西太平洋俯冲带的演变: 来自东北亚陆缘增生杂岩的制约

本文系统总结了东北亚陆缘晚古生代和中生代增生杂岩的构成与形成时代,并结合同时代火成岩组合及其时空变异以及沉积建造组合,重塑了西太平洋板块俯冲带的演变历史。结果表明: ① 位于佳木斯地块东缘的跃进山杂岩代表了二叠纪俯冲带,它是古亚洲洋构造体制的产物;② 侏罗纪增生杂岩代表了侏罗纪俯冲带,与陆缘同期钙碱性火成岩组合以及含煤建造一起,共同揭示了古太平洋板块西向俯冲的开始;③ 侏罗纪增生杂岩中—晚侏罗世和早白垩世早期陆源碎屑岩物源的变化,与古地磁和生物学证据一起,共同揭示了古太平洋板块小角度斜向俯冲和东北亚陆缘走滑的构造属性,导致了低纬度侏罗纪增生杂岩向高纬度的推移;④ 白垩纪—古近纪增生杂岩与陆缘白垩纪—古近纪岩浆作用一起代表了该期俯冲带的存在,自早白垩世到晚白垩世再到古近纪岩浆作用范围向海沟方向的收缩,揭示了古太平洋板块西向俯冲以及俯冲板片后撤（rollback）过程的发生,同时标志着东亚大地幔楔的形成;⑤古近纪晚期—新近纪早期日本海的打开,标志着现今太平洋板块俯冲带以及东北亚大地幔楔的形成。     

西太平洋俯冲带的演变:来自东北亚陆缘增生杂岩的制约

本文系统总结了东北亚陆缘晚古生代和中生代增生杂岩的构成与形成时代,并结合同时代火成岩组合及其时空变异以及沉积建造组合,重塑了西太平洋板块俯冲带的演变历史.结果表明:①位于佳木斯地块东缘的跃进山杂岩代表了二叠纪俯冲带,它是古亚洲洋构造体制的产物;②侏罗纪增生杂岩代表了侏罗纪俯冲带,与陆缘同期钙碱性火成岩组合以及含煤建造一...     

