内蒙古中部地区镁铁质-超镁铁质岩形成时代及地质意义

为探讨内蒙古中部地区镁铁质-超镁铁质岩形成时代及地球化学特征,完善区域成岩成矿年代学格架,本文对克布、黄花滩和小南山岩体进行了锆石U-Pb年代学及全岩地球化学分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得克布和黄花滩镁铁质-超镁铁质岩结晶年龄分别为258±2 Ma(MSWD=2.3)和262±1 Ma(MSWD=0.51),属于中-晚二叠世,小南山辉长岩应形成于中-晚二叠世(～273 Ma)。全岩地球化学分析表明,三个岩体样品m/f值介于0.96～3.54之间,主要为镁铁质-超镁铁质岩,其稀土和微量元素曲线基本表现为轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损的相似性特征,但也有明显的区别,显示各岩体岩浆演化或分异程度可能不尽相同。综合区域研究资料表明,内蒙古中部地区晚古生代镁铁质-超镁铁质岩浆活动可能至少始于早二叠世(294Ma),持续至中-晚二叠世(273～258Ma),且二叠纪时期中亚造山带南缘较大范围内均发育较为活跃的幔源岩浆活动。克布、黄花滩和小南山岩体应形成于后碰撞伸展环境,其岩浆源区可能混染了俯冲流体交代改造的地幔楔物质,使3个岩体的岩石样品均显示具有富含大离子亲石元素和轻稀土元素,贫高场强元素等部分岛弧岩浆特征的信号。     

岩浆混合作用与火成岩多样性的耦合关系:以东昆仑造山带白日其利长英质岩体为例

壳-幔岩浆相互作用如何影响长英质火成岩的岩石学多样性是当前岩石学研究的焦点问题之一.以岩石类型丰富的东昆仑白日其利长英质岩体和暗色微粒包体为研究对象,开展系统的锆石U-Pb年代学、矿物学、全岩元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨和解析这一重要科学问题.LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明,暗色微粒包体（247.8±2.0 Ma）与二长花岗岩（247.5±1.4 Ma）、花岗闪长岩（248.8±2.1 Ma）和石英闪长岩（248.8±1.5 Ma）均侵位结晶于早三叠世.岩相学和矿物学研究表明,白日其利长英质岩石与包体的成因机制与壳-幔岩浆的机械或化学混合作用密切相关.元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究揭示,幔源镁铁质岩浆端元起源于受俯冲板片流体交代的富集地幔熔融,而壳源长英质岩浆端元则起源于东昆仑古老的变质杂砂岩基底.岩石成因分析揭示,幔源镁铁质岩浆侵入长英质晶粥岩浆房,促使长英质晶粥发生活化,随后壳-幔岩浆端元以不同比例和不同方式发生机械和化学混合等相互作用,从而形成镁铁质岩墙、包体、石英闪长岩和花岗闪长岩等多种岩石类型.晶粥状态下壳-幔岩浆相互作用是控制东昆仑长英质火成岩多样性和大陆地壳生长演化的重要方式.      

西藏打加错晚三叠世安山质岩浆作用的锆石U-Pb年代学和Hf同位素

青藏高原南部拉萨地体晚三叠世-早侏罗世时期岩浆活动的地球动力学背景仍是尚待解决的一个重要科学问题。本文报道了南部拉萨地体西部打加错地区新发现的安山玢岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩地球化学数据。打加错安山玢岩主要由蚀变细粒斜长石、辉石和角闪石组成。2件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为204±4Ma和203±2Ma,表明打加错地区在晚三叠世发生了安山质岩浆活动。结合近期报道的打加错地区辉石角闪二长闪长岩的年龄(207.3±3.6Ma)记录,表明南部拉萨地体西部打加错地区发生了晚三叠世岩浆活动。2件安山玢岩的锆石εHf(t)值多为正值(分别为-2.2~+8.8和-2.0~+10.7),可比于南部拉萨地体中东部其它地区同期岩浆记录的Hf同位素成分(如:工布江达南部203Ma正长花岗岩的锆石εHf(t)为-4.9~+2.7;日喀则东部约205Ma二长花岗岩的锆石εHf(t)为+11.9~+15.8),这表明南部拉萨地体晚三叠世岩浆活动从东工布江达向西延伸到打加错一带,东西延伸约800km。打加错地区2件安山玢岩样品(SiO2=56.1%~59.0%)以较低Mg#(45.8~48.7)和Al2O3含量(16.4%~17.0%)为特征,属于偏铝质钾玄质-高钾钙碱性火山岩。本文获得的新数据,结合最近报道的早侏罗世桑日群岩浆活动记录以及打加错地区上三叠统地层研究新进展,本文更赞成打加错地区和南部拉萨地体其它地区的晚三叠世岩浆活动形成于与班公湖-怒江洋壳南向俯冲有关的弧后环境。     

