华北地台前寒武花岗岩类,陆壳定化与克拉通形成

通过华北前寒武幻花岗岩类的研究,提出英云闪长岩和奥长花岗岩代表不成熟陆壳组成,Ｔ１,Ｔ２Ｇ１Ｇ２代表半成熟陆壳组成,花岗闪长岩和花岗岩代表成熟陆壳组成,讨论了大陆根的形成与性质。识别出华北地台内１０个太古陆核。讨论了中太古代初始陆核,新太古代陆核;新太古代末两个微大陆尺度的陆核的形成;早元古代两个成熟陆核的构造拼合并形成华北克拉通。     

河南省嵩山地区登封群研究的新进展

经重新研究,将原登封群分为３套岩石序列：（１）新太古代构造地层单位登封岩群,为变质表壳岩系,代表绿岩建造;（２）新太古代构造岩石单位,为变质侵入岩系;（３）古元古代侵入岩系。它们共同构成嵩山花岗岩—绿岩地体。新太古代岩石经历了嵩阳运动第一幕（约２．５Ｇａ）、第二幕（约２．２Ｇａ）和中岳运动（约１．９Ｇａ）３个重要变质变形期,据此建立的ｐ—Ｔ—ｔ—Ｄ轨迹显示花岗岩—绿岩地体变质变形与陆壳碰撞隆升过程有密切关系     

桑干地区早元古代花岗岩长石Pb同位素组成和锆石U-Pb年龄：变质与地壳熔融作用及构造-热事件演化

桑干地区大同－集宁一带孔兹岩系分布区有大量早元古代花岗岩发育。依据矿物组成和地质特征,这些花岗岩可分为两种类型：大规模的石榴石花岗岩和小规模的淡色花岗岩。花岗岩中长石Ｐｂ同位素组成显示,石榴石花岗岩是孔兹岩系部分熔融的直接产物,而淡色花岗岩不是孔兹岩系简单的部分熔融产物。石榴石花岗岩中锆石Ｕ－Ｐｂ一致年龄为１８３６±１８Ｍａ,代表石榴石花岗岩的形成年代。淡色花岗岩的锆石Ｕ－Ｐｂ一致线上交点年龄为１９１２±９８Ｍａ,形成略早。孔兹岩系２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ值整体上高于华北麻粒岩下地壳,具有上地壳的Ｐｂ同位素组成特征,其沉积原岩应该来自华北晚太古代形成的大陆地壳。根据深成岩浆作用和变质作用的年代学资料,可以确定桑干地区早元古代如下构造－热事件序列：小基性岩体侵入（２．２～２．３Ｇａ）、早期淡色花岗岩生成（２．１～１．９Ｇａ）、麻粒岩相变质作用、剪切作用和大规模石榴石花岗岩发育（１．８４Ｇａ）、伟晶岩的形成（１．８０Ｇａ）和基性岩墙群的出现（１．７７Ｇａ）。大规模石榴石花岗岩形成于构造－热事件峰期     

鲁乐地区早前寒武纪花岗岩类演化及大陆地壳生长

通过对太古宙和古元古代花岗岩成分判别分析,提出了鲁东地区早前寒武纪花岗岩类可能分为3期,第一期为中太古代TTG组合,发育不完全;第二期为新太古代T1T2G1组合,具有贫K2O的奥长花岗岩演化趋势;第三期为古元古代早期G2组合,仅具富K2O的钙碱性演化趋势。探讨了不同组合花岗岩的形成环境,新太古代T2T2G1组合为岛弧环境,古元古代早期为大陆碰撞环境;不同的花岗岩类岩石组合分别对应的陆壳成熟度为：T1T2G1组合为新生的初始不成熟陆壳,G2组合则为最终的成熟陆壳。鲁东早前寒武纪花岗岩类随时间从新太古代至古元古代早期的演化,记录了鲁东大陆地壳形成的完整的地质演化过程。     

