辽东岫岩地区下古生界碎屑锆石定年:罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆在华北遗留的痕迹？

超大陆演化是地质研究的重要内容,华北克拉通与不同地质历史时期超大陆汇聚与裂解的联系对反演华北克拉通构造演化历史具有重要意义。本文在辽吉古元古代造山带中段的原划分为辽河群地层中首次识别出一套早古生代沉积建造。这套沉积建造与华北克拉通以浅海相的碳酸盐岩为主的早古生代沉积并不一致,以发育大量的陆源碎屑沉积为特征。我们对2件细砂岩分别进行了锆石LA-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年。定年结果显示,2件样品的最小年龄分别为～482Ma和～498Ma,反映了它们的最大沉积时代。2件样品的碎屑锆石年龄主要介于1600～500Ma,缺乏亲华北的物源信息,表明它们的物源主要来自于华北之外。2件样品年龄谱中最重要的峰值出现在格林威尔期和泛非期,表明华北克拉通曾与罗迪尼亚超大陆和冈瓦纳大陆存在联系。格林威尔期碎屑锆石可能来自于罗迪尼亚超大陆时期波罗地古陆物质在华北克拉通东缘的再循环;泛非期碎屑锆石可能来自于东冈瓦纳大陆的北缘造山带。     

辽东凤城地区早白垩世花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

辽东凤城地区出露的大面积花岗岩一直是华北克拉通北缘岩石圈减薄的研究热点，但花岗岩的岩石年龄、成因及构造环境等方面的研究尚不够深入.以辽东凤城地区帽盔山二长花岗岩、蛟羊峪花岗闪长岩、清凉山二长花岗岩为研究对象，采用岩石学、岩石地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法，讨论了花岗岩的岩石成因及构造意义.帽盔山二长花岗岩、蛟羊峪花岗闪长岩、清凉山二长花岗岩中锆石具有典型的岩浆振荡生长环带和较高的钍铀比（Th/U>0.4），LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为127.2±0.6 Ma、122.9±1.1 Ma、129.0±0.8 Ma，均形成于早白垩世.岩石地球化学特征显示帽盔山二长花岗岩和清凉山二长花岗岩为高钾钙碱性A型花岗岩，具有富Si、富碱，贫Al、Fe、Ca、Mg的特征，Eu负异常较为明显；蛟羊峪花岗闪长岩为准铝质到过铝质岩石，微量元素富集Nd、Tb、La，亏损Sr、P、Ti.构造环境判别结果显示，上述3个花岗岩体均形成于伸展拉张的构造环境.以上研究表明，辽东凤城地区在早白垩世时期处于非造山的伸展环境，是华北克拉通岩石圈减薄和克拉通破坏作用的缩影.      

内蒙古乌拉特中旗乌兰地区石炭纪花岗闪长岩年代学及地球化学研究

利用锆石SHRIMP U-Pb法对乌拉特中旗乌兰地区花岗闪长岩进行年龄测试,得到的两个花岗闪长岩样品中锆石的加权平均年龄分别为(322.1±3.4)Ma和(323.4±3.4)Ma,为早石炭世。岩石地球化学及同位素地质年代学研究显示该花岗闪长岩为具有埃达克岩性质的I型花岗岩类,属准铝质-过铝质高钾钙碱性系列;富集Rb,Ba,Sr等大离子亲石元素和Th,U,Nd,Zr等高场强元素;为轻稀土富集型,轻、重稀土高度分异,轻稀土发生明显的分馏作用,铕异常不明显。岩体形成于活动大陆边缘同碰撞构造环境,是残留洋壳部分熔融所形成的基性岩浆与由古老片麻岩基底部分熔融所形成的中酸性岩浆发生混合作用的产物。     

内蒙古柴河地区柴青岩体年代学及地球化学特征

内蒙古柴河地区位于大兴安岭中部,对研究区内柴青岩体进行了系统的岩相学、锆石U-Pb同位素年代学和地球化学分析。研究表明柴青岩体主体岩性为花岗斑岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年年龄为(139.1±2.7)Ma,即早白垩世。岩石富硅(Si O2=72.15%~72.43%)、铝(Al2O3=14.21%~14.36%)、碱(K2O+Na2O=8.77%~8.84%),贫铁(Fe O*=2.02%~2.04%)、镁(Mg O=0.6%~0.62%)、钙(Ca O=0.72%~1.21%),为高钾钙碱性系列岩石。样品相对富集轻稀土亏损重稀土,具有Eu异常(δEu=0.52),富集Ba、K、Cs、Th、U,亏损Nb、P、Ti,为I型花岗斑岩。柴青岩体具有造山后花岗斑岩的特征,形成于早白垩世伸展的构造背景。     

