甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成:对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状或透镜状赋存于新太古代米兰岩群和TTG片麻岩中。岩石主要由斜方辉石（Opx）+单斜辉石（Cpx）+角闪石（Amp）+斜长石（Pl）+磁铁矿（Mt）等组成,具有典型中-低压麻粒岩相岩石的矿物组合特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示镁铁质麻粒岩原岩形成时代可能为2 561±29 Ma,与塔里木东南缘2.6～2.5 Ga岩浆作用时代基本一致,说明新太古代晚期是塔里木东南缘重要的陆壳增生期。此外,通过测年还获得了～1.95 Ga、～1.86 Ga两期变质年龄。其中,～1.95 Ga的峰期变质年龄是塔里木克拉通东南缘古元古代晚期强烈构造—热事件的地质记录。～1.86 Ga的变质年龄可能与该地区古元古代末期构造—岩浆事件密切相关。镁铁质麻粒锆石¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值均＜0.281 621,ε_Hf(t) 值为-14.08～3.12,两阶段模式年龄（T_DM2）主要集中在～2.65 Ga,指示其原岩岩浆起源于新太古代富集岩石圈地幔。     

湖南桃江地区印支期辉绿岩成因——地球化学、年代学和Sr-Nd-Pb同位素约束

对湖南桃江地区江石桥辉绿岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得的岩浆侵位年龄为229±2.3Ma(n=8,MSWD=1.8,2σ)。其低钾(K_2O/Na_2O=0.14~0.16),贫碱(K_2O+Na_2O=2.89%~2.96%),富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),呈轻稀土元素弱富集,无Eu、Ce异常,富集放射性成因Pb,低(~(87)Sr/~(86)Sr)_i(0.706052~0.706437),较低正ε_(Nd)(t)(1.54~1.86)的特征,表明岩石来源于下地壳物质和亏损地幔的混合源区。综合前人的研究结果认为,在印支运动造山后的伸展背景下,软流圈上涌导致区域下地壳及部分地幔物质发生熔融,形成辉绿岩岩浆并向上侵位而成。     

东昆仑山清水泉镁铁质-超镁铁质岩的地球化学特征

东昆仑清水泉地区发育一套镁铁质—超镁铁质岩块组合,玄武岩Ti2O含量平均为2.11%,∑LREE/∑HREE=4.64～7.58,(La/Lu)N平均值7.05,稀土配分曲线平缓右倾,δEu平均值1.08;玄武岩大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th)富集,Sr相对亏损,高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Yb)为负异常,Th/Ta平均值51.03,(La/Nb)N=1.44～4.25,Zr/Nb=14.53～17.71,Zr/Y=4.68～6.79,Th/Yb、Ta/Yb和Ce/Yb平均值分别为6.50、0.20和23.61。这些特征显示大陆拉斑玄武岩的特征,不是蛇绿岩组成单元。     

华北东南缘五河杂岩中镁铁质麻粒岩的变质演化

华北东南缘五河杂岩的变质演化过程研究有助于揭示研究区前寒武纪变质基底的形成与演化历史.基于对五河杂岩中镁铁质麻粒岩进行的详细岩相学观察、矿物电子探针及锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和微量元素分析,识别出古元古代变质演化的3个阶段,重建了峰期后近等温减压及降压冷却的顺时针P-T-t轨迹.峰期高压麻粒岩相变质阶段的代表性矿物组合为石榴子石（富Ca核部）+单斜辉石（富Al）+斜长石+石英+金红石±角闪石（富Ti）,所记录的峰期温压条件为850~900 ℃、1.5 GPa;峰期后近等温减压麻粒岩相变质阶段,富Ti角闪石分解在周围形成石榴子石+斜方辉石+斜长石±单斜辉石的矿物组合,所记录的温压条件为~900 ℃、1.1~1.2 GPa;晚期角闪岩相退变质阶段,石榴子石分解产生角闪石+斜长石±石英,所记录的温压条件为600~680 ℃、0.65~0.75 GPa.锆石U-Pb定年结果表明,高压麻粒岩相、中压麻粒岩相和角闪岩相变质时代分别为~1.90 Ga、~1.85 Ga和~1.78 Ga.因此,研究区镁铁质麻粒岩的变质演化过程与胶北地体可以对比,结合已有的2.1 Ga花岗质岩石的成因和锆石年代学等方面研究成果,进一步证明五河杂岩属于胶-辽-吉带的西延,二者共同构成了华北克拉通东部一条古元古代碰撞造山带.      

