大兴安岭北段东坡中北部小莫尔可地区 中生代火山岩成因及其地质意义

大兴安岭地区是一个经历了古亚洲洋、蒙古-鄂霍茨克洋闭合和环太平洋构造体系叠加复合构造区,以其发育规模巨大、结构复杂的陆相火山岩带和花岗岩带以及有色、贵金属矿床备受国内外地质学家广泛关注和研究(Wu, et al.,2006;白令安,2013;Sun J G,2013;Xu,et al.,2013;苟军,2013)。目前,虽然该区在中生代陆相火山岩的成因、形成的构造背景已取得了较大进展;但是,由于大兴安岭地区火山作用复杂,自然地理、交通条件较差,尚有大面积空白区未开展过系统的1：50000区域地质矿产调查和科研工作;近期我们课题组在开展大兴安岭东坡花岗岩带北部1：50000小鄂尔贝尔汗（M51E012016）和小莫尔可（M51E011016）幅区域地质矿产调查过程中,将地质矿产调查与科研相结合,对侵入喷发在花岗岩岩体之间陆相火山岩进行了岩石地层厘定和岩相学、元素地球化学、年代学以及Hf同位素研究,以期为整体揭示大兴安岭火山岩的源区性质及其演化规律提供科学依据,并从成矿元素地球化学角度来约束成矿物质来源,并结合区域成矿作用探讨区域找矿意义。     

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。     

大兴安岭北段牙克石地区玄武质火山岩的元素、同位素地球化学特征及其地质意义

牙克石地区出露一套早白垩世玄武质火山岩,其SiO2含量为52．81%-53．39％,K2O含量为1．86％-2．87％,岩性为玄武质粗面安山岩。富集大离子亲石元素Rb和Ba,高场强元素Nb和Ta亏损明显,Zr和H阮明显异常,8Eu为0．77-0．82。从同住素的特点看,（^87Sr／^86Sr）,变化于0．704762-0．704941之间,εNd（t）为2．00～2．54;在εNd（t）-（^87Sr／^86Sr）闺解上,样品投影点落入洋岛玄武岩（OIB）和美国盆岭省范围内。^206Pb／^204pb为18．3288-18．4225,^207b／^204Pb为15、4566-15．4893,^208Pb／^204Pb为37．9401-38．0523：在。^207Pb/^24Pb-^206Pb.^204pb和,^208b／^304pb-^306Pb／^204pb图解上．样品投影点都落在亏损洋中脊玄武岩地幔附近。综合考虑本区火山岩的地质、地球化学特点,认为其来源于被俯冲洋壳交代的岩石圈地幔。     

大兴安岭北段小柯勒河花岗斑岩地球化学、Hf同位素组成及锆石U-Pb定年

小柯勒河钼铜矿床是近年来大兴安岭北段发现的斑岩型矿床,成矿与花岗闪长斑岩有关.本文研究的花岗斑岩脉侵位到花岗闪长斑岩中,围绕花岗斑岩叠加了新的蚀变和矿化.花岗斑岩内部和两侧发育有带状分布的钾化、硅化和绢英岩化蚀变,蚀变带内发育浸染状和细脉状黄铁矿、辉钼矿和黄铜矿,辉钼矿矿化尤为强烈,总体表现为中高温热液蚀变和矿化特征....     

大兴安岭北段龙江盆地中生代火山岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭北段龙江盆地中生代火山岩主要为一套中酸性岩石,岩石化学成分显示其主要为英安岩与流纹岩,少量安山岩.各类岩石的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其形成于122.2～126.5Ma之间的早白垩世.火山岩为高钾钙碱性系列岩石,稀土元素总量较高(∑REE=103.22×10-6～249.29×10-6),轻重稀土元素分馏明显((La/Yb)N=6.29～25.89),负Eu异常(Eu/Eu* =0.48～0.84).富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K和LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti;火山岩稀土元素与微量元素标准化配分曲线与地壳配分曲线近乎一致,为一套壳源岩浆系列火山岩;大部分岩石300＜Sr＜700;Yb平均为2.24,Y平均为18.36,符合埃这克岩型岩石标准;岩石Y/Yb平均为9.15,(Ho/Yb)N=0.98,而弱负Eu异常(平均值δEu=0.71).地球化学特征说明,岩浆主要是增厚(高压)基性麻粒岩下地壳部分熔融的结果.结合区域上同期火山岩的资料,龙江盆地中生代火山岩可能是蒙古-鄂霍茨克洋闭合碰撞造山构造背景下加厚下地壳部分熔融的产物.     

