龙镇地区花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素及地质意义

龙镇地区花岗岩位于大、小兴安岭的结合部,属于兴安地块与松嫩地块中的A-I型花岗岩带;该区各岩体岩石类型基本相同,主要为花岗闪长岩和二长花岗岩,地球化学特征显示为高钾钙碱性系列的I型花岗岩。花岗岩中锆石的LA-ICP-MSU-Pb年代学分析结果表明,正达山岩体形成于320～315Ma,模拉布山岩体形成于169±3Ma,朝阳林场岩体形成于187～171Ma。这些花岗质岩浆的就位分别与古生代时期古亚洲洋闭合过程中的块体拼合作用及中生代古太平洋的构造演化有关。Hf同位素成分特征表明,两期花岗岩的源岩均为新元古代-显生宙期间亏损地幔来源的火成岩。结合已发表的Sr-Nd-Hf同位素资料,本文认为兴安地块大陆地壳增生的时间主要为新元古代-显生宙,这与松嫩地块一致,而明显晚于额尔古纳地块的地壳增生时间(中-新元古代),从而揭示了它们不同的地壳演化历史。     

大兴安岭新林镇岩体的同位素特征及其地质意义

新林镇岩体位于大兴安岭北部,主要由花岗闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩、碱长花岗岩组成,局部见到细粒辉长岩和闪长岩包体。岩石地球化学和岩石学特征表明,该杂岩体属于高钾钙碱性I型花岗岩。两个花岗闪长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为(132±3)Ma和(131±3)Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物。样品的Sr-Nd同位素组成比较均一,而Hf同位素特征变化较大,其εHf(t)变化介于1.32~8.32之间,Hf模式年龄与Nd模式年龄一致,表明花岗质岩浆主要起源于元古代增生的地壳物质,在岩石形成过程中有地幔组分的贡献。岩体的同位素特征将额尔古纳地块地壳增生时间限定在新元古代,而兴安地块地壳增生发生在新元古代—显生宙,暗示它们具有不同的地壳演化过程。     

大兴安岭东北部哈拉巴奇花岗岩体锆石U-Pb年龄及其成因

哈拉巴奇岩体主要由二长花岗岩钾长花岗岩和花岗闪长岩组成。样品的LAICPMS锆石UPb年龄测定和主量及微量元素的分析结果表明,哈拉巴奇岩体为两次侵位的早古生代花岗岩体,其中二长花岗岩钾长花岗岩的侵位时间较早(500Ma),花岗闪长岩的侵位时间相对较晚(461Ma);岩体具有后造山花岗岩类的岩石组合特征和地球化学特征,为额尔古纳地块与兴安地块碰撞拼贴作用结束后的后造山阶段的产物;二长花岗岩钾长花岗岩和花岗闪长岩起源于相同的岩浆源区,其源区物质可能是中元古代期间地幔中新增生的地壳物质,二者地球化学特征的差别是源岩部份熔融程度不同所致。     

小兴安岭西北部晚石炭世造山后达音河岩体的 特征及其地质意义

小兴安岭西北部达音河岩体主要由碱长花岗岩、正长花岗岩组成。碱长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为304.4±1.3 Ma,时代属于晚石炭世,而不是过去认为的晚侏罗世。该岩体化学组成以高硅、钾、钠,低钙为特征,富集Rb、La、Th等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr、Eu等大离子亲石元素和Nb、Ta、Zr高场强元素,反映斜长石作为源区残留相对岩浆地球化学特征的控制。该岩体同区域上十二站、新开岭、龙镇、扎兰屯等岩体构成晚石炭世造山后伸展背景下形成的I型和A型花岗岩带,反映了兴安、松嫩块体在晚石炭世结束块体碰撞造山,转入造山后伸展环境。     

大兴安岭北部察哈彦岩体的Hf同位素特征及其地质意义

察哈彦岩体位于大兴安岭东北部额尔古纳地块之上,主要岩性为斑状黑云母正长花岗岩.岩体中锆石呈自形晶,发育细微振荡生长环带,显示高的Th/U值(0.32～1.12),表明锆石的岩浆成因.锆石LA-ICP-MS U-Pb 定年结果为(236±1)Ma,属中三叠世岩浆活动的产物.察哈彦岩体未见变形,具有块状构造,地球化学显示为弱过铝质、高钾钙碱性系列,富集LREE和Rb、K等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素,与后造山I型花岗岩特征相似,应形成于引张的构造环境.结合区域构造研究成果,其成因应与华北板块和西伯利亚板块碰撞造山后岩石圈伸展环境有关.察哈彦岩体的 Hf(t)值为-3.94～2.19,其模式年龄为1.1～1.5 Ga,与额尔古纳地块早古生代花岗岩和中生代花岗岩基本相同,表明额尔古纳地块地壳增生的时间主要发生在中-新元古代.     