阿尔泰造山带南缘镁铁质岩体的地球化学特征及铜镍硫化物型矿床找矿前景

对阿尔泰造山带南缘锡泊渡、阿拉托别和托斯巴斯陶等镁铁质岩体的主量元素和微量元素地球化学特征进行研究,并与喀拉通克岩体进行了对比。结果表明,这些岩体的形成过程与喀拉通克岩体不同,进而评价了这些岩体的找矿前景,提出锡泊渡北岩体具有较好的成矿条件,其他几个岩体成矿条件不十分理想。     

新疆库鲁克塔格地块东南缘钾长花岗岩的地球化学特征及同位素测年

库鲁克塔格地块东南缘分布有一系列花岗岩体(群)。详细的野外填图工作发现其主体由钾长花岗岩组成,并含有闪长岩包体。较为系统的地球化学研究结果显示,其为次铝质岩石、钙碱性系列,属I型花岗岩,构造环境类似于岩浆弧花岗岩。单颗粒锆石U-Pb离子探针质谱测年结果为430.6Ma±1.6Ma。这一研究结果证明研究区存在加里东期构造岩浆事件,同时暗示该区曾经是整个东天山早古生代岩浆弧的一部分。     

东昆仑香加花岗质岩体中镁铁质包体成因:岩相学及地球化学证据

东昆仑造山带以广泛发育富含镁铁质包体的早-中三叠世花岗岩为主要特征,但目前尚缺乏对不同类型镁铁质包体系统的岩相学和矿物学研究.在本文中,我们选择了极具代表性的香加花岗岩体及其中包体为研究对象,从岩相学和矿物化学角度揭示了东昆仑地区壳幔岩浆相互作用的详细过程.研究表明包体发育眼球状石英、韵律环带斜长石和针状磷灰石等不平衡结构和快速结晶现象,指示存在岩浆混合作用,而似辉绿辉长结构包体代表了岩浆混合的基性端元.此外,长石的多阶段生长证明可能存在多次的岩浆混合过程.镁铁质包体相对寄主岩（Mg#值为0.39~0.56,Fe#值为0.44~0.62）具高Mg#和低Fe#特征.包体具有两类角闪石:一类结晶源自早期深部幔源岩浆（TiO₂=2.1%~2.9%,SiO₂=41.75%~44.49%）,另一类则起源于浅部壳幔混合作用（TiO₂=1.0%~1.8%,SiO₂=42.49%~48.10%）.部分黑云母具有高镁特征（MgO=9.78%~11.53%,Mg#=0.462~0.541）,与幔源成因黑云母成分相当.斜长石的韵律环带及化学组成指示其岩浆混合成因.幔源基性岩浆在5×108 bar（约18 km）左右深度结晶并形成高钛角闪石,玄武质岩浆底侵上升,并发生壳幔岩浆混合作用,混合的岩浆上升至2.5×108 bar（约8 km）左右深度结晶形成低钛角闪石.以上证据指示,东昆仑地区在三叠纪时期可能经历了多期次的岩浆混合作用,地幔岩浆的注入在地壳深熔作用和地壳生长过程中扮演了重要角色.广泛的壳幔岩浆相互作用可能是三叠纪时期阿尼玛卿洋板片断离的重要响应.      

塔里木地块东南缘新太古代安南坝石英闪长片麻岩的成因及其对地壳演化的启示

目前塔里木地块东南缘早前寒武纪岩石形成时代和成因机制研究较为薄弱,制约了人们对塔里木大陆地壳形成和早期演化的认识.岩石地球化学及锆石Hf同位素组成表明塔里木地块东南缘安南坝石英闪长片麻岩原岩岩浆为下地壳变玄武岩部分熔融形成,并有少量幔源物质的加入.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示石英闪长片麻岩成岩年龄为2 662±12 Ma、2 676±15 Ma,结合已有资料综合说明塔里木东南缘太古宙岩石形成时代主要集中在2.55~2.70 Ga,变质年龄分别为1 980±30 Ma、1 828±20 Ma~2 087±29 Ma,是古元古代中晚期与造山作用有关的岩浆-变质事件的地质记录.石英闪长片麻岩中锆石两阶段模式年龄T_DM2为2 954~3 742 Ma,峰值为~3.24 Ga,据此认为~3.2 Ga是塔里木东南缘大陆地壳生长的主要时期,并于2.55~2.70 Ga发生地壳再造,古老地壳再循环可能是该地区新太古代中晚期大陆地壳演化的重要方式.      

