华北板块北缘早白垩世的底侵作用：来自麻粒岩包体的证据

内蒙古四子王旗地处华北板块北缘中段,近年来在该区的早白垩世碱性玄武岩中发现了下地壳麻粒岩包体。本文研究的麻粒岩包体多数为中酸性的苏长麻粒岩,只有个别属于基性的二辉麻粒岩。麻粒岩包体的主量元素特征为SiO₂含量在49.9%到69.24%之间,MgO含量在0.92%~3.56%之间,Mg^#为43.0~62.9,Al₂O₃在13.91%~22.79%之间;稀土元素总量变化较大（∑REE在33.76×10^-6~184.13×10^-6之间）,分配模式也不尽相同,反映这些包体来自于不同源区或经历了不同的演化过程,但总体特征是LREE相对HREE富集,大多数样品的Eu呈现明显的正异常;由于包体的来源不同或经历了不同的演化阶段,它们的微量元素特征也有很大的差异。本区研究的麻粒岩包体的地球化学特征与华北地台的麻粒岩包体和麻粒岩地体都有很大的不同,反映了地壳组成横向上的不均一性。计算得出二辉麻粒岩的平衡温压条件分别为940~947℃和1.2±0.1GPa;苏长麻粒岩的平衡温度范围为927~715℃。通过对麻粒岩包体的岩相学、平衡温压条件估算、锆石形态特征分析和锆石的LA-ICP-MS年代学研究,得到本区早白垩世时的下地壳组成和之前的演化过程：本区下地壳在约40km深处可分为上下两部分,上部主要由苏长麻粒岩组成,厚度至少为9km,下部可能由二辉麻粒岩组成;下地壳上部的苏长麻粒岩是晚太古代（2509±35Ma）的岩浆岩经历了早白垩世（约122Ma）的玄武质岩浆底侵,发生了麻粒岩相变质和部分熔融形成的。推测本区岩石圈减薄事件的起始时间为122Ma。     

华北克拉通北缘与陆缘弧相关的早二叠世流纹岩 ——锆石U-Pb定年及地球化学证据

华北克拉通北缘内蒙古赤峰北部朝阳沟村地区的原认为是志留纪的八当山流纹岩,现测得其中的锆石SHRIMP U-Pb年龄为277.3±3.3 Ma,应当属于早二叠世。岩石化学分析表明,流纹岩SiO_2含量为75.24%～76.07%,K_2O和Na_2O含量分别为3.40%～5.31%和3.66%～4.88%,属于高钾钙碱性火山岩。岩石具高Al_2O_3(12.92%～13.28%)、低CaO(0.13%～0.47%),铝饱和指数(A/CNK)为0.99～1.06,显示准铝质到弱过铝质特征。Hf同位素分析结果表明,锆石ε_(Hf)(t)均为负值,为-10.7～-16.1,两阶段模式年龄(T_(DM2))为1736～2016 Ma,表明该火山岩起源于华北克拉通古老地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,朝阳沟村地区八当山火山岩主体岩性为中酸性火山岩,其形成于早二叠世古亚洲洋向南俯冲于华北克拉通北缘(包含华北克拉通北部和白乃庙岛弧带)之下的安第斯型活动大陆边缘构造环境。     