鲁西地区早前寒武纪花岗岩类中镁安山质岩石系列(MA)的识别及大陆地壳生长

本文基于汇集的39个锆石SHRIMP和LA-ICP-MSU-Pb同位素年龄,186件岩石化学样品,并参考前人已有划分方案,提出鲁西地区早前寒武纪花岗岩类初步年代格架:(1)新太古代早中期(2741～2612Ma);(2)新太古代晚期(2563～2500Ma);(3)古元古代早期(2494～2435Ma)。探讨与之相对应的岩石组合和演化趋势:(1)英云闪长岩(T1)-奥长花岗岩(T2)-花岗闪长岩(G1),具奥长花岗岩演化趋势;(2)英云闪长岩(T1)-奥长花岗岩(T2)-花岗闪长岩(G1)-花岗岩(G2)-石英二长岩(QM),同时兼具奥长花岗岩演化趋势和钙碱性演化趋势;(3)花岗岩(G2)-石英二长岩(QM),具钙碱性演化趋势。基于SiO2-MgO和SiO2-FeO*/MgO关系,提出T1T2G1绝大部分具镁安山质岩石系列(MA)的性质,指示它们形成于洋俯冲环境,并结合岩石组合的类型,论证了第一、二、三期花岗岩类分别形成于岛弧、大陆边缘弧和大陆碰撞环境。进而认为,第一、二、三期花岗岩类代表了新生的初始不成熟陆壳,过渡性的半成熟陆壳和成熟的陆壳。这样,鲁西地区从新太古代早中期,经新太古代晚期,至古元古代早期的花岗岩类,记录了鲁西地区大陆地壳形成的完整的地质演化过程。     

辽宁鞍山-本溪地区中太古代花岗质岩石的成因--地球化学及Nd同位素制约

鞍山－本溪地区中太古代花岗质岩浆作用十分发育,形成了３．１Ｇａ立山细粒奥长花岗岩、３．０Ｇａ东鞍山片麻状花岗岩、３．０Ｇａ铁架山片麻状花岗岩和３．０Ｇａ弓长岭片麻状花岗岩等一系列花岗质岩石。岩石的εＮｄ（ｔ）分别为,立山奥长花岗岩（１０个样品）变化于－１．９６～４．２４之间,平均值为０．７６,东鞍山片麻状花岗岩（５个样品）变化于０．２６～２．７２之间,平均值为１．２６,铁架山片麻状花岗岩（５个样品）变化于－３．８５～－４．８３之间,平均值为－４．２８,弓长岭片麻状花岗岩（１个样品）为－２．５８。结合岩石的常量、微量和稀土元素特征,可以认为,立山奥长花岗岩和东鞍山片麻状花岗岩形成于地壳滞留时间不长的中酸性陆壳岩石的部分熔融,前者很可能有玄武质物质的参与。而铁架山片麻状花岗岩和弓长岭片麻状花岗岩则来自于成熟度很高的早期陆壳物质。由此可以推断,鞍山－本溪地区在中太古代以前陆壳基底就有了相当的规模,并具有很长的地壳演化历史。     

华北克拉通太古宙TTG岩石的时空分布、组成特征及形成演化:综述

华北克拉通具有3.8Ga以上的演化历史,TTG是其地质记录的最重要载体。华北克拉通太古宙(特别是中太古代以前)地质演化在很大程度上与TTG岩石密切相关。在华北克拉通,始太古代(3.6~4.0Ga)TTG岩石仅在鞍本地区被发现,但冀东地区已在多种变质碎屑沉积岩中发现大量3.6~3.88Ga碎屑锆石;古太古代(3.2~3.6Ga)TTG岩石在鞍本、冀东、信阳地区被识别出来;中太古代(2.8~3.2Ga)TTG岩石在鞍本、冀东、胶东、鲁山等地存在;可把新太古代(2.5~2.8Ga)进一步划分为早期和晚期两个阶段:新太古代早期(2.6~2.8Ga)TTG岩石已在10余个地区被发现,新太古代晚期(2.5~2.6Ga)TTG岩石几乎在每一个太古宙基底岩石出露区都存在。野外地质、锆石定年、元素地球化学和Nd-Hf同位素组成研究表明,中太古代以前TTG岩石局部存在,主要分布于Wan et al.(2015)所划分的三个古陆块中;新太古代TTG岩石广泛分布,是陆壳增生最重要时期岩浆作用的产物。TTG岩石类型随时代变化,3.1~3.8Ga和2.7~2.9Ga TTG岩石分别主要为奥长花岗岩和英云闪长岩;2.5~2.6Ga期间花岗闪长岩大规模出现,并有壳源花岗岩广泛分布,表明这时陆壳已有相当的成熟度。奥长花岗岩轻重稀土分异程度从弱到强的时间出现在~3.3Ga;2.5~3.3Ga的TTG岩石轻重稀土分异程度变化很大,表明其形成条件存在很大差异。TTG岩石主要为新生地壳,但也有相当部分为壳内再循环产物或形成过程中受到陆壳物质影响。华北克拉通中太古代以前的主要构造机制是板底垫托或地幔翻转作用,新太古代晚期板块构造体制可能已起作用。     

