大兴安岭中北段雅尔根楚地区晚古生代花岗岩的成因及其地质意义

为确定大兴安岭地区晚古生代花岗质岩石的成因及其构造背景,笔者对雅尔根楚地区二长花岗岩样品进行了锆石U-Pb年代学与地球化学测试分析。锆石U-Pb年龄结果显示研究区二长花岗岩形成于晚石炭世(312±2 Ma)。二长花岗岩具有较高的SiO_2(75.16%~75.32%)和全碱(8.45%~8.76%)含量,较低的MgO(0.12%~0.14%)含量,以富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U、K)和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti及P元素为特征,并且其ε_(Hf)(t)值和Hf二阶段模式年龄变化于+3.5~+9.5和1 103~715 Ma,表明其原始岩浆来源于新生地壳物质的部分熔融。结合年代学、地球化学特征与区域地质调查结果,认为研究区晚石炭世二长花岗岩的形成与古亚洲大洋板块向兴安地块下的俯冲作用有直接联系。     

大兴安岭中段五岔沟地区蛤蟆沟林场A型花岗岩年代学、岩石地球化学及构造背景研究

对大兴安岭中部五岔沟镇蛤蟆沟林场花岗岩体研究结果表明,蛤蟆沟林场花岗岩体主要岩性组合为碱长花岗岩、黑云母正长花岗岩、黑云母二长花岗岩和花岗斑岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为136.97±0.99Ma、135.85±0.78Ma、126.04±0.48Ma和135.87±0.49Ma,表明其形成时代为早白垩世。岩石主量元素具有富硅、富钾的特征,A/CNK值介于0.997~1.05之间,稀土元素相对富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,并具有较为明显的Eu负异常,微量元素相对富集大离子亲石元素和高场强元素,贫Ba、Sr、Ti、P,这些特征表明蛤蟆沟林场花岗岩为铝质A型花岗岩,是中下地壳岩石部分熔融的产物,形成于大陆裂谷或板内构造环境（A1型花岗岩）,代表了伸展的大地构造背景,可能是受到古太平洋俯冲和蒙古鄂霍次克洋闭合的双重影响。     

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。     

小兴安岭东南部胜利林场地区晚三叠世A型花岗岩地球化学特征及构造指示意义

小兴安岭东南部胜利林场地区晚三叠世花岗岩位于松嫩地块东缘,东部以嘉荫－牡丹江断裂为界与佳木斯地块相接。晚三叠世花岗岩以二长花岗岩和正长花岗岩为主。它具较高的SiO2（72.51%~78.83%,平均值75.70%）、K2O+Na2O（7.65%~9.84%,平均8.58%）及FeO*/MgO(5.79~24.43,平均值为12.81);较低的CaO（0.1%~0.87%,平均值0.55%）、P2O5(0.01%~0.03%,平均值0.02%);过碱指数AI=mol(Na2O+K2O)/Al2O3（0.82~1.0,平均值0.88）;以上各值同A型花岗岩值相同。δEu=0.11~0.55,平均为0.31,表现中等－较强的Eu负异常。原始地幔标准化蛛网图上,富集Th、La、Ce、Ta和Rb等元素,而Ba、Sr、Nb和Y明显亏损。在A１、A２型花岗岩类的判别图解上,除一个样品外,其它样品均显示了A2(后碰撞)花岗岩特征。暗示晚三叠世A型花岗岩为造山后伸展拉张环境的产物。     

内蒙古科尔沁右翼前旗地区黑云母二长花岗岩的岩石地球化学、年代学特征及其地质意义

兴蒙造山带的构造格局、分布规律和演化过程十分复杂,特别是古亚洲洋“剪刀式”闭合的最后时限及随后的陆-陆碰撞过程仍未达成统一共识。文中研究区位于兴蒙造山带东段,大地构造位置夹持于贺根山—黑河断裂带和索伦—西拉木伦—长春断裂带之间,为研究中亚造山带东段的地质演化提供重要窗口。内蒙古科尔沁右翼前旗黑云母二长花岗岩岩体呈岩株状产出,长轴约400 m,短轴150~250 m,长轴呈NE向展布,北侧侵入大石寨组,南部与林西组呈断层接触关系。岩石为中-细粒花岗结构,块状构造,主要由钾长石(40%)、斜长石(25%)、石英(20%)和黑云母(14%)及少量的绿泥石(1%)等组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果为(221.1±2.1) Ma,表明黑云母二长花岗岩形成于晚三叠世。岩石地球化学表现为高SiO₂(68.46%~70.38%),高K₂O+Na₂O(9.02%~9.39%),低P₂O₅(0.09%~0.17%),低MgO(0.60%~0.80%),低TiO₂(0.54%~0.58%),中等K₂O/Na₂O(0.90~1.54),轻重稀土元素分馏明显,轻稀土相对富集(∑LREE含量为(163.55~226.55)×10^-6),重稀土相对亏损(∑HREE含量为(11.96~21.67)×10^-6),明显富集大离子亲石元素Rb、Th、Ba和K,亏损高场强元素Nb、Zr和Hf,表现出过铝质高钾钙碱性I型花岗岩特征,同时与华北陆块北缘二叠纪末—三叠纪岩浆岩形成于后碰撞/后造山的构造环境相符。综合前人研究成果和区域地质资料,推断内蒙古科尔沁右翼前旗地区黑云母二长花岗岩形成于岩石圈拆沉及软流圈上涌的环境中。     