由深源捕虏体限定的华北克拉通下地壳特征

文中收集了新生代、中生代和古生代由喷出/浅成岩携带的下地壳麻粒岩捕虏体及其锆石年龄的资料。结果显示,它们代表了不同时代、不同地区下地壳最下部的组成及年龄。新生代汉诺坝、女山、莒南和青岛等地的玄武岩和其中捕虏体的资料,几乎可以涵盖华北相当一大部分下地壳底部的状态。金伯利岩虽然只能提供500Ma以前的信息,但它们能够检验并确认古老地质事件发生时间的准确性。内蒙古中生代闪长岩中出露的麻粒岩属于同源捕虏体,只能代表该岩浆活动波及地区下地壳的状态。华北克拉通发育了多次以地幔物质添加为主的地质事件(地壳增生),主要有:2.8～3.0Ga,2.5Ga,1.8Ga,140～90Ma及47～45Ma,其中以2.5Ga和140～90Ma最为重要。2.5Ga的地幔岩浆底侵事件在不少地区出现,推测与地幔柱活动有关。中生代(140～90Ma)的底侵作用在克拉通分布相当广泛,包括华北北部,华北东部及东南部都有明显的记录。女山和莒南地区出现了2.3Ga的年龄,是中生代的底侵岩浆与先存的古老基底发生混合与反应的产物。1.9～2.0Ga以及1.8Ga可能与地壳的造山运动和与其伴随的短暂的热扰动造成的锆石再结晶有关。在研究下地壳捕虏体时一个重要的问题是,要注意构造背景。在一级构造单元的交界处,由于该处块体之间的相互作用复杂,需要注意判别捕虏体的块体归属,以便对华北克拉通不同部位的复杂演化历史获得更全面的认识。     

皖中管店岩体的SHRIMP锆石U-Pb年代学与地球化学：岩石成因和动力学意义

管店岩体位于扬子地块东部,沿郯庐断裂带南段主断裂带侵位,其岩石组成为石英二长岩和二长岩.精确的SHRIMP锆石U-Pb定年给出岩体的形成时代为(131.5±1.6)Ma.该岩体为一中酸性侵入体(SiO254.84%～67.83%),属于高钾钙碱性系列,并具有与埃达克(质)岩类似的地球化学特征,如高Al2O3(14.12%-15.14%)、Sr(612～976 μg/g)含量及Sr/Y(31～77)、La/Yb(18-42)比值,但低Y(8.20-21.4 μg/g)和Yb(0.90～1.70 μg/g)含量,无明显Eu异常至Eu正异常.管店侵入岩的"Sr/86Sr初始比值为0.7058-0.7061,εNa(t)为-17.03--15.11,锆石的ghr(t)(-26.3-22.6)较低但相对均匀,说明其不可能由俯冲洋壳熔融形成.管店埃达克(质)侵入岩具有较高的Mgo(2.21%-6.75%)含量和Mg(56-62)值及相容元素(Cr 85.4-356μg/g,Ni40.8～144μg/g)含量.管店侵入岩可能由拆沉下地壳熔融形成,岩浆在上升过程中与地幔橄榄岩发生了反应.早白垩纪郯庐断裂带的活动、扬子地块东部在扬子.华北两块体碰撞后的地壳拆离作用可能导致增厚下地壳的拆沉与埃达克质岩浆活动.     

房山侵入岩体高Sr低Y地球化学特征及其成因

房山侵入岩体及其微粒包体以高w(Sr)(400×10-6～1 126×10-6)、w(Sr)/w(Y)(一般≥40)、w(La)N/w(Yb)N(≥33),低w(Y)和w(Yb),Sr正异常,Eu弱负异常-正异常为特征.与典型埃达克岩的地球化学特征相似,Sr-Nd同位素特征与汉诺坝底侵玄武岩形成的下地壳麻粒岩包体以及华北克拉通中生代岩浆岩一致.研究表明:①房山侵入岩体及其微粒包体起源于增厚下地壳的部分熔融;②增厚的下地壳底部是具有Ⅰ型富集地幔特征的底侵玄武岩,是中生代华北岩石圈减薄与置换之后的新生下地壳的一部分.     

