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.     

大兴安岭中生代玄武岩的地球化学特征：壳幔相互作用的证据

大兴安岭中生代玄武岩类由北区碱性系列岩石和南区亚碱性系列岩石组成, 主要活动时期为晚侏罗世至早白垩世, 在时间、空间上显示大体呈北北东向展布的环状 “热向斜构造”。北区碱性系列岩石高度富集轻稀土元素和大离子亲石元素, 其丰度类似于板内碱性玄武岩, 但明显亏损高场强元素这一特点又类似于火山弧钙碱性玄武岩。南区亚碱性系列岩石强烈亏损高场强元素的特征类似于火山弧钙碱性玄武岩, 但轻稀土元素和大离子亲石元素富集程度又类似于洋中脊拉斑玄武岩和岛弧拉斑玄武岩。显然, 大兴安岭中生代玄武岩系列显示地球化学双重性, 也就是既有板内特征又有火山弧特征, 既有富集特征又有亏损特征。这种地球化学双重性表明, 大兴安岭地区存在若干不同性质的地幔源： 富集性的、亏损性的、过渡性的地幔源。解释一个地区存在多元地幔源区模式的最佳方案是地幔柱。这种包含富集成分和亏损成分的地幔柱源区的形成是与古生代地质时期古亚洲域闭合过程中俯冲洋壳与亏损地幔相互作用的动力学、地球化学过程有关。     

敦化-密山断裂带的平移距离:来自松嫩-张广才岭-佳木斯-兴凯地块古生代-中生代岩浆作用的制约

敦化-密山断裂带是郯庐断裂北段的重要分支之一,其大规模左行走滑发生的时限以及平移距离一直存在较大争议。本文系统地总结了松嫩-张广才岭地块东缘、佳木斯地块以及兴凯地块之上古生代-中生代火成岩的锆石U-Pb年代学资料,结合其空间分布特征,对敦化-密山断裂带的平移时限及距离提供了制约。研究表明,松嫩-张广才岭地块东缘与兴凯地块在古生代-中生代期间具有类似的岩浆活动历史,两个地块之上该时期的岩浆作用可以划分为8个主要期次:中-晚寒武世(ca.500~516Ma)、早奥陶世(ca.480~486Ma)、晚奥陶世(ca.450~456Ma)、中志留世(ca.426~430Ma)、早二叠世(ca.285~292Ma)、晚二叠世(ca.255~260Ma)、晚三叠世(ca.202~210Ma)和早侏罗世(ca.185~186Ma)。相比之下,佳木斯地块中的古生代-中生代早期岩浆事件则集中在晚寒武世(~492Ma)、晚泥盆世(~388Ma)、早二叠世(~288Ma)、晚二叠世(~259Ma)和早侏罗世(~176Ma),而晚奥陶世-志留纪和晚三叠世的岩浆活动在佳木斯地块未见报道。早白垩世晚期(ca.105~110Ma)和晚白垩世(ca.90~94Ma)的岩浆活动在三个地块均存在。上述结果表明兴凯地块东缘与松嫩-张广才岭地块东缘在早古生代经历了共同的地质演化历史,而中生代早期,兴凯地块西缘与松嫩-张广才岭地块东缘经历了同样的岩浆作用历史。上述结果暗示,敦化-密山断裂可能经历了至少两次平移,分别发生在中-晚二叠世-早三叠世和中-晚侏罗世-早白垩世,推测其总的平移距离约400km。结合研究区中生代期间的构造演化历史,敦化-密山断裂中生代的左行平移应与中-晚侏罗世-早白垩世期间古太平洋板块(Izanagi板块)的斜向俯冲相联系。     

吉林太古宙花岗岩类构造─岩浆演化

本文较为详细地研究了吉林太古宙花岗质岩石的地质，地球化学及构造特征，将花岗质岩石划分为三个岩浆演化系列，它们分别与不同的构造变形阶段相对应，即变形前－同变形壳源岩浆分异系列、晚变形深熔岩浆分凝系列和变形后壳源岩浆分异系列。通过上壳岩、花岗岩的变质作用、变形作用、岩浆活动的综合研究，讨论了麻粒岩变质作用与ＴＴＧ岩浆形成于岛孤或活动大陆边缘的大地构造环境，剪切变形对深熔作用的影响，提出辉石花岗岩类的形成与造山带的伸展拆离作用有关。     

大兴安岭东北部早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

大兴安岭东北部早古生代花岗岩属于Ⅰ型花岗岩。锆石的LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,十八站岩体、内河岩体、白银纳岩体的形成年龄分别为499±1、500±1和460±1Ma,而查拉班河岩体为一多次侵入的杂岩体,其形成年龄在465～481Ma。结合本区和邻区其它早古生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄,限定了大兴安岭东北部地区早古生代花岗岩浆活动的时限为460～500Ma。锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究显示,本区早古生代花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)多数介于 1.5～ 3.8之间,二阶段模式年龄介于1.1～1.4Ga,表明其主要起源于中-新元古代增生的地壳物质。结合兴安地块其它花岗岩的锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中-新元古代时期曾发生一次重要的地壳增生事件,与兴安地块主要为显生宙地壳的特点明显不同。     