华北克拉通新太古代早期—中太古代晚期（2.6~3.0 Ga）巨量陆壳增生:综述

在对一些重点地区新太古代早期—中太古代晚期（2.6~3.0 Ga）岩石的空间分布、岩石类型和形成时代作简要介绍基础上,文章总结了华北克拉通这一时代花岗质岩石的年龄分布模式、地球化学和Nd-Hf-O同位素组成特征。新太古代早期—中太古代晚期变质基底具有如下特征:①新太古代早期—中太古代晚期岩浆作用在华北克拉通几乎连续分布,峰期为2.70~2.75 Ga;②新太古代早期—中太古代晚期岩石在华北克拉通广泛存在,主要分布在东部古陆块、中部古陆块和南部古陆块中;③新太古代早期—中太古代晚期侵入岩以英云闪长岩为主,存在奥长花岗岩和花岗闪长岩及其他类型岩石;④新太古代早期—中太古代晚期表壳岩规模很小,零星分布于花岗质岩石中,岩石类型主要为变玄武质岩石,一些地区存在变质科马提岩、变质安山质?英安质火山岩和变质碎屑沉积岩;⑤2.6 Ga可作为华北克拉通新太古代早期和晚期的界线;⑥TTG岩石的Sr/Y和La/Yb比值存在很大变化,在Sr/Y-Y和La/Yb-Yb图中位于高压、中压和低压TTG分布区;除少量富钾花岗岩外,华北克拉通新太古代早期—中太古代晚期岩石大都具有亏损Nd-Hf同位素组成特征;岩浆锆石O同位素组成与全球太古宙岩浆锆石类似;⑦许多地区都具有类似地质特征,但一些地区显示出较大的独特性。新的研究进一步支持了这样的认识:与全球其他许多典型克拉通类似,新太古代早期—中太古代晚期是华北克拉通最重要的陆壳增生时期,主要区别是华北克拉通叠加了强烈的新太古代晚期岩浆构造热事件。      

华北吕梁地区2.4Ga A型花岗岩的确定及地质意义

华北克拉通新太古代末与古元古代早期的构造转化对认识华北克拉通早期地壳演化具重要意义。该克拉通中部带吕梁地区盖家庄正长花岗岩获得2398~2408Ma的形成年龄,其成因研究将为探讨华北克拉通新太古代晚期与古元古代早期构造演化提供重要信息。该岩体富K,高硅、碱、Fe OT/Mg O,低Ca、Mg,富集Rb、Th、U等LILE、较高的HFSE,明显亏损Sr、Ba、P、Ti,具弱轻重稀土分异和强负Eu异常的"燕式"稀土分配模式,并具高的Ga/Al比值和高锆石饱和温度,显示了碰撞造山后A2型花岗岩的特征。岩体全岩εNd(t)=2.0~2.3,两阶段Nd模式年龄tDM2=2606~2629Ma,锆石εHf(t)=+2.2~+7.1,tDM2(2494~2791Ma)略高或接近其形成年龄,一致证明主要源自新太古代中晚期新生下部陆壳物质的部分熔融,并有少量幔源物质的添加。结合区域地质及同期钾质花岗岩类的广泛出现,盖家庄正长花岗岩与同期钾质花岗岩一同代表了华北克拉通~2.5Ga形成后,中部构造带于古元古代早期~2.4Ga发生的一次陆壳伸展拉张作用引发的地幔物质上涌基性岩浆上侵导致下部新生陆壳物质增温发生部分熔融构造岩浆事件,证明陆壳已转入伸展拉张构造环境。     

华北克拉通古元代区域构造格架及其板块构造演？…

华北克拉通古元古代区域构造至少可以划分出三大构造单元：（１）陆内裂谷带（２．３０￣２．６０Ｇａ）;（２）陆缘造山带（２．３０￣２．６０Ｇａ）;（３）再造的太古代克拉通区（麻粒岩相带）（大于２．５０Ｇａ）,太古代末－古元古代重要的区域性构造－热事件序列依次为：（１）克拉通中部不同地壳层次伸展及裂谷盆地的发育;（２）克拉通北缘构造活动、增生及陆壳基底再造;（３）与大陆裂谷盆地闭合过程相联系的板内造山－     

