Zircon U‐Pb Ages and Geochemistry of Permo‐Carboniferous Mafic Intrusions in the Xilinhot Area,Inner Mongolia: Constraints on the Northward Subduction of the Paleo‐Asian Ocean

The Central Asian Orogenic Belt(CAOB) resulted from accretion during the Paleozoic subduction of the PaleoAsian Ocean. The Xilinhot area in Inner Mongolia is located in the northern subduction zone of the central-eastern CAOB and outcropped a large number of late Paleozoic mafic intrusions. The characteristics of magma source and tectonic setting of the mafic intrusions and their response to the closure process of the Paleo-Asian Ocean are still controversial. This study presents LA-ICPMS zircon U-Pb ages and geochemical features of mafic intrusions in the Xilinhot area to constrain the northward subduction of the Paleo-Asian Ocean. The mafic intrusions consist of gabbro, hornblende gabbro, and diabase. Their intrusion times can be divided into three stages of 326–321 Ma, 276 Ma and 254 Ma by zircon U-Pb ages. The first two stages of the 326–276 Ma intrusions mostly originated from subduction-modified continental lithospheric mantle sources that underwent a variable degree partial melting(5–30%), recording the subduction of oceanic crust. The third stage of the 254 Ma mafic rocks also show arc-related features. The primary magma compositions calculated by PRIMELT2 modeling on three samples of ～326 Ma and two samples of ～254 Ma show that these mafic samples are characterized by a variable range in SiO_2(47.51–51.47 wt%), Al_2O_3(11.46–15.55 wt%), ΣFeO(8.27–9.61 wt%), MgO(13.01–15.18 wt%) and CaO(9.13–11.67 wt%), consisting with the features between enriched mantle and lower continental crust. The source mantle melting of mafic intrusions occurred under temperatures of 1302–1351°C and pressures of 0.92–1.30 GPa. The magmatic processes occurred near the crust-mantle boundary at about 33–45 km underground. Combined with previous studies, it is concluded that Carboniferous to early Permian(～326–275 Ma) northward subduction of the Paleo-Asian oceanic crust led to the formation of the mafic magmatism in the Baolidao arc zone. The whole region had entered the collision environment at ～254 Ma, but with subduction-related environments locally. The final collision between the North China craton and the South Mongolian microcontinent may have lasted until ca. 230 Ma.     

栖霞牙山花岗岩及其暗色包体地球化学特征及成因研究

栖霞牙山花岗岩体形成于中生代早白垩世（118 Ma）,其岩石类型以花岗岩和花岗闪长岩为主,岩体中发育大量的暗色闪长质微粒包体。通过对牙山花岗岩及其暗色包体地球化学特征研究表明,包体围岩w（SiO₂）=65.5%~68.82%,铝饱和度（A/CNK）为0.89~1.03<1.1,为准铝质钙碱性Ⅰ型花岗岩;暗色包体具有较低w（SiO₂）值（54.82%~60.89%）、高w（TFe₂O₃）值（6.11%~8.15%）、高w（MgO）值（3.57%~5.19%）的特征。稀土元素配分模式图显示二者皆为轻稀土富集的右倾型曲线,微量元素蛛网图中二者均表现为富集Ba、K等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、Ti等高场强元素,具有大陆地壳的特征。暗色包体与寄主岩石的Sr同位素初始比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i分别为0.709 29~0.709 58和0.709 21~0.709 71,应为同源岩浆的产物。两阶段Nd模式年龄（T_2DM）分为2 291 Ma-2 391 Ma和2 208 Ma-2 353 Ma,表明可能是古元古界陆壳物质部分熔融的产物。Pb同位素特征显示牙山岩体的原始岩浆以下地壳为主,w（Nb）/w（Ta）值介于下地壳与原始地幔之间,表明可能受到幔源物质的影响,包体中大量磷灰石呈针状结晶状态,进一步暗示存在岩浆混合作用。综上并结合区域构造背景认为,牙山岩体为早白垩世中晚期起源于火山弧环境的壳源特征花岗岩,形成过程中存在幔源物质的加入,它的形成与太平洋板块的俯冲作用密切相关。     

