吉林蛟河地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征与岩石圈地幔时代

吉林省蛟河市境内大石河新生代玄武岩中含有丰富的地幔橄榄岩包体,详细的岩石学与矿物学研究显示,这些包体的主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩-方辉橄榄岩,未发现石榴石橄榄岩.岩相学及地球化学资料显示它们都是经历过熔体抽取而形成的岩石圈地幔残留.矿物平衡温度计算发现,本区的这些地幔橄榄岩包体来自地下40～60km深度,且下部以二辉橄榄岩为主,而上部以贫单斜辉石的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为主,显示明显的岩石圈地幔分层现象.Sr-Nd-Hf同位素资料反映这些地幔包体均表现为亏损性质,而Re-Os同位素资料确定上述岩石圈地幔形成于中元古代,明显老于上覆地壳的新元古宙时代,反映壳幔年龄上的解耦.因此我们推测,该区曾经历过华北克拉通类似的早期岩石圈地幔的整体丢失事件,然后形成于其它地区的中元古宙岩石圈地幔在本区增生.     

龙胜地区镁铁质侵入体:年龄及其地质意义

对镁铁质侵入体进行了单颗粒锆石U-Pb年代学和Sm-Nd同位素示踪研究。结果表明:镁铁质侵入体是起源于长期亏损地幔源区的岩浆在760Ma侵位结晶的产物,其侵位过程中遭受地壳物质的混染。该年龄结果限定了丹洲群地层的沉积上限年龄,并为龙胜地区不存在蛇绿岩套的认识提供重要的年代学制约。镁铁质岩浆的形成、侵位可能与Rodinia超大陆～825Ma裂解之后的另一次裂解事件相联系。     

张广才岭五道岭组火山岩的锆石U——Pb 年代学及地球化学特征

对张广才岭五道岭组火山岩进行锆石U--Pb LA--ICP--MS 年代学和岩石地球化学研究,以确定该组火山岩形成的时代和构造背景。选取样品中的锆石均呈自形--半自形晶,具有清晰的振荡生长环带和较高的Th /U 比值( 0. 52 ～ 2. 28) ,暗示其岩浆成因。测年结果显示,五道岭组火山岩形成于289 ± 3 Ma,是早二叠世岩浆活动的产物。火山岩的岩石组合为玄武岩--流纹岩,显示双峰式火山岩的特点,属于高钾钙碱性--钾玄岩系列,玄武岩具有富集Ｒb、K 等大离子亲石元素( LILE) ,亏损Nb、Ta 等高场强元素( HFSE) 的特征; 流纹岩呈负铕异常,富集Ｒb、Th、U 和K 等大离子亲石元素( LILE) ,亏损Nb、Ta 和Ti 等高场强元素( HFSE) 及Sr、P 元素,并显示A 型流纹岩的特点。结合该时期区域构造演化史,火山岩地球化学特征揭示了五道岭组火山岩的形成与岛弧环境下的局部伸展作用有关,这种构造背景是古亚洲洋板块俯冲于松嫩-张广才岭-佳木斯陆块之下造成的。     

黑龙江省东部饶河杂岩的就位时代与东北东部中生代构造演化

黑龙江省东部饶河杂岩由含放射虫深海沉积岩以及镁铁质的熔岩和侵入岩组成,并被视为大洋壳的残片。该杂岩被晚期蛤蚂河和太平村花岗岩侵入。锆石U-Pb年龄结果表明,上述两花岗岩岩体均形成于早白垩世,其中蛤蚂河岩体形成于131、124和～115Ma三个阶段,太平村岩体形成于111～114Ma左右。饶河杂岩中辉长岩的锆石U-Pb年龄为166±1Ma,深海沉积岩中最晚出现的放射虫的时代为160～150Ma,显示饶河杂岩的就位应发生在150～131Ma的晚侏罗世—早白垩世,古地磁资料显示本区自晚三叠世—侏罗纪有明显的从低纬度向高纬度的北移现象：从而表明在晚侏罗世—早白垩世及以前该区存在太平洋板块的俯冲-走滑作用。岩石学研究显示,两花岗岩岩体中均存在岩浆结晶成因的堇青石,并具有过铝质花岗岩的特点,为典型的来源于沉积岩部分熔融形成的S型花岗岩。Hf同位素测定发现,这些花岗岩中的锆石具有较高的~(176) Hf/~(177)Hf同位素比值和较正的ε_(Hf)(t)值,以长英质地壳为源岩的Hf同位素模式年龄为500～780Ma,说明其源岩应为新元古代—显生宙新增生的地壳物质,从而反映在晚侏罗世—早白垩世以前本区曾发生过显著的地壳抬升与风化剥蚀。     

中国东部岩石圈减薄研究中的几个问题

中国东部岩石圈减薄是近 10年来国内外研究的热门课题 ,但关于岩石圈减薄的具体时间、机制及其构造控制因素 ,多有争论。根据目前的研究资料 ,文中对上述问题进行了全面的讨论。初步认为该岩石圈减薄发生在晚中生代 ,且在 12 0～ 130Ma的早白垩世达到高潮。综合分析认为 ,岩石圈的减薄与东侧太平洋板块的俯冲有关 ,即大洋板块的俯冲作用导致岩石圈加厚 ,进而发生岩石圈拆沉。Os同位素资料显示 ,由地幔橄榄岩包体所反映的新生代岩石圈地幔具有年轻性质 ,与古生代时的岩石圈地幔截然不同。因此笔者认为 ,中国东部现今的岩石圈地幔并不是减薄后的残留 ,它表明中生代时 ,岩石圈地幔和部分下地壳一起通过拆沉作用而沉入软流圈地幔 ,由此而导致软流圈地幔与地壳的直接接触。幔源岩浆的底侵及软流圈对地壳的直接加热作用 ,使上覆地壳发生大规模的岩浆和成矿作用 ,并导致中国东部中生代时期伸展构造的广泛发育。     

