辽宁大石桥早白垩世建一岩体年代学、地球化学及成因研究

建一岩体岩性主要为花岗闪长岩.岩石中的锆石呈自形,发育岩浆振荡生长环带,具有较高的Th/U比值（>0.1）,均暗示其为典型的岩浆成因锆石.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,所测锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄集中于138~145 Ma,其加权平均年龄为140 Ma,说明花岗闪长岩的形成时代为早白垩世.主量元素特征显示,该岩体为铝不饱和的I型花岗岩.球粒陨石标准化稀土元素分配模式显示轻稀土元素（LREE）相对富集,中稀土和重稀土元素（MREE和HREE）相对亏损,具有轻微的负Eu异常,暗示岩浆演化过程中角闪石分离结晶明显而斜长石分离结晶较弱.微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Th、U,贫高场强元素（HFSE）Nb、Ta,其Nb/Ta、La/Nb和Th/Nb比值介于地壳和地幔平均值之间,显示建一岩体岩浆具有壳幔混源的特点.结合建一岩体岩石地球化学特点和区域构造背景,认为该岩体的形成可能与古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲引起的类似于弧后盆地的伸展环境有关.     

延边开山屯地区二叠纪地质体的构造属性：侵入岩及碎屑锆石证据

本文对延边开山屯地区二叠纪侵入岩和地层中的(碎屑)锆石进行了LA-ICP-MS和SIMS U-Pb年代学及Hf同位素的研究,同时对侵入岩进行了全岩地球化学特征的研究,以便制约开山屯地区的构造属性以及延边地区晚古生代-早中生代演化历史。延边开山屯地区大蒜沟组复成分砾岩和岩屑杂砂岩中锆石最年轻峰值年龄为298Ma和293Ma,此外还存在330Ma、366Ma、438Ma、454Ma、479Ma峰值年龄。这些古生代碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值介于-1.14～+15.17之间;开山屯组长石杂砂岩和长石砂岩中的锆石最年轻年龄峰值分别为259Ma和253Ma,此外还存在279Ma、456Ma、476Ma、500Ma、529Ma以及新元古代-古元古代(891～1765Ma)的峰值年龄。其中古生代碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值介于-5.22～+10.15之间。开山屯地区中二叠世闪长岩和晚二叠世辉长闪长岩的形成时代分别为261Ma和256Ma,属于低钾拉斑-中钾钙碱性系列,相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,主要来源于受俯冲流体/熔体交代的亏损地幔楔的部分熔融。综合研究认为,开山屯地区与兴凯地块具有亲缘性;大蒜沟组的沉积时限为早-中二叠世,形成于兴凯地块西部活动大陆边缘的弧前盆地或增生楔环境;开山屯组形成于早-中三叠世,具有双向物源的特点(华北板块和兴凯地块)。早-中二叠世延边地区处于活动大陆边缘的构造背景。延边地区的古亚洲洋于早-中三叠世最终闭合。     

吉林省中部地区早古生代英云闪长岩的成因：锆石U-Pb年代学和地球化学证据

本文对吉林省中部地区永吉县张家屯附近出露的早古生代英云闪长岩进行了LA-ICP MS锆石U-Pb年代学、地球化学及锆石Hf同位素的研究,探讨了该英云闪长岩的源区性质及构造背景。张家屯英云闪长岩出露面积约100m2,与其呈沉积接触关系的是具磨拉石建造特点的张家屯组地层。LA-ICP MS锆石U-Pb定年结果显示,张家屯英云闪长岩的形成时代为443±5Ma,即晚奥陶世-早志留世。该英云闪长岩的SiO2含量介于71.5%~72.9%,具有低K2O(0.22%~0.76%)、高Na2O(3.82%~4.49%)和低TiO2(0.30%~0.42%)的特征,属于低钾拉斑系列。其A/CNK值介于0.95~1.25,A/NK值介于1.71~1.94,主体属于I型花岗岩。张家屯英云闪长岩的稀土总量较低(15.3×10-6~23.4×10-6),具有轻重稀土弱分异[(La/Yb)N=5.01~5.60]和较平坦的重稀土分配型式,并具有明显的铕正异常(Eu/Eu*=1.85~2.59)。微量元素显示具有大离子亲石元素(Rb、Ba、Cs、Th)富集和高场强元素(Nb和Ta)亏损的特征。另外,它们具有正的εHf(t)值(+9.92~+13.6)和年轻的两阶段亏损地幔模式年龄(648~911Ma)。张家屯英云闪长岩的地球化学特征与超俯冲带弧前环境的斜长花岗岩的源区相似,可能来源于低压高温条件下大洋堆晶辉长岩的部分熔融,并有俯冲流体的参与。即张家屯英云闪长岩形成于俯冲背景下的岛弧环境,结合晚志留世-早泥盆世张家屯组磨拉石建造的沉积特征,揭示了加里东运动在华北板块北缘东段的存在。     

