Triassic Granitic Magmatism at the Northern Margin of the North China Craton: Implications of Geochronology and Geochemistry for the Tectonic Evolution of the Central Asian Orogenic Belt

The early Mesozoic marked an important transition from collisional orogeny to post-orogenic extension at the northern margin of the North China Craton(NCC). In this study, we undertook zircon U-Pb dating and whole-rock majorand trace-element geochemical analyses of early Mesozoic granitic rocks in the Chifeng area to establish their geochronological framework, petrogenesis, and implications for the tectonic evolution of the eastern Central Asia Orogenic Belt(CAOB). Zircon U-Pb dating results show that these rocks were emplaced in three stages during the Triassic:(1) syenogranites during 250–248 Ma,(2) granodiorites during 244–243 Ma, and(3) monzogranites and granodiorites during 232–230 Ma. These Triassic granitoids belong to the high-K calc-alkaline series and are evolved I-type granites. They have high SiO_2 and low Mg O contents with enrichments in light rare-earth elements, Zr, Hf, Rb, Th, and U, and depletions in Ba, Nb, Ta, Sr, and Eu. These geochemical data indicate that the granitoids were derived from partial melting of a lower-crustal source under relatively low-pressure conditions and subsequently underwent extensive fractional crystallization. Considering both the geochemical data and regional geological information, we propose that the 250–248 Ma syenogranites were emplaced in an extensional environment linked to slab break-off after closure of the Paleo-Asian Ocean(PAO) along the Solonker-Xra Moron-Changchun suture zone. The 244–243 Ma granodiorites were formed in a compressional orogenic setting during collision between the Erguna-Xing'an-Songliao composite block and the NCC. The 232–230 Ma granodiorites and monzogranites were emplaced during the transition from compressional orogeny to post-orogenic extension. Overall, the early Mesozoic tectonic evolution of the Chifeng area can be divided into three main stages:(1) closure of the Paleo-Asian Ocean and extension related to slab break-off during the Early Triassic;(2) continuous collisional compression during the Middle Triassic after closure of the PAO; and(3) post-orogenic extension during the Late Triassic, most probably due to lithospheric delamination after amalgamation of the Erguna-Xing'an-Songliao composite block and the NCC.     

西藏冈底斯带中南部与俯冲有关的早侏罗世花岗闪长岩:锆石U-Pb年代学及地球化学证据

肖打松多花岗闪长岩位于西藏冈底斯花岗岩带中段以南,主要岩石类型有:细中粒黑云母(角闪石)花岗闪长岩、细中粒含斑黑云母(角闪石)花岗闪长岩、细中粒斑状黑云母(角闪石)花岗闪长岩,岩石具钙碱性特征,w(SiO2)=61.58％～72.16％,w(K2O)/w(Na2O) =0.64～1.15,相对富钠,A/CNK=1.25...     

华北克拉通早前寒武纪条带状铁建造形成时代——SHRIMP锆石U Pb定年

华北克拉通是我国早前寒武纪条带状铁建造(BIF)最重要的分布区。近年来大量锆石定年研究表明,华北克拉通BIF形成于始太古代到古元古代早期,但主要为新太古代晚期(2.50～2.55Ga)。最重要的BIF分布于华北克拉通东部的鞍本、冀东和鲁西地区,沉积环境相对稳定是大规模BIF形成的重要条件。华北克拉通新太古代晚期BIF形成的构造环境还不十分清楚,但可能为岛弧构造环境。BIF明显的时代专属性是地质和大气演化的结果。     

