征可见华北板块具有太古宙、晚古生代和早中生代(三叠纪)3期地壳增生历史;兴蒙造山带花岗岩的Nd模式年龄出现于古元古代之后,集中于新元古代和早古生代,其花岗岩的Nd同位素特征表明从新元古代至中生代,该区均具有较显著的地幔物质的注入。兴蒙造山带花岗岩类初始Pb同位素含量总体高于华北板块。晚古生代华北板块花岗岩类可能接受兴蒙造山带物质的直接或间接的贡献。至中生代,华北板块和兴蒙造山带作为一个统一的整体演化。     

中国东北地区主要地质特征和地壳构造格架

中国东北地区位于亚洲大陆东缘,发育中国乃至地球上最古老的地质记录、多个时代的古洋岩石圈残片和活动陆缘及陆间碰撞岩浆岩带,具有独特的盆山-山脉相间地貌特征,蕴藏着丰富的自然资源。迄今为止,对于该区古生代构造单元如何划分,一直存在截然不同的认识;对于该区中生代以来的构造格架,缺乏系统的论述。本文在简要介绍现今不同山脉和盆地等地理单元地质特征的基础上,基于断裂构造和地貌特征等方面的资料,把该区新生代构造单元划分为大兴安岭、小兴安岭、阴山-燕山和长白山等4个隆起带,海拉尔-锡林浩特、松辽、三江-兴凯湖和下辽河等4个断陷带。基于岩浆活动和沉积盆地分布,结合区域地球动力学背景,提出了该区晚三叠世至中侏罗世、晚侏罗世、早白垩世早期和早白垩世晚期至古新世等不同阶段构造单元划分的初步方案。基于对已有资料的综合研究,对该区古生代构造单元的特征、松辽盆地的基底组成、早古生代和晚古生代华北克拉通北部边界的位置以及古生代洋盆演化及结束时间等重大地质构造问题,进行了初步探讨,提出了阴山-燕山地区在古生代晚期由克拉通转化为陆缘活化造山带;松辽盆地基底具有与周缘造山系相同的地质组成;该区古生代构造单元是陆缘造山带与碰撞造山带的复合而不是地块拼贴;该区在二叠纪晚期遭受了碰撞造山并在华北北缘形成了高耸的近东西走向的碰撞造山带等新认识。根据洋岩石圈残片和古陆缘岩浆岩的分布,把该区古生代构造单元划分为大兴安岭、阴山-燕山、小兴安岭、张广才岭和老爷岭等5个造山系及华北克拉通,简要介绍了不同造山系的地质特征。     

华北克拉通北缘及邻区前燕山期主要地质事件

近年来,华北克拉通北缘及邻区的研究进展集中在前燕山期的主要地质构造格架的廓清,以及晚中生代以来的构造岩浆事件和克拉通岩石圈减薄研究的深化。本文对前者的研究进展作评述和展望。华北克拉通自1.8～1.75Ga形成后,时有岩浆扰动。1.35Ga的基性岩床和岩墙群事件代表了华北克拉通与北美克拉通的裂解,说明华北克拉通曾经是哥伦比亚超大陆的组成部分。华北克拉通北缘大陆边缘的演化也应当从1.35Ga以后开始。早古生代时期,在华北克拉通以北的兴蒙造山带南部发育了白乃庙岛弧岩带,但此时华北克拉通依然记录的是稳定沉积。该岛弧岩带在早古生代末期可能通过弧-陆碰撞形式增生到华北克拉通北部边缘。早中泥盆世期间,在华北克拉通北缘发育了年龄为410～380Ma的碱性杂岩,可能与弧陆碰撞后的伸展有关。从晚石炭世(～320Ma)开始,华北克拉通北缘发展为安第斯型活动大陆边缘,古亚洲洋向南俯冲在华北克拉通之下。在相邻的兴蒙造山带,古亚洲洋还存在向北的俯冲,形成了白音宝力道岛弧岩带。古亚洲洋沿索伦缝合带的最终闭合发生在二叠纪末—三叠纪初期。华北克拉通北缘大量～250Ma以来的后碰撞岩浆活动记录了这一拼合过程。晚三叠世—早侏罗世华北克拉通北缘发生大规模逆冲推覆。早侏罗世时期,华北克拉通北缘已经出现基底结晶岩系的广泛剥露。在燕山期构造岩浆作用之前,华北克拉通北缘的东西向构造格架基本奠定。     

