华北克拉通北缘凉城基性岩墙成因及古地理的重建意义

为揭示华北克拉通北缘凉城基性岩墙的形成时代、岩石成因、构造背景及对罗迪尼亚超大陆重建的意义,本研究借助激光烧蚀多接收器等离子质谱(LA-MC-ICP-MS)锆石U-Pb定年、Hf同位素及全岩地球化学研究手段,对凉城桃花沟岩墙开展了系统研究.研究结果显示,凉城桃花沟岩墙为新元古代早期(903±15 Ma)基性岩浆活动的产物,归属拉斑岩石系列,具有较高的TFeO(12.78％～16.30％)及TiO2(2.59％～3.31％)含量、较低的 MgO(2.87％～3.83％)、Cr(32.7×10-6～42.0×10-6)、Ni(11.6×10-6～14.5×10-6)含量及 Mg#值(29～38),富集轻稀土元素(LREE)、Rb、Pb、Zr及 Hf 元素,亏损 Ba、Sr、Nb、Ta、Ti 及 Eu(Eu/Eu*=0.74～0.83)元素.锆石原位εHf(t)范围为2.4～13.4,单阶段Hf模式年龄(tDM1)范围为1357～892 Ma.综合研究显示,凉城桃花沟岩墙形成于陆内裂谷构造背景,母岩浆来源于较深(～80 km)的软流圈地幔,并且源区有辉石岩组分参与;岩浆经历了橄榄石、单斜辉石、斜长石、铁钛氧化物及磷灰石的分离结晶并遭受了地壳混染作用的影响.地球化学数据表明华北克拉通新元古代早期基性岩浆作用记录了从陆内裂谷向大陆裂解的转换过程.地质及古地磁资料支持新元古代早期华北克拉通与劳伦古陆相邻,其是否与圣弗朗西斯科-刚果克拉通相邻需要更多古地磁证据来检验.