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华北克拉通是显生宙以来全球古老克拉通破坏最为剧烈的地区。华北克拉通破坏及其相关的科学问题引起了国内外地质学家的广泛关注。有关华北克拉通破坏的研究已取得了许多重要进展,使我们认识到其破坏不仅表现为岩石圈厚度的剧烈减薄,更重要的是岩石圈地幔的物质组成与性质发生了巨大转变,即从古生代克拉通型转变为新生代大洋型。本文在综述华北地幔捕虏体锂同位素地球化学特征的基础上,进一步揭示了华北岩石圈地幔高度不均一的组成特征,以及不同来源的熔体对岩石圈地幔的改造作用,为深入认识华北岩石圈地幔的转变过程提供进一步的制约。 相似文献
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华北克拉通中生代破坏前的岩石圈地幔与下地壳 总被引:12,自引:11,他引:12
华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一,有 38亿年的古老陆壳存在,它经历了复杂的地质变迁,在太古宙末(约2500Ma)基本完成克拉通化,在古元古代(约1900~1850Ma)整体受到了高级变质作用,最终完成了克拉通化。它的东部在中生代发生了重大的构造机制的转变,克拉通基底发生了破坏、置换和再造。在太行山重力梯度带以西的华北克拉通受中生代构造转折的改造程度较低,它们的下地壳和岩石圈地幔结构,大致保持了华北克拉通破坏前的状态。前寒武纪麻粒岩地体代表了掀翻抬升到地表的古元古代下地壳,出露地表的时间大致在1850~1800Ma。中、新生代火山岩中的地幔和麻粒岩捕虏体代表了现代的岩石圈地幔和下地壳的岩石。岩石学、地球化学和地球物理的研究,推测华北克拉通西部的岩石圈厚约200km,地壳厚度约45km~50km,是在古元古代(约1.9Ga)时期终极克拉通化作用形成的,其厚度和结构与全球典型的元古宙克拉通岩石圈相同。而太行山重力梯度带以东的克拉通岩石圈地幔受到程度不等的交代、改造、置换和减薄,下地壳大规模重熔,地壳厚度也发生减薄,指示了强烈的壳幔解耦、物质交换和重新耦合的过程。 相似文献
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华北中、新生代岩石圈地幔的交代作用:含金云母地幔岩提供的证据 总被引:4,自引:3,他引:4
本文对华北克拉通三个不同地区(河北汉诺坝、内蒙古集宁三义堂、河南鹤壁)新发现的含金云母尖晶石二辉橄榄岩和尖晶石橄榄单斜辉石岩捕虏体进行了详细的矿物组成、单斜辉石的微量元素和Sr-Nd同位素研究.通过与相同地区不含金云母尖晶石二辉橄榄岩捕虏体的系统对比发现通常含金云母的地幔橄榄岩比不含金云母的地幔橄榄岩岩富Al2O3、CaO、NaO、K2O、TiO2,但相对贫镁;其单斜辉石的LREE更为富集,但Sr、Nd同位素组成则相对亏损.这说明地幔交代作用不仅能够造成地幔橄榄岩的玄武质组分和稀土元素的富集,而且亦能够造成全岩和橄榄石Mg#的降低和同位素组成的相对亏损.捕虏体的Rb-Sr等时线年龄暗示地幔交代作用发生在中、新生代;其交代熔体来源于软流圈.同时说明华北新生代岩石圈地幔普遍存在的主、微量元素和同位素组成类似于“大洋型”岩石圈地幔的特征很可能是岩石圈地幔橄榄岩与软流圈来源的熔体的大规模反应的结果,而非真正意义上的新增生的岩石圈地幔. 相似文献
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华北东南部中生代岩石圈地幔性质、组成、富集过程及其形成机理 总被引:30,自引:7,他引:30
本文通过对我国华北东南部中生代幔源岩浆活动的时空分布规律及其地球化学特征的系统总结来进一步厘定该地区中生代岩石圈地幔的性质和组成,并通过与华北内部如鲁中地区中生代岩石圈地幔的对比研究探讨华北东部岩石圈的时空演化规律、富集过程及其形成机理。幔源岩石的 Sr-Nd-Ph 同位素特征表明华北东部中生代岩石圈地幔存在明显的时空不均匀性,其中心部位如鲁中地区以弱富集地幔为主体;而东南部如鲁西南和胶东地区则为类似 EM2型地幔(~(87)Sr/~(86)Sr_i 可高达0.7114)。华北东南部中生代岩石圈地幔随时间的演化特征也很明显。这些幔源岩石的地球化学特征和玄武岩中地幔岩捕虏体(橄榄岩和辉石岩)和捕虏晶(橄榄石和辉石)的组成和结构特征皆证明华北东南部中生代岩石圈地幔曾受到过富硅熔体的强烈改造。橄榄岩-熔体的相互反应是该区岩石圈改造和组成转变的重要方式,从而造成古生代高镁橄榄岩转变为晚中生代低镁橄榄岩和辉石岩。进入岩石圈地幔的熔体具下/中地壳物质重熔的特征,从而导致该区晚中生代岩石圈地幔的快速富集。有关华北东部中生代岩石圈减薄和改造的时限、过程和机制等问题也进行较详细的讨论。 相似文献
5.