婆罗洲西部中生代古太平洋安第斯型俯冲的岩浆作用记录

古太平洋俯冲作用在婆罗洲如何表现，有何地质记录？西北婆罗洲与西南婆罗洲是否属于以板块缝合线分割的不同陆块，中生代时期婆罗洲西部与我国东南沿海存在何种关联？回答上述科学问题是揭秘中生代古太平洋俯冲体系的关键一环。本文系统综合了近年笔者在西北和西南婆罗洲所开展的野外调查和代表性火成岩的主微量元素和Sr- Nd- Pb同位素组成、以及锆石U- Pb年代学和Hf- O同位素数据。研究表明，西北婆罗洲发育三叠纪(约256~216 Ma)由少量新生地壳物质参与的基底熔融而成花岗质岩石。沙捞越古晋带(Sarawak Kuching zone)卢帕线(Lupar Line)的帕控(Pakong)和萨拉邦(Sarabang)镁铁质岩石形成于约98~84 Ma，以卢帕线所代表的洋盆主要发育于白垩纪。沙捞越古晋带内前人划属的三叠纪西连组(Serian)火山岩中至少有相当部分与佩达万(Pedawan)组沉积岩系和诗马丹- 伦杜- 诗里阿曼(Sematan- Lundu- Sri Aman)花岗质岩石同期，为晚白垩世(约95~77 Ma)产物。加里曼丹西北地区原定义为上三叠统—下侏罗统的孟嘉影(Bengkayang)组沉积岩属上侏罗统，莱雅(Raya)组火山岩形成于早白垩世(约144~130 Ma)。同时在加里曼丹西北定义的孟嘉影花岗岩和门西堡(Mensibau)花岗岩基分别为晚侏罗世(~155 Ma)和早白垩世(约140~130 Ma)产物。在西南婆罗洲，以往认为属上古生界的夸扬(Kuayan)组和吉打邦(Ketapan)组为上三叠统—下侏罗统或下侏罗统沉积，其物源为巽他古陆活动大陆边缘产物。原划属变质基底的帕诺杂岩(Pinoh Complex)及默努努(Menunuk)组变火山岩主体形成于早白垩世(约135~120 Ma)。以往填图为喀拉巴(Kerabai)组的火山岩可进一步细分为早侏罗世(~190 Ma)贝特农(Betenung)火山岩组、晚侏罗世(~155 Ma)库达根(Kudamgan)火山岩组和晚白垩世(约102~85 Ma)喀拉巴火山岩组。作为西南婆罗洲主体的苏卡达纳(Sukadana)岩基并非前人划属的晚白垩世，而是至少包含了早侏罗世(~190 Ma)贝拉班(Belaban)岩体、晚侏罗世(约160~150 Ma)门腾巴(Mentembah)岩体和晚白垩世(约87~72 Ma)苏卡达纳岩体的复式岩基。由西北婆罗洲和西南婆罗洲构成的婆罗洲西部至少发育了约200~190 Ma、~155 Ma、约140~125 Ma和约99~77 Ma四期岩浆作用，且空间上自西而东依次年轻，与我国东南沿海地区和南海北部陆架具高度一致性。不论在西北婆罗洲还是西南婆罗洲，其早、晚侏罗世和早白垩世镁铁质和长英质火成岩均有着相似Sr- Nd- Pb- Hf- O同位素组成，以正的或接近零的εNd(t)、太平洋型Pb同位素组成、正的锆石εHf(t)和地幔型δ18O值为特征，他们分别起源于受俯冲组分改造的地幔楔或其新生镁质地壳。沙捞越古晋带晚白垩世卢帕线帕控- 萨拉邦镁铁质岩石以高度亏损εNd(t)的MORB型岩石为特征，分布于沙捞越古晋带和南施瓦纳山的晚白垩世镁铁质和长英质火成岩均显示出弧型地球化学属性。研究表明：西南婆罗洲与西北婆罗洲之间缺乏早中生代板块缝合边界，两者一起构成婆罗洲西部,呈北北东向位于巽他古陆印支- 东马来陆块之东南缘。进一步的综合对比表明，早侏罗世—晚白垩世期间婆罗洲西部经历了自内而外向东扩展的俯冲增生造山作用，其晚白垩世俯冲边界发育于古晋带卢帕线—中加里曼丹帕朗卡拉亚(Palangkaraya)一带。从婆罗洲西部经我国东南沿海进入日本一线的东亚陆缘发育了中生代的长寿命(>120 Ma)巨型古太平洋安第斯型增生造山带，其俯冲作用于三叠纪—侏罗纪之交(~200 Ma)或更老(早三叠世)即已启动、且具“多阶段俯冲- 后撤”特点，直至晚白垩世末期方才转换为现今西太平洋俯冲体系。     

华南陆块东部晚中生代岩浆作用的深部动力学过程

本文总结和回顾了过去几年来本研究团队在华南陆块东部(主要是东南沿海地区)开展的火成岩岩石地球化学研究进展,并重点探讨了晚中生代(白垩纪)岩浆作用的深部动力学过程,取得了以下主要认识:(1)华南晚中生代镁铁质岩浆作用记录了古太平洋板块从俯冲到后撤-撕裂的深部动力学过程,其地幔源区的富集组分从进俯冲时期的板片上覆沉积物逐渐过渡到后撤-撕裂阶段的下部镁铁质洋壳;(2)长英质火山岩的地壳源区从俯冲阶段的低温(700～810℃)含水下地壳转变为后撤-撕裂阶段的高温(790～860℃)贫水陆壳;(3)东南沿海地区晚中生代经历了强烈的弧地壳增生和置换作用,形成了具有“等同位素效应”的双峰式侵入杂岩体。我们提出的板片俯冲-后撤-撕裂模式同样适用于解释华南陆块东部早中生代构造-岩浆演化的深部的动力学机制。     

古太平洋板块俯冲对延边地区深部地壳的置换作用:显生宙花岗岩的Nd同位素制约

延边地区晚古生代–早白垩世花岗岩的Nd同位素研究显示,该区可以富尔河–古洞河断裂为界划分为南北两个岩区。北区显示亏损、年轻的源区特征(εNd(t)=?0.7~+3.8,tDM2=691~976 Ma),南区可能继承了古老富集端元组分(εNd(t)=–13.6~–0.6,tDM2=1004~2166 Ma)。从二叠纪到白垩纪,北区花岗岩的εNd(t)值随着年龄变新递减,南区的εNd(t)值则随着年龄变新递增,并在早白垩世时两区花岗岩的εNd(t)值达到基本相同。这种Nd同位素组成的变化趋势,说明南北两区深部地壳物质组成随时间变新而趋于均一化,反映了北区和南区先前存在的古亚洲洋型增生地壳和华北克拉通古老再循环地壳,在中生代期间遭受了古太平洋板块俯冲形成的新增生弧地壳的强烈改造和置换,使得两区深部地壳组成在白垩纪时基本一致。该研究结果为深入理解中生代古太平洋俯冲作用对东北地区深部地壳的改造过程提供了可靠的同位素地球化学制约。     