黑龙江塔溪地区晚古生代后造山花岗岩特征及其地质意义

摘要：位于兴蒙造山带东端的黑龙江塔溪地区花岗岩主要岩石类型为二长花岗岩和正长花岗岩,锆石U Pb( LA ICP MS)同位素测年结果为295～285 Ma,表明形成于晚古生代。岩石地球化学以弱过铝质、中—高钾为特征,总体表现为：高钾钙碱性系列,轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,弱—中等δEu负异常,大离子亲石元素(LILE)Rb、La富集,Ba、Sr亏损,高场强元素(HFSE)Ce、Zr、Hf、Th富集,Nb、Ta亏损。推测花岗质岩浆曾发生壳幔混染作用,有更多壳源物质参与,显示后造山I型花岗岩特征。认为花岗岩形成于挤压向伸展转换的后造山环境,为兴安地块与松嫩地块碰撞拼合的后造山阶段产物。     

大兴安岭北部永庆林场-十八站花岗岩锆石U—Pb年龄、Hf同位素特征

永庆林场一十八站花岗岩体位于大兴安岭东北部的额尔古纳地块,主要由花岗闪长岩组成,二长花岗岩和石英闪长岩在岩体中零星出露。岩体中锆石呈自形晶,发育振荡生长环带,显示高Th/U比值(0.23~1.35),表明锆石岩浆成因。锆石的LA—ICP—MSU-Pb定年结果为443.5~447.5Ma,属于晚奥陶世岩浆活动的产物,而非前人所划分为的新元古代。锆石的Hf同位素研究显示,2件花岗岩样品的εHf(t)值分别为一1.1~+2.4和一0.4~+3.6,二阶段模式年龄为1.2~1.5Ga。结合额尔古纳地块已有的早古生代和中生代花岗岩锆石Hf同位素资料,笔者认为额尔古纳地块不同时代的花岗岩具有相似的模式年龄,其地壳增生的时间主要发生在中一新元古代。目前已有研究表明,兴安地块地壳增生发生在新元古代一显生宙,暗示它们具有不同的地壳演化过程。     

大兴安岭北部塔河花岗杂岩体的地球化学特征及成因

塔河杂岩体位于塔源-喜桂图缝合带北侧的额尔古纳地块东部,是早古生代侵入的花岗杂岩体。该杂岩体的主要岩石类型为正长花岗岩、二长花岗岩,少量碱长花岗岩和花岗闪长岩,辉长岩以包体存在于花岗岩中。岩石成因类型为典型的Ⅰ型后造山侵入体。岩体在野外地质特征、矿物组合、显微结构、化学成分及锆石Hf同位素特征等方面都表现出岩浆混合成因。在早古生代额尔古纳地块与兴安地块拼合后的后造山伸展拉张背景下,地壳和地幔都发生部分熔融,直接起源于亏损地幔的玄武质岩浆侵入到下地壳熔融的花岗质岩浆房,经结晶分异作用,形成了塔河杂岩体不同的岩石类型。花岗岩的εHf(t)为-0.8~+5.6之间,Hf模式年龄在0.9~1.5Ga之间,反映塔河花岗岩的源岩应该是在中-新元古代时期由亏损地幔起源的新生地壳物质。结合额尔古纳地块早古生代和中生代花岗岩锆石Hf同位素资料,我们认为额尔古纳地块在中-新元古代时曾发生过一次重要的地壳增生事件。     