华北克拉通从稳定到破坏的演化过程对有关地球动力学的经典理论提出了挑战,研究其独特的演化历史是固体地球科学研究的一项重要内容。上地幔矿物晶体的各向异性记录了上地幔发生构造变形的信息,研究上地幔地震波各向异性能够揭示现今和构造历史时期所发生的构造运动。本文总结了近年来作者在华北克拉通地区所进行的高密度、覆盖广泛的地震波横波分裂观测研究结果。横波分裂的快轴方向与绝对板块运动方向的不一致,以及横波分裂参数快速的空间变化特征表明了华北克拉通的SKS横波分裂主要反映上地幔的变形。观测结果表明:鄂尔多斯块体保留了克拉通较弱的各向异性特征,其西端体现了元古代克拉通拼合的变形特征; 中新生代华北克拉通破坏事件以不同的机制主导了华北克拉通中部和东部的上地幔变形,在东部地区北西—南东向的拉张应力作用使得快轴方向平行于拉张方向,而在中部则因受到较厚岩石圈的阻挡使得地幔流动改变了方向,因此造成了北东和北北东向的岩石圈拉张。 相似文献
6.
大陆深俯冲后效作用的地球化学记录——华北中生代岩石圈地幔源区特征变异的讨论 总被引:8,自引:3,他引:8
早中生代扬子板块与华北板块之间的俯冲及其后两陆块间的碰撞为大陆深俯冲后效作用研究提供了一个少见的实例。本文在系统论述华北中生代深部年代学记录、深源岩类源区地球化学特征的时空变化规律,普遍的 Sr 同位素高度富集现象及其空间变化指向、高场强元素强烈分馏以及时间制约分析基础上,提出了导致这些源区特征变化最可能的机制为扬子板片深俯冲中析出的熔体/流体交代并改造了华北大陆岩石圈地幔。而其后中生代全球事件引发的中国东部广泛而强烈白垩纪构造-岩浆幕则提供了侵位于地壳层位深源岩类的成岩条件。本文强调指出对华北岩石圈地幔这种大尺度实体上的改造,应被视为扬子板片深俯冲后效作用中最具深远意义的一种表现,并对中生代华北岩石圈整体转型产生了重要影响。 相似文献
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Early Cretaceous gabbroic rocks from the Taihang Mountains: Implications for a paleosubduction-related lithospheric mantle beneath the central North China Craton 总被引:20,自引:0,他引:20
SHRIMP zircon U–Pb ages and geochemical and Sr–Nd–Pb isotopic data are presented for the gabbroic intrusive from the southern Taihang Mountains to characterize the nature of the Mesozoic lithospheric mantle beneath the central North China Craton (NCC). The gabbroic rocks emplaced at 125 Ma and are composed of plagioclase (40–50%), amphibole (20–30%), clinopyroxene (10–15%), olivine (5–10%) and biotite (5–7%). Olivines have high MgO (Fo = 78–85) and NiO content. Clinopyroxenes are high in MgO and CaO with the dominant ones having the formula of En42–46Wo41–50Fs8–13. Plagioclases are dominantly andesine–labradorite (An = 46–78%) and have normal zonation from bytownite in the core to andesine in the rim. Amphiboles are mainly magnesio and actinolitic hornblende, distinct from those in the Precambrian high-pressure granulites of the NCC. These gabbroic rocks are characterized by high MgO (9.0–11.04%) and SiO2 (52.66–55.52%), and low Al2O3, FeOt and TiO2, and could be classified as high-mg basaltic andesites. They are enriched in LILEs and LREEs, depleted in HFSEs and HREEs, and exhibit (87Sr/86Sr)i = 0.70492–0.70539, εNd(t) = − 12.47–15.07, (206Pb/204Pb)i = 16.63–17.10, Δ8/4 = 70.1–107.2 and Δ7/4 = − 2.1 to − 9.4, i.e., an EMI-like isotopic signatures. Such geochemical features indicate that these early Cretaceous gabbroic rocks were originated from a refractory pyroxenitic veined-plus-peridotite source previously modified by an SiO2-rich melt that may have been derived from Paleoproterozoic subducted crustal materials. Late Mesozoic lithospheric extension might have induced the melting of the metasomatised lithospheric mantle in response to the upwelling of the asthenosphere to generate these gabbroic rocks in the southern Taihang Mountains. 相似文献
8.
凉城、四子王旗、三义堂和大同的地幔包体的岩石学和矿物的主、微量元素成分显示华北克拉通中、西部北缘总体为过渡型岩石圈地幔,为原始地幔经过不同程度的熔体抽取和后期交代富集作用的残留.凉城岩石圈地幔经历的熔体抽取程度最低,后期交代富集作用比较强烈,这与其橄榄岩中尖晶石的Cr#较低,并且共存的单斜辉石的Mg#较低一致.三义堂岩石圈地幔经历的熔体抽取程度最高,后期交代富集作用最强烈,不同样品甚至同一样品中不同单斜辉石颗粒的La/Yb和LREE配分模式变化范围非常大,且矿物边部比核部更富集微量元素.大同、四子王旗岩石圈地幔经历的熔体抽取程度介于凉城和三义堂之间,但后期的交代富集作用明显不如凉城和三义堂强烈.研究区的岩石圈地幔主要受硅酸盐熔体交代作用的影响,只有三义堂岩石圈地幔还可能也受到了碳酸盐交代作用的影响. 相似文献
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内蒙古集宁新生代玄武岩中橄榄岩包体矿物化学特征及其地幔演化意义 总被引:1,自引:0,他引:1
在无水"干"体系的四矿物相橄榄岩中,单斜辉石由于熔点低而通常记录着丰富的部分熔融作用和地幔交代作用信息。在详细岩相学特征和组成矿物主元素分析基础上,重点对内蒙古集宁玄武岩中橄榄岩包体的单斜辉石进行了激光原位微量元素研究。通过与新生代时华北具古老克拉通地幔特征(如鹤壁)和具新生岩石圈地幔特征(如山旺)的橄榄岩对比,讨论了新生代时集宁地区陆下岩石圈地幔性质及其形成和演化机制。集宁地区岩石圈地幔是相当于原始地幔经过较低程度的部分熔融抽取形成的,除个别样品的部分熔融程度5%外,多数样品为5%~10%。橄榄岩的平衡温度与橄榄石Mg#关系表明新生代时集宁地区的陆下岩石圈地幔是不均一的,无明显分层现象,表现为饱满与过渡型地幔的共存。这种主体饱满并兼有过渡型地幔的不均一现象,可能是软流圈物质对古老地幔进行不均匀侵蚀、改造和置换作用的结果。 相似文献
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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。 相似文献
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The petrology and geochemistry of peridotite xenoliths in the Cenozoic basalts from Fanshi, the central North China Craton (NCC), provide constraints on the evolution of sub-continental lithospheric mantle. These peridotite xenoliths are mainly spinel-facies lherzolites with minor harzburgites. The lherzolites are characterized by low forsterite contents in olivines (Fo < 91) and light rare earth element (LREE) enrichments