华北克拉通东部古太平洋板块俯冲与回撤作用:来自辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石的记录与启示

目前对于华北克拉通东部晚中生代花岗质岩石的成因仍存在地幔柱、加厚/拆沉下地壳部分熔融、俯冲板片脱水导致地壳熔融等不同认识。辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石主要由二长花岗岩、石英闪长岩、花岗斑岩和石英正长岩组成,岩浆成因锆石U-Pb同位素定年结果显示岩浆活动主要发生于晚侏罗世(156Ma)、早白垩世早期(139Ma)、早白垩世中期(130～125Ma)。岩石地球化学测试分析结果显示岩石属于高钾钙碱性系列且具有富集K、Pb等大离子亲石元素而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素等活动陆缘岩浆岩特点,表明辽西地区晚中生代岩浆活动的发生与俯冲作用有关。晚侏罗世-早白垩世早期(156～139Ma)花岗质岩石地球化学特征与I型花岗岩类似,同时具有富集的Hf同位素组成(εHf(t)=-22.70～-18.66)和古老的Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2=2387～2767Ma),其初始岩浆可能来源于古老中上地壳的部分熔融;形成于130Ma的花岗质岩石同样具有与I型花岗岩相类似的岩石地球化学特征,但其Hf同位素组成突变为亏损(εHf(t)=+3.64～+6.22、tDM1=537～969Ma),其初始岩浆起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融并混入少量亏损地幔物质组分;形成于125Ma的花岗质岩石为碱性A型花岗岩,岩石地球化学特征与其他岩石有所不同,具有负的εHf(t)值(-17.30～-11.56)和相对古老的Hf同位素二阶段年龄(tDM2=1917～2278Ma),初始岩浆可能起源于较为古老的中下地壳部分熔融并有幔源物质的参与。华北克拉通东部形成于160～139Ma的花岗质岩石具有I型、高钾钙碱性、与埃达克质岩石类似的高Sr/Y、低Y含量特征和富集的Hf同位素组成,而形成于130～120Ma的花岗质岩石具有A型、碱性、与典型岛弧岩浆岩类似的岩石地球化学特征和相对亏损的Hf同位素组成,同时晚中生代岩浆活动具有向洋年轻化的特点,表明华北克拉通东部156～139Ma期间可能受到古太平洋板块的持续俯冲作用,而139～130Ma古太平洋俯冲板片开始回撤,130～125Ma进入古太平洋俯冲板片持续回撤导致的强烈区域伸展作用阶段。古太平洋俯冲板片脱水交代岩石圈地幔并形成幔源岩浆,幔源岩浆不断底侵作用于古老/新生地壳使其发生部分熔融为花岗质岩石提供岩浆来源。     

大兴安岭中段早三叠世O型埃达克岩的发现及其大地构造意义

为了研究大兴安岭中段地区早三叠世的构造背景问题,以下三叠统哈达陶勒盖组火山岩为研究对象,通过野外观测和X射线荧光光谱分析法、等离子质谱法分别对样品的主量、微量元素进行了测试.结果显示哈达陶勒盖组火山岩是一套中酸性钙碱系列岩石组合,具有高Sr、低Yb与Y和高Sr/Y的特点,为钠质（O型）埃达克岩.结合区域资料认为,古亚洲洋于早三叠世时期闭合的碰撞应力使贺根山-嫩江-黑河构造带活化,推动构造带内年轻地壳由南向北俯冲,进而推动古生代残留洋壳向更深的地幔插入,在此过程中加热并熔融、喷出地表形成哈达陶勒盖组埃达克岩,并在山间盆地沉积了湖相碎屑堆积-老龙头组.      