内蒙古巴林右旗东梁岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地球化学特征

本文对内蒙古巴林右旗东梁岩体进行的岩石学、年代学和地球化学研究显示,东梁岩体岩性为石英闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年加权平均年龄为(251.9±4.4)Ma,指示东梁岩体形成于早三叠世。地球化学特征表明岩石富硅、铝、钠,贫镁、钾,A/CNK=0.98~1.11,属于钙碱性准铝质-弱过铝质岩石,轻稀土富集,重稀土亏损,不具Eu和Ce异常,具有高Sr、低Y、低Yb的特征,属于埃达克岩。结合区域已有研究成果,认为东梁岩体的岩浆可能来源于西伯利亚板块和华北板块碰撞拼合所导致的新生地壳部分熔融。     

新疆北部晚古生代的底侵作用——来自橄榄玄粗岩与埃达克岩的证据

新疆北部广泛分布晚古生代橄榄玄粗岩系火山岩和埃达克岩,它们均明显富碱,与区内同时代碱性花岗岩共同构成新疆北部富碱火成岩省。橄榄玄粗岩系火山岩和埃达克岩同位素年龄为250-280Ma,143Nd/144Nd比值高,εNd(t)值为正值,Nd模式年龄低(tDM<1.0Ga),较低而变化范围较大的(87Sr/86Sr)i(0.7040-0.710),这些特点均表明它们的源区物质为底侵幔源玄武质岩浆,并可能受到下地壳混染。结合区内地球物理资料,如加厚的地壳、复杂的莫霍面结构、高热流值及广泛分布的基性岩墙群和碱性花岗岩,均一致表明在晚古生代(晚石炭-二叠纪)新疆北部发生过较广泛的幔源玄武质岩浆底侵作用,陆壳发生了明显垂向增生。     

华北克拉通北缘显生宙四次底侵作用及其构造-岩浆活动与深部背景

通过对华北克拉通北缘显生宙四次(P₁,T₃,J₁,K₁)底侵作用的研究,将华北克拉通的活化与岩石圈深部地幔物质的底辟体上涌联系起来。不同阶段底侵作用在岩浆来源深度、与构造格局关系、对地壳垂向增生的贡献、幔源物质脉动式上涌等方面的差异与变化,显示它们是一个分阶段连续热演化的深部过程,其动力学机制是深部的高热流和地幔物质的向上运移。对应于地幔物质上涌,必然存在同期的地幔底辟体隆起的岩石圈结构变化。通过对华北中生代盆山系形成机制的讨论,认为该区高分辨率面波层析成像所显示的地幔底辟体上涌的特征可以反映中生代岩石圈底侵作用的深部背景。     

内蒙古图林凯蛇绿岩中埃达克岩SHRIMP测年：早古生代洋壳消减的证据

内蒙古图林凯蛇绿岩中,新发现了埃达克岩,岩性包括石英闪长岩、奥长花岗岩、斜长岩和英安岩。它们是温都尔庙—图林凯早古生代消减带的一种岩浆岩标志。精确的SHRIMP U-Pb测年表明:①石英闪长岩侵位于约467±13Ma,说明温都尔庙古洋壳的消减可能始于约467±13Ma或更早。随后不久,这一岩石经历了约451±18Ma的高级变质和部分熔融事件。②英安岩喷发于约459±8Ma,奥长花岗岩形成略晚,约451±7Ma,最后形成了斜长岩的岩墙,其时代约为429±7Ma。据此认为,温都尔庙—图林凯古洋壳在早古生代时期,经历了愈38Ma的消减事件。     

安徽铜陵地区幔源岩浆底侵作用的时代--朝山辉石闪长岩锆石SHRIMP定年

铜陵是中国著名的铜(金)、铁成矿带,其金属矿产与区内燕山期侵入岩有着密切的时空、成因联系.对与铜陵地区典型的夕卡岩型朝山金矿有关的辉石闪长岩中的锆石进行了SHRIMP精确定年研究,辉石闪长岩锆石206Pb/238U年龄为142.9±1.1 Ma,结合新获得的新桥矶头石英闪长岩和铜官山石英闪长岩的锆石U-Pb年龄.认为铜陵地区幔源岩浆底侵作用发生在早白垩世(133±143 Ma),这一时期也是成矿的重要时期.     

