华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体矿物微量元素地球化学特征及其意义

华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体中矿物的分析结果表明, 组成榴辉岩类包体的各矿物之间元素的分配在榴辉岩相变质阶段已经达到了化学平衡;石榴石中Al、Fe、Mn, 单斜辉石中Na、Mg、Ca, 角闪石中Na、Mg、Fe等主量元素含量与其全岩之间均呈良好的正相关, 受全岩成分制约;石榴石明显富集HREE、贫LREE, 单斜辉石相对富集LREE、MREE、贫HREE, 两者轻、重稀土含量呈相互消长的互补关系, 石榴石和单斜辉石中分别富集Y、Sr, Ga和过渡族元素Sc、Ti、V、Cr、Co等含量较高, 其含量受全岩成分控制;金红石中稀土元素的含量很少, Fe、Al、Mg、Ca、Mn、Nb、Ta、Cr和Zr含量相对较高, Rb、Sr、Ba含量极低, 部分微量元素(如Nb、Cr、Fe、V、W等)含量与其原岩有继承和对应关系;部分原生或/和退变角闪石的REE配分模式分别与单斜辉石和石榴石相似, 过渡族金属元素等的含量与石榴石、单斜辉石和全岩具有一定的相关性, 角闪石容纳Na、K、Sr、Rb、Ba等元素的能力较强, 其成分除受全岩成分的制约外, 石榴石、单斜辉石对其形成也有影响。榴辉岩类包体与其寄主中生代侵入杂岩中部分高价态/高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE)呈相互消长的关系。榴辉岩的形成与扬子地块和华北地块之间的俯冲-碰撞作用有关。     

辽东前任屯角闪岩形成的时代——锆石SHRIMP U—Pb定年证据

辽东前任屯角闪岩中锆石的阴极发光图像显示其具均匀的吸收条带,具有镁铁质超镁铁质岩中锆石的特征。锆石的SHRIMPU_Pb分析结果主要集中在谐和线上117～143Ma之间,206Pb/238U的平均年龄值为128.6±5.1Ma(204Pb校正的结果),表明前任屯角闪岩岩体的形成时间为早白垩世。研究区内早白垩世镁铁质超镁铁质岩石和花岗质岩石的共存,即双峰式岩浆作用的存在,表明华北克拉通东部早白垩世时期强烈伸展环境的存在,同时暗示中生代岩石圈地幔减薄达到了峰期。     

蚌埠隆起区中生代花岗岩的岩石成因：锆石Hf同位素的证据

对蚌埠隆起区中生代不同时期的花岗岩中6个岩体的锆石LA-MC-ICP MS原位Hf同位素的研究,据此限定它们的岩浆源区和重建华北克拉通东南部的构造格架。结果表明,中生代不同时期的花岗岩中岩浆锆石的初始Hf同位素组成(ε_(Hf)(t))可以分成两组:第一组的女山(130Ma)和西庐山花岗岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-18.4和-16.1;第二组的曹山(110Ma)、锥山二长花岗岩(110Ma)和蚂蚁山花岗岩(110Ma)以及淮光花岗闪长岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-22.3、-23.1和-21.1以及-28.1,这些岩浆锆石低的ε_(Hf)(t)值表明它们可能来源于古老的大陆下地壳。女山和西庐山岩体中早古生代—新元古代继承锆石具有低的ε_(Hf)(t)值(-2.3～-7.7)和1.52Ga～1.79Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主。曹山、锥山和蚂蚁山以及淮光岩体中岩浆锆石的Hf同位素两阶段模式年龄为1.89Ga～2.58Ga,结合淮光岩体中古元古代继承锆石和3400Ma捕获锆石中低的ε_(Hf)(t)值(-5.7～-6.8,-0.6、-0.9)和古老的Hf同位素两阶段模式年龄(2.44Ga～2.80Ga,3.7Ga),表明它们主要来源于华北克拉通下地壳物质的部分熔融。淮光和女山岩体中古元古代—新太古宙继承锆石中正的ε_(Hf)(t)值(0.3～6.7)以及高的ε_(Hf)(t)值(16.9～21.7)的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的涉入。蚌埠隆起区深部地壳中扬子克拉通基底物质的存在暗示扬子克拉通可能沿着郯庐断裂带向西或北西方向俯冲于华北克拉通之下。     