黑龙江霍龙门地区早石炭世花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

黑龙江霍龙门地区位于兴蒙造山带东部的兴安地块和松嫩地块接触带上,区内花岗岩类以晚古生代花岗岩为主,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩.研究区二长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb定年结果为(351.5±3.5)Ma,表明其形成于早石炭世.该时代岩石的主量元素具有高硅、略富铝、富碱质、低镁和贫钙的特征;微量元素表现出Th、Zr、Nd、Rb、K明显富集,而Ba、Sr、Nb、P、Ti明显亏损;稀土元素具有明显的轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的特征,有明显的负Eu异常,轻重稀土元素分馏程度较强.岩石总体上属于高钾钙碱性系列花岗岩.花岗岩的R1-R2构造环境判别图解与微量元素Rb-(Yb+Nb)、Rb-(Yb+Ta)构造环境判别图解显示,该期发育的早石炭世花岗岩为同碰撞与造山期后的环境,结合本区所处的构造环境推测研究区内早石炭世花岗岩应为兴安地块与松嫩地块北东向拼合挤压过程由碰撞俯冲阶段向后造山阶段构造转换过程的产物.     

内蒙古阿尔山地区中生代A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

在岩石学研究的基础上,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学方法,研究了阿尔山地区不同时代花岗岩体的成因和构造意义。研究表明,三广山中粒碱长花岗岩形成于印支期(228.5±3.0Ma);南兴安似斑状碱长花岗岩形成于燕山期(141.7±2.6Ma),捕获锆石年龄为1847±21Ma,反映该区可能具有前寒武纪结晶基底。两岩体岩石化学以富Si、高K、低Mg、贫Ca为特点,A/CNK值为1.00~1.05;富集高场强元素和轻稀土元素,亏损重稀土元素和大离子亲石元素,稀土元素配分模式为典型的右倾海鸥型。岩相学和地球化学特征显示,三广山和南兴安花岗岩均为A型花岗岩。其中,三广山花岗岩为A2型花岗岩,南兴安花岗岩为A1型花岗岩。全岩Sr-Nd同位素组成(εNd(t)值为2.26~5.58)表明,阿尔山地区花岗岩的源区可能为显生宙—新元古代期间从亏损地幔中新增生的地壳物质,但南兴安和三广山2个岩体的形成机制不同。三广山A2型花岗岩可能是古亚洲洋在三叠纪闭合后进入造山后阶段岩石圈伸展体制下的产物,而南兴安A1型花岗岩可能形成于早白垩世大兴安岭地区板内伸展作用下的拉张减薄环境。     

大兴安岭北上其地区晚石炭世花岗岩类LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质意义

大兴安岭上其尼克奇地区在构造上位于兴蒙造山带东段的兴安地块上,出露的晚石炭世花岗岩类主要由细粒石英闪长岩、石英二长闪长岩组成,岩石未遭变质作用。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为（315.9±2.1）Ma,为晚石炭世。岩石化学特征表明,研究区花岗岩均属于碱性岩,具有高钾、硅饱和、准铝质-弱铝质岩石的特征;依据系列判别图解显示研究区晚侏罗世花岗岩为高分异"Ⅰ"型花岗岩,岩浆的形成机制为壳幔同熔,形成于后造山或碰撞后的构造环境,代表了伸展的大地构造背景。岩相学、岩石地球化学、年代学研究以及区域构造演化表明,大兴安岭上其尼克其地区晚石炭世岩浆侵位活动可能发生在兴安地块和松嫩地块碰撞拼合所造成的造山晚期-造山后伸展构造背景下。     

大兴安岭中部扎赉特旗晚三叠世A型花岗岩的发现及其地质意义

大兴安岭中部在三叠纪叠加了古亚洲洋和蒙古−鄂霍茨克洋的影响,其构造背景存较大争议。笔者对大兴安岭中部扎赉特旗中粗粒正长花岗岩进行岩石学、岩石地球化学、锆石LA−ICP−MS U−Pb测年和Lu−Hf同位素分析。结果显示：锆石U−Pb年龄加权平均值为（228.5±2.0）Ma（MSWD=2.8）;岩石高Si、富Fe、高K、低Sr和Eu,相对富Nb和富Zr,高10000×Ga/Al（3.0～3.1）;全岩锆饱和温度平均值为805 ℃;综合判定该套花岗岩为铝质A型花岗岩。该岩体的εHf（t）值为+5.28～+8.00,二阶段Hf模式年龄（TDM2）为683～832 Ma,指示花岗岩可能形成于新增生地壳物质的部分熔融。综合区域已有研究成果,表明扎赉特旗地区的古亚洲洋残余洋盆在二叠纪闭合并进入碰撞造山阶段,晚三叠世A型花岗岩的出现,标志着本区进入造山后伸展阶段。     