吉林和龙长仁铜镍矿区含矿橄榄辉石岩年代学 及其地质意义

长仁铜镍矿床位于华北克拉通铜镍硫化物矿床成矿带-吉黑成矿亚带,为一处岩浆硫化物矿床,成矿作用与镁铁质-超镁铁质岩体密切相关。文章对吉林省长仁铜镍矿区Σ11基性-超基性岩体中橄榄辉石岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的研究,获得谐和年龄为(226±1)Ma,为印支晚期,限定长仁铜镍矿成岩成矿时代为晚三叠世,与红旗岭、漂河川、茶尖岭等矿床为同期岩浆活动的产物。结合区域内前人研究成果,认为古亚洲洋最终闭合时间为晚二叠世到早三叠世,晚三叠世已进入古亚洲洋闭合后伸展环境,长仁矿区成岩成矿大地构造背景为古亚洲洋闭合后的造山后伸展环境。     

长江源各拉丹冬地区晚三叠世火山岩锶、钕同位素地球化学特征及其意义

对各拉丹冬地区晚三叠世火山岩进行了颗粒锆石U-Pb测年和Sr、Nd同位素分析,颗粒锆石的U-Pb年龄值为(212±1.7)Ma,全岩样品的ISr、εNd(t)和Nd模式年龄tDM变化在0.70325~0.70917、-0.8~-4.6和1064~1379Ma之间。分析结果表明,形成晚三叠世火山岩的原始岩浆是壳幔混合型。结合岩石化学、稀土元素、微量元素等特征,该套火山岩的形成与岛弧-活动陆缘环境有关。     

甘肃柳园地区晚三叠世辉绿岩脉年代学和地球化学研究及其对北山造山带早中生代构造演化的指示

位于中亚造山带中段南缘的北山地区不仅是我国北方重要的三叠纪多金属成矿带,也是诠释中亚造山带南缘早中生代构造演化的关键区域。甘肃柳园地区位于北山南带,区内缺失三叠纪沉积记录,花岗质复式岩体和中酸性岩脉十分发育基性岩脉也有分布从而为探究北山早中生代构造演化提供了重要条件。基于此,本文对甘肃柳园地区晚三叠世辉绿岩脉开展了系统的锆石U-Pb-Hf同位素和全岩主量、微量元素分析。LA-ICPMS锆石U-Pb分析显示,辉绿岩形成于227.5±1.4Ma,年代为晚三叠世。全岩地球化学分析显示,辉绿岩具有高Mg~#(65～70)、较高Ni含量(110×10~(-6)～157×10~(-6))、轻重稀土分馏不明显((La/Y) N为1.42～1.94)、无或弱Eu正异常、强烈亏损Nb、Ta和Zr、Hf弱富集的特征。较高的(Th/Nb) N( 1)和较低的Nb/La (1)比值稳定的La/Nb和Th/Nb比值说明其岩浆侵位过程中壳源物质的混染不强;而较高的Th/Yb比值,较低的Th/U和La/Nb比值说明源区存在一定俯冲物质的参与;此外,较低的Nb/Yb、Th/U,明显的Nb和Ta负异常平坦的HREE配分形式排除了来自OIB类似岩浆源区的可能;而较低的Nb/Yb比值及较高的ε_(Hf)(t)值(平均值为1.08)说明镁铁质岩浆主要来自亏损的软流圈地幔。因此,该辉绿岩更可能源于受俯冲作用改造的亏损软流圈地幔的部分熔融,此幔源熔体在上升过程中与大陆岩石圈发生相互作用导致少量壳源物质的混染。结合区内二叠纪基性-超基性岩脉的地球化学特征本文认为辉绿岩岩浆源区受到先前俯冲物质的混染辉绿岩形成于晚三叠世软流圈上隆的岩石圈伸展构造背景。在系统分析前人关于柳园地区早二叠至晚三叠世中酸性和基性-超基性侵入岩锆石Hf同位素数据后,本文发现:自～280Ma至～220Ma北山南部中-酸性侵入岩锆石ε_(Hf)(t)值具有先降后升的变化趋势而同期基性-超基性岩锆石ε_(Hf)(t)值主要呈逐渐降低走势。结合前人关于二叠纪至三叠纪区域构造变形、盆地沉积物源、岩浆演化和成矿作用等研究,本文认为Hf同位素的上述变化与北山南部构造演化有关指示该区的碰撞造山可能持续到早-中三叠世,并在晚三叠世进入造山后伸展环境。该认识进一步完善了北山地区自晚古生代至早中生代的构造演化过程。     