太行-五台山区不同时代花岗岩类岩石学和地球化学的特征对比及陆壳演化

通过对太行－五台山区太古宙、元古宙和中生代等不同时代的花岗岩类岩石学和地球化学特征的对比，并将晚太古时期花岗岩类同国内外同时期花岗岩类进行对比，确定了本区晚太古时期花岗岩类岩石组合为英云闪长岩－奥长花岗岩－花岗闪长岩或英云闪长岩－奥长花岗岩－花岗闪长岩－花岗岩，并以奥长花岗岩演化趋势为主，叠加了部分钙碱性演化；而元古宙、中生代花岗岩类岩石组合则主要为花岗闪长岩－花岗岩或花岗岩，以钙碱性演化趋势为特征。可以认为晚太古时期的太行－五台山区正处于陆壳演化的初始阶段和成熟阶段之间的过渡性阶段。     

鞍山-本溪-抚顺地区新太古代地质演化探讨

鞍山-本溪-抚顺地区是我国太古宙岩石出露的主要地区及重点研究区.区内太古宙岩石以变质深成侵入体为主,变质表壳岩出露面积不足20%.区内变质深成岩侵位于始太古代-新太古代的不同时期,原岩由TTG岩系和钙碱性CA岩系组成;变质表壳岩以磁铁石英岩和斜长角闪岩为标志性岩性.两类原岩建造在太古宙时期,遭受了由麻粒岩相到角闪岩相至绿片岩相连续降温减压过程.根据区内新太古代岩石出露的特点划分3个微古陆核,分别为鞍本古陆核、清原古陆核及辽北古陆核.中太古代和新太古代为本区最重要的造陆时期,以鞍本微古陆核为最早的增生点,经拼接增生、裂解改造,形成现今的地质格局.     

华北克拉通南缘太华杂岩组成及演化

太华杂岩位于华北克拉通南部,其组成复杂,记录了几乎所有早前寒武纪各阶段重要的地质事件;此外,由于其所处特殊地理位置,研究太华杂岩对于华北克拉通早前寒武纪地壳形成和演化、构造单元划分和基底拼合等都具有举足轻重的科学价值。本文综合已有的岩石学、变质作用、地球化学以及同位素年代学等诸多研究工作,得到以下阶段性结论和认识:1)将鲁山地区太华划分为以深成侵入岩为主的片麻岩系和以变质沉积-火山岩为主的表壳岩系;前者形成于中太古代晚期-新太古代早期,后者形成于古元古代晚期。而小秦岭地区太华杂岩中变质深成侵入岩形成时间跨度较大,为中太古代晚期-古元古代早期;而其上覆的火山-沉积岩可与鲁山太华杂岩的表壳岩类比,形成时间亦为古元古代晚期。2)中太古代-新太古代(2.91～2.50Ga)为华北克拉通南部大陆最主要的地壳形成时期。提出太华杂岩在太古宙经历了两期明显的地壳生长时间,一期发生在2.85～2.70Ga,以鲁山太华片麻岩系中的深成侵入岩和斜长角闪岩为代表;另一期发生在～2.50Ga,以小秦岭华山和崤山地区太华杂岩中各类花岗质岩石为代表。3)太华杂岩在所谓的全球陆壳生长"沉寂期(2.45～2.20Ga)"岩浆活动异常发育,推测这一时期的岩石形成于古元古代俯冲-汇聚环境,可能是与华北克拉通南部太古宙陆块和其他陆块汇聚-碰撞相关。4)太华杂岩在古元古代晚期普遍遭受了强烈的变质和变形,其变质程度主体为高角闪岩相,局部可达麻粒岩相,且记录了包含近等温降压退变质片段的顺时针变质作用P-T轨迹,经历了一个漫长的变质演化过程(1.97～1.80Ga),变质作用的时限跨度可达150Myr。5)提出华北克拉通南部曾经为一个统一基底,称之为"南部太古宙地块",此地块形成时间为新太古代末期(～2.5Ga)。该古老陆块经历了如下5个构造-演化阶段:(1)冥古宙-始太古代初始陆核形成;(2)中太古代-新太古代陆壳快速生长;(3)古元古代早期(～2.3Ga)岩浆活动异常活跃;(4)古元古代(2.30～1.97Ga)陆内拉伸-破裂;和(5)古元古代末期(1.97～1.80Ga)陆块最终拼合。     

Secular change in lifetime of granitic crust and the continental growth: A new view from detrital zircon ages of sandstones