北桐柏地区镁铁质麻粒岩锆石U-Pb年代学及变质作用

对北桐柏地区镁铁质麻粒岩变质锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得了418.7±3.2Ma的谐和年龄。详细的岩石学、矿物学研究表明,桐柏地区镁铁质麻粒岩遭受过较强的部份熔融,其变质峰期温压条件为~845℃,~0.85GPa。根据Zr的溶解度模型进行部分熔融模拟计算,发现在峰期变质条件下,熔体中Zr不饱和,在冷却到750~800℃时Zr才达到饱和;同时锆石Ti含量温度计也给出了750℃左右的结晶温度。这些表明418.7Ma记录的并不是麻粒岩峰期变质年龄,而是峰期后冷却到750~800℃左右的年龄,麻粒岩的峰期变质年龄可能为430~445Ma左右。部分锆石边部具明显增生边,相对核部的变质锆石区域CL发光性强,且普通Pb含量高,U-Pb定年结果为404.7±6.5Ma,该年龄反映了404Ma左右的一次退变质作用。大量研究表明,沿中央造山带存在一次十分强烈的加里东期板块构造事件,期间的大陆俯冲碰撞或岛弧-大陆碰撞导致大陆壳充分加厚,北桐柏地区的高温麻粒岩相变质作用很可能发生在碰撞加厚的地壳基底。     

新疆北山红石山含铜镍镁铁-超镁铁质岩体PGE和Re-Os同位素地球化学特征及成矿意义

对新疆北山地区红石山镁铁-超镁铁质岩体中含铜镍的硫化物矿石和岩石进行了铂族元素和Re-Os同位素地球化学特征研究,结果表明,矿石及岩石的铂族元素(PGE)总量较低,变化于0.54×10-9~15.84×10-9之间。较低的Pd/Ir比值表明岩石主要受岩浆作用控制,后期热液作用影响不明显。较高的Cu/Pd和Ti/Pd比值表明岩浆在演化过程中发生了硫化物的熔离。岩体的母岩浆为有早期结晶橄榄石加入的高镁的玄武质岩浆。γOs(t)的变化较大,变化于-282~+282之间,表明有较多的地壳物质混入。地壳物质混染和橄榄石等矿物的分离结晶可能是引起岩浆中的S达到饱和进而熔离的重要因素。红石山岩体是经历了结晶分异和硫化物熔离后橄榄石的堆积体与残余岩浆演化的混合体。     

塔里木东南缘安南坝地区约2.5Ga花岗闪长质片麻岩的发现及岩石成因

塔里木东南缘安南坝地区新发现的花岗闪长质片麻岩主要由斜长石、碱性长石、石英、角闪石、黑云母等组成。岩石SiO_2(70%)、Al_2O_3(15%)、Na_2O(3.56%～4.15%)含量较高;MgO(0.39%～0.59%)、Fe_2O_3(0.23%～0.36%)、FeO(0.76%～1.11%)含量、K_2O/Na_2O值(0.64～0.81)及Mg#值(19～27)均较低。花岗闪长质片麻岩稀土元素总量低(∑REE=28.81×10~(-6)～68.51×10~(-6)),(La/Yb)N=(46.27～98.27),轻、重稀土元素分异明显,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线表现为右倾型,Eu(δEu=1.57～2.00)呈明显的正异常。岩石Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素含量较高,Nb、Ta等高场强元素及Cr、Ni等相容元素含量较低。地球化学特征显示,该花岗闪长质片麻岩具有高铝型TTG和低重稀土元素系列TTG的地球化学特征。研究表明,阿克塞县安南坝地区花岗闪长质片麻岩可能是在榴辉岩相压力条件下,由加厚的玄武质下地壳部分熔融形成,源区残留相主要为石榴子石、金红石(少量)及角闪石。LA-ICP-MS锆石U-Pb上交点年龄为2555±11Ma,代表了花岗闪长质片麻岩的成岩时代,说明新太古代晚期是塔里木东南缘重要的陆壳增生期。此外,岩石中还获得了约2.44Ga、约1.96Ga的变质年龄,表明塔里木东南缘基底岩石在古元古代经历了2期构造-热事件的叠加改造。     