粤北桃村坝花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究

桃村坝花岗岩体位于粤北贵东复式花岗岩体中部。锆石U-Pb年龄为161.5±1.8 Ma (MSWD=1.7),属于燕山早期岩浆 活动产物。该岩体具有稍低的硅、富铝、富碱、钾大于钠、贫钙镁和高FeO*/MgO等特征。富集Rb,Th,U而亏损Ba, Sr,Ti和Nb;LREE富集(LREE/HREE=7.39~16.4, (La/Yb)N=8.79~25.5),Eu亏损较为明显(δEu=0.44~0.59);Ga/Al比值较高(平 均值为2.99),Zr+Nb+Ce+Y含量(平均为518×10-6)大于350×10-6,可归属于A2型花岗岩;εNd(t)值低,为-9.7~-8.95,Nd模式 年龄为1.66~1.76 Ga;锆石的εHf(t)值为-20.0~-14.6,相应的Hf模式年龄为2.12~2.46 Ga。综合以上特征表明桃村坝花岗岩是 在地壳伸展-减薄的构造背景下、由古元古代地壳组分部分熔融的方式形成。     

华北克拉通北缘侏罗纪造山过程及关键时限的沉积证据

宁武-静乐盆地与浑源盆地位于华北克拉通中北部,侏罗纪地层序列完整,物源指向于阴山-燕山造山带中段,通过对盆地内侏罗纪沉积特征的研究,可以演绎华北克拉通北缘侏罗纪的造山过程。在盆地沉积分析的基础上,通过宁武-静乐盆地中侏罗统云岗组顶部的凝灰质泥晶碳酸盐岩及浑源盆地上侏罗统髫髻山组玄武-安山岩锆石U-Pb同位素测年,结合国际地层年代表推荐年龄及中侏罗统的沉积速率,对整个侏罗纪沉积序列转换的关键时限进行了限定。研究认为：中侏罗统云岗组底部砾岩沉积时期,侏罗纪沉积演化序列经历了早期湖进至晚期湖退的转换过程,暗示着区域应力场由早期的拉张向晚期的挤压转换,孕育着侏罗纪造山运动的开始,具体时限大约为168 Ma;中侏罗统云岗组顶部凝灰质泥晶碳酸盐岩沉积时期,沉积地层的颜色由其下的灰绿色突变为其上的紫红色,孕育着湖盆地形的突然抬升,区域氧化性增强,气候环境的突变,侏罗纪造山运动进入了快速发展阶段,具体时限为161.0～159.0 Ma;中/晚侏罗世沉积序列具有继承性的发育特征,随着湖盆地形的进一步抬升,侏罗纪沉积范围迅速退至造山带前缘,以砾岩沉积为主,为同期造山运动的产物,侏罗纪造山运动进入了高峰期,具体时限为159.0～153.0 Ma;晚侏罗世晚期,区域上以玄武-安山岩及凝灰质角砾岩沉积为主,侏罗纪造山运动进入了造山期后的调整阶段。     

华北克拉通北缘裂谷渣尔泰群LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年及地质意义

华北克拉通自1.85Ga形成之后,经历了广泛的拉伸,形成了一系列中-新元古代裂谷。其中北缘裂谷由渣尔泰群、白云鄂博群及化德群组成,发育了一系列大型-超大型多金属矿床。该裂谷系形成演化的研究对认识华北克拉通中-新元古代演化及区域找矿具有重要意义。但是对于该裂谷系中渣尔泰群的时代,一直存在争议。早期认为渣尔泰群属于中元古代,主要分布于狼山地区和渣尔泰山地区。但最新的研究已将狼山地区的渣尔泰群限定为新元古代,更名为狼山群,并据此确定华北克拉通北缘存在新元古代裂谷。因此,必须对渣尔泰山地区渣尔泰群的时代进行重新限定。在此基础上可综合分析华北克拉通北缘裂谷的形成与演化。系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,渣尔泰山地区渣尔泰群碎屑锆石年龄峰值主要为1.8~1.9Ga和2.5Ga。与北缘裂谷长城系,包括白云鄂博群下部及化德群下部的碎屑锆石年龄组成特征一致。而蓟县系、待建系及青白口系存在1.1~1.35Ga、1.5~1.6Ga等较年轻的碎屑锆石年龄峰值,如白云鄂博群上部、新元古代狼山群及化德群上部。因此,渣尔泰山地区渣尔泰群整体可与长城系对比。碎屑锆石年龄组成特征表明,渣尔泰群物质主要来自华北克拉通内部的太古宙-古元古代结晶基底。综合前人对白云鄂博群、化德群及狼山群地层年龄及岩浆岩的研究成果,可确定北缘裂谷是中-新元古代多期裂解事件形成的复杂裂谷。     