吉林中部伊通地区放牛沟火山岩的形成时代及其地质意义

对伊通地区的放牛沟火山岩,以及后期侵入该火山岩的后庙岭花岗质侵入体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。3个样品中的锆石均呈自形-半自形晶,CL图像显示出明显的岩浆振荡生长环带,结合大多数锆石具有较高的Th/U比值(0.23~3.55),暗示了它们的岩浆成因。放牛沟火山岩由变玄武安山岩和变安山岩组成,其中变安山岩样品中锆石22个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分为3组:420±4 Ma,402±3 Ma及280±1 Ma,其中280±1 Ma代表了安山岩的形成年龄;变玄武安山岩样品中锆石30个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分为两组:401±1 Ma及279±1 Ma,后者代表了玄武安山岩的形成年龄;后庙岭花岗质侵入体中锆石18个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为256±2 Ma。上述锆石U-Pb定年结果表明,放牛沟火山岩形成于早二叠世,而非前人认为的早古生代。对后庙岭侵入体的定年结果,进一步暗示放牛沟多金属硫铁矿床的成矿时代为二叠纪。     

东北地区中生代火山作用的年代学格架及其构造意义

东北地区位于中亚造山带的东段,其南为华北克拉通.该区构造演化复杂,不仅经历了古生代期间古亚洲洋构造体系的演化,而且中、新生代叠加了环太平洋构造体系以及蒙古-额霍茨克缝合带的影响.     

黑龙江东部晚古生代沉积岩中碎屑锆石U-Pb年龄:对盆地沉积时限和区域构造演化的制约

研究区位于华北克拉通和西伯利亚克拉通之间中亚造山带的东段.该区古生代构造演化以多个微陆块的聚合为特征,属于古亚洲洋构造体系,中生代叠加了环太平洋构造体系.古生代期间,研究区内多陆块之间是否存在统一的古老结晶基底?多个微陆块间是何时拼合在一起的?这些都是当前中亚造山带东段研究中尚未得到明确回答的问题.然而,研究区内晚古生代早期沉积岩中碎屑锆石的年代学为此提供了制约.     

古太平洋俯冲作用的开始:来自吉黑东部早-中侏罗世火山岩的年代学及地球化学证据

研究区位于兴蒙造山带东段,该区古生代期间是一个由多块体拼贴的造山带,这些块体包括佳木斯地块、兴凯地块、松嫩-张广才岭地块、额尔古纳地块等,它们经历了古亚洲洋构造体系的演化.中生代该区叠加了环太平洋构造体系.古亚洲洋构造体系与古太平洋构造体系是何时转化的?这是该区地质研究中一直存在的争论问题.吉黑东部早-中侏罗世火山岩的年代学、岩石组合及地球化学的研究为此提供了制约.     