阿尔泰造山带晚古生代高温变质作用与塔里木地幔柱活动的成因联系:来自泥质和镁铁质麻粒岩的证据

阿尔泰造山带是中亚造山带(CAOB)的重要组成部分,在其南缘出露有高温泥质和镁铁质麻粒岩,确定其P-T轨迹对于理解阿尔泰造山带南缘在晚古生代的构造演化历史具有重要意义。通过对该区乌恰沟泥质和镁铁质麻粒岩样品精细的岩相学观察,显示其变质矿物组合分别为石榴石+堇青石+黑云母+斜长石+石英+磁铁矿+钛铁矿±斜方辉石±尖晶石±钾长石,斜方辉石+单斜辉石+角闪石+黑云母+斜长石+钾长石+石英+钛铁矿+磁铁矿。使用传统温压计和平均温压计算方法对其变质峰期及峰期后的P-T条件进行了计算,并利用Thermocalc软件对其中两个泥质麻粒岩进行了P-T视剖面图模拟,确定了其峰期变质条件为770~865℃和3.0~5.1kbar,并得到了两条峰期后近等压冷却(IBC)的P-T演化轨迹。这样近等压冷却的P-T轨迹表明高温变质作用可能发生于一个总体伸展的大地构造背景之下。已有年代学数据支持该区高温变质事件发生于二叠纪(270~280Ma),与塔里木地幔柱活动的时间(~275Ma)高度一致。这说明阿尔泰二叠纪高温变质事件可能与塔里木地幔柱有着密切的成因联系。因此,我们认为二叠纪地幔柱活动引起的幔源岩浆底侵和加热可能提供了阿尔泰南缘高温-超高温变质作用所需的热源。     

辽东卧龙泉岩体锆石U-Pb年代学、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

对辽东卧龙泉黑云二长花岗岩岩体进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素的研究,以探讨岩石成因及动力学意义。研究表明,岩体侵位时代为早侏罗世（194.0±1.0Ma,MSWD=1.3）;岩体具高硅（71.49%～72.24%）、富碱（7.58%～7.83%）、贫镁（0.454%～0.497%）特点,属于高钾钙碱性系列,A/CNK值介于1.07～1.10之间,属于弱过铝质I型花岗岩,岩石富集大离子亲石元素（如K、Rb）和轻稀土元素（LREE）,亏损高场强元素（如Nb、Ta、P、Ti）。具有高的（87Sr/86Sr）i比值（0.71572~0.71660）和低的εNd（t）值（-15.6~-17.6）;Pb同位素组成相对均一,（206Pb/204Pb）t为17.842~18.052,（207Pb/204Pb）t为15.542~15.557,（208Pb/204Pb）t为38.797~39.917。岩石地球化学Sr-Nd-Pb同位素研究表明,卧龙泉岩体由俯冲作用引起的加厚地壳部分熔融形成,结合区域地质资料,认为卧龙泉岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用可能形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲、陆壳挤压构造环境。     

琼南晚白垩世基性岩墙群的年代学、元素地球化学和Sr-Nd同位素研究

系统的年代学、元素地球化学和Sr—Nd同位素地球化学研究表明，琼南晚白垩世基性岩墙群形成于81Ma，富K(K20约为1．95％～3．63％，K20／Na20约为0．61～1．12)、大离子亲石元素、轻稀土元素和Pb，亏损高场强元素，具高的^87Sr／86Sr初始值(0．7078～0．7084)和负的εNd(t)值(—3．2～—2．3)，为典型的钾玄质系列岩石，类似于与俯冲环境相关的高K／Ti—低Ti钾质岩石。该岩墙群形成于“后碰撞弧”的板内拉张环境，源自与俯冲作用有关的富钾和大离子亲石元素的交代地慢，并经历了明显的以单斜辉石为主的结晶分异作用。此外，琼南基性岩墙群和粤北及福建沿海地区晚白垩世基性岩脉的对比表明，晚白垩世中国东南部岩石圈地慢组成存在区域性的差异，这种差异很可能与区域构造演化历史的不同有关。     

