兴安地块西部晚石炭世花岗岩中—新元古代捕获锆石:超大陆演化的记录

中亚造山带东部的微陆块(如兴安地块)是否及如何参与Columbia和Rodinia超大陆演化过程,是地质学研究的热点问题之一.兴安地块西部艾力格庙地区出露含有大量元古宙(尤其是格林威尔期)年龄捕获锆石的晚石炭世花岗岩,为揭示兴安地块与超大陆演化之间的联系提供了重要的制约.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究显示,侵入...     

兴安地块西部晚石炭世花岗岩中—新元古代捕获锆石：超大陆演化的记录

中亚造山带东部的微陆块(如兴安地块)是否及如何参与Columbia和Rodinia超大陆演化过程,是地质学研究的热点问题之一。兴安地块西部艾力格庙地区出露含有大量元古宙(尤其是格林威尔期)年龄捕获锆石的晚石炭世花岗岩,为揭示兴安地块与超大陆演化之间的联系提供了重要的制约。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究显示,侵入艾力格庙群中的黑云母二长花岗岩形成年龄为317±3 Ma,也产出大量古—新元古代(1827~1768 Ma、1556~1526 Ma、1195~1082 Ma、964 Ma、665 Ma)和早古生代(485~441 Ma)的捕获锆石。古—新元古代捕获锆石可能不是来源于艾力格庙群变质沉积岩,而是来自研究区可能存在的同期岩浆岩,其中约1.8 Ga、1.5 Ga和0.95 Ga岩浆作用在兴安地块及邻区已有报道。元古宙捕获锆石的Hf同位素、微量元素随时间的变化趋势与Columbia裂解到Rodinia汇聚过程基本对应,例如,1.5~1.4 Ga捕获锆石揭示的亏损Hf同位素特征和较厚的地壳厚度,可能与Columbia超大陆周缘的俯冲作用有关;1195~1082 Ma捕获锆石Eu/Eu*和(La/Yb)N值升高,可能与Rodinia超大陆聚合有关的地壳加厚有关,而964 Ma和665 Ma捕获锆石记录了更高的温度、更低的Eu/Eu*和(La/Yb)值,与格林威尔造山(1080~980 Ma)后的垮塌伸展及Rodinia的裂解过程吻合。上述研究表明,兴安地块在元古宙可能参与了超大陆的演化过程。     

二连浩特北部石炭纪地壳演化过程——来自哈拉图庙群火山碎屑岩锆石U-Pb-Hf同位素的制约

中亚造山带东部尤其是兴安地块石炭纪地壳和构造演化是争议较大的热点问题。传统上认为除了贺根山蛇绿岩外,区域上早石炭世地质记录出露较少,普遍发育晚石炭世岩浆和沉积作用,制约了我们对内蒙古中部石炭纪完整地壳演化过程的认识。岩浆锆石的微量元素可以有效反映其从岩浆中结晶的温度和起源深度。因此,本文选取二连浩特北部原定早石炭世的哈拉图庙群火山碎屑岩为研究对象,开展系统的锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素研究,探讨哈拉图庙群形成时代、锆石记录的结晶温度和地壳厚度及其随时代的变化,结合区域地层格架和岩浆作用进一步制约兴安地块西部石炭纪地壳演化过程。定年结果显示,哈拉图庙群一段和二段的熔结凝灰岩形成时代分别为(322±3)和(309±4)Ma,比三段和四段凝灰岩(302和298 Ma)古老,表明哈拉图庙群火山碎屑岩至少是晚石炭世早期和晚期两个火山喷发阶段的产物,其中含有大量早石炭世岩浆成因锆石,与邻区出现的早石炭世岩浆活动吻合。本文熔结凝灰岩中石炭纪锆石及同时代酸性岩浆岩记录的结晶温度和地壳厚度随时代变新,展示出有规律的变化：1)360～350 Ma锆石结晶温度高,Eu/Eu~*值和地壳厚度小,Hf...