特约主题：古太平洋板块俯冲与欧亚大陆东缘构造演化北大核心CSCD

编者按语：欧亚大陆东缘中生代构造演化主要受古太平洋板块俯冲历史所控制。然而,古太平洋板块在欧亚大陆下的俯冲作用是何时开始的？中生代期间,古太平洋板块在欧亚大陆下的俯冲历史如何？这些问题一直存在较多争论。     

东北中生代增生杂岩及对古太平洋向欧亚大陆俯冲历史的制约

吉林-黑龙江东部地区的中生代增生杂岩,主要由吉林-黑龙江高压变质带和那丹哈达增生杂岩(或那丹哈达地体)组成。它们将为古亚洲洋与环太平洋构造域的转换作用,大洋板块地层(OPS)层序重建,特别是古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲历史提供重要的科学依据。吉林-黑龙江高压带分布在佳木斯-兴凯与松辽地块之间的具有高压变质带性质的缝合带,新的地质年代学研究表明其形成时代为210～180Ma,表明晚三叠-早侏罗世为南北向古亚洲洋关闭和西向俯冲增生开始的关键时期。那丹哈达增生杂岩则发育在佳木斯-兴凯地块东侧,并具体分为西部的跃进山杂岩和东部的饶河杂岩。新近发表的数据显示,跃进山杂岩就位时代为210～180Ma,这与佳木斯-兴凯地块西缘的吉黑高压带形成时代相似。而饶河杂岩就位时代为晚侏罗-早白垩世,最晚期就位的时代为早白垩世(137～130Ma)。因此,吉黑东部地区的中生代增生杂岩为古太平洋向欧亚大陆中生代的俯冲过程提供了关键的信息。     

华南长城岭晚白垩世斜斑玄武岩的岩浆作用过程与岩石成因制约

斜斑玄武岩能较好地记录岩浆作用过程、动力学机制和构造环境。本文对华南南岭中段晚白垩世长城岭斜斑玄武岩的斜长石环带结构进行了详细研究,以制约其岩浆作用过程和岩石成因机制。长城岭斜斑玄武岩富集大离子亲石元素,亏损Nb-Ta,具强烈Pb正异常和轻微Ti正异常;其全岩~(87)Sr/~(86)Sr较高且较均匀(0.7088~0.7089),较低(-0.95~-0.94),而斜长石斑晶原位~(87)Sr/~(86)Sr变化相对较大(0.706~0.710)。斜长石斑晶普遍显示反环带结构,从核部到边部的An组分以及MgO、FeO、TiO_2含量明显升高而K_2O含量降低;另外,反环带结构斜长石斑晶的核部An含量不均匀,但边部成分一致,指示岩浆补给作用。总体上,斜长石斑晶的边部相对较窄,指示补给岩浆在岩浆房中的驻留时间较短,补给岩浆的加入造成了玄武岩浆的快速喷发。斜长石斑晶的~(87)Sr/~(86)Sr比值与Sr含量呈负相关关系,表明岩浆房演化过程中存在地壳物质的同化混染作用。~(39)Ar-~(40)Ar定年结果显示,由基质斜长石获得的坪年龄(83.45±0.44Ma)略老于由斜长石斑晶获得的坪年龄(79.02±0.43Ma),为驻留时间较短的补给岩浆受地壳混染作用影响而具有偏低的初始~(39)Ar/~(40)Ar的结果。长城岭斜斑玄武岩在2Nb-Zr/4-Y图解中落在板内拉斑玄武岩区域内,并具有与板内拉斑玄武岩相似的斜长石An(60~70),应形成于板内拉张环境。华南地区晚白垩世基性岩浆活动,包括沿海地区的永泰玄武岩(~85Ma)和内陆地区的长城岭斜斑玄武岩(~79Ma)、衡阳玄武岩(~70Ma)及禾埠玄武岩(~63Ma)等,显示逐渐从岛弧玄武岩转变为板内碱性玄武岩的趋势,其Sr-Nd同位素也显示逐渐亏损的特征;它们的时空分布特征表明,华南内陆在晚白垩世期间经历了持续的拉张作用,可能与古太平洋板块后撤有关。     