Late Jurassic-Early Cretaceous Plutonism in the Northern Part of the Precambrian North China Craton： SHRIMP Zircon U-Pb Dating of Diorites and Granites from the Yunmengshan Geopark, Beijing

The Yunmengshan Geopark in northern Beijing is located within the Yanshan range.It contains the Yunmengshan batholith,which is dominated by two plutons:the Yunmengshan gneissic granite and the Shicheng gneissic diorite.Four samples of the Yunmengshan gneissic granite give SHRIMP zircon U-Pb ages from 145 to 141 Ma,whereas four samples of the Shicheng gneissic diorite have ages from 159 Ma to 151 Ma.Dikes that cut the Yunmengshan diorite record SHRIMP zircon UPb age of 162±2 and 156±4 Ma.The cumulative pl...     

Devonian alkaline magmatism in the northern North China Craton: Geochemistry,SHRIMP zircon U-Pb geochronology and Sr-Nd-Hf isotopes

The Wulanhada pluton is among the rare suite of Devonian alkaline plutons occurring along the northern margin of the North China Craton(NCC).The intrusion is mainly composed of quartz-monzonite.Here we report zircon SHRIMP U-Pb data from this intrusion which shows emplacement age of ca.381.5 Ma.The rock is metaluminous with high(Na_2O + K_2O) values ranging from 8.46 to 9.66 wt.%.The REE patterns of the rocks do not show any Eu anomaly whereas the primitive-mantle-normalized spider diagram shows strong positive Sr and Ba anomalies.The Wulanhada rocks exhibit high initial values of(~(87)Sr/~(86)Sr)_t = 0.70762-0.70809,low ε_(Nd)(t) =-12.76 to-12.15 values and negative values of ε_(Hf)(t) =-23.49 to-17.02 with small variations in(~(176)Hf/~(177)Hf),(0.281873-0.282049).These geochemical features and quantitative isotopic modeling results suggest that the rocks might have been formed through the partial melting of Neoarchean basic rocks in the lower crust of the NCC.The Wulanhada rocks,together with the Devonian alkaline rocks and mafic-ultramafic complex from neighboring regions,constitute a post-collisional magmatic belt along the northern NCC.     

北祁连下古城花岗岩体LA ICP MS锆石U Pb年代学及岩石化学特征

下古城花岗岩体分布于北祁连造山带南缘,岩性主要为石英闪长岩—花岗闪长岩,SiO2质量分数在58.78%~69.53%之间,Al2O3含量为14.30%~15.30%之间,A/CNK为0.86~1.08,属准铝质—弱过铝质,钙碱性—高钾钙碱性系列的I型花岗岩。整体上,具有低SiO2,高CaO、FeOT和MgO的岩石地球化学特征。稀土总量(ΣREE)为87.22×10-6~150.54×10-6,ΣLREE/ΣHREE为6.24~11.11,表明轻重稀土弱分异。富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Pb、La等,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti等,说明下古城花岗岩主要由壳源物质部分熔融形成。锆石原位Lu-Hf同位素分析结果表明,石英闪长岩的εHf(t)=-5.7~-0.7,二阶段模式年龄(tDM2)为1.51~1.83Ga,暗示源岩可能主要为中元古代增生的地壳物质。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学结果表明,下古城石英闪长岩的侵位年龄为505.4±4.1Ma(MSWD=0.78,n=21),与北祁连造山带南缘的柯柯里花岗岩(512Ma~501Ma)、野马咀花岗岩(~508Ma)形成的地球动力学背景相似,均属于北祁连洋向南俯冲活动大陆边缘的岛弧环境。     