大兴安岭北段岔路口斑岩钼矿床成矿年代学、岩石地球化学及其地质意义

黑龙江省岔路口超大型斑岩钼矿床位于大兴安岭北部,是目前中国东北地区最大的钼矿床,矿体赋存于中酸性杂岩体及侏罗系火山-沉积岩内,其中,晚侏罗世花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩与钼矿化关系密切。6件辉钼矿样品的铼-锇等时线年龄为（148±1）Ma。中侏罗世二长花岗岩属钾玄岩系列,w（SiO₂）为69.48% ~ 74.98%,w（Al₂O₃）为12.35%~14.48%,w（K₂O+Na₂O）为7.67%~10.42%,K₂O/Na₂O比值介于1.07~2.81。轻、重稀土元素分馏较强,具有较弱的铕负异常,HFSE和LILE分异明显,Rb、K等元素富集,Ta、Nb、P、Ti等元素亏损,显示正ε_Hf（t）值;晚侏罗世花岗斑岩、石英斑岩属钾玄岩系列,而细粒花岗岩属高钾钙碱性系列,w（SiO₂）为73.87%~78.95%,w（Al₂O₃）为10.35%~13.47%,w（K₂O+Na₂O）为8.06%~10.02%,K₂O/Na₂O比值介于1.03~8.20。轻、重稀土元素分馏较强,具有明显的铕负异常,HFSE和LILE分异明显,Rb、K、Th等元素富集,P、Ti、Ba、Sr等元素亏损,显示正ε_Hf（t）值。二长花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩及细粒花岗岩均为高硅、富碱的高分异I型花岗岩,岩浆源区组成类似,主要来自于新元古代期间亏损地幔增生的年轻下地壳物质。岔路口斑岩钼矿床是晚侏罗世大陆内部构造-岩浆活化的产物,形成于蒙古-鄂霍次克造山带后碰撞伸展环境,同时,可能受到古太平洋板块俯冲诱发的弧后伸展作用的叠加。     

大兴安岭中段白音高老组流纹岩年代学、地球化学及其地质意义

对大兴安岭中段(阿尔山—柴河地区)白音高老组流纹岩进行了年代学、地球化学详细测试,结果表明:白音高老组流纹岩LA—ICP—MS锆石U—Pb表面年龄值为124.8~135.6 Ma,加权平均年龄值为127.0±0.5 Ma,形成时代为早白垩世;岩石主体属高硅高钾弱过铝质钙碱性系列;稀土元素配分模式图呈右倾型,轻重稀土分馏明显((La/Yb)N=3.12~10.28,平均7.57),铕弱负异常(δEu=0.18~0.73,平均0.53);大离子亲石元素Rb、Th、U相对富集,Ba、Sr明显亏损,高场强元素Zr较为富集,Ti强烈亏损。根据区域对比并结合他人研究成果,认为大兴安岭中段白音高老组流纹岩形成于早白垩世板内伸展环境,与太平洋板块俯冲关系密切。     