关于东秦岭造山带秋树湾铜钼矿床找矿方向的一点思考

<正>秦岭造山带是中国乃至世界著名的多体制、多成因的复合型大陆造山带和贵金属、有色金属成矿带。秦岭造山带可分为华北克拉通南缘、北秦岭造山带、南秦岭造山带和扬子克拉通北缘等4个构造单元(李诺等,2007),东秦岭位于华北克拉通与扬子克拉通的邻接边缘以及它们之间的拼合带,即秦岭造山带的东段(卢欣祥等,2002)。东秦岭造山带在构造环境上与秦岭造山带一致,都经历了从太古宙到中新生代长达30亿年的地质演化。秋树湾铜钼矿床位于华北板块南缘,秦岭-大别山碰撞带的东     

内蒙锡林浩特鸽子山火山地质研究

鸽子山火山位于内蒙古自治区锡林浩特市东南,处于大兴安岭-大同新生代火山喷发带中段,是锡林浩特-阿巴嘎火山群中保存最为完好的一座玄武质火山。火山喷发物的分布面积约55km²,主要为降落火山渣、溅落熔结火山碎屑岩和熔岩流,成分主要为碧玄岩,晚期有少量的橄榄拉斑玄武岩,碧玄岩中含有较多二辉橄榄岩包体和辉石及歪长石巨晶。火山由锥体、熔岩流和火山碎屑席组成,锥体由早期的降落锥和晚期溅落锥复合而成。火山口经历多次塌陷而成为破火口。锥体西侧及北东侧出露两个仍保留了原始形态的熔岩溢出口,熔岩流类型为结壳熔岩,由多个岩流单元组成,局部地区的熔岩流中发育较多保存完好的喷气锥、喷气碟或喷气塔。火山碎屑席主要分布在锥体的东侧,厚度由锥体向外逐渐减薄。火山活动可分为早、晚两个阶段,早期为爆破式喷发,形成火山渣锥和碎屑席,属亚布里尼型喷发,晚期主要为溢流式喷发,形成溅落锥和大规模熔岩流,其活动时代为晚更新世末-全新世。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对鄂尔多斯盆地西南部晚古生代山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周缘地层年龄结构和地质历史事件,进而追寻盆地沉积物物源,推断盆地与造山带的盆山耦合过程。研究表明105个岩浆成因的碎屑锆石可分为4个年龄组段:(1)260~340 Ma,占总数的21.9%,推断物源主要来自北秦岭和西秦岭构造带;(2)370~470 Ma,占总数的24.8%,反映物源主要来自北秦岭、西秦岭构造带和北祁连造山带;(3)1600~2000 Ma,占总数的32.4%,指示物源来自北秦岭造山带、北祁造山带和华北板块;(4)2300~2600 Ma,占总数的15.2%,物源分别来自华北板块基底结晶岩系、北祁连构造带、北秦岭构造带和西秦岭构造带。研究区总体上具有来自北秦岭造山带、西秦岭造山带、北祁连造山带、兴蒙造山带及华北板块基底五个物源区,其中兴蒙造山带、北秦岭造山带和北祁连造山带为主要物源区。古生代碎屑锆石年龄证实了鄂尔多斯盆地西南部奥陶纪被动大陆边缘形成,志留纪—泥盆纪转化为陆-陆碰撞造山带,石炭纪—二叠纪逐渐由造山带转化为沉积盆地。     