东天山吐哈盆地南缘古生代活动陆缘残片：中亚地区古亚洲洋板块俯冲的地质记录

本文根据对已有地质资料的综合研究，系统论述了吐哈盆地南缘古生代活动陆缘残片的时空分布、岩石组合和岩石化学特征，在此基础上对古亚洲洋构造演化进行了简要的探讨。该区活动陆缘残片由奥陶纪-志留纪（？）、泥盆纪、石炭纪火山沉积岩系和泥盆纪、石炭纪深成岩组成。这些不同时代岩浆岩的时空分布揭示出该区弧岩浆前锋带的演化具有向南逐渐迁移的特点。这些不同时代的火山岩和深成岩在岩石组合和岩石化学方面都类似于钙碱系列弧岩浆岩。它们的这些特征，结合它们的区域地质背景，使我们得出如下初步结论：它们的形成演化与以南侧康古尔塔格碰撞带中的洋壳残片为代表的古洋岩石圈板块向西伯利亚古板块之下的俯冲有关；它们很可能是出露在阿尔泰山南侧、蒙古南部和大兴安岭中部等地的类似杂岩一起构成了古亚洲洋中西伯利亚古板块活动陆缘；该活动陆缘的发育，提示出古亚洲洋板块向西伯利亚古板块之下的俯冲在奥陶纪至古炭纪期间一直在持续进行。     

藏南冈底斯岩基东段朗县杂岩早白垩世岩浆作用: 新特提斯洋二次俯冲

新特提斯洋长期俯冲消减作用在早白垩世可能经历二次俯冲启动或板片俯冲几何形态的重大转换。确定西藏南部冈底斯岩基早白垩世岩浆作用的岩石地球化学特征和作用方式是甄别上述过程的关键,对理解新特提斯洋的俯冲演化过程至关重要。本文就冈底斯岩基东段朗县杂岩中保存的各类早白垩世岩浆岩,开展了锆石U-Pb地质年代学和Hf同位素、全岩元素和同位素（Sr-Nd）组成分析。数据结果表明：1）基性岩侵位时代为早白垩世晚期（103.6~100.8Ma）,为高钾钙碱性偏铝质岩石,锆石ε_Hf（t）=+0.3~+5.7,全岩ε_Nd（t）=-0.8和-0.3,暗示其岩浆源区具有大量俯冲沉积物或流体的混入,为沉积物熔体和流体交代的地幔楔物质部分熔融的产物,经历了一定程度的角闪石分离结晶作用;2）中性岩形成于99.8~97.6Ma,略晚于基性岩,其主量元素与基性岩具有较好的线性关系,全岩ε_Nd（t）=+1.1,具有较多的地幔物质参与,为基性岩浆进一步演化形成;3）酸性岩（脉体）记录了多阶段岩浆作用（124.1~95.3Ma）,根据同位素组成不同进一步划分为两类,第一类具有较低的全岩ε_Nd（t）值（-8.3~-6.0）,其岩浆源区显示富集特征,t_DM2=1385~1586Ma,由古老地壳物质的再熔融形成;第二类的锆石ε_Hf（t）值（-2.8~+3.2）变化较大,岩脉的锆石ε_Hf（t）=+0.4~+8.1,t_DM=428~906Ma,全岩ε_Nd（t）=+0.1和+0.8,表明岩浆源区具有不均一性,为古老地壳物质被富流体地幔岩浆改造形成;和4）镁铁质包体的主量元素与寄主花岗岩具有较好的线性关系,锆石的Hf同位素组成变化较大（ε_Hf（t）=-9.3~+4.1）,变化范围可达13个ε单位,为岩浆混合成因。寄主花岗岩和角闪辉长岩分别作为酸性和基性端元,是基性岩浆与其诱发古老地壳熔融形成的花岗质岩浆经混合形成。结合冈底斯岩基早白垩世岩浆岩的研究结果,朗县杂岩在早白垩世（124~97Ma）的岩浆作用具有明显的岩浆混合现象,锆石Hf和全岩Sr-Nd同位素组成变化较大,可达13个ε单位,其岩浆源区复杂且富含流体,代表了新特提斯洋在早期（240~144Ma）经历漫长的俯冲之后,在早白垩世时期（~120Ma）俯冲带发生跃迁或俯冲角度达到临界点,导致大量俯冲沉积物和流体沿俯冲带俯冲下去,与发生部分熔融的地幔楔物质混合,底侵导致上覆古老地壳物质的再熔融,形成早白垩世复杂的岩浆岩组合,很可能是新特提斯洋二次俯冲开始的标志。