西藏切琼地区钾长花岗岩年代学、地球化学及地质意义

拉萨地体经历了新特提斯洋的俯冲、消减以及陆陆碰撞等地质过程,伴随以上地质过程大面积出露有中酸性侵入岩,为研究地壳演化提供了有利条件。该区晚三叠世—早侏罗世岩浆活动的成因和动力学背景目前仍存在一定争议,为解决以上问题,本文以中部拉萨地体南缘的切琼钾长花岗岩为研究对象,对其进行岩相学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩地球化学特征分析,探讨其岩石成因特征及大地构造意义。切琼钾长花岗岩主要由石英、钾长石、斜长石和黑云母组成。岩浆锆石U-Pb加权平均年龄为210.28±0.92Ma(MSWD=0.99),形成于晚三叠世。岩体具高SiO₂(73.44%～75.76%)、高K₂O(4.87%～5.15%)和高Al₂O₃(12.58%～13.40%)的特征,铝饱和指数(A/CNK)大于1.0,属于过铝质高钾钙碱性S型花岗岩。轻稀土较富集且具有中等程度的负铕异常,微量元素富集大离子亲石元素K、Rb和放射性元素U、Th,不同程度亏损Ba、Nb、Sr、Ti、Zr和Hf等元素。ε_Hf(t)为较低的...     

大兴安岭北段新巴尔虎右旗韧性剪切带的发现及其地质意义

大兴安岭北段新发现一条韧性剪切带——新巴尔虎右旗韧性剪切带。根据野外露头观测,该韧性剪切带为左行-逆断层性质。韧性剪切带内变形的最年轻地质体为早三叠世花岗闪长岩,其被侏罗系覆盖,且下侏罗统柴河组未发生韧性变形。通过SHRIMP锆石U-Pb测年,得出早三叠世花岗闪长岩的年龄加权平均值为249.3±4.1 Ma,结合野外地质关系,将新巴尔虎右旗韧性剪切带变形时代归属于中-晚三叠世。根据区域构造演化分析,认为其形成于蒙古-鄂霍茨克洋三叠纪晚期向额尔古纳地块南向俯冲的活动大陆边缘构造背景。通过区域韧性断裂对比,认为新巴尔虎右旗韧性剪切带为额尔古纳河-阿龙山NE向韧性变形域的南部延伸。新巴尔虎右旗韧性剪切带的发现为研究区域韧性变形构造及兴蒙造山带构造演化提供了基础资料。     

大兴安岭北段新林地区晚石炭世花岗岩的岩石成因及地质意义

大兴安岭北段新林地区晚古生代花岗岩主要出露在大乌苏和富西里附近,岩性主要为二长花岗岩,另有少量花岗闪长岩。对其中二长花岗岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,大乌苏和富西里岩体侵位年龄分别为（303.7±2.2）和（300.5±0.5）Ma,均为晚石炭世岩浆活动的产物。花岗岩具有富硅（w（SiO₂）为66.77%~75.85%）、富碱（w（Na₂O+K₂O）为7.41%~8.69%）、高铝（w（Al₂O₃）为12.90%~16.22%）,低MgO、CaO、TiO₂的特点,属于钙碱性系列;铝饱和指数（A/CNK）为1.06~1.44,为过铝质岩石;镜下未见原生白云母、堇青石、石榴石等富铝矿物,不同于富铝的S型花岗岩;而w（P₂O₅）与w（SiO₂）负相关,呈I型花岗岩特征;富集LREE和Ba、Rb、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,与后造山I型花岗岩特征相似,应形成于拉张的构造环境。花岗岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr为0.712 938、¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd为0.512 386,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值为0.704 4,ε_Nd（t）值为-1.09,T_DM2=1 172 Ma,源区物质主要为中-新元古代从亏损地幔增生的地壳物质。结合区域研究成果,大兴安岭新林地区晚石炭世岩浆侵位活动与额尔古纳-兴安地块和松嫩地块碰撞拼合后岩石圈伸展环境有关。     

大兴安岭南段海流特高分异花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成矿意义

大兴安岭南段在晚侏罗世-早白垩世期间集中爆发有多期岩浆活动,深入讨论花岗岩岩石成因及岩浆演化过程对该地区中生代地球动力学背景及成矿作用研究具有重要意义。本文报道了海流特中粒二长花岗岩、细粒二长花岗岩、花岗伟晶岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和全岩地球化学数据。海流特中粒二长花岗岩、细粒二长花岗岩、花岗伟晶岩的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为142.0±0.7 Ma、141.2±1.1 Ma、139.7±2.4 Ma,属早白垩世。样品主量元素表现为高硅、富碱,A/CNK值为1.01～1.18,平均1.09,属弱过铝质。微量元素富集Rb、Th、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Ba、Sr、P、Ti等高场强元素(HFSE),Eu负异常明显(δEu=0.012～0.040),Zr+Nb+Ce+Y值介于38.25×10^-6～258.2×10^-6之间,小于350×10^-6,锆石饱和温度为723～778℃,未见原生白云母及碱性暗色矿物。岩浆演化过程中经历了斜长石、钾长石等...     