华北克拉通北缘白乃庙组变质火山岩锆石定年与岩石地球化学特征

白乃庙组绿片岩是白乃庙铜金矿床赋存层位,矿区构造上位于华北克拉通北缘古生代陆缘增生带内。岩石学、岩石地球化学特征指示该绿片岩原岩为中基性火山岩。对白乃庙组变质火山岩的锆石LA-MC-ICP-MS UPb年代学研究表明,该火山岩形成年龄为449±3Ma(n=33,MSWD=4.0),为晚奥陶世岩浆活动的产物。白乃庙组变质火山岩具有低的SiO2(43.47%~54.64%)、TiO2(0.60%~1.31%)和P2O5(0.08%~0.35%),宽的MgO(3.98%~12.99%)含量,属于钙碱性系列岩石,岩石富集大离子亲石元素K、Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta,Zr、Hf也表现为轻微的亏损。轻重稀土分馏明显,具有不同程度的Eu异常(Eu/Eu*=0.7~1.2)和轻微负的Ce异常(Ce/Ce*=0.74~1.01)。岩石地球化学特征表明白乃庙变质火山岩经历了一定程度的结晶分异,橄榄石和单斜辉石为主要的结晶相。该变质火山岩具有较低的Ti/Y(2.5~5.0)和Zr/Y(189~355)值、低的176 Hf/177 Hf比值和较宽的εHf(t)值,暗示源区可能为岩石圈地幔,且受到了地壳的混染。Nb和Ta强烈亏损、极低的Nb/Ta值(0.08~1.09)以及Ce的负异常表明与大洋板块的俯冲作用有关,岩浆源区可能已受到俯冲组分的影响。构造环境判别显示白乃庙变质火山岩为与消减作用有关的大陆弧岩浆岩。锆石二阶段Hf模式年龄(tDM2)变化范围为1073~1470Ma,平均值为1285Ma(n=30),暗示华北板块北缘在中—新元古代时期曾发生过一次重要的构造热事件。     

阿尔金山北缘花岗岩的形成时代及其构造环境探讨

采用同位素稀释热电离质谱(IDTIMS)U Pb法单颗粒锆石测年技术,测得阿尔金山北缘阔什布拉克斑状花岗岩的结晶年龄为443±5Ma。花岗岩结晶年龄的确定,为讨论该地区早古生代构造岩浆演化提供了依据,也为该地区地层划分提供了重要的参考数据。     

华北板块北缘中段二叠纪岩浆岩年代学、地球化学及锆石Hf同位素测试数据集

华北板块北缘中段位于华北板块与白乃庙弧的结合处,以赤峰-白云鄂博断裂为界,南、北归属不同的大地构造单元,并且具有不同的基底属性。二叠纪岩浆岩在华北板块北缘广泛分布,断裂带两侧均有出露,源区组成十分复杂,制约着对其岩石成因及构造背景的深刻认识。本文通过对横跨赤峰–白云鄂博断裂的“北柳图庙幅等4幅区调”和“乌兰布拉格幅等2幅区调”2个项目的1∶50 000区调工作,共计6个1∶50 000图幅内的二叠纪岩浆岩的年代学、地球化学及锆石Hf同位素测试数据进行整合、分析,为进一步研究华北板块北缘中段二叠纪岩浆岩的源区及构造-岩浆演化过程提供详实的数据支撑。区内二叠纪侵入岩广泛出露,岩石类型以花岗闪长岩、（石英）闪长岩及二长花岗岩为主,并含有少量的正长花岗岩。二叠纪火山岩主要分布在断裂带以南,岩性包括安山质、英安质及少量流纹质火山岩。锆石U–Pb测年表明工作区内二叠纪岩浆岩的形成时代主要为中–晚二叠世,断裂带南北两侧的岩浆岩具有截然不同的锆石Hf同位素特征,总体而言,南侧相对富集,北侧相对亏损。本数据集包括3个.xls类型文件（Zircon U–Pb dating data.xls,Zircon Hf isotope data.xls,Whole-rock geochemistry data.xls）,分别记录了104件样品的地球化学数据、16件样品的锆石U–Pb测年数据和12件样品的锆石Hf同位素数据。本数据集测试样品主要在中国地质调查局天津地质调查中心实验测试中心完成,数据质量可靠。     

华北克拉通古元古代末-新元古代地质事件——来自北京西山地区寒武系和侏罗系碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学的证据