U-Pb ages of detrital zircons were newly dated for 4 Archean sandstones from the Pilbara craton in Australia, Wyoming craton in North America, and Kaapvaal craton in Africa. By using the present results with previously published data, we compiled the age spectra of detrital zircons for 2.9, 2.6, 2.3,1.0, and0.6 Ga sandstones and modern river sands in order to document the secular change in age structure of continental crusts through time. The results demonstrated the following episodes in the history of continental crust:(1) low growth rate of the continents due to the short cycle in production/destruction of granitic crust during the Neoarchean to Paleoproterozoic(2.9-23 Ga),(2) net increase in volume of the continents during Paleo-to Mesoproterozoic(2.3-1.0 Ga), and(3) net decrease in volume of the continents during the Neoproterozoic and Phanerozoic(after 1.0 Ga). In the Archean and Paleoproterozoic, the embryonic continents were smaller than the modern continents, probably owing to the relatively rapid production and destruction of continental crust. This is indeed reflected in the heterogeneous crustal age structure of modern continents that usually have relatively small amount of Archean crusts with respect to the post-Archean ones. During the Mesoproterozoic, plural continents amalgamated into larger ones comparable to modern continental blocks in size. Relatively older crusts were preserved in continental interiors, whereas younger crusts were accreted along continental peripheries.In addition to continental arc magmatism, the direct accretion of intra-oceanic island arc around continental peripheries also became important for net continental growth. Since 1.0 Ga, total volume of continents has decreased, and this appears consistent with on-going phenomena along modern active arc-trench system with dominant tectonic erosion and/or arc subduction. Subduction of a huge amount of granitic crusts into the mantle through time is suggested, and this requires re-consideration of the mantle composition and heterogeneity.     

Earth's tectonic history revisited in the light of episodic misfits between plate network and mantle convection

Episodic plate reorganisations abruptly change plate boundary configurations. To illustrate their role, we review the plate reorganisations that appear in the present-day oceans and in the reconstructed Tethys ocean. These time periods cover the dispersal of the Pangea super-continent and the collisions with Eurasia that foreshadow a new super-continent. Plate reorganisations have played a fundamental role in the tectonic history of the Earth, being responsible for continental break-up and, after oceanic spreading, for continental collisions. As a result, they governed the formation and dispersal of super-continents. We observe a bulk polarity in plate motion that governs continental collision and the opposite bulk polarity in plate reorganisation that governs continental break-up. Such opposite polarities show in the tectonic history that we follow since the 550 Ma formation of the Gondwana super-continent.In order to decipher the rules that govern plate reorganisation, we investigate the distribution of spreading and subduction that derives from the current plate motion. We observe a mismatch between the evolution tendency of the plate boundary network and convection in the deep mantle. The actual network of plate boundaries illustrates a compromise between the two. Based on the opposite polarities in plate motion and plate reorganisation, we propose that this compromise is maintained by plate reorganisations that counterbalance free evolution of the network in abruptly changing its boundaries. We propose that plate reorganisations are basically caused by the mismatch between the free evolution of the plate boundary network and the current convection pattern in the deep mantle.Evidence on Proterozoic rifting and continent collisions allows dating the oldest known plate reorganisation around 2 Ga, which is the age of the oldest known super-continent. Based on the geology of the Archean before 3 Ga, mantle convection appears limited under a greenstone cover and different from the current mantle convection. The distribution of the diapiric granitoids that intrude this cover points to a honeycomb convection centred on downwelling sites separated by diffuse upwelling, which fits the theory on the early Earth mantle convection when plates did not cover the globe. We propose that the plate reorganisation regime appeared sometime between 3 and 2 Ga.     

吉林省板石沟—旺文川绿岩带岩石地球化学特征及成岩环境分析

吉林省南部晚太古宙绿岩带位于龙岗古陆核南部边缘,它包括板石沟、四方山和旺文川绿岩带,其岩石主要为变质镁铁质火山岩和变质长英质火山岩,反映出具双峰式火山岩的特征。另外,本区绿岩带岩石的岩石化学和地球化学特征与龙岗古陆核北部边缘的夹皮沟绿岩带具有明显的差异,表明两者成岩环境不同。本区绿岩带斜长角闪岩属板内玄武岩,其成岩环境与大陆裂谷环境相似。     