桂东南新地-安平地区辉长岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

桂东南新地-安平地区的辉长岩体主要沿着岑溪-梧州深大断裂带两侧分布,与早古生代地层或震旦纪地层呈侵入接触关系,并被白垩纪地层覆盖。岩相学研究表明,其主体岩性以角闪辉长岩和紫苏角闪辉长岩为主,还有少量的含长辉石岩、辉长闪长岩和辉绿(玢)岩。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,角闪辉长岩的形成年龄为249.1±2.8 Ma(MSWD=0.44),相当于早三叠世。地球化学特征研究表明,这些辉长岩体具有较低MgO(2.13%~3.59%)和较高Fe_2O_3T(16.42%~33.53%)、P_2O_5(0.58%~1.18%)和TiO_2(1.52%~2.31%)的特征;岩体相对富集大离子亲石元素(LILE,如Ba、Rb和U),而Nb-Ta、Zr-Hf和Ti等高场强元素相对亏损,显示出与俯冲带有关的岛弧岩浆岩相似的地球化学特征,表明其可能形成于与俯冲-消减作用有关的活动大陆边缘(大陆弧)环境。结合区域地质特征分析认为,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦-杭结合带)西南段有古生代洋盆的存在,该洋盆一直延续至中三叠世的印支运动才最终闭合,本区广泛发育的大陆弧型辉长岩应为该洋盆发生俯冲-消减作用的地质记录。     

西藏纳如松多铅锌矿床石英闪长岩成因:地球化学及Sr-Nd-Pb同位素证据

纳如松多矿区石英闪长岩具有低SiO_2、富MgO、CaO的特征,含10%～15%的角闪石,为准铝质、分异程度较低的高钾钙碱性-钾玄岩系列I型花岗岩。岩体发育较弱的Eu负异常,富集强不相容元素Rb、Th、U,而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。同位素测试结果显示,纳如松多石英闪长岩具有相对较高的~(87)Sr/~(86)Sr初始比值(0.709 13～0.709 68)与负的ε_(Nd)(t)值(-5.8～-5.2),Pb同位素的~(206)Pb/~(204)Pb为18.6091～18.6438,~(207)Pb/~(204)Pb为15.6900～15.6986,~(208)Pb/~(204)Pb为39.2116～39.2225,指示岩浆可能为特提斯洋俯冲消减阶段产生的岛弧地幔楔部分熔融的产物。一种可能的成因模式为:晚白垩世,随着雅鲁藏布江板块向拉萨地块之下俯冲,俯冲板片流体交代上覆地幔楔,形成幔源基性岩浆,上侵到地壳后,诱发了岛弧基底物质的部分熔融,形成了中基性的纳如松多石英闪长岩,其形成可能是晚白垩世北向俯冲的新特提斯洋板块在回转初期的岩浆活动响应。     

Two-stage decompression in garnet-bearing mafic granulites from Sostrene Island, Prydz Bay, East Antarctica

Mafic garnet-bearing granulites from Sostrene Island, 150 km southwest of Davis Station on the coast of Prydz Bay, East Antarctica, exhibit two-stage symplectic coronas on garnet, formed after peak metamorphic conditions (M1). An outer corona of Opx (Mg₆₆) + Pl (An_94–97) + minor Hbl mantles a finer-grained inner corona of Opx (Mg₆₇) + Pl (An_95–96) + Spl (Mg₃₆). Both symplectites contain minor ilmenite–magnetite intergrowths. The finer-grained symplectite also occurs along a fracture cleavage in the garnet. The outer corona originated during a second metamorphic event (M2) via the reaction Grt + Cpx (Hbl) + SiO₂= Opx + Pl (1), whereas the inner corona formed later in response to decompression and minor deformation, resulting in the fracture cleavage in the garnet, according to the reaction Grt = Opx + Pl + Spl (2). The grossular content of the garent (X_Grs= 0.168) is almost exactly that which is required for the stoichiometric breakdown by reaction (2) (calculated X_Grs= 0.167). The mafic rocks are silica undersaturated, and the SiO₂ for reaction (1) was most probably derived externally from the surrounding felsic gneisses. Preferred P–T estimates for M1 based on garnet core (Prp₄₀Alm₄₂Grs₁₇Sps₁)–matrix Opx–Cpx–Hbl pairs are c. 10 kbar at 980°C. The fine-grained symplectite formed post-peak M2 at c. 7 kbar and 850°C. The enclosing felsic gneisses yield pressure estimates of between 5 and 7 kbar, which compare with conditions of c. 6 kbar and 775°C in the nearby Bolingen Islands. These lower P–T estimates are considered to be representative of the widespread 1100-Ma metamorphic event recognized in outcrops along the Prydz Bay coast. The high-P, high-T estimates derived from the garnet relics provide evidence for an earlier, possibly Archaean, high-grade metamorphic event.     

