大陆岩石圈对扩张机制的响应——辽蒙地质走廊中-新生代火山活动的时空分布

选择以辽西为中心,近东西向延伸800 km的辽蒙地质走廊为研究区,通过年代学研究,确认130 Ma以来的中、新生代火山活动对称分布的时空格局具有"中间老、两侧新"的特点,而且随着时间的推移,软流圈来源的岩浆向东西两侧侧向流动,岩浆来源不断加深.在此基础上提出"软流圈底辟体上涌和水平侧向流动"的模式.     

华北克拉通早中生代麻粒岩捕虏体的发现

报道的在内蒙古喀喇沁地区发现的早中生代基性麻粒岩捕虏体,按照其矿物组合可分为二辉石麻粒岩、单辉麻粒岩和紫苏辉石麻粒岩,其原岩主要为辉长岩类岩石．捕虏体麻粒岩中变质成因锆石 Ｕ－Ｐｂ年龄为 ２５１ Ｍａ,单矿物紫苏辉石 Ｋ－Ａｒ年龄为 ２２９Ｍａ,分别代表捕虏体麻粒岩相变质作用与冷却年龄．捕虏体的寄主岩石为早中生代黑云母石英闪长岩,其全岩的Ｋ－Ａｒ年龄为２ １９ Ｍａ．这些基性麻粒岩捕虏体的发现证实了华北克拉通早中生代底侵作用的存在,为进一步研究该区早中生代壳幔相互作用提供了重要证据．     

冀北张-宣地区后城组、张家口组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素

冀北张家口-宣化地区(张-宣地区)分布着中生代后城组和张家口组火山岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析结果表明, 后城组英安岩的结晶年龄为(130±1)Ma, 为早白垩世, 而不是前人所认为的晚侏罗世.张家口组流纹岩的结晶年龄为(126±1)Ma, 也为早白垩世.后城组英安岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-18.8~-25.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.78~2.37 Ga, 平均2.54 Ga, 与冀北分布的基底岩石Nd、Hf模式年龄相同, 考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为晚太古代, 我们初步认为后城组粗安岩可能主要来源于晚太古代地壳物质的重熔作用; 而张家口组流纹岩中锆石Hf同位素组成为ε_Hf(t)=-15.1~-18.5, Hf平均地壳模式年龄为T_DMC=2.34~2.13 Ga, 明显比后城组火山岩年轻.张家口火山岩来源于太古代的地壳物质和部分幔源物质混合.这些年代学数据和锆石Hf同位素表明张-宣地区大面积的后城组和张家口组火山岩是华北克拉通东部晚中生代岩石圈强烈减薄作用的结果.      

关于“辽宁北票兴隆沟火山岩的野外产状、岩石成因及地质意义”一文的辩正

本文针对"辽宁北票兴隆沟火山岩的野外产状、岩石成因及地质意义"一文对笔者的质疑,阐述了对北票下侏罗统兴隆沟组开展地质调查的经过.结合质疑的问题,从野外地质观察和同位素年代学两个方面展开讨论,并且根据新获得的火山岩202Ma的Ar-Ar年龄,重申辽西北票兴隆沟组的时代属于早侏罗世的结论.     

华北北部二叠纪陆壳演化

目前围绕华北北部(包括华北克拉通北缘和北邻的兴蒙造山带)的二叠纪的构造背景存在着不同的认识。其中一种影响较大的观点是古亚洲洋的演化持续到二叠纪末-三叠纪初,由于大洋板块向华北克拉通之下的俯冲,导致克拉通北缘成为"安第斯型"大陆边缘。活动陆缘有从早期(C2)的板块俯冲-汇聚向晚期(P2-T1-2)板块拆离-陆缘伸展演变的趋势,论证多偏于岩浆作用。本文将从沉积建造、变形、变质、岩浆活动以及区域构造背景等角度对此观点进行讨论,本文将研究区晚古生代陆壳演化划分为三个阶段:(1)法门阶之前的中泥盆世是兴蒙造山带的主造山阶段;(2)晚泥盆-早石炭世进入后碰撞阶段;(3)晚石炭世-早二叠世兴蒙造山带的年轻陆壳在伸展背景下,上叠的新生性裂陷槽构造而非大洋板块控制了同期的沉积作用和岩浆活动。这三阶段的地质事件在华北克拉通北缘都有相应的表现。研究区深成岩同位素年龄显示了中-晚泥盆世、早二叠世和晚二叠世三个峰值。为了揭示岩浆的形成机制,本文重点对研究区早二叠世(280Ma)和晚二叠世(260Ma)深成岩的岩石组合和Sr-Nd同位素特征进行对比研究。R1-R2图显示本区二叠纪深成岩组合与以英云闪长岩和花岗闪长岩为主的安第斯型造山带不同。早二叠世深成岩具双峰特征,Sr-Nd同位素显示早二叠世深成岩与EMI地幔源区有更密切联系。受到前人对高寺台原始岩浆研究的启发,进一步认识到华北克拉通北缘在早二叠世时存在板内OIB岩浆沿着岩石圈断裂的上涌的过程。相比之下,晚二叠世深成岩多为正长花岗岩和二长花岗岩,岩石碱性程度提高,中酸性岩石具高碱、高钾的特征。Sr-Nd同位素显示岩浆源区有向EMII演变的趋势,中-上部地壳熔融物质增多,暗示热活动带的上升。总之,从岩浆形成机制、岩浆源区演变的趋势和岩浆时空演化等诸多证据都表明:二叠纪深成岩的形成更多地与板内自身热演化有关,与安第斯型造山带有明显区别。兴蒙造山带属于中亚造山带的一部分,因此可以从更大的构造背景对它加以考察。中亚造山带存在8条晚古生代和中生代的过碱性-碱性长石花岗岩带,它们共同都伴有双峰式火山岩。构造岩浆岩带横贯数千千米,北东走向的构造带显示了新的构造格局,高εNd(t)和低εSr(t)的同位素特征,反映了伸展背景下裂谷带的反复多次活动。总体上,中亚造山带作为增生的年轻陆壳,与华北克拉通及塔里木地块等一起从早二叠世开始,进入了新阶段的演化。从大陆岩石圈形成过程的克拉通化角度看,中亚造山带晚泥盆世-早石炭世是碰撞后的第一阶段的克拉通化,晚石炭-早二叠世进入克拉通化的第二阶段,大规模的新生的带状伸展构造出现,标志着深部作用的重要性越来越明显。     