从变质作用观看板块构造何时在华北克拉通开始

了解板块构造在地球上何时和怎样开始的是地球科学领域还没有解决的重要问题之一。作为板块运动的最终结果,大陆碰撞造山带是识别地球历史演化中板块构造机制起主导作用的重要标志。大陆碰撞带变质作用一般以顺时针p-T轨迹演化为特征,尤其伴有峰期变质之后的等温减压过程。这样,具有峰后等温减压过程的顺时针p-T轨迹是识别地球早期的板块构造作用的重要标志之一。作为世界上最古老的克拉通陆块之一,华北克拉通基底岩石变质作用p-T演化在过去几年已得到广泛深入的研究,使得该克拉通可能成为应用大规模变质作用p-T轨迹途径来探讨构造环境和构造演化过程的最佳场所。构造上,华北克拉通可划分为三个小的陆块(东部陆块、阴山陆块和鄂尔多斯陆块)和三个古元古代活动带(华北中部碰撞带、孔兹岩带和胶—辽—吉带)。东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石变质作用具有等压冷却型逆时针p-T演化轨迹特征,反映变质作用热源与大量地幔岩浆底板垫托或侵位有关。尽管理论上这样大规模的地幔岩浆可形成在大陆岩浆弧、地幔柱或大陆裂谷环境,只有地幔柱模式才能合理地解释东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石时空分布、岩石组合和构造特征。这样,地幔柱可能是主导东部陆块和阴山陆块新太古代地壳形成和演化的主要构造机制,而板块构造在晚太古宙并不是其主要的构造机制。古元古代孔兹岩带和华北中部碰撞带基底岩石变质作用均具有等温减压型顺时针p-T演化特征,反映两造山带都经历地壳加厚和随后的隆升剥蚀构造过程。这样的构造过程是板块构造体制下的碰撞造山带的典型标志。古元古代胶—辽—吉带可进一步划分为南部带和北部带,其中南部带基底岩石具有逆时针p-T演化特征,而北部带基地岩石具有顺时针p-T演化特征,也反映板块构造机制下的产物。现代规模的板块构造在华北克拉通上的启动时间可以由三个活动带中最老的与板块俯冲有关的新生地壳形成时间来大致标定。目前,华北克拉通内部三个活动带中可识别出来的最老的与板块俯冲有关的新生地壳是华北中部碰撞带2·56Ga五台花岗岩,它们的形成可能大致标志着现代样式的板块构造在华北克拉通大规模作用的开始。     

鲁西地区新太古代中期岩浆活动——新甫山与上港等岩体锆石SHRIMPU—Pb定年的证据

新甫山、上港岩体分布于鲁西新太古代早期泰山岩群和英云闪长质片麻岩、条带状英云闪长质片麻岩组成的古陆核的东北部。主要岩性为片麻状花岗闪长岩及片麻状奥长花岗岩。根据新的锆石SHRIMPU—Pb定年结果,片麻状花岗闪长岩形成年龄为（2613±12）Ma,片麻状奥长花岗岩形成年龄为（26234±9）Ma,为新太古代中期形成。在泰山桃花峪一下港之间出露的条带状英云闪长质片麻岩中奥长花岗质脉体锆石U—Pb年龄在2660～2600Ma。该期岩体是新太古代早期英云闪长质片麻岩发生变质作用与重熔岩浆作用的产物。     

内蒙古达茂旗北部奥陶纪埃达克岩类的识别及其意义

内蒙古达茂旗北部奥陶纪侵入岩分布于槽台边界断裂(乌兰布拉格—哥舍深大断裂)以北,岩石类型主要有闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩。该套侵入岩具高w(Sr)、低w(Y)和w(Yb)的特征,具高的w(Sr)/w(Y)和w(La)/w(Yb)比值;轻稀土富集,重稀土亏损,具正铕异常或微弱的负铕异常;微量元素蛛网图中具明显的Sr峰和Nb、Ti低谷,与典型的埃达克岩(adakite)特征一致。通过与典型adakite、太古代TTD(G)及岛弧和大陆边缘弧ADR的对比,表明本区奥陶纪侵入岩以具轻、重稀土强烈分馏型而与岛弧和大陆边缘弧ADR区别明显,而与adakite和TTD(G)相似,同时又以具明显的Sr正异常而区别于太古代的TTD(G)。地球物理、重力及航磁资料显示槽台边界断裂两侧有完全不同的地壳结构。北侧可能是在晚古生代早期拼贴到华北陆块的一个小微地块,拼贴过程中二者之间的加里东洋壳向微地块之下俯冲消减,俯冲板片在榴辉岩相或角闪岩相—榴辉岩相过渡相发生部分熔融形成adakite岩浆,熔融残留物主要为石榴石。