大兴安岭嫩江地区中生代双峰式火山岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文对嫩江地区中生代双峰式火山岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学和岩石地球化学研究。测年结果显示嫩江地区中生代双峰式火山岩形成于127.5Ma的早白垩世晚期。岩石地球化学研究表明,早白垩世晚期火山岩具有双峰式组合特点,基性端员富碱,富含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（Nb、Ta、Ti、Y）,形成于富集的岩石圈地幔的部分熔融和分离结晶作用,形成的过程可能含有少量的陆壳混染。酸性端员显示A型流纹岩的特征,为幔源岩浆底侵,使中下地壳岩石发生部分熔融的成因。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间展布特征,嫩江地区早白垩世晚期双峰式火山岩的形成应与太平洋板块向欧亚大陆的俯冲作用有关。     

大兴安岭扎兰屯地区中生代双峰式火山岩锆石U-Pb定年、Hf同位素特征及其地质意义

大兴安岭地区发育大量的玄武安山岩-流纹岩双峰式火山岩。本文通过扎兰屯地区辉绿岩和斑岩脉的研究发现,它们具有明显的岩浆混合作用特征,表明它们是基本同时形成的。锆石原位U-Pb定年结果显示,其中花岗斑岩的锆石有非常一致的早白垩世U-Pb年龄(130±1Ma),而辉绿岩中虽然含有一定的捕获锆石,但岩浆结晶锆石的年龄(124±2Ma)也为早白垩世,表明早白垩世是大兴安岭中生代火山岩形成的重要时期。花岗斑岩的锆石具有正的εHf值(10.3±0.5),其亏损地幔模式年龄为349～568Ma;而辉绿岩中岩浆结晶锆石的εHf值(11.0±1.4)以及亏损地幔Hf模式年龄(…     

秦皇岛茹各庄火山碎屑岩地球化学、锆石U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

冀东秦皇岛地区位于华北板块东部,广泛发育中生代火山岩,为进一步研究该地区中生代岩浆作用的构造背景及其运动机制,本文对秦皇岛茹各庄流纹质晶屑凝灰岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学,Hf同位素组成以及全岩主量、微量元素测试分析。研究结果显示：锆石具有清晰的环带结构,Th/U值为0.37～0.83,为岩浆锆石,测年结果为(113±1)Ma;岩石具高硅(平均质量分数为75.95%)、富碱(平均质量分数为8.47%)、明显贫钙(平均质量分数为0.39%)的特点;岩石中富集高场强元素(Th、U、Ce、Nd、Zr、Hf),亏损大离子亲石元素(Ba、Sr、P、Ti),稀土元素配分型式为微弱右倾型,δEu强负异常(0.02～0.30),暗示斜长石大量晶出;岩浆在演化过程中伴随磷灰石、钛铁矿等矿物晶出,Nb/Ta值接近陆壳,暗示岩石具地壳岩石特征;锆石Hf同位素组成和演化说明该岩石的岩浆源区为古元古代晚期—中元古代中期华北板块古老下地壳幔源岩浆底侵热源引起部分熔融的产物。研究结果表明茹各庄流纹质晶屑凝灰岩为早白垩世岩浆活动的产物,形成于古太平洋板块俯冲后撤而驱动的板内拉张环境。     

大兴安岭小莫尔可地区碱长花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

笔者研究了小莫尔可地区碱长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果及地球化学特征,并对其成因及构造意义进行了探讨。样品中的锆石多呈半自形晶,具有振荡生长环带和较高的Th/U比值(0.38~0.68),揭示其为岩浆成因。测年结果显示,该区碱长花岗岩形成于早石炭世((348.9±2.1)Ma)。岩石地球化学分析表明,岩体主量元素具有高硅(SiO_2=75.78%~77.01%)、富钾(K_2O=4.58%~4.76%)、贫铝(Al2O3=11.80%~12.37%)、贫钙(CaO=0.28%~0.31%)、低镁(MgO=0.05%~0.09%)的特征;微量元素具有亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素的特征;稀土元素呈现Eu负异常明显、轻稀土元素轻度富集的"海鸥"式分配,具有典型的A型花岗岩特征。通过Eby的构造环境判别图解,进一步判别其为A2型花岗岩,代表其形成于碰撞伸展的转换过程之中。结合区域研究资料,认为其与兴安地块与松嫩地块的碰撞拼合体系有关。     