松辽盆地南部基底花岗质岩石锆石LA-ICP-MS U-Pb定年:对盆地基底形成时代的制约

为了限定松辽盆地基底的形成时代,对松辽盆地南部7个基底花岗质岩石进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究.锆石的阴极发光图像显示,7个基底花岗质岩石中的锆石均呈自形晶,且具有典型的岩浆生长振荡环带.测年结果表明,位于西部斜坡区洮6井(T6-1)石英闪长岩形成于(236±3)Ma;位于东南隆起区北部榆参1#(YC1-1)井下部(2126 m)闪长岩形成于(319±1)Ma,其中有(364±3)Ma的捕获锆石,其上部(1994 m)钾长花岗岩(YC1-2)形成于(361±2)Ma;位于东南隆起区南部十屋断陷内秦2井(Q2-1)、松南121井(SN121)、松南122井(SN122)和松南72井(SN72)基底花岗质岩石锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为(161±5),(165±2),(165±1)和(161±4)Ma.统计结果表明,中侏罗世花岗质岩石构成了基底花岗岩的主体,同时基底中发育有海西期和印支期岩浆活动.这暗示松辽盆地是在中生代中侏罗世造山作用之后发展起来的中生代晚期陆内或陆缘裂谷盆地.     

松辽盆地南部早白垩世火山岩的地球化学特征及其成因

对松辽盆地南部早白垩世火石岭组和营城组火山岩进行的岩石地球化学研究表明,火石岭组火山岩主要以玄武质粗面安山岩和粗安岩为主,存在少量粗面英安岩,其Si O2=53.8%~68.6wt%、K2O+Na2O=7.70%~9.59%、Mg#=26.72~33.89,以富集轻稀土和大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba、Th、U等),亏损重稀土和高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti、P等)为特征,这些特征与俯冲带火山岩类似。营城组火山岩以流纹岩为主,存在少量的玄武质粗面安山岩、粗面安山岩和英安岩,基性端元具有低硅(Si O2=49.3%~56.6%)、低碱(K2O+Na2O=4.57%~6.60%)、富镁(Mg#=33.49~59.51)的特征,主要属于钙碱性系列,暗示其原始岩浆主要来源于地幔;酸性端元的Si O2=65.4%~74.9%,K2O+Na2O=3.23%~7.75%,低镁(Mg#=21.76~39.18)。营城组火山岩稀土配分型式呈右倾型,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,与俯冲环境火山岩相似。其中,营城组流纹岩地球化学特征类似A型花岗岩,暗示形成于伸展环境。结合区域研究成果,认为松辽盆地南部早白垩世火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用有关。火石岭组火山岩形成于活动大陆边缘环境,营城组火山岩的形成与岩石圈拆沉作用引发的伸展背景有关。     

蚌埠隆起区花岗岩形成时代及岩浆源区性质:锆石 LA-ICPMS U-Pb定年与示踪

蚌埠隆起区西庐山及女山花岗岩中岩浆锆石 206Pb/238U加权平均年龄分别为 (129.3± 4.8)Ma( n=7)和 (130.1± 3.2)Ma( n=9),这表明岩体的形成时代为早白垩世早期;曹山二长花岗岩和蚂蚁山花岗岩中岩浆锆石 206Pb/238U加权平均年龄分别为 (110.3± 2.8)Ma( n=17)和 (115.8± 3.1)Ma( n=18),其形成时代为早白垩世晚期.岩体的岩相学和具有震荡环带岩浆锆石的存在表明该类花岗岩均为岩浆结晶的产物,而非混合岩化成因.西庐山和女山花岗岩中新元古代岩浆锆石和印支期变质锆石的存在以及太古宙和古元古代继承锆石的存在暗示岩浆源区既有扬子地块基底物质又有华北地块基底物质,其中某些遭受了超高压变质作用的改造.蚌埠隆起区深部地壳中扬子地块基底物质的存在与扬子地块沿郯庐断裂带于北西方向俯冲于华北地块之下的地质事实相吻合.     

华北克拉通中生代拆沉陆壳物质对岩石圈地幔的改造:来自橄榄岩捕虏体中角闪石的成分制约

对鲁西和太行山南段早白垩世高镁闪长岩中橄榄岩捕虏体中的角闪石进行了主量元素和痕量元素分析,并讨论了角闪石成分与改造岩石圈地幔熔体的性质与来源之间的关系。研究结果表明,橄榄岩类捕虏体中的角闪石主要为交代成因。在化学上,它们属于钙质角闪石。太行山南段符山橄榄岩捕虏体中的角闪石属于镁质普通角闪石和浅闪石或浅闪石质普通角闪石;鲁西铁铜沟橄榄岩捕虏体中的角闪石为韭闪石质普通角闪石、浅闪石质普通角闪石和镁绿钙闪石质普通角闪石。与板内橄榄岩捕虏体中的角闪石相比,鲁西和太行山南段早白垩世高镁闪长岩橄榄岩捕虏体中的角闪石具有相对高的Mg#(鲁西:86.0~90.8;太行山:90.7~94.2)和SiO2(鲁西:44.04%~46.98%;太行山:47.09%~49.79%)以及相对低的Na2O(1.92%~2.51%)、TiO2(0.01%~1.46%)、Nb(0.29×10-6~1.98×10-6)和Zr(1.61×10-6~5.34×10-6),这与来自俯冲带之上地幔楔橄榄岩捕虏体中的角闪石相类似。综合橄榄岩捕虏体的地球化学特征,可以判定华北克拉通早白垩世岩石圈地幔遭受了起源于拆沉陆壳物质熔融熔体的改造。     