in clinopyroxenes. In contrast, the harzburgites are typified by high-Fo olivines (> 91), high-Cr# spinels and clinopyroxenes with low abundances of heavy REE (HREE). These features are similar to those from old refractory lithospheric mantle around the world, and thus interpreted to be relics of old lithospheric mantle. The old lithospheric mantle has been chemically modified by the influx of melts, as evidenced by the Sr–Nd isotopic compositions of clinopyroxenes and relatively lower Fo contents than typical Archean lithospheric mantle (Fo > 92.5). The Sr–Nd isotopic compositions of harzburgites are close to EM1-type mantle, and of the lherzolites are similar to bulk silicate earth. The latter could be the result of recent modification of old harzburgites by asthenospheric melt, which is strengthened by fertile compositions of minerals in the lherzolites. Therefore, the isotopic and chemical heterogeneities of the Fanshi peridotite xenoliths reflect the refertilization of ancient refractory lithospheric mantle by massive addition of asthenospheric melts. This may be an important mechanism for the lithospheric evolution beneath the Central NCC. 相似文献
12.
众所周知,华北克拉通东部岩石圈地幔的组成和性质在显生宙发生了显著变化,但由于西部出露含有捕虏体的火山岩较少,这在一定程度上限制了人们对该区岩石圈地幔属性与演化特征的认识。本文将华北克拉通西北部晚白垩世-新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体的研究成果归纳总结,旨在进一步揭示该区岩石圈地幔的属性与演化特征。研究表明,华北克拉通西北部岩石圈地幔主要由低Mg#的二辉橄榄岩和少量高Mg#的方辉橄榄岩组成。高Mg#橄榄岩代表该区受轻微再富集作用影响的古老岩石圈地幔残余,低Mg#橄榄岩是软流圈来源熔体与高Mg#橄榄岩反应的产物,代表地幔再富集作用对古老岩石圈地幔改造的结果。该区岩石圈地幔经历了多期地幔交代作用的改造,早期交代事件与古亚洲洋俯冲有关,近期与软流圈来源的玄武质熔体有关。这种广泛的地幔再富集作用对华北克拉通古老岩石圈地幔的转变做出了重要贡献。
相似文献13.
吉林南部辉南-靖宇地区岩石圈地幔氧化-还原状态及研究意义 总被引:1,自引:2,他引:1
吉林省南部辉南-靖宇地区第四纪碱性玄武岩中的地幔包体主要为尖晶石相二辉橄榄岩和方辉橄榄岩。二辉橄榄岩和方辉橄榄岩的平衡温度分别为770~1000℃和850~1025℃,对应的氧逸度 (fO2)值分别为FMQ -0.70至+0.34 (均值为FMQ -0.06) 和FMQ -0.46至+0.05 (均值为FMQ -0.15),它们与深海橄榄岩(abyssal peridotites)以及软流圈地幔的fO2相似。橄榄岩的fO2值,连同其全岩化学成分(如Mg#、Al2O3、CaO、Ni、Co和Cr)和矿物化学成分(如橄榄石的Fo、尖晶石的Cr#和Mg#,以及辉石的Mg#)特征,表明辉南-靖宇地区龙岗火山群下面的岩石圈地幔很可能是在晚中生代以来,伴随着华北克拉通和扬子板块的碰撞以及来自东侧太平洋板块和北侧蒙古-额霍次克(Mongolo-Okhotsk)板块分别向西和向南的俯冲叠加,原来的古老岩石圈失衡、塌陷(拆沉?),取而代之的深部软流圈底辟、上涌,又经历了低度部分熔融的产物。 相似文献
14.