大兴安岭北段塔河辉长岩的岩石学特征及其构造意义

塔河辉长岩是大兴安岭北段塔河地区最具代表性的辉长岩体.该岩体主要由橄榄辉长岩、浅色橄榄辉长岩、淡色辉长岩(斜长岩)、橄长岩及辉长岩组成,以橄榄辉长岩和橄长岩为主.其主要造岩矿物由斜长石、橄榄石、单斜辉石及少量角闪石组成,具反应边结构和包含嵌晶结构.电子探针分析结果表明,其橄榄石Fo平均为77,属贵橄榄石.单斜辉石全部落入透辉石区.斜长石An平均为85,为倍长石.岩相学特征表明,该岩体为典型的堆晶辉长岩体.根据An-Fo及AlZ -TiO2 图解可以判别该岩体形成于活动大陆边缘/岛弧的构造环境中,属于I型弧堆晶辉长岩,其形成可能与古亚洲洋闭合过程中板块俯冲-流体交代作用有关,是研究古亚洲洋闭合历史的一个重要岩石学标志.     

张广才岭新华屯岩体的形成时代与成因研究

全岩－矿物的锶同位素研究结果表明,出露在张广才岭花岗岩带上的新华屯岩体属中侏罗世晚期的产物,其同位素年龄为１６０～１６５Ｍａ,表明该晶洞花岗岩体不属于印支期。地球化学研究结果显示,该岩体属于长英质“Ｉ”分异型,并在岩体就位和岩浆结晶过程中存在少量地壳物质的混染,但控制岩体成分变化的主要因素仍是矿物的结晶分异作用。年轻的钕同位素模式年龄表明该区存在新元古—显生宙的地壳增生。     

黑龙江东部桦南地区早白垩世花岗闪长斑岩的成因及其地质意义

为确定黑龙江省东部桦南地区早白垩世花岗闪长斑岩的岩石成因及其构造背景,对花岗闪长斑岩样品进行了锆石U-Pb年代学与地球化学测试分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析结果显示,桦南地区花岗闪长斑岩形成于(123±1)Ma的早白垩世。岩石具有较高的SiO_2(66.06%~68.75%)和全碱(6.40%~7.23%)含量,较低的MgO(1.19%~1.50%)含量,并且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,显示其具有I型花岗岩属性。花岗闪长斑岩的正ε_(Hf)(t)值(+6.30~+11.51)及其二阶段模式年龄(778~445Ma)指示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,认为桦南地区早白垩世花岗闪长斑岩的形成与太平洋板块的俯冲作用有直接联系。     

吉林双辽地区橄榄岩包体中熔体-岩石作用特征及其对地幔交代作用的启示

吉林双辽地区古近纪玄武岩中一方辉橄榄岩包体记录了上地幔交代作用的信息。原生斜方辉石被交代成因的单斜辉石和橄榄石所围绕,或形成反应边结构,或斜方辉石残留在次生单斜辉石中。这些反应结构仅出现在尖晶石的周围。电子探针分析表明次生单斜辉石具有高Mg#、Cr#和CaO/Al2O3比值,次生橄榄石高Mg#、CaO和Cr2O3,被交代的尖晶石边部高Cr#、CaO。由于交代作用并未影响橄榄岩体系的Mg#,而且熔体-岩石反应结构指示Opx(斜方辉石) Sp(尖晶石) 熔体(Ⅰ)→Cpx(单斜辉石) Ol(橄榄石) 熔体(Ⅱ),结合实验以及文献资料,认为双辽地区的岩石圈地幔受到了硅酸盐熔体的交代。这种交代导致橄榄岩中斜方辉石逐渐减少,单斜辉石和橄榄石逐渐增加,从而使方辉橄榄岩渐变成易剥橄榄岩。这种交代现象可能发生在软流圈-岩石圈接触带上的熔-岩反应区,暗示了在古近纪双辽地区岩石圈减薄和软流圈上涌导致的软流圈-岩石圈的相互作用仍在继续。     

吉林省伊通地区橄榄岩包体的同位素特征与岩石圈地幔时代

吉林省伊通新生代火山群中大孤山所伴生的东小山火山含有丰富的地幔橄榄岩包体,详细的岩石学和矿物学工作显示,这些包体的主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩,含有少量的方辉橄榄岩和异剥橄榄岩。包体的结构类型多样,包括粒状变晶结构、碎斑状结构、糜棱结构和筛状变晶结构。主量元素及矿物化学资料表明,这些地幔橄榄岩包体大都比较饱满,说明其所经历的部分熔融程度较低。微量元素显示,包体在形成以后经受过不同程度地幔交代作用的影响。矿物平衡温度计算结果表明包体的平衡温度为989～1142℃,来源深度约为40～70km。Sr-Nd-Hf同位素资料反映二辉橄榄岩包体具有亏损地幔的特征。Re-Os同位素资料显示上述岩石圈地幔的主体形成于显生宙期间,少量具有中元古代Re亏损年龄的样品所代表的古老地幔与本区上覆地壳成因无关,可能是软流圈中固有的较古老的大陆岩石圈地幔。