内蒙古达茂旗北部早古生代花岗岩类SHRIMP U-Pb年代学

本文对内蒙古达茂旗北部的岛弧侵入岩进行了精确的SHRIMP锆石U-Pb定年研究和地球化学研究。该侵入岩具有正常岛弧和埃达克岩的双重地球化学性质。SHRIMP 锆石U-Pb定年表明,这套侵入岩中的闪长岩形成于452±3 Ma 和440±2 Ma,石英闪长岩形成于446±2 Ma,花岗闪长岩形成于440±2 Ma,它们记录了晚奥陶纪末的洋壳消减事件。在一个细粒闪长岩中,分辩出了1967±13 Ma （n=3）的继承性锆石,指示这一岛弧可能具有一个前寒武纪的大陆基底。     

内蒙古克什克腾旗广兴源复式岩体SHRIMP U-Pb定年及地质意义讨论

广兴源复式岩体位于内蒙古东部西拉木伦河上游地区,岩体主体由二长岩、二长花岗岩、花岗岩和花岗闪长岩构成,边部有少量二长辉长岩和闪长岩出露.岩体地球化学特征表明其属于火山弧环境;对岩体早期的二长岩和侵位于二长岩的花岗闪长岩进行锆石SHRIMP U-Pb定年,分别得到206Pb/238U加权平均年龄为 263.8±2.1Ma...     

内蒙大青山地区黑云母花岗岩SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

大青山黑云母花岗岩主要由钾长石（45%）、斜长石（15%~25%）、石英（25%）、黑云母（5%~10%）组成。主元素SiO₂含量69.48%~72.40%,K₂O+ Na₂O含量7.74%~9.58%,K₂O＞Na₂O,A/CNK为1.0~1.17,具过铝质-强过铝质花岗岩特征;稀土元素分馏较强,REE配分型式具中等负Eu异常;微量元素在原始地幔（PM）标准化蛛网图上显示Rb、Th、K、Nd相对富集,Nb、Sr、Ti相对亏损,岩石地球化学特征与碰撞花岗岩类似。本文对大青山地区料木山黑云母花岗岩进行高精度锆石SHRIMP U-Pb定年研究,其形成时间为2430±19Ma,可能代表鄂尔多斯陆块与阴山微陆块碰撞造山岩浆热事件年龄。区域上埃达克质岩、赞歧岩、Colcepet花岗岩同位素年龄均为2470~2330Ma, 预示着这一地区在古元古代早期可能已经出现与板块消减相关的陆-陆碰撞造山带。古元古代花岗岩的岩石地球化学和同位素年代学特征表明乌拉山-大青山麻粒岩相带是一条古元古代造山带。     

内蒙古商都大石沟花岗岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄及其意义

内蒙古商都县大石沟黑云母钾长花岗岩主要由钾长石（40～60%）、更长石（10～15%）、石英（25～32%）及黑云母（5～7%）组成.主元素SiO2含量68.25%～69.64%,K2O含量5.03%～8.03%,K2O＞Na2O;A/CNK为0.77～1.1,稀土元素分馏较强,REE配分型式具中等铕负异常,岩石地球化学特征与碰撞花岗岩类似;本文对大石沟黑云母钾长花岗岩进行高精度锆石SHRIMP U-Pb定年研究.其形成时间为342±5Ma,可能代表华北板块与西伯利亚板块碰撞阶段的岩浆热事件.区域最新研究资料表明,侵入图林凯蛇绿岩带的埃达克岩的年龄为467～429Ma,代表洋壳俯冲的消减时间;390～310Ma花岗岩侵位的SHRIMP U-Pb锆石年龄以及383Ma蓝片岩Ar-Ar年龄代表华北板块与西伯利亚板块的碰撞事件;390～342Ma和324～310Ma花岗岩可能代表碰撞阶段两期岩浆热事件产物.     