藏北阿翁错地区中基性脉岩年代学、地球化学特征及其板内伸展构造作用

班公湖一怒江缝合带在中生代的构造岩浆演化是青藏高原基础地质研究的热点之一。在该缝合带南部的北冈底斯地区发育有大量的中生代火山岩及相关岩浆岩,其岩石成因与成岩地球动力学背景长期以来存在较大的争议。本文以班公湖一怒江缝合带西段阿翁错地区的中基性脉岩为研究对象,对该地区广泛发育的脉岩的形成时代、岩石成因、构造环境以及动力学背景进行了探讨。研究区辉绿岩脉以低硅(SiO_2=50.03%～51.13%)、低铝(Al_2O_3=15.52%～16.03%、低钛(TiO_2=1.22%-1.31%)、富镁(MgO=9.19%～10.37%)、富钠(Na_2O=3.10%～3.58%,Na_2O/K_2O=1.73～1.87)为特征;闪长岩脉以相对高硅(SiO_2=55.58%～56.22%)、低镁(MgO=4.69%～4.64%)、低钛(TiO_2=1.01%～1.06%)、高铝(Al_2O_3=17.74%～18.72%)、富钠(Na_2O=1.55%-5.03%,Na_2O/K_2O=1.81～3.61)为特征,属于钠质低钾钙碱性系列岩石。二者轻重稀土元素分馏明显,均表现为右倾型,具弱的Eu负异常,重稀土元素总体上变化不大。微量元素上均表现出以富集Rb、U等大离子亲石元素和轻稀土(LREE)元素,亏损Nb、Ta、Ti高场强元素(HFSE)为特征。年代学分析结果显示研究区闪长岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(99.2±1.2) Ma,辉绿岩脉LA-ICP-MS锆石UPb年龄为(108.4±2.9) Ma,属于早白垩世晚期向晚白垩世过渡期间,其岩浆源区遭受了一定程度的地壳物质的混染,后经历了不同程度的铁镁矿物和斜长石的结晶分离作用。构造环境分析显示研究区中基性岩脉形成于伸展构造环境下,其产状受区域应力场控制,其动力学背景可能与班公湖一怒江特提斯洋南向俯冲消减过程中板片断离导致的软流圈上涌,诱发岛弧和岛弧后方的地幔岩浆发生补充性对流循环而形成的伸展构造背景有关。表明研究区至少在99.2 Ma时,班公湖—怒江特提斯洋俯冲消减已经完成,由早期构造挤压环境转向晚期构造伸展环境。     

皖南新元古代双峰式岩墙群的年龄、地球化学特征及地质意义

皖南许村镇附近发育一套岩墙群,主要由辉长岩和花岗闪长斑岩组成,它们在时空上紧密伴生,成因上密切相关。岩石的SiO2含量集中分布在酸性和基性成分之间,缺乏中性及中酸性成分,构成一套双峰式侵入岩组合。对花岗闪长斑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,表明双峰式岩墙侵入时间为822．1＆#177;6．6Ma。辉长岩具有正εHf （t）值（2．1～4．4）、大离子亲石元素和LREE富集,显示大陆拉斑质玄武岩地球化学和同位素组成特征;花岗闪长斑岩富含Zr、Hf和稀土元素,较高的Ga/A1比值,较低Ba、Sr、P、Ti含量,总体上地球化学特征类似A2-型花岗岩,εHf （t ）值范围（1．8～4．6）与辉长岩基本相同。许村双峰式岩墙群的基性端员辉长岩是拉张环境下华南弱亏损岩石圈地幔部分熔融产生玄武质岩浆的产物,而酸性端员花岗闪长斑岩是玄武质岩浆在上升途中受地壳混染,并发生底侵作用和由玄武岩浆提供的热源导致地壳重熔的结果。     

全吉地块花岗片麻岩中镁铁质岩包体的矿物演化和锆石定年与古元古代区域变质作用

全吉地块中段古元古代早期的德令哈二长花岗片麻岩中发育一个来自围岩的变质镁铁质岩包体。该包体的岩性从核部到边缘依次为角闪斜长辉石岩、斜长角闪岩和石榴石角闪片岩。角闪斜长辉石岩的显微结构指示三个世代的矿物演化,世代Ⅰ为单斜辉石+棕绿色普通角闪石+斜长石+石英+钛铁矿,世代Ⅱ为蓝绿色普通角闪石+斜长石+石榴子石,世代Ⅲ为阳起石+钠长石+黝帘石。世代Ⅰ指示其峰期变质达高角闪岩相条件。角闪斜长辉石岩的锆石全部为浑圆状多晶面晶体,其CL图像具高温变质结晶特征。LA ICPMS技术测定获得上交点U Pb年龄为（1 913±38） Ma（MSWD=015）,指示峰期变质发生在古元古代末。研究表明,全吉地块中区域性分布的古元古代早期的二长花岗片麻岩与达肯大坂岩群在响应全球Columbia超大陆汇聚事件中一起发生了区域变质作用。     