胶莱盆地早白垩世瓦屋夼组砂岩中碎屑锆石U-Pb-Hf同位素组成及其构造意义

本文报道了胶莱盆地莱阳群最底部瓦屋夼组长石石英砂岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学和原位Hf同位素分析结果,进而约束了瓦屋夼组砂岩的沉积时代和物源及其构造意义。碎屑锆石多数呈自形–半自形晶,发育岩浆生长环带,暗示它们为岩浆成因;少数晚三叠世锆石呈均匀无结构的阴极发光特点,缺乏岩浆环带,暗示它们为变质锆石。82个谐和年龄的峰值分别为129 Ma、158 Ma、224 Ma、253 Ma、461 Ma、724 Ma、1851 Ma和2456 Ma。上述定年结果结合原位Hf同位素分析表明:(1)瓦屋夼组的沉积时代为早白垩世(129~106 Ma);(2)1851 Ma、2456 Ma年龄的锆石主要来源于华北克拉通前寒武纪基底岩石;新元古代(729~721 Ma)岩浆锆石和晚三叠世(226~216 Ma)变质锆石来源于苏鲁造山带;晚古生代锆石记录了华北克拉通北缘同时代的岩浆事件;晚三叠世(231~223 Ma)岩浆锆石和158~129 Ma锆石则与胶北、胶东同时期的岩浆事件相对应;(3)胶莱盆地与合肥盆地具有不同的沉积时代和物源属性;(4)瓦屋夼组中苏鲁造山带物源的存在,暗示苏鲁高压–超高压变质岩石至少在早白垩世时期已经出露地表。     

云南姚安Au-Pb-Ag矿床含矿富碱岩浆岩地球化学特征及岩石成因

通过锆石U-Pb定年、全岩主微量元素、Sr-Nd-Pb和锆石Hf同位素测试, 对滇西姚安Au-Pb-Ag矿床含矿正长斑岩和粗面岩的地球化学特征进行了分析, 系统探讨了其岩浆起源和演化过程.正长斑岩和粗面岩的锆石U-Pb年龄分别为33.8±0.42 Ma和33.9±0.60 Ma, 它们与同时代滇西镁铁质火山岩和煌斑岩具有相似的稀土和微量元素配分模式和Sr-Nd-Pb同位素组成, 而与区内同时代加厚地壳来源的富碱埃达克质岩石存在Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成的明显差异.全岩SiO₂与主微量元素关系指示正长斑岩和粗面岩总体上可由矿区内同时代的基性岩浆岩分异演化而来, 表明它们与这些基性岩浆岩起源相似, 较高的Rb/Sr(≥ 0.1)和较低的Ba/Rb(< 20)比值, 指示其源区为富金云母富集地幔, 较低的εHf和古老的模式年龄暗示源区的交代富集发生在中元古代.姚安富碱岩浆活动与矿化关系密切.正长斑岩和粗面岩较滇西镁铁质火山岩和煌斑岩具有稍高的初始Pb同位素组成, 暗示岩浆可能遭受了地壳混染, 从而提高了母岩浆中的金属含量, 增强了岩浆成矿潜力; 适中的氧逸度利于Au富集; 角闪石分离结晶和较多黑云母发育指示母岩浆含水量较高, 利于成矿流体的形成.这些特征综合起来为矿化发育提供了有利条件.      