大兴安岭北段牙克石地区玄武质火山岩的元素、 同位素地球化学特征及其地质意义

牙克石地区出露一套早白垩世玄武质火山岩,其SiO2含量为52．81%-53．39％,K2O含量为1．86％-2．87％,岩性为玄武质粗面安山岩。富集大离子亲石元素Rb和Ba,高场强元素Nb和Ta亏损明显,Zr和H阮明显异常,8Eu为0．77-0．82。从同住素的特点看,（^87Sr／^86Sr）,变化于0．704762-0．704941之间,εNd（t）为2．00～2．54;在εNd（t）-（^87Sr／^86Sr）闺解上,样品投影点落入洋岛玄武岩（OIB）和美国盆岭省范围内。^206Pb／^204pb为18．3288-18．4225,^207b／^204Pb为15、4566-15．4893,^208Pb／^204Pb为37．9401-38．0523：在。^207Pb/^24Pb-^206Pb.^204pb和,^208b／^304pb-^306Pb／^204pb图解上．样品投影点都落在亏损洋中脊玄武岩地幔附近。综合考虑本区火山岩的地质、地球化学特点,认为其来源于被俯冲洋壳交代的岩石圈地幔。     

Mesozoic Bimodal Volcanic Suite in Zhalantun of the Da Hinggan Range and Its Geological Significance： Zircon U-Pb Age and Hf Isotopic Constraints

1 Introduction Mesozoic volcano-intrusive rocks are widely distributed in the Da Hinggan Range of northeastern China, and are considered as one of the most spectacular geological sights in eastern Asia. Recently, studies on granites with high εNd(t) values and Phanerozoic crustal growth in the Centra Asian Orogenic Belt have greatly promoted fundamental research into the geology of this area (Jahn et al., 2000, 2001, 2004; Wu et al., 2000, 2002, 2003). However, work on the eruption time,…     

太行山南段洪山火山岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及Hf同位素组成

洪山岩体是太行山南段中生代侵入岩的重要组成部分,具有碱性岩特征。洪山岩体南北两侧尚出露有火山岩类,在以往的研究中涉及较少。首次报道了洪山火山岩的锆石 U-Pb 年代学、全岩元素地球化学和锆石 Hf 同位素数据。锆石 U-Pb 定年结果表明,洪山火山岩形成年龄为(132.8±1.1) Ma,与洪山正长岩基本同期。其岩石类型为粗面质岩屑晶屑凝灰岩,具有富Al₂O₃(15.13%~16.78%)、高TFeO(5.61%~8.69%)、富碱(K₂O+Na₂O =9.72%~11.13%)的含量特征,无Eu异常(δEu=0.97~1.02),轻重稀土分馏明显(LREE/HREE=8.61~12.30),富集Rb、Sr、Th、K等大离子亲石元素(LILEs),而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSEs)。洪山凝灰岩锆石测得ε_Hf (t) 值变化范围为-20.51~-12.34 ,对应的地壳模式年龄(T^C_DM)为1.9~2.5 Ga。洪山凝灰岩与洪山正长岩是同期-同源的岩浆作用的产物,形成于早白垩世由挤压环境向伸展环境转变的构造格局,是EMI型富集地幔部分熔融形成富碱的基性幔源岩浆上升,提供的热量诱发古老下地壳物质重熔,又与该壳源熔体混合形成母岩浆,再经历镁铁质矿物的分离结晶作用形成的。     