大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

大兴安岭中生代花岗岩浆作用的时间和期次的确定对讨论东北地区中生代的构造-岩浆演化具有重要意义。本文采用激光ICP-MS技术进行锆石U-Pb年龄测定的结果表明,大兴安岭中部乌兰浩特-索伦地区的中生代花岗岩浆活动可以划分为3期:中-晚三叠世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为235-225Ma;早-中侏罗世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为182-175Ma;早白垩世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为140-125Ma,与该区广泛分布的中生代火山岩时代一致。该区花岗岩的年代学格架与松辽盆地东缘的张广才岭-小兴安岭地区完全可以对比。花岗岩中的捕获锆石具有与额尔古纳地块新元古代花岗岩一致的的年龄信息(-800Ma),反映该区曾经具有前寒武纪结晶基底。结合岩石学特征和邻区的其它地质资料,该区三叠纪花岗岩的形成可能与古亚洲洋闭合造山后的岩石圈伸展体制有关,侏罗纪花岗岩可能是佳木斯地块西缘洋壳俯冲及与松嫩地块拼合作用的产物,而早白垩世花岗岩的形成则与板内拉张性构造体制有关。     

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。     

内蒙古阿尔山绿水碱长花岗岩锆石U——Pb 年龄、地球化学特征及构造意义

绿水碱长花岗岩锆石的LA--ICP--MS U--Pb 同位素测试结果为139. 4 ± 1. 6 Ma,表明其形成于早白垩世。地球化学特征显示绿水碱长花岗岩属于弱过铝质高钾钙碱性A2 型花岗岩,具高硅、高碱和低CaO、Fe2O3、MgO 和P2O5 特征; 轻稀土元素( LＲEE) 富集,重稀土元素( HＲEE) 相对亏损,铕具有明显的负异常; 高场强元素Zr、Hf 和大离子亲石元素Ｒb、Th、U 及K 相对富集,Ba、Nb、Ta、 Sr 和P 具明显的亏损。结合区域地质资料,认为这些碱长花岗岩的形成可能与古太平洋板块俯冲导致的加厚岩石圈拆沉后伸展环境有关。     

佳木斯地块东北缘早二叠世六连岩体的岩浆混合成因：岩相学、年代学和地球化学证据

本文报道了佳木斯地块东北缘六连岩体中主岩花岗闪长岩和暗色微粒包体的岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素资料,以确定该岩体的形成时代、岩石成因及其构造属性。主岩花岗闪长岩和暗色微粒包体中角闪辉长岩分别获得了284Ma 和278Ma 的成岩年龄,表明六连岩体形成于早二叠世而非前人认为的晚印支期。包体具有岩浆结构,部分包体存在塑性流变特征,包体中可见淬冷边、反向脉和针状磷灰石,包体和主岩中均发育矿物异常共生或不平衡结构,结合主岩和包体的年代学和地球化学特征可以判定六连岩体为早二叠世岩浆混合作用的产物。全岩地球化学和锆石Hf同位素特征揭示出,六连岩体中主岩和包体的原始岩浆分别起源于新元古代增生的深部陆壳基性火成岩和受俯冲流体交代的亏损地幔楔的部分熔融。结合同时代火成岩组合的空间变异特征以及区域构造演化历史,认为佳木斯地块东北缘早二叠世六连岩体形成于活动大陆边缘环境,其地球动力学机制与佳木斯地块东侧古洋板块的西向俯冲作用有关。     

佳木斯地块东部二叠纪锦山花岗杂岩体的成因及其地质意义

报道了佳木斯地块东部锦山花岗杂岩体的锆石LA-ICPMS U-Pb定年结果、全岩地球化学和锆石Hf同位素特征,确定了花岗质岩石的形成时代、源区性质及其地球动力学背景,同时也为中亚造山带东段的构造演化提供重要线索。花岗岩的锆石主要呈自形—半自形晶,发育显著的震荡生长环带,w(Th)/w(U)值在0.12~1.20之间,显示其典型的岩浆成因。测年结果表明这些花岗质岩石形成于早—中二叠世(260~278 Ma)。地球化学特征显示:花岗质岩石w(SiO2)值为66.75%~70.10%,w(Na2O)值为4.40%~5.23%,w(K2O)值为0.77%~2.80%,w(K2O)/w(Na2O)值为0.18~0.61,A/CNK值为0.97~1.14;这些岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba和K),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Zr、Ti和Hf)。锆石原位Hf同位素分析显示,花岗岩的εHf(t)值介于-0.8~7.7之间,两阶段Hf模式年龄介于953~1 578Ma之间。该区花岗质岩石属于偏铝质—弱过铝质的低钾—中钾钙碱性I型花岗岩,原始岩浆起源于中—新元古代增生的下地壳物质的部分熔融。结合区域研究资料,研究区内早—中二叠世花岗岩就位于活动大陆边缘环境,其形成可能与佳木斯地块东侧古大洋板块的西向俯冲作用有关。