大兴安岭东坡小奎勒河中基性侵入岩成因及地球动力学意义:锆石U-Pb年代学、元素和Hf同位素地球化学证据

大兴安岭地区以发育显生宙花岗岩和火山岩为特征,基性和中性侵入岩不是十分发育,仅在塔河、塔源、富西里、乌拉山、碧流台等地有所报道,且规模相对较小,它们在形成时代和成因上的差别为我们深入揭示大兴安岭地区壳幔过程提供了重要依据和线索。近期我们在大兴安岭东坡北部红花尔基地区开展了基础地质调查,在小奎勒河中游花岗杂岩体内部发现并确定了两处不规则中基性岩体,经系统的岩相学、年代学、元素和Hf同位素地球化学研究揭示：两处中基性岩体由细粒角闪辉长岩岩相和辉长闪长岩岩相构成; LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb同位素定年结果显示,其成岩作用于310~293 Ma;岩石系列为准铝质、钾质-钠质、拉斑玄武质-钙碱性过渡岩系;初始岩浆为来自熔体-流体交代作用的富集地幔低程度（<5%）部分熔融作用,源区主要残留矿物相为辉石和石榴石、钙钛矿等;岩浆演化过程以结晶分离作用为主,伴随堆晶作用;形成于松嫩地块-兴安地块碰撞拼合晚期向初始大洋岛晚期大洋弧初始环境。     

关于额尔古纳地块基底性质和东界的讨论

中国东北地区是解决东亚大陆构造演化的关键地区,备受众多学者关注。近年来,关于额尔古纳地块基底性质和东界问题一直存在争议。本文对太平林场花岗片麻岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,锆石年龄主要集中在840～830 Ma、800～780 Ma和730～720 Ma的3个时间段内,可能为新元古代时期的3期岩浆热事件时间。其中21个锆石测点 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 年龄的加权平均值为779±20 Ma(MSWD=8.3),表明原岩在新元古代就已侵位结晶; 1个锆石测点U-Pb同位素年龄为494±10 Ma,Th/U比值为0.06,暗示了锆石应为变质成因,可能为花岗片麻岩的变质年龄。结合前人已报道额尔古纳地块和兴安地块上花岗质岩石年龄数据,对比发现仅额尔古纳地块经历了新元古代岩浆热事件作用; 同时对比两地块上花岗岩Hf同位素特征发现,二者具有不同的地壳早期演化阶段。因此,在早古生代早期二者应该沿塔河-喜桂图缝合带拼合并共同经历了古生代以来的岩浆作用改造,而不是传统观点认为的德尔布干断裂作为两地块的边界。     

黑龙江省西北部晚古生代I-A型花岗岩的成因及构造意义

本文以黑龙江省西北部大兴安岭塔源镇和小兴安岭二站乡地区花岗岩为研究对象,通过岩石学、U-Pb年代学及地球化学分析,揭示了古亚洲洋在该地区的俯冲—碰撞过程。塔源黑云母二长花岗岩U-Pb年龄为308 Ma,为晚石炭世侵入体,具有高硅、高碱的特征,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,ε_Hf（t）为0.8~2.5,地球化学特征显示其来源于增生的下地壳物质;二站乡二长花岗岩、碱长花岗岩U-Pb年龄分别为305和293 Ma,同样为高硅、高碱系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,地球化学特征显示其来源于新生地壳。晚石炭世花岗岩为Ⅰ型花岗岩,早二叠世花岗岩为A型花岗岩。利用锆石δEu定量限定了塔源二长花岗岩和二站乡二长花岗岩的形成深度,分别为38.8 和34.7 km,而碱长花岗岩形成深度为28.7 km,暗示晚石炭世至早二叠世该地区经历了地壳的拉张减薄,记录了古亚洲洋的俯冲消亡与之后的后碰撞伸展作用。     