华北克拉通是否同华南克拉通一样保存有与Rodinia超大陆聚合和裂解有关的年龄记录是理解华北克拉通元古宙构造演化的重要科学问题.本文对位于华北克拉通燕辽裂陷槽的北京西山地区的寒武系和侏罗系碎屑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,目的是通过碎屑锆石年龄揭示华北克拉通前寒武纪尤其是古元古代末-新元古代重要地质事件.定年结果显示,北京西山寒武系徐庄组的钙质细砂岩中碎屑锆石年龄峰值主要集中在～1.38Ga和～1.14Ga.此外,还有～ 1.56Ga、～912Ma、～814Ma、～740Ma、～630Ma和～507Ma的年龄组.侏罗系窑坡组长石质岩屑细砂岩和粉砂质泥岩中碎屑锆石年龄峰值主要集中在～2.5Ga、1.88～1.8Ga、～1.74Ga、～1.6Ga和186Ma.此外,还有～2.77Ga、～2.0Ga、～1.2Ga、～488Ma、～256Ma和～233 Ma的年龄组.这三个岩石具有较低的成分和结构成熟度,指示较近的物源区,其碎屑物质可能大部分来自华北克拉通内部和北缘,因此其碎屑锆石的年龄组可记录华北克拉通前寒武纪重要地质事件.～2.77Ga、～2.5Ga、2.1～ 2.0Ga和1.88～1.8Ga的年龄组分别对应华北克拉通早前寒武纪发生地壳生长、克拉通化、裂谷和造山等重要地质事件;～ 1.74Ga、～ 1.6Ga、～ 1.56Ga、～1.38Ga、～912Ma和～814Ma的年龄组记录了华北克拉通最终克拉通化后开始的古元古代末-新元古代的多期裂谷事件.与1.3～ 1.0Ga、～740Ma和～630Ma的年龄组相对应的岩石在华北克拉通出现甚少,而该时期的岩浆岩和变质岩在华南克拉通广泛发育,且可能与Rodinia超大陆汇聚和裂解的不同阶段相对应.华北克拉通显生宙碎屑岩中碎屑锆石保存的古元古代末-新元古代地质事件的记录对探讨华北克拉通在元古宙的地质演化及华北克拉通与华南克拉通的关系可提供重要的依据.     

华北南缘中元古界高山河群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义*

为了探讨华北板块南缘中元古代沉积地层的时代归属和物质来源、区域古地理格局和大地构造特征,对豫西灵宝福地地区的高山河群进行碎屑锆石U-Pb年代学和锆石微量元素特征研究。获得的高山河群年龄最小(年轻)的单颗碎屑锆石 ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb 年龄值为1685±39 Ma,从而限制了高山河群最早沉积年龄不早于1700 Ma。结合上覆的龙家园组年代学标定(1594±12 Ma),将高山河群的形成年代限定为1700—1600 Ma,即中元古代长城纪的中晚期,属国际地质年表的“固结纪”。高山河群中碎屑锆石 ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb 年龄范围为1685—2751 Ma,呈现1850 Ma、2150 Ma、2300 Ma和2500 Ma共4个年龄峰值,对应于华北克拉通古元古代重要的地质事件,并且高山河群以1850 Ma和2500 Ma峰值年龄段的地质体为主要的物源区。根据高山河群与云梦山组碎屑锆石年龄频率对比,推测在豫西地区西侧存在以往报道较少的年龄为2500 Ma的地质体。根据熊耳群火山岩及其对应锆石的地球化学特征和熊耳期盆地动力学性质,并结合高山河群沉积相特征和沉积盆地构造属性,认为熊耳群形成于与“岛弧”共生的拉张性质的弧后盆地地区,而其上覆的高山河群为弧后盆地靠近大陆一侧的具有被动大陆边缘性质的滨浅海沉积。     