辽东菜园子古近纪玄武岩和深源捕虏晶:对新生代岩石圈地幔性质及深部作用过程的制约

通过对辽东菜园子玄武岩中的橄榄石和单斜辉石捕虏晶进行K-Ar定年及岩石地球化学测试,研究华北克拉通东部新生代岩石圈地幔的性质及深部作用过程,结果表明,辽东菜园子玄武岩形成于古近纪,K-Ar年龄为36.33 Ma±0.97 Ma和39.34 Ma±1.27 Ma;属于碱性玄武岩系列;玄武岩中Sr,Ba相对富集,Zr,Hf相对亏损;ISr和εNd(t)值分别介于。0.704 73～0.705 16和 0.22～ 2.27之间。橄榄石捕虏晶发育环状裂隙和扭折带,具有明显的成分环带,自核至边Mg#值逐渐降低(核部Mg#值介于88.7～94.3之间,边部Mg#值介于76.6～77.8之间),核部与新生代玄武岩地幔橄榄岩包体中橄榄石的成分类似,边部与玄武岩中橄榄石斑晶成分相当。单斜辉石捕虏晶为透辉石,具有反环带结构,核部具有较高的FeO,MnO,Na2O,Al2O3质量分数,反映了壳源成因;过渡部分MgO,Cr2O3质量分数明显升高,反映了壳源物质与软流圈物质反应的结果;向边部MgO,Cr2O3质量分数逐渐降低;FeO,MnO,Na2O,Al2O3质量分数逐渐升高,暗示与寄主岩浆反应的效应。上述结果表明,华北克拉通东部新生代岩石圈地幔具有亏损性质,但岩浆形成过程中有陆壳物质加入。环带状橄榄石捕虏晶反映了新生代岩石圈地幔中橄榄岩与熔体之间相互作用的存在。     

华北克拉通东部中生代高Mg闪长岩——对岩石圈减薄机制的制约

在华北克拉通东部鲁西—徐淮地区,存在一套辉石闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成的adakitic岩石。锆石SHRI MP和LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明它们形成于早白垩世(130~132Ma)。该类岩石具有较高的MgO含量(质量分数为1·46%~9·76%)、高的Mg#值(0·46~0·68)和高的Sr/Y值(主体介于30~52之间,个别高达410)。这些特征类似于由俯冲大洋板片部分熔融形成的adakitic岩石。然而,它们所表现出来的相对较高的87Sr/86Sr初始比值(0·7051~0·7077)和较低的εNd(t)值(-4·43~-15·92)则反映岩浆形成或演化过程中应有陆壳物质的参与。徐淮地区该类岩石中榴辉岩类捕虏体和石榴石捕虏晶的存在和鲁西辉石闪长岩中众多地幔橄榄岩捕虏体的发现,以及这些捕虏体中普遍发育富硅质交代作用,由此可以判定该类岩浆应起源于拆沉下部大陆地壳的部分熔融及其在上升过程中与地幔橄榄岩的反应,石榴石作为残留相。华北克拉通东部早白垩世adakitic岩石的存在以及榴辉岩类捕虏体的年代学表明,中生代早期曾存在一次重要的陆壳加厚过程,之后相继出现的加厚岩石圈的拆沉应是中生代岩石圈减薄的主导机制。     

华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制:中生代火成岩和深源捕虏体证据

基于最新的同位素年代学资料 ,华北克拉通东部中生代的岩浆作用可划分成四个阶段 ,即晚三叠世 ( 2 0 5～ 2 2 5Ma)碱性岩浆作用 ;中晚侏罗世 ( 1 5 5～ 1 6 0Ma)花岗质岩浆作用 ;早白垩世 ( 1 1 2～ 1 32Ma)双峰式岩浆作用和晚白垩世 ( 92～ 73Ma)碱性玄武质岩浆作用。徐淮地区中生代侵入岩中榴辉岩捕虏体的发现及其地质年代学资料 ( 2 1 9Ma)表明 ,华北克拉通东部中生代早期曾发生过一次重要的陆壳加厚过程。俯冲板片的断离以及高压—超高压变质岩的快速折返和晚三叠世 ( 2 0 5～ 2 2 5Ma)的碱性岩浆作用的存在均暗示 ,华北克拉通中生代岩石圈减薄已经开始。拆沉作用则是引起中生代早期岩石圈减薄的主要机制。中、晚侏罗世 ( 1 5 5～ 1 6 0Ma)花岗质岩浆作用形成于造山期后的伸展环境 ,代表了中生代岩石圈减薄的继续和发展。早白垩世 ( 1 1 2～ 1 32Ma)双峰式岩浆作用表明中生代岩石圈减薄达到了峰期。而幔源纯橄岩捕虏体中富硅质熔体的交代作用和玄武岩的高87Sr/ 86Sr值、低ε(Nd ,t)值特征表明 ,软流圈对岩石圈底部的化学侵蚀可能是导致该阶段岩石圈减薄的主导机制。晚白垩世 ( 92～ 73Ma)碱性玄武质岩浆作用和“海洋型”地幔捕虏体的存在代表了等温面的下降和岩石圈地幔的增生