内蒙古中部苏尼特左旗富钾花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄

精确的锆石SHRIMP U-Pb年龄测定表明,内蒙古苏尼特左旗富钾花岗岩的结晶年龄分别为423Ma±8Ma和424Ma±10Ma.综合区域资料,认为该年龄代表了内蒙古中部志留纪期间发生弧-陆碰撞事件的时限.     

内蒙古锡林浩特地区拜仁达坝矿区闪长岩体锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

对拜仁达坝矿区闪长岩体中的锆石进行了SHRIMP U-Pb定年,获得13个锆石颗粒的206Pb/238U年龄的加权平均值326.5Ma±1.6Ma（MSWD=1.7）,表明岩体侵位于海西期。岩体的地球化学特征显示岩体较为明显地受到了锡林浩特杂岩的混染,具有火山弧岩浆作用成因的特点。结合区域内其他海西期岩体的年代学和地球化学特征,该区海西期经历了一次较为强烈的构造岩浆事件,也暗示该火山弧环境可能从苏尼特地区一直向东延伸至克什克腾旗的北部地区。     

内蒙古林西地区上二叠统林西组砂岩碎屑锆石的年龄及其大地构造意义

林西地区林西组的主体岩性以碎屑岩为主,对其中代表性岩石组合——长石石英砂岩进行了年代学研究。 50粒碎屑锆石样品的LA-ICP-MS U-Pb年代学测试结果显示2个主要年龄区间：(256±2～322±3)Ma,峰值年龄为279Ma±2Ma;(357±7～497±4)Ma,峰值年龄为441Ma±3Ma。另有3颗锆石的年龄分别为797Ma±6Ma、1413Ma±38Ma、1661Ma±24Ma。其中256 Ma±2Ma的年龄限定了林西组原岩年龄应为晚二叠世;第二组年龄(357±7～497±4)Ma,峰期年龄441Ma±3Ma,与东北地区的主要泛非期事件年龄一致,表明主要的物源区为东北地块(佳蒙地块)。而797Ma±6Ma、1413Ma±38Ma、1661Ma±24Ma等年龄反映了东北地块基底年龄的信息。这些年龄数据表明, 林西组应为东北地块的一部分,并进一步限制了华北与西伯利亚两大板块的缝合线应位于林西组发育地区的南部,即西拉木伦河断裂,而拼合时代应晚于晚二叠世,可能为早三叠世。     

内蒙古荷尔勿苏铅锌矿区二叠纪侵入岩成因:锆石U—Pb年代学与岩石地球化学制约

内蒙古荷尔勿苏铅锌矿是华北板块北缘少郎河多金属成矿带内新发现的矿床。笔者对矿区黑云母石英闪长岩进行了LA—ICP—MS U—Pb年代学和岩石地球化学研究,以期揭示其岩石成因、成矿背景及对成矿的贡献。黑云母石英闪长岩锆石为自行晶-半自形晶,内部具有清晰的生长环带,Th/U比值为0. 43～1. 20,具有岩浆成因的特点。测年结果显示其形成于古生代中二叠世(268. 1±2. 6 Ma)。岩石地球化学分析显示,黑云母石英闪长岩SiO_2含量59. 23%～61. 07%,Al_2O_3含量16. 24%～16. 53%,K_2O/Na_2O比值0. 62～0. 63。稀土元素配分曲线为右倾轻稀土富集型,轻重稀土分异明显,Eu弱亏损(δEu=0. 84～0. 90),Ce弱异常(δCe=0. 91～0. 94),说明源区极少残留斜长石。富集大离子亲石元素K、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ti,并且Nb、Ti具有"TNT"负异常特征。荷尔勿苏铅锌矿黑云母石英闪长岩是在古生代中二叠世华力西晚期板块挤压环境下,火山弧岩浆作用的产物,其形成的动力学机制受古亚洲洋闭合作用的影响。