大兴安岭西坡甲乌拉铜银铅锌矿床富碱花岗斑岩的成因及其地质意义:锆石U-Pb定年和地球化学特征

甲乌拉铜银铅锌矿床是大兴安岭西坡得尔布干铜(钼)-银铅锌成矿带内大型铅锌银矿床之一,长期以来被认为是与火山、次火山热液作用有关的浅成热液矿床;然而近期的研究显示,其成矿可能与深部细脉浸染型铜矿化有着密切的成因联系。为此,我们在野外调研的基础上,开展了与细脉浸染型铜矿化有关的富碱花岗斑岩的年代学和地球化学研究工作。实验结果揭示:花岗斑岩的w(SiO_2)为71.59%~72.36%,w(TiO_2)为0.46%~0.58%,w(Al2O3)为15.45%~15.92%,w(Fe_2O_3)为0.74%~0.90%,w(FeO)为1.67%~1.96%,w(MgO)为0.55%~0.89%,w(Na_2O+K_2O)为9.01%~9.91%,K2O/Na2O值为1.37~2.15,里特曼指数(σ)为2.77~3.43,碱度指数(AR)为3.13~3.96,指示该类岩石为钾玄岩系列、高钾质、过铝质的A型富碱花岗斑岩;稀土元素总量(∑REE)为(350.11~408.80)×10-6,轻重稀土比值(∑LREE/∑HREE)为11.25~11.44,δEu主要集中在0.38~0.44,具有较强的轻重稀土分馏和明显负铕异常、强烈亏损相容元素(Ni、Co、Cr、V、Yb、Eu等)、富集不相容元素(Cs、Rb、Pb、U、Th、Zr、Hf等)、相对亏损Li、Sr等不相容元素以及持有较高的Rb/Sr(0.93~1.31)、Zr/Hf(29.38~35.61)值等特征,揭示原始岩浆来源于以CO_2为主的流体交代下地壳部分重熔或以H2O为主的流体交代下地壳部分重熔,岩浆作用过程受到了强烈的碳酸盐混染,并具有提供铜银铅锌成矿流体的属性。鉴于所获该类岩石具有岩浆和热液锆石共伴生的特点,且岩浆锆石的206Pb/238 U年龄加权平均值为(146.4±1.6)Ma(MSWD=1.30,n=12)、热液锆石206Pb/238 U年龄加权平均值为(143.1±3.9)Ma(MSWD=0.56,n=5),结合前人的研究成果,得出甲乌拉矿床成矿发生在早白垩世初期,与成矿密切的岩浆作用发生在晚侏罗世末,并认证甲乌拉矿床为斑岩型铜-浅成热液铜银铅锌成矿系统;成岩成矿地球动力学背景适值古太平洋板块向欧亚板块俯冲的大陆内部挤压向伸展转换的构造环境,或蒙古—鄂霍茨克洋闭合后造山带碰撞伸展的环境。     

大兴安岭北部新林地区倭勒根群大网子组锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

大兴安岭位于中亚造山带的东段,自北向南划分为额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块。倭勒根群主体分布于额尔古纳地块,前人将其归属为新元古代-早寒武世。对新林地区倭勒根群大网子组的上部变火山岩段和下部变沉积岩段进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。测试结果显示：上部变火山岩的形成年龄为（430.7±4.1）Ma,属早志留世;下部变沉积岩中碎屑锆石的最小峰值年龄为（480.1±2.9） Ma,指示其沉积时间不早于早奥陶世。综合文献资料确定：新林地区倭勒根群浅变质岩系是一套时间跨距从寒武纪到早志留世的岩石地层组合,而非新元古代-早寒武世;新林蛇绿岩的构造侵位时间不早于早奥陶世;新林地区的大网子组、兴隆沟地区的早奥陶世沉积与多宝山-伊尔施早奥陶世火山弧构成了大兴安岭北部地区的早奥陶世弧-盆体系。     

大兴安岭中段柴河地区玛尼吐组火山岩年代学、地球化学及岩石成因

对大兴安岭中段柴河地区玛尼吐组火山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以了解其形成时代、岩石成因及其所揭示的区域构造背景。玛尼吐组火山岩岩相学鉴定结果为安山岩、英安岩,化学成分显示其为粗面英安岩、粗面岩和英安岩。玛尼吐组火山岩锆石多呈自形半自形晶,振荡环带发育,Th/U=0.33~2.08,指示其岩浆成因。定年结果显示,玛尼吐组火山岩形成于139~148 Ma的晚侏罗世。岩石地球化学研究表明,玛尼吐组火山岩的w(SiO₂)为64.87%~68.65%,w(Al₂O₃)为15.53%~16.72%,全碱w(Na₂O+K₂O)为6.75%~9.22%,K₂O/Na₂O=0.63~1.57,属于高钾钙碱性系列。所有样品的稀土配分曲线具有相似的特征,稀土丰度总量w(∑REE)为(124.95~208.57)×10^-6,轻重稀土分馏明显,(La/Yb)_N=11.50~14.88, Eu负异常(0.45~1.17),微量元素以富集Rb、Ba、K,亏损Nb、P、Ti为特征。玛尼吐组火山岩原始岩浆来源于地壳岩石的部分熔融,形成于蒙古-鄂霍茨克缝合带闭合后的岩石圈伸展构造环境。     