The North China Craton (NCC), which is composed of the eastern NCC and the western NCC sutured by the Palaeoproterozoic Trans‐North China Orogen, is one of the oldest continental nuclei in the world and the largest cratonic block in China. The eastern NCC is widely known for its significant lithospheric thinning and destruction during the Late Mesozoic. Models on the destruction of the eastern NCC can be principally grouped into two: (1) thermal/mechanical and/or chemical erosion, and (2) lower crustal and (or) lithospheric delamination. The erosion model suggests that the NCC lithospheric thinning resulted from chemical and/or mechanical interactions of lithospheric mantle with melts or hydrous fluids derived from the asthenosphere, whereas the delamination model proposes lithospheric destruction through foundering of eclogitic lower crust together with lithospheric mantle into the underlying convecting mantle. However, those models lack seismic evidence to explain the destruction process. Here, we analyse the crustal structure and upper mantle discontinuity by employing the H–k stacking technique of receiver function as well as the depth domain receiver function. Our results indicate deep mantle upwelling and lower crustal delamination beneath the eastern NCC, and suggest that either or both of these processes contributed to the unique lithospheric thinning and destruction of the eastern NCC. © 2013 The Authors. Geological Journal published by John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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华北东部中、新生代岩石圈地幔的不均一性:来自橄榄石的组成填图结果 总被引:10,自引:2,他引:10
华北中、新生代玄武质火山岩和基性脉岩携带的地慢橄榄岩捕虏体中橄榄石和/或橄榄石捕虏晶系统的组成填图显示华北东部中、新生代岩石圈地幔存在明显的时空分布规律和不均一性。这与通过岩石圈地幔源基性岩石的地球化学反演获得的华北中生代岩石圈地幔的时空不均一性及其块体特征完全一致。太行山和鲁皖地区新生代岩石圈地慢的差异演化主要反映古老地幔橄榄岩与熔体相互作用时熔体性质和来源的不同。同时,橄榄石Fo填图还揭示了郯庐断裂对华北东部中、新生代基性岩浆活动及其岩石圈地幔演化的重要制约作用。而且,华北东部中生代岩石圈减薄后尚存古老岩石圈地幔残留。因此,华北东部岩石圈减薄的整体拆沉模式很难成立。 相似文献
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Yang Jin-Hui; Sun Jin-Feng; Chen Fukun; Wilde Simon A.; Wu Fu-Yuan 《Journal of Petrology》2007,48(10):1973-1997
A combination of major and trace element, whole-rock Sr, Ndand Hf isotope, and zircon U–Pb isotopic data are reportedfor a suite of dolerite dikes from the Liaodong Peninsula inthe northeastern North China Craton. The study aimed to investigatethe source, petrogenesis and tectonic setting of the dikes.Sensitive high-resolution ion microprobe U–Pb zircon analysesyield a Late Triassic emplacement age of 213 Ma for these dikes,post-dating the collision between the North China and Yangtzecratons and consequent ultrahigh-pressure metamorphism. Threegeochemical groups of dikes have been identified in the LiaodongPeninsula based on their geochemical and Sr–Nd–Hfisotope characteristics. Group 1 dikes are tholeiitic, withhigh TiO2 and total Fe2O3 and low MgO contents, absent to weaknegative Nb and Ta anomalies, variable (87Sr/86Sr)i (0·7060–0·7153),Nd(t) (– 0·8 to –6·5) and Hf(t) (–2·7to –7·8) values, and negative Hf(t) (–1·1to –7·8). They are inferred to be derived frompartial melting of a relatively fertile asthenospheric mantlein the spinel stability field, with some upper crustal assimilationand fractional crystallization. Group 2 dikes have geochemicalfeatures of high-Mg andesites with (87Sr/86Sr)i values of 0·7063–0·7072,and negative Nd(t) (–3·0 to –9·5)and Hf(t) (–3·2 to –10·1) values,and may have originated as melts of foundered lower crust, withsubsequent interaction with mantle peridotite. Group 3 dikesare shoshonitic in composition with relatively low (87Sr/86Sr)ivalues (0·7061–0·7063), and negative Nd(t)(–13·2 to –13·4) and Hf(t) (–11·0to –11·5) values, and were derived by partial meltingof an ancient, re-enriched, refractory lithospheric mantle inthe garnet stability field. The geochemical and geochronologicaldata presented here indicate that Late Triassic magmatism occurredin an extensional setting, most probably related to post-orogeniclithospheric delamination. KEY WORDS: mafic dike; asthenospheric mantle; lithospheric mantle; delamination; North China Craton 相似文献
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华北克拉通北缘晚中生代火山岩 总被引:56,自引:5,他引:56
辽宁西部广泛分布着晚中生代火山岩,横跨华北克拉通和兴-蒙造山带两大构造单元,一般认为它们是以在这一地区发育的两条主要断裂-西拉木伦河断裂和赤峰-开源断裂为界。这些火山作用曾被认为是中生代伊泽奈崎板块西向或西北向消减作用的结果。在岩性上它们主要以中酸性岩石为主,玄武岩等中基性岩石较少。为查明下伏岩石圈对这些岩浆作用成因的影响,对其中的SiO2含量<60%的中基性火山岩进行了详细的Sr-Nd-Pb同位素研究。结果显示,以西拉木伦河断裂和赤峰-开源断裂两侧为界,两侧火山岩的同位素特征存在显著区别。南区有明显的EMI特征并具EMI-PM混合趋势,而北区则显示了原始或略亏损的特征。南北两区之间的过渡带(介于西拉木伦河断裂和赤峰-开源断裂之间)则表现了同位素组成上相应的过渡特征。这一地球化学观测与已有的地质和地球物理资料颇为吻合。基于新生代幔源岩石化学反演的中国东部陆下地幔化学区划研究揭示了克拉通下(subcratonic)岩石圈地幔与EMI存在密切关系。本研究所提供的地球化学证据说明了采用中生代中基性在作为类似研究途径的可行性,并进一步提出对华北克拉通边缘中生代火山作用成因另一种可能的解释,即古消减带物质的活化有可能对华北北缘火山岩源区物质组成产生重要影响。 相似文献
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The Xiong’er Group is an important geologic unit in the southern margin of the North China Craton. It is dominated by the volcanic rocks, dated at 1763 ± 15 Ma, that have SiO2 contents ranging from 52.10 wt% to 73.51 wt%. These volcanic rocks are sub-alkaline and can be classified into three subgroups: basaltic andesites, andesites and rhyolites. They unexceptionally show enrichment of light rare earth elements (LREE) and share similar trace element patterns. Depletions in Nb, Ta, Sr, P and Ti relative to the adjacent elements are evident for all the samples. The volcanic rocks are evolved with low MgO contents (0.29–5.88 wt%) and accordingly low Mg# values of 11–53. The Nd isotopes are enriched and show a weak variation with ?Nd(t) = −7.12 to −9.63. Zircon Hf isotopes are also enriched with ?Hf(t) = −12.02 ± 0.45. The volcanic rocks of the Xiong’er Group are interpreted to represent fractional crystallization of a common mantle source. The volcanic rocks might have been generated by high-degree partial melting of a lithospheric mantle that was originally modified by the oceanic subduction in the Late Archean. This brings a correlation with the subduction-modified lithospheric mantle in an extensional setting during breakup of the Columbia supercontinent in the late Paleoproterozoic, rather than in an arc setting. The elevated SiO2 contents and evolved radiogenic isotope features indicate the possible incorporation into their source of lower crustal materials that have similar Nd isotopic characteristics to the subcontinental lithospheric mantle. The existence of extensive Xiong’er volcanic rocks (60,000 km2) indicates an early large-scale subduction-related metasomatism in the area and probably suggest a flat subduction model for the plate-margin magmatism in the Late Archean. 相似文献
19.