     

冈底斯岩浆弧东段沉积岩的晚白垩世变质作用及其构造意义

位于青藏高原南部的冈底斯岩浆弧形成于中生代新特提斯洋俯冲过程中,并在印度与欧亚大陆碰撞过程中叠加了新生代岩浆作用和变质作用。冈底斯岩浆弧东段出露的中、新生代变质岩是研究其深部组成与形成演化的理想窗口。本文对冈底斯东段米林田兴村地区的变沉积岩,即石榴夕线黑云片岩、含石榴钙硅酸盐岩、黑云斜长片麻岩和大理岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明,石榴夕线黑云片岩由夕线石、黑云母、石榴石、斜长石、钾长石、石英和钛铁矿组成,经历了中压麻粒岩相变质作用,变质条件为810~820℃和6.4~7.8kbar。锆石年代学研究表明,石榴夕线黑云片岩、含石榴钙硅酸盐岩和大理岩经历了87~83Ma的变质作用。本文和现有研究表明,冈底斯弧东段林芝和米林地区的高压麻粒岩相变质岩分布区代表该岩浆弧的下地壳,而包括本文研究点在内的中压麻粒岩相到角闪岩相变质岩分布区为其中地壳组成部分。本文认为晚白垩世大体积幔源岩浆的注入和随后的新特提斯大洋岩石圈平俯冲,导致了冈底斯岩浆弧地壳的生长、加厚和底冲,使上地壳的沉积岩和岩浆岩运移到中-下地壳,并经历了高温变质与部分熔融,形成了分布在上地壳的花岗岩。这表明岩浆弧的新生地壳在晚白垩世新特提斯洋俯冲过程中发生了再造。以长英质岩石为主的表壳岩进入深地壳很可能是岩浆弧中-下地壳由基性转变成中性成分的重要方式。     

延边开山屯花岗闪长岩-石英闪长岩体年代学、地球化学特征及对古太平洋板块俯冲作用时限的制约

近年来古太平洋构造域的构造演化备受学者关注。本文报道的延边开山屯地区花岗闪长岩-石英闪长岩体LAICP-MS U-Pb年龄表明其形成时间为早侏罗世早期(198±1Ma),所采样品可根据Zr/Hf值分为高Zr/Hf值组花岗闪长岩和低Zr/Hf值组石英闪长岩。高Zr/Hf值组花岗闪长岩起源深度浅,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素(LILEs),贫Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSEs),具壳源岩浆的特点。低Zr/Hf值组为壳源岩浆与来自深部的亏损地幔岩浆混合而成,岩石亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,具有典型的弧型岩浆地球化学特征。岩体中存在细粒闪长质包体,镜下可见针柱状磷灰石。开山屯岩体属钙碱性系列岩石,结合前人资料,认为其与该地区同时代火成岩组成北-东向分布的早侏罗世活动大陆边缘型火成岩带,而位于该带西侧的小兴安岭-张广才岭地区存在同时代弧后拉张带,两者构成典型的大陆弧与弧后拉张带模型,共同揭示了早侏罗世早期古太平洋板块对东北地区的俯冲作用。     

中国晚白垩世古水系展布及其对鸭嘴龙类分布的影响

晚白垩世河道和冲积平原等河流相沉积广泛分布于中国大部分地区,保存了大量以鸭嘴龙超科为主的恐龙骨骼化石和遗迹化石.这些河流是否存在水系上的联系以及其对陆地生态系统分布的影响程度,目前研究较少.笔者收集了中国9 个晚白垩世陆相盆地共 2357 个碎屑锆石的 U-Pb 年龄资料,通过对已收集的碎屑锆石的物源分析,探讨了中国晚...     

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 ...     