大兴安岭北段漠河地区早古生代花岗质岩体:对额尔古纳-兴安地块碰撞后伸展过程的响应SCIEI北大核心CSCD

本文报道了大兴安岭北段漠河地区早古生代二长花岗岩的岩相学、锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成以及全岩主-微量元素地球化学数据,以揭示古亚洲洋构造域早古生代期间的构造-岩浆演化过程。漠河地区花岗岩中锆石发育典型的岩浆振荡生长环带和高Th/U比值,表明为岩浆成因锆石,其LA-ICP-MS U-Pb同位素测试结果显示漠河地区花岗岩形成于482~456Ma,代表奥陶纪-志留纪岩浆活动的产物。花岗岩主体为二长花岗岩,主要矿物组成为石英、斜长石和碱性长石,及少量黑云母。全岩主-微量元素地球化学分析结果显示,花岗岩具有高SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和全碱(Na_(2)O+K_(2)O)含量,低MgO、Mg^(#)、Cr和Ni含量,并显示高钾钙碱性的属性;结合花岗岩准铝质特征,表明其属于高钾钙碱性I型花岗岩。此外,花岗岩样品富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr等)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等)和重稀土元素,显示明显Eu负异常,与地壳组分的地球化学特征较为相似。花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)值大多为正值,结合它们相应的Hf同位素二阶段模式年龄(1487~1106Ma),表明花岗岩的岩浆源区以中-新元古代期间新增生的年轻地壳组分为主,并且存在少量古老地壳物质的贡献。结合部分花岗岩样品重稀土元素亏损的特征,表明漠河地区早古生代花岗岩可能起源于石榴石角闪岩相和角闪岩相地壳物质的部分熔融作用,岩浆演化后期的分离结晶作用对岩浆成分的变化影响并不显著。结合额尔古纳地块广泛发育的同时期造山后岩石组合(A型花岗岩,双峰式岩石组合和碱性侵入体),本文认为漠河地区早古生代花岗岩是地幔物质底侵导致下地壳物质重熔的产物,与额尔古纳地块和兴安地块碰撞后的伸展环境下地幔物质上涌密切相关。     

额尔古纳地块太平川巨斑状花岗岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

大兴安岭北段额尔古纳地块莫尔道嘎-太平川一带分布有大量的新元古代巨斑状花岗岩,该岩体形成的确切时代及成因尚不清楚。笔者等运用LA ICP MS技术进行了锆石U Pb定年和锆石Hf同位素组成测定。锆石U Pb年龄结果揭示太平川巨斑状花岗岩形成时代为791.4 Ma。锆石Hf同位素研究显示εHf（t）为1.4~6.4,均>0,反映亏损地幔来源新生地壳物质在花岗岩的形成中起主导作用,锆石Hf单阶段的模式年龄tDM为1.09~1.28 Ga,与岩石的形成时间791.4 Ma有较长的时间间隔,表明该区花岗岩的母岩来自具有较长地壳滞留时间的地壳物质的部分熔融。结合额尔古纳已有的花岗岩锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中、新元古代曾发生过地壳增生事件,存在1.09~1.28 Ga的中元古代晚期增生地壳。     

大兴安岭南段小乌兰沟正长花岗岩成因:锆石LA?ICP?MS U?Pb年代学、地球化学及Hf同位素的制约

大兴安岭南段西坡发育有大量晚侏罗世-早白垩世花岗岩,深入讨论岩石成因对该地区中生代地球动力学背景及其构造演化的研究具有重要地质意义.报道了小乌兰沟正长花岗岩的锆石LA?ICP?MS U?Pb年龄,全岩地球化学及锆石Hf同位素数据.小乌兰沟正长花岗岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为139.4±0.7 Ma,属早白垩世. 样品主量元素表现为富硅、富钾的高钾钙碱性系列岩石,A/CNK值介于1.00~1.11之间,属弱过铝质. 微量元素富集Rb、Th、U等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等高场强元素（HFSE）,Eu负异常明显（δEu=0.007~0.009）,Zr+Nb+Ce+Y值基本小于350×10-6,含磁铁矿,未见原生白云母和碱性暗色矿物,属高分异I型花岗岩. 小乌兰沟正长花岗岩ε_Hf（t）值介于+5.5~+8.9之间,Hf同位素模式年龄t_DM2变化于700~947 Ma之间.结合区域研究,小乌兰沟正长花岗岩为上元古界变基性岩与中奥陶统变中性岩在低压、高温条件下发生部分熔融作用形成,是蒙古-鄂霍茨克洋闭合后伸展作用的产物.