海沟岩体位于华北克拉通北缘东段,由二长岩和二长花岗岩组成。本文对该岩体主微量元素、Sr-Nd-Hf同位素和锆石的U-Pb年龄进行了系统研究。高精度锆石U-Pb年龄测试结果表明,二长岩和二长花岗岩形成的精确年龄分别为322.9±3.4Ma和320.3±3.5Ma,为海西期构造-岩浆活动产物。海沟岩体为准铝质-弱过铝质的I型花岗岩,其K2O/Na2O比值介于0.51~0.93之间,A/CNK介于0.87~0.94之间。微量元素方面表现为轻稀土富集、轻重稀土分馏明显、弱铕正异常、大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)富集,以及高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)相对亏损等。锶同位素初始比值为(87Sr/86Sr)i= 0.7054~0.7059, εNd(t)=-10.4~-8.6,亏损地幔的钕模式年龄分别介于1.84~1.99Ga和1.84~1.93Ga之间。二长岩和二长花岗岩锆石的εHf(t)变化范围分别为-7.6~-0.8和-11.5~-5.4,对应的两阶段Hf模式年龄分别为1.39~1.81Ga和1.67~2.06Ga。同位素特征表明两者可能来自中元古代和古元古代的下地壳物质的部分熔融,并可能有较多地幔物质的加入。根据其形成时代、岩石地球化学、同位素特征以及区域地质演化史,认为海沟岩体的形成可能与古生代古亚洲洋消减作用密切相关。 相似文献
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华北东部大陆地幔橄榄岩组成、年龄与岩石圈减薄 总被引:15,自引:1,他引:15
对比分析了华北东部地块陆下岩石圈地幔橄榄石Mg#值和单斜辉石的REE配分形式。报道了汉诺坝和鹤壁橄榄岩中不同产状硫化物的激光MC-ICPMS原位Re-Os年龄和信阳橄榄岩中锆石的U-Pb年龄和信阳橄榄岩锆石的U-Pb年龄。在这些资料基础上,进一步讨论了华北东部岩石圈中、新生代时的减薄机制。原位分析在揭示岩石圈深部过程的细节上,有比全岩分析更大的优越性,并揭示出了在华北深部有中元古代(14亿年)和新元古代(7~8亿年)热活动的记录。岩石圈拆沉作用不能很好地解释古老难熔地幔、过渡型地幔和新生饱满地幔并存的事实;同时,单纯的熔体-橄榄岩相互作用也难以解释中、新生代岩石圈的减薄过程和新生地幔单斜辉石中出现强烈LREE亏损现象,即历史复杂的克拉通岩石圈向历史明显简单的“大洋型”地幔的转换。因此,华北东部岩石圈减薄包括地幔伸展、熔-岩作用、侵蚀置换等复杂过程。这些过程可能包括:(1)早中生代时,扬子地块向北俯冲碰撞所引起华北岩石圈的熔/流体交代富集作用、地幔伸展和受扰动软流圈物质上涌并侵蚀被改造了的岩石圈;(2)晚中生代—古近纪,因太平洋俯冲的热扰动致使软流圈物质进一步的强烈侵蚀作用引起岩石圈的巨大减薄;(3)晚第三纪以来的软流圈热沉降作用所带来的小幅度岩石圈增厚过程。岩石圈先大幅减薄、后小幅增厚实现了最终的地幔置换和岩石圈整体的减薄过程。喷发时代为100Ma的阜新玄武岩所捕获的橄榄岩主体是饱满的,说明华北东部部分地区在此之前曾有过地幔置换作用。 相似文献