西苏门答腊实武牙地区晚三叠世花岗岩锆石年代学及其特提斯构造意义

苏门答腊岛位于东特提斯构造域,沿该岛分布了大量不同时代和成因的花岗岩,但这些花岗岩的形成时代和延伸以及对比均未能得到很好的界定,也限制了对东南亚主要岩浆岩带延伸及其构造背景的理解.对西苏门答腊实武牙地区新识别出的花岗岩体开展了精细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究.结果显示,3个花岗岩样品的锆石均为典型的岩浆成因,其岩浆年龄分别为215.1±2.4 Ma（MSWD=0.14）、206.1±5 Ma（MSWD=0.22）、214.3±5 Ma（MSWD=0.11）,锆石年代学研究表明西苏门答腊存在晚三叠世的岩浆作用.对比东南亚花岗岩省内同期侵入岩认为,西苏门答腊实武牙地区的晚三叠世花岗岩可与东南亚西部花岗岩省进行对比和联系,该套晚三叠世花岗岩可能形成于中特提斯洋初始俯冲的弧后裂谷环境.      

云南"三江"变质杂岩带多期花岗质岩浆事件及其构造意义

云南“三江”地区地处印度板块与欧亚板块之间,记录了多期岩浆-变质热事件.本文对该区8件花岗质岩石进行了锆石年代学和地球化学研究.锆石年代学结果表明,8件样品记录了6期岩浆事件,中寒武世(501.2±5.0Ma)、晚奥陶世(456±2.1Ma)、晚二叠-早三叠世(251～246Ma)、早白垩世早期(134～125Ma)、古新世早期(55±0.62Ma)和始新世晚期(38±0.52Ma),部分样品中存在古元古代、中-新元古代的继承锆石.地球化学结果显示,这些样品SiO2含量变化范围较大,为60.41％ ～77.41％,Al2O3含量为11.57％～17.54％,Na2O含量为2.05％ ～4.16％,K2O含量变化范围为2.09％～6.31％,早三叠世以前的花岗质岩石的A/CNK≥1,以过铝质为主;而早三叠世以后的花岗质岩石的A/CNK＜1,属偏铝质.轻重稀土分异明显,Eu负异常,(La/Yb)N值变化于5.22～ 19.56.其中5样品的143Nd/144 Nd比值为0.51195～0.51255,εNd(t) =0～-11.11,tDM=1071～1969Ma.两件较老的样品可能反映该地区存在中寒武世和晚奥陶世的岩浆作用;晚二叠-早三叠世的岩浆事件可能是古特提斯洋闭合构造-热事件的响应;高黎贡杂岩带中早白垩世花岗质岩石可能与碰撞后地壳加厚有关;而新生代花岗质岩石则是对印支板块和欧亚板块俯冲-碰撞事件的响应.部分样品中继承锆石U-Pb年代学结果显示,最主要年龄峰值在1100～800Ma之间,指示该地区可能存在新元古代岩浆作用;少量古-中元古代锆石的存在,可能指示该地区可能存在更古老的基底物质.同样Nd模式年龄也指示该地区可能存在古元古代和中-新元古代的基底岩石.     

大陆板片-地幔相互作用:来自大别造山带碰撞后安山质火山岩的地球化学证据

俯冲到地幔深度的地壳物质不可避免地在板片-地幔界面与地幔楔发生相互作用,由此形成的超镁铁质交代岩就是造山带镁铁质火成岩的地幔源区.因此,造山带镁铁质火成岩为研究俯冲地壳物质再循环和壳-幔相互作用提供了重要研究对象.为了揭示俯冲陆壳物质再循环的机制和过程,对大别造山带碰撞后安山质火山岩开展了元素和同位素地球化学研究.这些安山质火山岩的SIMS锆石U-Pb年龄为124±3~130±2 Ma,表明其形成于早白垩世.此外,残留锆石的U-Pb年龄为中新元古代和三叠纪,分别对应于大别-苏鲁造山带超高压变火成岩的原岩年龄和变质年龄.它们具有岛弧型微量元素特征、富集的Sr-Nd-Hf同位素组成,以及变化的且大多不同于正常地幔的锆石δ18O值.这些元素和同位素特征指示,这些安山质火山岩是交代富集的造山带岩石圈地幔部分熔融的产物.在三叠纪华南陆块俯冲于华北陆块之下的过程中,俯冲华南陆壳来源的长英质熔体交代了上覆华北岩石圈地幔楔橄榄岩,大陆俯冲隧道内的熔体-橄榄岩反应产生了富沃、富集的镁铁质地幔交代岩.这种地幔交代岩在早白垩世发生部分熔融,就形成了所观察到的安山质火山岩.因此,碰撞造山带镁铁质岩浆岩的地幔源区是通过大陆俯冲隧道内板片-地幔相互作用形成的,而加入地幔楔中长英质熔体的比例决定了这些镁铁质岩浆岩的岩石化学和地球化学成分.      