华北克拉通南缘蓝田和牧护关花岗岩体：LA-ICPMS锆石U-Pb年龄及其构造意义

蓝田和牧护关花岗岩体位于华北克拉通南缘、东秦岭西北端,同时地处大兴安岭-太行山重力梯度带西侧,准确限定其侵位时代对于正确理解华北克拉通岩石圈减薄的时空分布特征及东、西秦岭中生代岩浆作用的时空分布均具有重要意义。蓝田岩体主要由巨斑状二长花岗岩和中细粒二长花岗岩组成,牧护关岩体主要由花岗闪长岩、二长花岗岩和富黑云母花岗岩组成。对其中主体岩性的锆石LA—ICPMSU—Pb定年结果表明,蓝田和牧护关岩体的侵位时代分别为（154±1）Ma和（151±2）Ma,说明它们是燕山期（晚侏罗世-早白垩世）岩浆活动的产物。蓝田-牧护关岩体以西的西秦岭广大地区印支期岩浆岩分布广泛,但迄今为止尚未发现燕山期岩浆活动的证据,相反在蓝田一牧护关岩体以东的华北克拉通南缘和东秦岭地区,燕山期侵入岩十分发育。秦岭造山带中生代花岗岩类侵位时代的系统差异表明,东秦岭和西秦岭自晚侏罗世以后受不同的构造背景控制。一般认为,西秦岭印支期岩浆岩与扬子和华北板块的碰撞拼合有关,而东秦岭燕山期岩浆岩则与华北克拉通岩石圈减薄或太平洋板块向欧亚大陆的俯冲有关。因此,蓝田和牧护关岩体可能代表了滨太平洋构造一岩浆域和华北克拉通岩石圈减薄的西界。     

内蒙古锡林郭勒晚新生代熔岩台地40Ar/39Ar年代学研究

内蒙古锡林郭勒盟达里诺尔与阿巴嘎新生代大规模熔岩溢流火山作用形成数千平方千米的熔岩台地。本文利用⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学测试技术以及ALOS-DEM数据研究熔岩台地时空分布规律。达里诺尔与阿巴嘎火山作用早期都有大规模熔岩溢流形成熔岩台地,晚期单成因火山作用形成零散分布的火山渣锥。贝力克牧场平顶山高低两级熔岩台地分别形成于～2.5Ma和～1.1Ma,阿巴嘎火山群熔岩台地形成于约6.2～7.5Ma。本文提出区域剥蚀模型解释在火山群边缘常见的多级熔岩台地的成因。火山作用与当地特殊气候引发的区域剥蚀共同作用造成多级熔岩台地地貌。     

太行山-大兴安岭东麓晚中生代碱性侵入岩岩石地球化学特征及其意义

太行山—大兴安岭东麓晚中生代碱性侵入岩带由20余个碱性岩体组成,南北纵跨华北克拉通和兴蒙海西造山带两个大地构造单元,具有十分独特的地质意义。本文通过分布于不同大地构造单元的7个典型碱性岩体中各类碱性岩的主量、稀土和微量元素成分分析和综合研究,首次系统地讨论了该碱性岩带岩石地球化学特征及其时空分布规律,并在此基础上对该带碱性岩形成的大地构造环境、岩浆物质来源性质和深度的变化规律等重大地质问题开展了较全面的新探讨。分布于不同的大地构造单元的碱性岩岩石地球化学特征具有非常明显的差别,但呈现一定的空间变化规律:均属于铝过饱和的酸性岩类,以富碱高钾,贫钙、铁、镁为特征。空间上由南至北,岩石酸度呈增高的趋势,碱度随酸度增高而增高,而Al、Ca、Fe和Mg含量则呈降低的变化趋势。华北克拉通区碱性岩轻、重稀土分馏作用明显,但太行山南段岩石基本上无铕异常,而北段则以明显的铕负异常为特征,高Sr、Ba,贫Rb,普遍亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf;而兴蒙海西造山带内岩石稀土配分曲线呈特征的V字型,显示出较弱的轻、重稀土分馏作用和显著铕负异常;以贫Sr、Ba,高Rb,富集高场强元素为特征。由此推断,华北克拉通碱性岩浆来源可能与富集地幔物质关系密切,源区较深,而兴蒙造山带内岩浆来源则与富集地幔物质关系不大,源区相对较浅,该带碱性岩岩浆源区深度由南至北逐渐由深而浅。此外,认为该带碱性岩均形成于拉张环境。可能属于A1型花岗岩,形成于非造山板内裂谷或热点地幔柱环境。