冀北小张家口超基性岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

采用离子探针(SHRIMPⅡ)测得小张家口基性-超基性岩体中的锆石主要有220±5Ma和491±7Ma两组年龄,以及一个很老的继承锆石年龄2453Ma。年龄为220±5Ma的一组锆石(A组)具有典型的岩浆型振荡环带,这组年龄应代表该岩体的侵位年龄。A组锆石的~(176)H/~(177)Hf比值从0.282557到0.282690,ε_(Hf)(220Ma)=-2.9～ 1.66。年龄为491±7Ma的一组锆石(B组)具有变质成因的蝴蝶结构(Butterfly structure)和熔蚀边,属于继承锆石。B组锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值从0.282239到0.282483,ε_(Hf)(491Ma)=-8.6～0.06。~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2453Ma的锆石应该是岩浆侵位时从华北克拉通古元古代基底中捕获的锆石。A组锆石的Hf同位素数据表明,220Ma左右由于华北北缘岩石圈伸展,导致软流圈地幔上涌,亏损的软流圈地幔流/熔体与富集的岩石圈地幔相互作用并混合,这种混合地幔源区发生部分熔融而形成小张家口基性-超基性岩体。B组锆石可能是小张家口岩体在岩浆侵位过程中捕获的来源于富集地幔或大陆下地壳的锆石。     

河北省赤城县小张家口超基性岩体主要特征和时代

小张家口超基性岩体是华北板块北缘超基性岩带的一个典型岩体，岩相分带明显，由透辉岩、闪辉岩、二辉岩和纯橄岩组成，主要矿物组成包括透辉石、贵橄榄石、角闪石等。化学成分上富ＦｅＯ、ＣａＯ而贫ＭｇＯ，ｍ／ｆ平均２．２１，属铁质或富铁质超基性岩。稀土分布形式为轻稀土富集型，具不显著的负铕异常，微量元素以富含不相容元素Ｒｂ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｖ等而贫Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ等相容元素为特征。Ｓｍ－Ｎｄ等时年龄１８３７Ｍａ，Ｎｄ（ｔ）为十１０．７２。该岩体由亏损型地幔部分熔融所产生的岩浆经结晶分异作用而形成。