大兴安岭南段三叠纪基性火山岩时代与构造环境

应用火山岩锆石U-Pb LA-ICPMAS法和基质Ar-Ar法定年,表明大兴安岭南段存在三叠纪玄武质岩石,其年龄为214～250Ma.主量和微量元素地球化学反映三叠纪火山岩为亚碱性和低K拉斑玄武岩系列,部分岩石具岛弧火山岩地球化学性质,但主要呈造山后伸展环境下的岩浆活动特征.Sr-Nd-Pb同位素组成说明三叠纪基性火山岩岩浆源区主要为岩石圈地幔,但局部地区有软流圈物质加入;岩浆演化过程受部分熔融和分离结晶作用控制,并有少量地壳物质的混染.综合研究表明三叠纪大兴安岭南段处于中亚造山带后造山伸展阶段,基性岩浆形成于软流圈上涌诱发岩石圈地幔的部分熔融,拉斑玄武岩和辉绿玢岩脉即为伸张条件下基性岩浆活动的产物.结合区域构造演化,本文推测西拉木伦河.长春.延吉缝合带可能具有西段造山和造山后伸张作用稍早于东段的特征.     

大兴安岭明水地区三叠纪花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

大兴安岭中段明水地区头道河岩体主要由花岗闪长岩、二长花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果显示,头道河岩体形成于243~240 Ma的中三叠世。岩石地球化学资料显示头道河岩体具有高硅(Si O2=61.32%~78.19%),富铝(Al2O3=11.85%~16.87%),贫铁(TFe2O3=0.56%~5.93%)、镁(Mg O=0.16%~3.30%)、钙(Ca O=0.26%~2.94%)的特征,为一套高钾钙碱性的I型花岗岩;稀土元素总量偏低(ΣREE=75.5×10-6~149.49×10-6),稀土元素分馏明显,(La/Yb)N介于8.71~17.61之间,无明显铕异常;微量元素以富集Rb、Pb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特征。锆石原位Hf同位素分析表明,该岩体花岗质岩石的176Hf/177Hf值为0.282 811~0.283 227,εHf(t)为较高的正值(+6.55~+12.19),Hf二阶段模式年龄(tDM2)介于595~1 107 Ma之间。上述地球化学特征指示,头道河岩体源区物质为中元古代显生宙期间从亏损地幔增生的年轻火成岩地壳物质。结合区域地质资料及同期火成岩物质的时空展布规律,认为中三叠世头道河岩体形成于古亚洲洋闭合后的造山后伸展构造环境。     

大兴安岭中南段甘珠尔庙地区晚中生代两期花岗岩的时代、成因、物源及其构造背景

大兴安岭晚中生代岩浆活动在东北亚晚中生代构造岩浆演化研究中具有重要意义。本文首次报道了大兴安岭中南段甘珠尔庙地区5个晚中生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄和地球化学研究结果。这些岩体形成于晚侏罗世(154Ma)和早白垩世(139~125Ma),显示高硅富碱特征,属高钾钙碱性系列,为高分异钙碱性I-A过渡型花岗岩,其中,早白垩世花岗岩分异程度高于晚侏罗世花岗岩。锆石Hf同位素特征显示,这些花岗岩源区以年轻物质为主,其中,晚侏罗世花岗岩εHf(t)值(+9.9~+15.9)高于该区底侵的新生下地壳,源区可能有更年轻的新底侵物质参与。早白垩世花岗岩εHf(t)值略低(+3.4~+13.9),其物源主要为底侵的新生下地壳和古生代俯冲增生杂岩混源,可能还混有少量更年轻的新底侵物质。结合区域资料分析,甘珠尔庙地区晚中生代花岗岩形成于后造山伸展背景,这种背景可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合碰撞后伸展有关。     