大兴安岭北段扎兰屯哈多河“花岗质糜棱片麻岩”年代学及地球化学特征研究

哈多河“花岗质糜棱片麻岩”为一套变质变形的花岗质岩石,其岩石组合为细粒黑云母二长花岗质糜棱片麻岩、细粒黑云母花岗质糜棱片麻岩和细粒石榴二云母花岗质糜棱片麻岩.SiO2含量在66.4％～74.52％之间,K2O+ Na2O介于7.36％～8.84％之间,Al2()3含量在13.43％～15.74％之间,A/CNK =0.974～1.092,属于高钾钙碱性、准铝质到过铝质岩石;具有较高的稀土总量(ΣREE=94.15×10-6～164.30×10-6),稀土元素配分模式表现为轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)相对亏损的右倾型曲线,具有弱的负铕异常;富集Rb、Ba、U、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等元素.锆石U-Pb测年结果表明,哈多河“花岗质糜棱片麻岩”的岩浆侵入期次可分为两期,第一期在320Ma左右,代表性岩石为细粒黑云母花岗质糜棱片麻岩和细粒石榴二云母花岗质糜棱片麻岩;第二期在304Ma左右,代表性岩石为细粒黑云母二长花岗质糜棱片麻岩.综合岩相学、年代学及岩石地球化学特征,哈多河“花岗质糜棱片麻岩”原岩为高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,形成于晚石炭世兴安地块与松嫩地块的后碰撞构造环境下,之后在早二叠世末遭受“后碰撞作用”的影响,发生较强的韧脆性变质变形.     

大兴安岭北段雅尔根楚I型花岗岩年代学、岩石地球化学及其地球动力学意义

对内蒙古大兴安岭北段雅尔根楚花岗岩岩体岩相学研究表明,该花岗岩岩体主要岩性组合为正长花岗岩和花岗质糜棱岩,应用锆石U-Pb LA-ICP-MS测年方法,测得的3组年龄为226.8±2.2Ma、230.2±1.3Ma和233.6±1.5Ma,表明其岩体侵位时代为晚三叠世.岩石主量元素(XRF)具有富硅、富钾的特征,A/CNK值为0.81～1.10,显示铝弱饱和,相对富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,具有Eu负异常,微量元素相对富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,显示岛弧性质的花岗岩特征,微量元素特征显示其为Ⅰ型花岗岩.经过综合研究认为该Ⅰ型花岗岩可能是在整个伸展环境下,岩石圈地幔压力降低导致地幔上涌,残余的洋壳熔融提供流体注入,从而该岩体发生侵位.     

华北克拉通北缘东段新发现大喜营子铷-铍矿床

辽宁省阜新市大喜营子矿床是华北克拉通北缘新发现的铷铍稀有金属矿床，属花岗伟晶岩型矿床，主要由黑云母花岗岩、钠长石花岗岩和天河石花岗伟晶岩组成.含Rb和Be的主要矿石矿物为天河石和绿柱石，赋存于天河石花岗伟晶岩中.该矿床的成矿年龄为223 Ma左右.地球化学特征表明该花岗岩为高分异I型花岗岩，来源于中新元古界基底的高温部分熔融，并有幔源岩浆注入.大喜营子铷-铍矿床是形成于造山带背景下的过铝岩浆多金属矿床，该矿的发现为华北克拉通北缘的找矿提供了新的方向.     