Geochronology,geochemistry and Hf isotope of Late Triassic magmatic rocks of Qingchengzi district in Liaodong peninsula,Northeast China

The initiation timing and mechanism of lithospheric thinning of the North China Craton (NCC) was still controversial. Late Triassic igneous rocks especially mantle derived mafic rocks would provide constrains on Early Mesozoic lithospheric mantle geodynamics and initiation of lithospheric thinning. This paper reports Late Triassic magmatic rocks, including lamprophyre, diorite dykes and biotite monzogranite cropped out in Qingchengzi district of Liaodong peninsula, northeastern NCC. LA–ICPMS zircon U–Pb dating yield ages of 210–227 Ma and 224 Ma for lamprophyres and biotite monzogranite respectively. Lamprophyre is ultrapotassic, strongly enriched in REE and LILEs, depleted in HFSEs, and negative Hf isotopes, which are discriminating signatures of crustal source, but distinguishingly high compatible element contents indicate the primary magma originated from mantle source—a fertile one. Lamprophyre derived from partial melting of an enriched lithospheric mantle, which was modified by slab-derived hydrous fluids/melts associated with deep subduction between the Yangtze Craton and the NCC. The diorite displays distinct features with relatively enriched Nb, Ta, HREE and depleted Th, U, which suggest it derived from a relatively depleted source. The depletion was caused by break-off of the Yangtze slab during deep subduction introducing asthenospheric mantle into the source. The biotite monzogranite shows adakitic affinity, and originated from partial melting of the thickened lower crust with addition of small proportion of mantle material. The recognition of Late Triassic magmatism implies extensional tectonic settings in Liaodong peninsula and suggests initiation of lithospheric thinning of North China Craton in eastern segment might begin early in Late Triassic.     

粤西北印支期太保岩体的锆石U-Pb年代学、地球化学及岩石成因

华南早中生代构造-岩浆演化还存在不同的争议.以广东西北部连山地区晚三叠世含暗色微粒包体(MMEs)的太保岩体为研究对象,进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究.4个花岗岩样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为219.8±1.8 Ma、220.5±1.0 Ma、221.5±1.7 Ma和220.2±1.1 Ma,为印支晚期岩浆作用的产物.地球化学分析显示,寄主花岗岩为高钾钙碱性花岗岩,低硅、高碱,铝饱和指数A/CNK值为0.79~1.16.包体SiO₂含量为55.13%~62.56%,铁、镁含量明显高于寄主花岗岩,MgO和FeOT含量分别为2.31%~4.60%和5.53%~6.63%.包体与寄主花岗岩均富集轻稀土,并表现出显著的Ba、Sr、Ti负异常.寄主花岗岩和包体均具有较高的ε_Nd(t)值(-3.42~-2.60和-0.90~-0.52)和较小的二阶段Nd模式年龄(T_DM2分别为1.30~1.35 Ga、1.10~1.13 Ga).寄主花岗岩具有较宽泛的ε_Hf(t)值(-2.6~+4.3,平均值为+0.7)和两阶段Hf模式年龄(0.95~1.39 Ga)变化范围,指示太保岩体形成于中元古代下地壳变基性岩物质的熔融,并与亏损地幔物质发生岩浆混合作用.基于以上数据,笔者认为太保岩体是印支晚期伸展条件下亏损地幔和下地壳物质混合的产物.结合近年来报道的邻近区域的基性岩浆活动,认为华南古特提斯构造域向古太平洋构造域的转换可能开始于晚三叠世(233 Ma).      