滇西马厂箐岩体及其中深源包体地球化学特征

云南马厂箐岩体是滇西喜马拉雅期富碱侵入岩带的重要组成部分,具有高钾富碱的特征,属于高钾钙碱性或钾玄岩岩石系列。该岩体中首次发现镁铁质深源暗色包体,寄主岩及包体的对比研究为揭示富碱岩浆的性质、起源及成岩成矿的地球动力学机制提供了可靠的地质依据。包体大部分呈浑圆状或次圆状,微细粒结构,包体中含针状磷灰石,部分包体中含有寄主岩石中的钾长石和石英斑晶。包体及寄主岩的主量和微量元素协变图呈不同程度的直线变异关系,而且稀土、微量元素曲线形态相近,显示了包体和寄主岩在地球化学特征上既有相似性,又具有明显非同源性的特点。以上特征表明,马厂箐岩体中的暗色包体是壳幔岩浆混合的产物,幔源岩浆的混合注入是这套岩浆成矿的关键因素。     

福建沿海中-基性岩墙群锆石SHRIMP U-Pb定年

福建沿海地区晚中生代的花岗岩及火山岩中广泛发育基性、中基性的岩墙群,岩墙群岩性为辉绿岩、角闪辉绿岩和石英闪长岩等,并以角闪辉绿岩为主。采集晋江、同安、湄洲岛等地具有代表性的岩墙样品,选择锆石进行SHRIMPU-Pb定年,测试分析结果表明,它们的同位素年龄都比较接近,都形成于96～87Ma之间,是晚白垩世岩浆活动的产物,它们的形成是中国东南沿海晚中生代活动大陆边缘构造—岩浆活动的最后一幕。     

黄陵地区基性岩墙群的地球化学特征及其地质意义

黄陵地区的基性岩墙群主要由辉绿岩脉和辉绿玢岩脉组成, 走向主要为NEE向, 少量为NNW向.元素地球化学显示其为形成于板内拉张环境下的亚碱性玄武岩特征, 其很低的Mg# 指示为岩浆高度演化的产物, 同时Nb、Ta的亏损和Pb的富集表明其受到地壳物质的混染, 这说明可能是在拉张环境下由先前被俯冲带流体交代的地幔源重熔的结果.根据前人的年代学研究结果, 它形成于770Ma左右, 可能跟Rodinia超级古陆裂解构造背景相关.      

东南极Windmill群岛与罗迪尼亚超大陆聚合相关构造热事件的时代:来自Bailey半岛镁铁质片麻岩和淡色片麻岩锆石SHRIMP U-Pb年龄的约束

东南极Windmill群岛变质杂岩经历的变质和岩浆事件与西澳大利亚Albany-Fraser造山带在时间上相对应,并可能与罗迪尼亚超大陆的拼合有关。Windmill群岛Bailey半岛的镁铁质片麻岩(角闪石-单斜辉石-斜方辉石-黑云母-斜长石-石英-磁铁矿-锆石)被认为具有较早的形成年龄,其中还出露属于正片麻岩的淡色片麻岩(斜长石-钾长石-石英-黑云母-锆石)。对这两种片麻岩中的锆石分别进行了SHRIMP U-Pb年龄测定,首次获得该区镁铁质片麻岩锆石核部207Pb/206Pb加权平均年龄1403±28 Ma,该年龄记录了本区中元古代早期岩浆事件,这是Windmill群岛地区记录的最早一期岩浆事件,可能受到了东部莫森大陆(Mawson Continent)构造岩浆活动的影响。铁镁质片麻岩锆石增生边的年龄为1318±34 Ma,则记录了早期构造热事件。淡色片麻岩中锆石核部年龄为1257±51 Ma,与Bailey半岛的片麻状含石榴子石花岗岩侵位年龄一致,共同记录了该区的一期岩浆活动。淡色片麻岩中锆石增生边的年龄为1197±26 Ma,记录了晚期的变质事件。这些新的年龄数据强烈支持1375~1151 Ma期间东南极Windmill群岛与西澳大利亚Albany-Fraser造山带相连接的构造模型,同时也为罗迪尼亚超大陆拼合过程提供了重要的年代学约束。      

中祁连西段北大河岩群中早古生代火山碎屑岩的识别——来自锆石U-Pb年代学的证据

前人认为北大河岩群是祁连造山带西段最古老的变质岩系之一。笔者在肃北地区该岩群中发现了变质中基性凝灰岩,并对其进行了锆石的LA-ICP-MS U-Pb同位素测定,分析结果表明,该中基性凝灰岩的形成年龄为(444±6.9)Ma,可能为中祁连地块在早古生代发生构造岩浆活动的产物,而并非北大河岩群物质组分。笔者根据野外露头、变质程度及年代学数据将其从北大河岩群中解体出来,并将其重新归属于中下奥陶统吾力沟组。笔者研究结果将为探讨中南祁连的物质组成和地质演化历史提供新的约束材料。