辽西兴城地区早侏罗世花岗质岩浆活动——华北克拉通东部古太平洋俯冲作用的响应

华北克拉通东部中生代期间受到古太平洋板块俯冲并引发一系列的构造-岩浆-成矿作用,但古太平洋俯冲作用开始的具体时限仍未有定论。本文对辽西兴城地区中生代药王庙-磨盘山岩体进行了系统的岩相学研究、锆石U-Pb同位素定年、全岩地球化学和锆石原位Hf同位素测试分析,结果显示,花岗质岩石中岩浆成因锆石加权平均年龄为193～186 Ma,岩体侵位于早侏罗世;岩石组合为石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩-正长花岗岩;岩石全碱含量较高,属准铝-弱过铝质、高钾钙碱性系列,具有与Ⅰ型花岗岩类似的岩石地球化学特征;岩石相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素K、Pb等,而相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等及P元素;岩浆成因锆石εHf(t)值为-12.94～-7.39,Hf同位素二阶段模式年龄为2.05～1.69 Ga,其初始岩浆可能来源于古老地壳的部分熔融并可能有幔源物质的参与。辽西兴城地区早侏罗世花岗岩岩石组合、岩石地球化学特征和与俯冲作用有关的活动陆缘花岗岩特征类似,岩石形成于古太平洋俯冲作用导致的活动陆缘构造背景下,结合区域研究资料,认为古太平洋对华北克拉通东部的俯冲作用开始于晚三叠世—早侏罗世,而早侏罗世花岗质岩浆活动是古太平洋板块对华北克拉通俯冲作用的响应。     

大兴安岭中段索伦地区中侏罗统万宝组沉积环境及地球化学特征

为了深入研究大兴安岭地区中生代断陷盆地构造背景,利用野外地质调查、岩石地球化学等方法,系统研究了索伦地区中侏罗统万宝组的沉积环境及地球化学性质. 结果表明万宝组为一套分布于山间断陷盆地的陆相沉积碎屑岩建造,为辫状河三角洲相沉积环境. 地球化学特征显示索伦地区万宝组富集大离子亲石元素（如Th、U、LREE）和Zr、Hf元素,亏损高场强元素（如Nb、Ta、P、Ti）和Ba、Sr元素,稀土元素配分曲线具有轻稀土富集的右倾特征. 万宝组沉积物源主要来自中酸性岩浆岩源区,具有大陆岛弧构造背景特征,可能与蒙古－鄂霍茨克洋的南向俯冲弧后伸展作用有关.     

内蒙古额尔古纳八大关牧场“佳疙瘩组”变质岩系原岩研究

大兴安岭以北地区古老基底佳疙瘩组近年来倍受关注,前人对其形成时构造环境的不同观点制约了对该区基底性质及地质演化过程的正确认识。为查明出露于内蒙古额尔古纳八大关牧场附近的"佳疙瘩组"的岩石组合、变质变形组构、岩石地球化学特征及大地构造背景,进行了系统的野外和室内研究。结果表明:该区"佳疙瘩组"并非传统意义上的前寒武纪变质岩系,而是一套经历了构造变质变形作用的燕山期侵入体;岩石组合为黑云二长变晶糜棱岩、花岗闪长质变晶糜棱岩、糜棱岩化黑云角闪斜长片麻岩;岩石高钾、低钛、富铝,属高钾钙碱性岩系,稀土元素总量偏高,轻重稀土分馏明显且轻稀土富集,具有一定程度的负铕异常,富集地幔不相容元素且亏损高场强元素,其岩浆遭受了地壳物质的混染;形成于晚三叠-晚侏罗世蒙古-鄂霍茨克造山带同碰撞-后碰撞构造演化过程中挤压-伸展构造转换机制下;早白垩世德尔布干断裂带强烈活动使其遭受了低角闪岩相变质作用并发生了构造变质变形。     

内蒙古中部地区晚古生代地层接触变质作用研究初探

内蒙古中部晚古生代地层由于中生代岩浆的侵入,部分发生接触变质,变质程度多处于沸石相或葡萄石绿纤石相。通过对典型剖面的泥质岩石中的粘土矿物、伊利石结晶度以及镜质体反射率的分析,得出以下结论：（1）粘土矿物以伊利石和绿泥石为主,只在极少数样品中有伊蒙混层和蒙脱石,多数缺乏伊绿混层;（2）伊利石结晶度为022~040;（3）镜质体反射率Ro值为15~40。其结果表明：在岩浆侵入地区有小规模的接触变质,为极低级变质带,并未发生大规模的低绿片岩相的区域变质,而且这种变质只影响到晚二叠世以前沉积的地层和油气,分布范围有限。