拉萨地块北缘早白垩世晚期地壳生长:来自改则亚多～106Ma侵入岩的证据

北部拉萨地块晚中生代的地壳生长时间和机制存在争论。本文报道了北部拉萨地块的改则亚多侵入体的年代学、地球化学资料。改则亚多侵入体形成于早白垩世晚期(~106 Ma),其岩石类型包括二长闪长岩、闪长岩、花岗闪长斑岩、花岗斑岩。岩石属于钙碱性系列岩石,显示轻稀土富集,Nb和重稀土亏损,其中花岗闪长斑岩、花岗斑岩显示了埃达克质岩的地球化学特征。主体岩石样品具有一致的εNd(t)(2.65~1.42)和(~(87)Sr/~(86)Sr)i(0.7045~0.7049)。二长闪长岩、闪长岩由俯冲流体交代的地幔橄榄岩熔融产生的玄武质岩浆经过地壳混染和分离结晶作用形成。花岗闪长斑岩、花岗斑岩由增厚的新底侵玄武质下地壳熔融形成。早白垩世晚期(118~105 Ma),俯冲的班公湖–怒江特提斯洋岩石圈板片后撤过程中,诱发软流圈上涌,导致其上覆地幔熔融或其自身发生减压熔融,来自亏损地幔的岛弧岩浆连续底侵加入到北部拉萨地块的地壳或喷出地表,导致了该区在晚中生代的地壳生长。     

Petrogenesis of Mesozoic High-Mg Diorites in Western Shandong: Evidence from Chronology and Petro-geochemistry

TheeasternNorthChinacraton(NCC)isanat urallaboratoryforthestudyoftheformationandev olutionaryhistoryoftheMesozoiccontinentallitho sphereduetoitsparticulartectonicpositionandthe Mesozoicigneousrockswidelyoccurringonit(Wangetal.,2005;Gaoetal.,2004;Peietal.,2004;Xu etal.,2004a,b,c,2003a,b,2000,1999;Zhanget al.,2002;Griffinetal.,1998;MenziesandXu,1998).However,thehigh Mgdioritesinwestern Shandonghaveimportantimplicationsinthestudyof therelationshipbetweenMesozoicmagmatismand thenatureoftheli…     

大别山早白垩世基性脉岩SHRIMP锆石U-Pb定年、地球化学特征及成因

研究大别山早白垩世大规模伸展开始时间及地幔属性.采用SHRIMP锆石U-Pb定年法, 测得北淮阳金寨银沙畈辉长脉岩年龄为125.8±2.7 Ma, 西大别大悟东新乡闪斜煌斑脉岩年龄为129.6±2.5 Ma; 大别山不同区块早白垩世基性脉岩的地球化学特征类似: SiO₂介于46.13%~54.42%, Mg#在42~72之间, 大多属碱性系列; LREE富集, HREE亏损, 大离子亲石元素(LILE)富集, 高场强元素(HFSE)Nb、Zr、Ti亏损; I_Sr在0.705 5~0.709 4之间, 低ε_Nd(t)(-12.04~-18.84)值, Nd模式年龄(T_DM)为1.60~2.62 Ga.大别山早白垩世的地壳伸展、大规模岩浆活动开始于130 Ma, 属于整个中国东部晚中生代岩石圈伸展减薄事件的一部分.基性脉岩来源于富集岩石圈地幔, 主要为扬子俯冲陆壳同华北岩石圈地幔混合产物, 有部分软流圈地幔物质的加入.      

山东铁铜沟橄榄岩的水含量:华北克拉通早白垩世富水岩石圈的分布

已有研究表明,华北克拉通东部的山东费县岩石圈地幔在克拉通破坏峰期(早白垩世)时是高度富水的,其中橄榄石的H₂O含量＞180×10-6;而同期克拉通西部的太行山符山地区岩石圈地幔具有贫水特征,其中橄榄石的H₂O含量为~10×10-6.这表明西向俯冲的古太平洋板块造成了华北东部早白垩世岩石圈地幔的富水特征,为克拉通破坏提供了力学前提.为了解古太平洋板块俯冲的影响范围,对介于费县和符山之间的山东铁铜沟地区早白垩世高镁闪长岩中的橄榄岩捕掳体进行了含水性分析,橄榄石的原始H₂O含量(6×10-6~24×10-6,平均值为(15±7)×10-6)与符山地区相当,暗示太平洋板块俯冲造成的岩石圈富水效应可能仅局限在华北最东部,这和最东部地区克拉通破坏程度最高是一致的.      