西天山阿吾拉勒石炭纪火山岩年代学和地球化学研究

西天山阿吾拉勒裂谷带内广泛发育石炭纪火山岩,主要由玄武岩、粗面玄武岩、玄武质粗安岩、玄武质安山岩、粗面岩和流纹岩组成.以中基性岩为主,多为钙碱性系列.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,区内流纹岩形成于(316.1±2.2) Ma,为早石炭世晚期.微量和稀土元素特征表明,本区的火山岩具有俯冲带大陆边缘岛弧火山岩的典型特征,应形成于早石炭世晚期的准噶尔洋向伊犁板块俯冲的大陆边缘弧环境.可能是由受俯冲流(熔)体交代的地幔楔尖晶石二辉橄榄岩发生1%~5%的部分熔融,并在上升过程中经历了不同程度的结晶分离和同化混染作用而形成的.     

东北地区嫩江东北部早古生代闪长岩的成因探讨:锆石U-Pb年代学和地球化学证据

东北兴安地块与松嫩地块的拼贴演化历史一直存在较大争议,而早古生代岩浆记录的发现无疑对该问题的解决具有重要意义。笔者在黑龙江省嫩江依克特地区识别出了早古生代闪长岩体,其LAICP-MS锆石U-Pb年龄为(435.3±1.1)Ma,该闪长岩体的SiO_2质量分数为55.01%~61.82%,全碱(Na_2O+K_2O)质量分数为4.55%~6.94%,Na_2O/K_2O值变化(2.01~48.60)较大,Al_2O_3质量分数为14.97%~16.67%,具有中等程度的K_2O(0.10%~2.12%)、TiO_2(0.99%~1.42%)和P_2O_5(0.33%~0.49%)以及低的TFeO/MgO(0.51~0.96)值,属于中钾钙碱性系列。其A/CNK值为0.78~1.35,A/NK值为1.63~2.21,大体符合I型花岗岩特点。依克特闪长岩的稀土总量较高(w(ΣREE)=227.02×10-6~289.17×10-6),轻重稀土分异明显[(La/Yb)_N=9.86~13.93],并具有弱的铕异常(Eu/Eu*=0.88~1.02);具有明显高场强元素(Nb和Ti)亏损的特征。上述特征表明,岩浆源区为受俯冲流体交代地幔楔的部分熔融。结合区域资料,本文认为依克特闪长岩体形成于活动大陆边缘环境,与嫩江-黑河洋的洋壳持续俯冲相关。     

Geochemistry,U–Pb Geochronology and Hf Isotope Studies of the Daheishan Porphyry Mo Deposit in Heilongjiang Province,NE China

The Daheishan porphyry Mo deposit was recently discovered in the northern segment of the Great Xing'an Range, NE China. Three main types of granitoids are identified in this deposit: granodiorite, fine‐grained granite, and porphyritic granite. The orebodies are dominantly hosted within the granodiorite and in the contact zone between the granodiorite and tuff or hornfels, while no mineralization has been found in the fine‐grained granite or the porphyritic granite. We present in situ LA‐ICP‐MS zircon U‐Pb dates for the granodiorite, fine‐grained granite, and porphyritic granite, which yielded 146.9 ± 1.1 Ma (2σ), 146.6 ± 1.7 Ma (2σ), and 149.7 ± 4.2 Ma (2σ), respectively. Their ε_Hf(t) values range from 3.9 to 12.2, associated with young crustal model ages (T_DM2) ranging from 524 Ma to 849 Ma, indicating that their parental magmas may have been generated by partial melting of the Neoproterozoic–Cambrian crustal components. The formation of the Daheishan deposit was genetically related to the subduction of the Paleo‐Pacific Plate.