华北克拉通宣龙式铁矿锆石U-Pb年龄及其对矿床成因的制约

华北克拉通宣龙式铁矿是中国北方最重要的沉积型铁矿类型,形成于元古宙中期(1800~800Ma)。河北大岭堡地区鲕状赤铁矿石发育大量碎屑锆石,对这些碎屑锆石及庞家堡地区侵入串岭沟组的花岗岩脉进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分析。鲕状赤铁矿石碎屑锆石获得了2组主要的峰值年龄,分别为1873Ma和2530Ma,记录了华北克拉通约1850Ma和约2500Ma两次构造热事件,结合前人研究,表明其与围岩具有基本一致的碎屑锆石源区,与北京十三陵地区串岭沟组源区略有差异,推测宣龙式铁矿可能为华北克拉通响应Columbia超大陆裂解的产物。花岗岩脉锆石U-Pb年龄为202.3±1.4Ma(n=27,MSWD=0.96),表明区内发育印支期岩浆侵入活动,暗示磁铁矿石可能并非前人认为的燕山期的产物,其成因还需要进一步深入研究。     

吉林南部晚三叠世蚂蚁河岩体的成因:锆石U-Pb年代学和地球化学证据

蚂蚁河岩体主要由辉长闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩构成。辉长闪长岩和二长花岗岩中的锆石呈自形晶,发育细微振荡生长环带,显示高的Th/U值(0.14～2.56),表明了锆石的岩浆成因。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果表明,辉长闪长岩中锆石206Pb/238U年龄集中于219～227Ma,其加权平均年龄为(224±4)Ma(n=8);二长花岗岩中锆石年龄为217～241Ma,206Pb/238U加权平均年龄为(226±3)Ma(n=19)。岩石地球化学分析结果表明,蚂蚁河岩体具有双峰式岩石组合特征,辉长闪长岩具有较低的SiO2,较高的TiO2、MgO和CaO,以及富集大离子亲石元素(LILEs)和轻稀土元素(LREEs),亏损高场强元素(HFSEs)特征,其87Sr/86Sr初始值和εNd(t)值分别为0.7037和3.45～3.82。上述特征暗示岩浆起源于亏损岩石圈地幔;相反,花岗闪长岩和二长花岗岩具有较高的SiO2,较低的TiO2、MgO和CaO,以及强烈富集Rb、Th、U,亏损Nb、Ta、P、Ti、Ba、Sr的地球化学属性,其87Sr/86Sr初始值和εNd(t)值分别为0.7053～0.7058和-0.73～-3.40,暗示了岩浆的壳源成因。蚂蚁河岩体双峰式岩石组合的存在反映了伸展的构造背景,结合区域构造研究成果,其成因应与扬子和华北克拉通之间俯冲碰撞后的伸展环境有关,华北克拉通东部中生代岩石圈减薄或破坏始于晚三叠世,减薄或破坏空间范围应包括吉南地区。     

华北板块北缘中段二叠纪的构造属性:来自火山岩锆石U-Pb年代学与地球化学的制约

为了探究苏吉组基性岩岩浆的起源和演化,对华北板块北缘中段土牧尔台地区苏吉组玄武安山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究,并用此来制约该地区的构造演化历史。苏吉组玄武安山岩中的锆石形态较好,均为自形—半自形,具有明显的震荡环带,且Th/U值为0.61~1.06,反映其为典型的岩浆成因。测年结果显示,苏吉组玄武安山岩形成于早二叠世((279.0±2.1)Ma)。地球化学特征表明,苏吉组玄武安山岩贫硅(49.0%~55.2%)和HFSEs,富铝(15.70%~17.80%)、镁(Mg#=49.84~67.02)和LILEs,具有较低的稀土元素总量和较平缓的稀土分配方式,显示了岛弧火山岩的地球化学特征,加之本组安山岩具有高镁安山岩的属性,所以该组火山岩源区应为受俯冲板片流体交代的亏损地幔楔。综上,笔者认为苏吉组安山岩形成于俯冲的构造背景下,在早二叠世古亚洲洋未闭合。     