华北克拉通北缘显生宙四次底侵作用及其构造-岩浆活动与深部背景

通过对华北克拉通北缘显生宙四次(P₁,T₃,J₁,K₁)底侵作用的研究,将华北克拉通的活化与岩石圈深部地幔物质的底辟体上涌联系起来。不同阶段底侵作用在岩浆来源深度、与构造格局关系、对地壳垂向增生的贡献、幔源物质脉动式上涌等方面的差异与变化,显示它们是一个分阶段连续热演化的深部过程,其动力学机制是深部的高热流和地幔物质的向上运移。对应于地幔物质上涌,必然存在同期的地幔底辟体隆起的岩石圈结构变化。通过对华北中生代盆山系形成机制的讨论,认为该区高分辨率面波层析成像所显示的地幔底辟体上涌的特征可以反映中生代岩石圈底侵作用的深部背景。     

Late Mesozoic magmatism in the Jiaodong Peninsula,East China:Implications for crust-mantle interactions and lithospheric thinning of the eastern North China Craton

A section from the Linglong gold deposit on the northwestern Jiaodong Peninsula,East China,containing Late Mesozoic magmatic rocks from mafic and intermediate dikes and felsic intrusions,was chosen to investigate the lithospheric evolution of the eastern North China Craton(NCC).Zircon U-Pb data showed that low-Mg adakitic monzogranites and granodiorite intrusions were emplaced during the Late Jurassic(～145 Ma) and late Early Cretaceous(112-107 Ma),respectively;high-Mg adakitic diorite and mafic dikes were also emplaced during the Early Cretaceous at～139 Ma and ～118 Ma,and 125-145 Ma and 115-120 Ma,respectively.The geochemical data,including whole-rock major and trace element compositions and Sr-Nd-Pb isotopes,imply that the mafic dikes originated from the partial melting of a lithospheric mantle metasomatised through hydrous fluids from a subducted oceanic slab.Low-Mg adakitic monzogranites and granodiorite intrusions originated from the partial melting of the thickened lower crust of the NCC,while high-Mg adakitic diorite dikes originated from the mixing of mafic and felsic melts.Late Mesozoic magmatism showed that lithosphere-derived melts showed a similar source depth and that crust-derived felsic melts originated from the continuously thickened lower crust of the Jiaodong Peninsula from the Late Jurassic to Early Cretaceous.We infer that the lower crust of the eastern NCC was thickened through compression and subduction of the Palaeo-Pacific plate beneath the NCC during the Middle Jurassic.Slab rollback of the plate from ～160 Ma resulted in lithospheric thinning and accompanied Late Mesozoic magmatism.     

华北板块北缘中段花岗闪长岩-苏长辉长岩的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其形成机制

华北板块北缘中段土牧尔台地区发育大量的酸性侵入岩,仅局部出露一些苏长辉长岩岩体.前人对该基性岩岩体的研究较少,且缺少其与周围同时代酸性侵入岩演化关系的讨论.基于年代学和地球化学方法,锆石U-Pb测年结果显示,花岗闪长岩年龄为275.3±2.6 Ma,苏长辉长岩为270.1±4.2 Ma,两者均为早二叠世产出.苏长辉长岩贫硅（SiO₂=46.2%~49.8%）和高场强元素（Nb、Ti、Zr等）,富Mg#（59.16~67.58）和大离子亲石元素（Cs、Ba、Sr等）,具有较低的稀土总量和较平缓的配分曲线,及Eu正异常（δEu=1.02~2.41）,显示幔源侵入岩的特点;花岗闪长岩SiO₂含量在65.6%~67.0%之间,K₂O含量为3.71%~4.15%,为准铝质系列（A/CNK=0.94~0.98）,属于高钾钙碱性I型花岗岩.样品富集轻稀土、大离子亲石元素（Cs、Rb、K等）,亏损重稀土元素、高场强元素（Nb、Ti、Th等）,存在Eu负异常（δEu=0.61~0.69）,具有大陆弧火山岩的特征,同时岩石中存在镁铁质包体,表明其岩浆来源是壳幔混源的.两者的时空关系及地球化学特征显示,基性岩浆来自于受俯冲流体交代的亏损岩石圈地幔,底侵加热地壳产生花岗质岩浆并与之发生混合作用.结合区域研究背景,表明花岗闪长岩-苏长辉长岩岩体形成于俯冲的构造背景下,且在早二叠世,古亚洲洋仍未闭合.