吉林省辽源晚中生代碱性玄武岩成因及岩石圈地幔性质

报道了吉林辽源晚中生代玄武岩的全岩K-Ar定年结果和岩石地球化学资料, 以及其中幔源捕虏体的矿物化学分析结果, 探讨了晚中生代碱性玄武岩的成因及岩石圈地幔的性质.全岩K-Ar定年结果显示, 辽源玄武岩形成于晚白垩世(91.7±1.7 Ma、82.5±1.9 Ma、99.3±1.6 Ma、82.2±2.4 Ma).该玄武岩的SiO₂含量介于45.1%~45.9%之间, 全碱(Na₂O+K₂O)含量介于4.50%~6.72%之间, Mg#[100×Mg/(Mg+Fe2+)]值介于60~63之间, 属于碱性玄武岩系列.该玄武岩相对富集轻稀土元素(LREEs)、亏损重稀土元素(HREEs), (La/Yb)_N值介于12.0~14.0之间, 无Eu异常, 具有洋岛玄武岩(OIB)型微量元素配分型式.辽源玄武岩中的幔源捕虏体以尖晶石二辉橄榄岩为主, 捕虏体中橄榄石的Mg#值较低(87.1~91.2), 结合捕虏体中其他矿物的主量和微量元素地球化学特征, 认为辽源晚白垩世岩石圈地幔以新增生的岩石圈地幔为主.捕虏体中单斜辉石的LREEs具有从富集到亏损的变化特征, 暗示岩石圈地幔经历了部分熔融和交代作用的改造, 地幔交代类型以硅酸盐熔体交代为主, 同时存在碳酸盐熔体交代作用.辽源晚白垩世玄武岩来源于软流圈地幔的部分熔融, 结合区域研究成果, 认为辽源晚白垩世玄武岩形成于古太平洋板块俯冲背景下的弧后伸展环境.      

吉林通化地区中元古代辉绿岩墙的发现及其地质意义

报道了吉林通化地区中元古代辉绿岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果及地球化学特征,进而探讨了华北板块东北部中元古代辉绿岩墙形成的构造背景及其与哥伦比亚超大陆裂解事件的关系。辉绿岩中锆石呈自形,具有较高的Th/U值（0.21～1.45）,其稀土配分型式显示轻稀土(LREEs)亏损、重稀土(HREEs)富集以及正Ce异常和负Eu异常,上述特征暗示所测锆石为岩浆锆石。锆石U-Pb定年结果显示: 7个分析点构成一条不一致线,上交点年龄为(1 244±28) Ma,该年龄代表了辉绿岩的形成时代,即中元古代。辉绿岩的SiO₂质量分数为49.3%～49.5%,Mg^#值为42.2～42.6,TFe₂O₃为13.6%～14.1%,属于拉斑玄武岩系列。微量元素特征显示: LREEs及大离子亲石元素(LILEs)相对富集,HREEs相对亏损,具有弱的Nb、Ta的亏损和Ti的富集,无明显Eu异常,Ba/Nb和La/Nb值分别为15.8～17.3和1.15～1.20,上述特征暗示通化地区中元古代辉绿岩来源于岩石圈地幔的部分熔融,并有软流圈组分的涉入。结合前人对华北板块北缘前寒武纪地质事件的研究成果,认为通化地区中元古代辉绿岩墙形成于强烈伸展环境,其形成与哥伦比亚超大陆的裂解有关。     

徐州-宿州地区榴辉岩类捕虏体中角闪石的结构、矿物化学及成因意义

徐州-宿州地区中生代闪长质岩石中存在丰富的榴辉岩类捕虏体。对该类捕虏体的岩相学和矿物化学研究表明,其中的角闪石具有4种产状：1）位于石榴石中的早期角闪石包裹体,为镁质普通角闪石;2）与榴辉岩中矿物平衡存在的原生角闪石,为韭闪石或韭闪石质普通角闪石;3）位于石榴石和单斜辉石周边的退变角闪石,主要为浅闪石质和阳起石质普通角闪石;4）沿单斜辉石解理分布的出溶角闪石,主要为浅闪石、浅闪石质角闪石和含亚铁韭闪石质普通角闪石。不同产状角闪石矿物化学成分的差异和温压估算结果显示,榴辉岩类捕虏体经历了一个顺时针的P—T演化轨迹,进而反映了中生代早期华北克拉通东部造山作用的存在。