古太平洋板块俯冲-增生时限：饶河增生杂岩的地球化学和年代学制约

饶河杂岩作为那丹哈达增生杂岩的主体,是古太平洋板块西向俯冲的直接证据。饶河增生杂岩组成与增生过程的研究对限定古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲与增生过程具有重要的指示意义。本文在野外地质调查和饶河大岱地区大比例尺填图基础上,明确了饶河杂岩主要由枕状玄武岩、辉长岩以及大洋板块沉积地层(OPS)组成,这些岩石均呈构造透镜体状分布在海沟沉积物中,并被中生代花岗质岩脉所穿切,因此为限定饶河增生杂岩的组成、增生和就位时代提供了关键制约。地球化学数据表明玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学属性。LA-ICPMS锆石测试结果表明该地区玄武岩和辉长岩的形成时代分别为166±2Ma和214±5Ma,限定了饶河杂岩中镁铁质-超镁铁质岩石的形成时代为晚三叠世至中侏罗世。结合该区粉砂质泥岩和砂岩的沉积时代下限分别为167±3Ma和133±4Ma,表明饶河杂岩的增生时代为167～133Ma,此外样品的碎屑年龄信息表明基质的物源为邻近的佳木斯地块和中亚造山带东段,其中前寒武的碎屑年龄在中国东北的多个陆块均有出现,可能源于早前存在的前寒武纪基底。本文测得侵入饶河杂岩的2个二长花岗岩形成年龄分别为126±1Ma和105±2Ma,表明饶河杂岩中的花岗岩脉主要形成于两个阶段,其中较老的花岗岩侵入体进一步限定了饶河杂岩的最终就位时代为133Ma至126Ma,表明古太平洋板块在中侏罗世至早白垩世存在西向俯冲-增生作用,为古太平洋板块的构造演化提供了重要的制约。     

印度尼西亚北苏拉威西岛弧岩浆作用及其对板块俯冲起始的制约

板块俯冲起始是板块构造理论的核心内容, 但却研究最为薄弱。印度尼西亚北苏拉威西岛弧是始新世期间开始发育的一个印度洋洋内弧, 其记录了多期次(包括印度洋、马鲁古海和西里伯斯海)的且处于不同演化阶段的俯冲作用及相应的俯冲起始过程, 因此该岛弧是研究板块俯冲起始的天然实验室。本文通过回顾板块俯冲起始研究进展, 结合北苏拉威西岛弧内已有的野外调查、锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征等, 以厘清区域内岛弧岩浆的岩石类型、形成时代、空间分布和岩浆活动节律, 制约岛弧岩浆的构造背景和岩浆源区性质等, 并着重关注该岛弧内可能与板块俯冲起始相关的地质和岩石记录, 如弧前玄武岩、玻安岩、俯冲带(SSZ)型蛇绿岩、变质底板等。在此基础上, 综合限定北苏拉威西岛弧记录的印度洋洋壳俯冲历史, 探讨其俯冲起始的时间与地球动力学机制。本文仅抛砖引玉, 期待更多学者参与到北苏拉威西岛弧板块俯冲起始的研究中来。

     

华北地区晚中生代镁铁质岩浆作用及其地球动力学背景

华北陆块及周缘地区晚中生代镁铁质岩浆岩的元素-同位素地球化学特征显示岩石圈地幔的区域不均一性。华北内部为古老而富集的EM1型岩石圈地幔,主要岩性为弥散状金云母相橄榄岩;华北北缘的岩石圈地幔相对华北内部在化学成分上饱满,在微量元素特征上高度富集LILE、LREE和亏损Nb-Ta和U-Th,在同位素组成上相对高87Sr/86Sr(i)和εNd(t),为受到再循环古老陆壳组分改造的富集型地幔;华北陆块南缘的岩石圈地幔以高87Sr/86Sr(i)和低εNd(t)为特征,与深俯冲大陆地壳改造作用 (残留陆壳板片和熔体 -地幔反应等多种形式 )密切相关。发育在华北陆块及周缘地区的晚中生代镁铁质岩浆作用形成于岩石圈伸展 -减薄的统一动力学背景。考虑到晚中生代华北陆块受到了来自周缘陆块相互作用,如西南特提斯域构造演化、印支陆块和西伯利亚板块的侧向挤压作用和古太平洋板块迅速向北运动引起的走滑拉分作用的共同影响, 我们倾向认为这些板块边界作用引起的板内效应可能是导致华北岩石圈地幔晚中生代广泛熔融和岩石圈减薄的重要动力来源.     