大兴安岭东北部侏罗纪花岗质岩石的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

大兴安岭东北部花岗岩锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄测定结果表明,前人划分的元古代、早古生代和晚古生代的花岗岩有相当一部分是侏罗纪花岗岩.根据时间先后关系,可将本区侏罗纪花岗岩的侵位顺序划分为早、晚两期,其锆石U-Pb年龄分别为188～190 Ma和171～181 Ma,这些侏罗纪花岗岩的年龄数据与东北其它地区侏罗纪花岗岩完全可以对比.在地球化学特征上可以将这些花岗质岩石划分为低Sr高Yb型和高Sr低Yb型两类,它们有相同或相似的源岩组成而起源的深度不同,早期侵入的花岗岩为低Sr高Yb型,起源于压力较低的中地壳,而晚期侵入的花岗岩为高Sr低Yb型,类似于＂C＂型埃达克岩,起源于压力较高的下地壳.锆石Hf同位素成分特征表明,侏罗纪花岗岩的源区物质主要为新元古代和显生宙期间增生的地壳物质及两期增生地壳物质的混合物.本区侏罗纪花岗岩以花岗闪长岩-二长花岗岩为主,为准铝质或弱过铝质、高钾钙碱性系列的Ⅰ型花岗岩,具有类似于活动大陆边缘花岗岩的岩石组合特征,属于呈北北东向带状展布的中国东北地区侏罗纪花岗岩带的一部分,其形成与古太平洋板块的俯冲作用有关.     

大兴安岭北部塔河堆晶辉长岩体的形成时代、地球化学特征及其成因

本文系统地报道了大兴安岭北部塔河辉长岩的主量元素、微量元素和锆石Hf同位素特征,重点讨论了塔河堆晶辉长岩体的岩石成因、原始岩浆的源区特征及其地质意义。研究结果表明,塔河堆晶辉长岩体SiO2含量从42．5％到47．4％,平均为45．2％,Al2O3为15．9-32．9％,平均为23．6％,大于17％,CaO为11．7-17．1％,TiO2<0．5％,P2O5<0．1％,富集LILE, 亏损HFSE,这些地球化学特征类似于活动大陆边缘或岛弧环境的辉长岩。激光ICP-MS锆石年龄测定结果显示,塔河辉长岩形成于333±8 Ma前。负的εHf(t)值(-2--5)表明其源区为富集型岩石圈地幔或下地壳。因此,本文推测,塔河堆晶辉长岩来自于地幔辉石岩的部分熔融,该源区的形成可能与俯冲背景下流体交代作用有关,从而表明在330 Ma左右,该区存在过板块的消减作用,可能与松嫩和兴安地块拼合有关。     

大兴安岭中生代花岗岩类的地球化学

大兴安岭中生代花岗岩根据微量元素地球化学特征划分为高锶花岗岩类和低锶花岗岩类,前者富集Ba、Sr、Ti,而后者强烈亏损这些元素而富集大离子亲石元素和高场强元素。高锶花岗岩类主要由石英闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩组成,属于Ⅰ型花岗岩;低锶花岗岩类由二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩和碱性花岗岩组成,二长花岗岩一正长花岗岩一碱长花岗岩也属于Ⅰ型花岗岩,碱性花岗岩为A1型花岗岩。这两类花岗岩均显示εNd(t)正值^87Sr／^86Sr低值以及较低的Nd模式年龄。高锶与低锶花岗岩类地球化学差异性表明,高锶花岗岩起源于相对亏损的幔源岩浆的分异作用,而低锶花岗岩类的源区与显生宙地壳增生时期起源于地幔的年轻地壳物质有关,即起源于富集型幔源基性岩石的部分熔融。大兴安岭中生代花岗岩与流纹岩之间地球化学相似性以及与玄武岩类的相关性表明,它们是统一的构造一岩浆体系的产物,共同制约于古亚洲洋闭合后的大陆伸展的构造环境和闭合期间壳幔相互作用形成的地幔源区。     

大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的成因——地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

大兴安岭中部中生代花岗岩成因和构造背景的确定对讨论该地区及东北地区中生代构造-岩浆演化具有重要意义。乌兰浩特地区中生代花岗岩详细的岩石地球化学及Hf、Nd同位素的研究表明:研究区中晚三叠世查干岩体是A2型花岗岩;早中侏罗世景阳岩体为I型花岗岩,而大石寨岩体是具有特殊稀土元素四分组效应的花岗岩;早白垩世花岗岩体可根据其Sr含量划分为高Sr和低Sr两类,它们具有相同或相似的源岩组成,但其起源深度不同。其中高Sr型花岗岩类似于C型埃达克质花岗岩,起源于压力较高的下地壳,而低Sr型及永和屯花岗岩则是起源于压力较低的中地壳的高分异Ⅰ型花岗岩。全岩Nd和锆石Hf同位素特征及前人的研究结果显示,乌兰浩特地区花岗岩类岩石的源区主要为显生宙新增生的年轻地壳物质,并有老的地壳物质的贡献,并且随着花岗岩侵位时间的逐渐变新,锆石的εHf(t)值逐渐减小,认为地幔上涌导致岩浆底侵以及老地壳物质的折返是造成下地壳源岩组成复杂的原因。