辽东半岛小黑山岩体成因及其地质意义:锆石U-Pb年龄和铪同位素证据

小黑山岩体位于辽东半岛南部,由变形的闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩组成。锆石LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,上述三类岩石的侵位时代分别为170~174 Ma、174±1 Ma和177±2 Ma;后期花岗质伟晶岩脉的侵位时代为175±1 Ma。这些年龄在误差范围内基本相同,反映了小黑山岩体是一个侏罗纪侵位的杂岩体。岩石地球化学、Sr-Nd同位素和锆石铪同位素组成研究表明,小黑山岩体主要来源于高压下古老下地壳物质的部分熔融,幔源岩浆不仅为地壳物质的部分熔融作用提供了热量,而且直接参与了花岗岩的成岩作用。结合区域地质资料表明,小黑山岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用是古太平洋板块向西俯冲、地壳增厚,进而引发下地壳物质部分熔融的结果。     

华北克拉通南缘小秦岭地区花岗质浅色脉体锆石U-Pb年龄、稀土元素特征及其地质意义

小秦岭地区发育有大量古元古代晚期的花岗质浅色脉体, 这为理解同时期华北克拉通南缘的深熔作用和构造演化提供了重要的窗口。本文对小秦岭地区三条花岗质浅色脉体中的锆石开展了CL图像、LA-ICP-MS U-Pb年代学及稀土元素的研究。浅色脉体中的锆石具有深熔成因锆石的斑杂状、平面状或弱振荡环带的内部结构及较为自形的外部形态特征, 测得的锆石207Pb/206Pb年龄分别为(1867±13) Ma (MSWD=0.22, n=21)、(1849±17) Ma (MSWD=0.79)和(1828±15) Ma (MSWD=0.33, n=20), 代表了该区深熔作用发生的时间。与上述三组年龄相对应, 其锆石稀土元素配分曲线由具较弱负Eu异常(Eu/Eu*=0.12~0.81)的重稀土相对富集型, 转变为中等负Eu异常(Eu/Eu*=0.29~0.61)的近平坦重稀土型、再到显著负Eu异常(Eu/Eu*=0.15~0.54)的重稀土富集型, 结合锆石Ti温度计获取其结晶温度为574~708 °C, 表明地壳深熔作用的发生可能与高角闪岩相-麻粒岩相的退变质作用有关。结合前人的变质年代学数据可知, 小秦岭地区1.87~1.82 Ga的深熔作用应与~1.95 Ga时东、西部陆块碰撞造山所致增厚地壳的长期抬升和冷却过程有关。     

内蒙古乌海桌子山花岗岩的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

内蒙古乌海桌子山花岗岩体位于鄂尔多斯盆地西缘与阿拉善地块东缘交汇处,主要由正长花岗岩和二长花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,正长花岗岩和二长花岗岩的形成年龄分别为(2 039±79) Ma和(1 866±120) Ma,属古元古代岩浆活动的产物。地球化学特征显示,正长花岗岩与二长花岗岩均属钙碱性岩系列,两者具有富硅、富铝、富钾,而相对贫钛、贫钠、贫钙的特征,且A/CNK 值在1.19~1.32之间变化,均属于过铝质花岗岩。两者之间的稀土总量相差较大,其中二长花岗岩的稀土总量(ΣREE)为17.36×10^-6~11.704×10^-6,正长花岗岩的稀土总量(ΣREE)为241.05×10^-6,但均表现出轻稀土(LREE)明显富集、重稀土(HREE)相对亏损的特点,前者呈明显负Eu异常(Eu/Eu^*=0.36),后者呈明显正Eu异常(Eu/Eu^*=3.39~4. 89),表明正长花岗岩的分离结晶程度更高。在微量元素方面,正长花岗岩表现出富集Th、U、Pb及大离子亲石元素(Rb、K等),相对亏损Ba、Nb、Ti等特征;二长花岗岩表现为富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K),亏损Th、Nb、Ta、Ti等高场强元素特点。结合区域地质背景,认为二者为同一岩浆作用时期不同阶段泥质岩石部分熔融的结果,代表了同碰撞阶段的产物,指示桌子山地区在古元古代末期存在两期岩浆事件。结合该区地层产状和接触关系以及矿产分布特征,认为阿拉善地块与鄂尔多斯地块之间在古元古代末期完成了最后一次拼合造山事件。