冈底斯岩浆弧东端石榴斜长角闪岩的晚白垩世岩浆与变质作用记录及构造意义

冈底斯岩浆弧位于青藏高原拉萨地体南部,形成在新特提斯洋向北俯冲的安第斯型造山和印度与欧亚大陆碰撞的喜马拉雅型造山过程中,是研究青藏高原中-新生代构造演化的理想地区。本文对冈底斯岩浆弧东端石榴斜长角闪岩进行了岩石学、相平衡模拟以及锆石U-Pb年代学研究。石榴斜长角闪岩主要由石榴石、角闪石、斜长石、绿帘石、白云母和石英组成,含少量金红石和钛铁矿,具有基性岩浆岩的化学成分。相平衡模拟结果表明,石榴斜长角闪岩经历了高压麻粒岩相变质作用和部分熔融,峰期变质作用的温度和压力条件为～820℃和～1.67GPa,形成深度相当于55km。石榴斜长角闪岩中的锆石具有继承的岩浆核和变质边。锆石岩浆核具有条带状环带,相对高的HREE含量(平均值为1150×10~(-6))和高的Th/U比值(0.51～0.95),给出了90.4±1.7Ma(MSWD=0.32)的原岩结晶年龄。锆石的变质边不具环带,具有较低的HREE含量(平均值为58.5×10~(-6))和低的Th/U比值(0.29～0.40),给出了86.7±5.7Ma(MSWD=0.15)的变质年龄。本文研究结果表明,冈底斯岩浆弧东端晚白垩世辉长岩经历了近侵入同期的高压高温变质作用和部分熔融,大体积幔源岩浆的底垫和增生导致岩浆弧发生了显著的新生地壳生长和加厚。     

滇西古特提斯俯冲-碰撞过程的岩浆作用记录

三叠纪岩浆作用广泛发育于澜沧江南带,锆石U-Pb年代学结果及岩石组合特征显示:(1)该区残留有少量的早三叠世火山岩(约248Ma),主要为一套薄层的以安山岩为主的火山岩;(2)中三叠世以大规模的酸性岩浆作用为主,部分地段的中部夹有少量的玄武岩,其中晚期的流纹岩与该区出露巨大的临沧花岗岩基主体具有一致的形成时代(约230Ma);(3)晚三叠世则以基性火山岩为主,夹少量流纹岩为特征的"双峰式"火山岩组合。元素地球化学特征表明,早三叠世火山岩具有典型的岛弧火山岩的特征,暗示其很可能形成于俯冲的构造环境;中三叠世晚期的流纹岩与临沧花岗岩基主体具有非常相似的地球化学特征,结合其流纹岩具有A型花岗岩属性,表明该区中三叠世火成岩形成于碰撞后的构造背景;而晚三叠世基性火山岩虽然在地球化学特征上显示出与岛弧火山岩相似的高铝和Nb-Ta的亏损,但其中部分火山岩具有高镁和板内玄武岩的微量元素比值特征,说明这些火山岩可能形成于碰撞后裂谷(post-collisional rifting)环境。结合区域上前人的研究资料,我们认为西南三江地区古特提斯主洋盆的俯冲闭合可能直到早三叠世晚期才完成,其后的陆-陆/弧碰撞作用可能发生在中三叠世早期,中三叠世中晚期该区进入碰撞后演化阶段,晚三叠世开始处于碰撞后的裂谷阶段,古特提斯在该区的演化最终结束于三叠纪末。     

西藏洞错地区郎山组晚白垩世火山岩的厘定——新特提斯洋北向俯冲导致增厚下地壳部分熔融的新证据

郎山组地层是西藏冈底斯带中最具代表性的白垩纪地层,其时代与形成环境对于认识藏南地区的大地构造演化具有重要意义.基于最近在西藏改则县洞错地区郎山组中新发现的火山岩夹层,对该火山岩(英安岩)进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得年龄值为(88.7±1.1)Ma,指示该区的郎山组地层应属于上白垩统,而非之前认为的下白垩统.进一步通过岩石化学分析发现,该火山岩具有与埃达克岩相似的地球化学特征显示出LREE富集且有轻微的负Eu异常特征,表明冈底斯带北部地区在晚白垩世早期因新特提斯洋的北向俯冲作用曾发生显著的岩浆活动,导致增厚下地壳物质部分熔融形成郎山组地层中的火山岩夹层.对郎山组地层时代的重新认定结果以及其中火山岩夹层所反映的深部构造特征,为研究该区晚白垩世岩浆作用动力学机制提供了新的依据,也表明需要重新认识藏南地区郎山组地层的区域地质与构造意义.