Water—Rock Interaction in Tarim Basin：Constraints from Oilfield Water Geochemistry

Olifeld waters from Cenoxoic and Mesozoic terrestrial and Paleozoic marine environments in the Tarim Basin show no obvious difference in water chemistry except Br and isotopic compositions.The Paleozoic marine strata have higher Br concentrations than the terrestrial sediments,and the lack of obvious relationship between Br and I suggests that Br is not,for the most part,derived from the degradation of organic matter.The oilfield waters are characterized by high TDS(total dissolved solids),ranging from 120000mg/L to 320000mg/L relatively low Mg,high Ca,Sr,and CF relative to Br of evaporating seawater,suggestive of enhanced water-rock interaction,OAA(organic acid anions)concentrations are generally lower than 1500mg/L with high values occurring over the temperature range from 95℃ to 140℃,in the Cambrian to Jurassic systems,and nearby unconformities.Organic acids are considered to be generated mainly from thermal maturation of kerogens during progressive burial of the Jurassic-Triassic and Cambrian-Ordovician systems,biodegradation of crude oils nearby unconformities,and thermochemical sulfate reduction in part of the Cambrian and Ordovician strata.High Al concentrations up to 3mg/L to 5.5mg/L tend to occur in the waters of high OAA or petroleum-bearing intervals,suggesting the presence of organic complexing agents.Calculation by SOLMINEQ.88 with updated database shows that AlAc^2 may account for more than 30% of the total Al.Isotopic measurements(δD,δ18O)provide evidence for the following types of waters:diagenetically-modified connate meteoric water from the Jurassic and Triassic strata;diagenetically-modified connate marine water from the Cambrian and Ordovician strata;subaerially-evaporated water from the Cenozoic and Cretaceous strata;and mixed meteoric-evaporated or/and diagenetically modified connate water from the Carboniferous strata and reservoirs adjacent to the J/C and T/C unconformities.Those waters with very negative δD values from -51.30‰to-53.80‰(SMOW) and positive δ18O values from 2.99‰to 4.99‰(SMOW)in the continuous burial of the Cambrian-Ordovician system are explained to have resulted from hydrocarbon-water and water-rock interactions.     

Petrogenesis of post-collisional Middle Eocene volcanism in the Eastern Pontides (NE,Turkey): Insights from geochemistry,whole-rock Sr-Nd-Pb isotopes,zircon U-Pb and 40Ar-39Ar geochronology

The debate about whether Eocene magmatism is considered to be post-collisional or subduction-related or not still continues. Here we offer new ⁴⁰Ar-³⁹Ar ad U-Pb zircon geochronology, mineral chemistry, bulk rock and Sr-Nd-Pb isotope geochemistry data obtained from the southern dike (SD) suite, in comparison with the northern dike (ND) suite, from the Eastern Pontides. The geochronological data indicate that the SD suite erupted between 45.89 and 45.10 Ma corresponding to the Lutetian (Middle Eocene). The magmas of the ND suite are characterised by slightly more alkaline affinity compared to the SD suite. The trace and rare earth element (REEs) content of the SD suite is characterised by large ion lithophile element (LILEs; Sr, K₂O, Ba, Rb) enrichment and depletion of Nb, Ta, and TiO₂ elements to different degree with high Th/Yb ratios, which indicate that the magmas forming the SD and ND suites were derived from lithospheric mantle sources enriched by mostly slab-derived fluids in the spinel stability field. The Sr, Nd and Pb radiogenic isotope ratios of the dikes support the view that the magma for the hydrous group (H-SD) was derived from a relatively more enriched mantle source than the other SD and ND suites. The ND suite and the anhydrous group (A-SD) display similar geochemical features characterised by moderate light earth element (LREE)/heavy rare earth element (HREE) ratios, while the H-SD group has respectively lower LREE/HREE ratios indicating higher melting degree. Detailed considerations of the alkalinity, enrichment and partial melting degree for the source of the studied volcanic rocks indicate that the magmas of the northern dike suite are characterised by slightly more alkaline affinity, whereas the magmas throughout the southern dike suite show increments in the enrichment rate and melting degree. In light of the obtained data and comparative interpretations, the geodynamic evolution and differences in petrogenetic character of the Lutetian magmas from both the northern and southern parts of the Eastern Pontides may be explained by different degrees of melting of a net veined mantle source initially metasomatized by mostly subduction fluids during asthenospheric upwelling due to fragmented asymmetric delamination in a post-collisional extensional tectonic environment.