矾山杂岩体多元长石的成分、结构及其研究意义

华北早中生代矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体由3个岩相带组成,本文在不同相带矿物学系统研究的基础上,重点对该区不同期次钾长石的组分和结构进行了详细的研究,其结果反映杂岩体总的具有富钾的特点,但各岩相带长石成分的差异则显示出不同期次岩浆成分上的不同。通过对长石的微量元素的进一步研究,本文首次确认了矾山地区钡冰长石和锶钡冰长石的存在。通过对不同阶段长石锶钡含量的比较研究,揭示了本区存在多次富钡流体的交代作用。该项研究对揭示本区岩石成因及其岩浆演化具有重要意义。岩浆晚期锶、钡元素的明显提高暗示:该区早中生代作为岩浆源区的岩石圈地幔有不断富集的趋势。     

张广才岭造山过程的重构及其大地构造意义

前人的研究确认了"黑龙江群"是一套包括蓝片岩在内的构造混杂岩,同时发现张广才岭的下地壳内存在有俯冲的洋壳板片。本文拟通过对张广才岭的地层-建造、岩浆作用以及变形-变质作用的研究,反演与俯冲事件相关的造山过程。从东到西横穿造山带的地质调查揭示:沉积岩相与厚度、火山岩的组合和花岗岩系列、变质程度及变形强度的时空分布明显地受到俯冲-碰撞造山作用的控制。造山带可以分成4个构造岩相带,显示了构造混杂岩带的水平增生作用和陆缘弧岩浆带的垂向增生作用。通过年代学的初步研究,表明本区与俯冲作用有关的弧岩浆作用发生在晚三叠世末-早侏罗世初,而高压蓝片岩及中-高压的硬绿泥石石榴石片岩的变质作用与挤压剪切变形发生在早、中侏罗世,后者与此时佳木斯地块持续向北西的挤压作用有关。通过区域构造的对比研究,显示张广才岭和北美西部中生代时期造山作用有某些共同特征。     

华北克拉通北缘赤峰地区显生宙麻粒岩的发现及其意义

华北克拉通构造体制从稳定向活动的转折是值得关注的问题。文中结合华北克拉通北缘赤峰和宁城晚古生代和早中生代两期麻粒岩捕虏体及其寄主闪长岩的研究,讨论其形成的不同构造背景,从而探讨体制转折的起始时期。赤峰柴胡栏子二叠纪镁铁质麻粒岩及其寄主闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为（262.3±3.1） Ma和（256.6±6.5） Ma,宁城河南营子三叠纪镁铁质麻粒岩及其寄主闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为（229.7±2.6） Ma和（221±3） Ma。在上述两个地区还发现晚古生代二叠纪的闪长岩脉等。通过对比研究认为：二叠纪岩浆活动具有大陆裂谷初始阶段的特点,高场强元素含量比较低;而三叠纪高场强元素的增高显示地幔部分熔融程度的提高。二叠纪岩浆活动与此时全球构造演化及邻兴蒙造山带出现的双峰式火山活动密切相关。而晚三叠世岩浆活动则与底侵背景下陆内伸展作用有关,是构造体制转折的标志。     

晋冀蒙交界地区五期岩墙群的界定及其构造意义

以幔源岩浆侵位为标志的岩墙群是伸展作用的产物。根据同位素年龄测定 ,华北克拉通北缘晋冀蒙交界地区基性岩墙群可分为 :180 0～ 170 0 Ma,80 0～ 70 0 Ma,2 30 Ma,14 0～ 12 0 Ma,5 0～ 4 0 Ma五个年龄组。本文通过这五组岩墙群的地质、岩石及同位素地球化学特征的研究 ,探讨本地区地幔物质组分随时间的演变规律 ;并将本地区出现的五期伸展作用与华北克拉通乃至全球同期的重要构造事件进行对照。     

黑龙江西北部小古里河过钾质基性、超基性火山岩的发现

本文报道了黑龙江省五大连池裂谷带北端出露的一套超基性、基性的过钾质火山岩,通过详细的野外调查,确认了火山岩的喷发顺序,肯定了火山岩从基性岩向超基性岩的演变以及它们的K_2O、TiO_2含量不断提高的事实.在此基础上作者对超基性-过钾质岩石的岩浆成因提出了初步认识,认为它们不是岩浆结晶分异作用的产物,而是在裂谷演化构造背景下的一次独立的深源岩浆事件.本文将小古里河的过钾质火山岩和乌干达及意大利等世界上著名的钾质火山岩进行了比较.