大兴安岭中段莫克河地区新生代火山活动

通过野外地质观测、岩石地球化学分析及高精度加速器质谱(AMS)14 C测年等工作,对大兴安岭中段莫克河地区新生代火山活动进行了详细研究。结果表明:莫克河地区新生代火山活动活跃,覆盖面积超过80km2,喷发方式为斯特朗博利型喷发。火山活动最早始于晚更新世,火山活动经历了4个火山喷发旋回,并在第一、二个火山旋回之间有短暂的间歇。火山岩为以低硅、高镁、高钾、高钛为主要特征的高钾钙碱性橄榄玄武岩。综合周边地区资料,研究区新生代火山岩是在拉张的构造环境下、以复活的深大断裂为通道产生的板内OIB型玄武岩,岩浆在上升过程中没有或很少发生壳源物质混染,也没有发生斜长石结晶分异,但有橄榄石、单斜辉石的分离结晶作用。     

吉林东部延边地区二长花岗岩年代学、岩石成因学及其构造意义研究

高岭岩体位于吉林省延边地区和龙市东侧,大地构造位置上位于华北板块北缘东段,岩性主要为似斑状二长花岗岩,基质为中粒-中细粒结构。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,样品YH04和N-5的加权平均年龄分别为172.25±0.97Ma和170.9±0.68Ma,表明岩体侵位时代为中侏罗世。岩石地球化学特征上,高岭岩体样品具有高硅(69.60%~74.30%)、富铝(13.90%~15.80%)、富钾(3.05%~4.50%)和低镁(0.22%~0.82%)及Mg#(26~37)的特点。样品富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素(LREE/HREE=13~21),具有微弱的负Eu到正Eu异常(δEu=0.78~2.14),其稀土元素配分模式图与埃达克岩稀土元素配分模式图类似。高岭岩体样品富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr和高场强元素Th、U和Zr,同时亏损高场强元素Nb、Ta以及P元素。同时样品具有较低的初始87Sr/86Sr值(0.7039~0.7051)和负的εNd(t)值(-0.6~-0.3),且其t DM1和t DM2模式年龄分别为922~928Ma和984~1011Ma,表明研究区新元古代存在地壳增生事件。Sr-Nd同位素特征及岩石地球化学特征表明高岭岩体母源岩浆来源于加厚下地壳基性岩石部分熔融且受到了新元古代增生物质的影响。结合区域构造演化,中侏罗世高岭岩体侵位构造环境可能受到环太平洋构造体系和华北板块与西伯利亚板块持续碰撞的叠加影响。     

内蒙古中部红格尔图地区花岗岩的成因及构造背景——LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学的制约

内蒙古察右后旗红格尔图花岗岩岩体位于索伦缝合带以南,主要为正长花岗岩和二长花岗岩,富硅(70.44%~78.80%),富碱(7.46%~10.74%),贫镁、铁、钛等,A/CNK值在0.95~1.41之间,碱铝指数AKI值在0.68~0.97之间,碱度率AR值在3.30~6.68之间,为弱过铝质-过铝质类碱性系列花岗岩;稀土元素总量变化范围大,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,Eu呈负异常(δEu=0.03~0.89);富集高场强元素Th、U、Hf、Ta、Y等,亏损大离子亲石元素Sr、Ba、Eu等;高场强元素和值((Zr+Nb+Ce+Y)350×10~(-6))明显偏低,该岩体属于高分异I型花岗岩,形成于后造山(后碰撞)伸展构造环境。LA-ICP-MS锆石同位素测年,获得锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为267.2±1.4Ma、269.2±1.6Ma和272.1±1.2Ma,表明该岩体形成于中二叠世,因此研究区内两大板块碰撞缝合的时间应该至少早于该岩体的形成时代,即应该至少早于267.2~272.1Ma。     

鞍山地区东鞍山花岗岩年代学、地球化学特征及成因研究

鞍山地区位于华北地台东北部辽宁省,区内保留有3.8~2.5Ga连续的地质记录。对位于鞍山市南侧的东鞍山花岗岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素分析、白云母Ar-Ar同位素分析及岩石地球化学分析。SHRIMP测年结果为3004±7Ma,代表岩石的形成年龄,Ar-Ar测年结果为2545±16Ma,代表岩石受到构造热事件扰动的时间。岩体地化特征为富硅(Si O2=72.95%~75.37%,平均值为74.18%)、富碱(K2O+Na2O=7.05%~8.45%)、富铝(Al2O3=12.95%~15.44%),低钙(Ca O=0.13%~0.66%)。在稀土元素配分图上,曲线呈明显的右倾趋势,且有较明显的负Eu异常,重稀土分馏不明显。在微量元素洋中脊玄武岩标准化蛛网图上可以看出,东鞍山花岗岩强烈亏损Nb、P、Sr、Ti,富集大离子亲石元素Rb、K、Nd和高场强元素Th、U。岩石地球化学特征表明东鞍山花岗岩岩浆来源为壳源,残留相可能由石榴石+辉石+角闪石+斜长石组成。将鞍山-本溪地区3个3.0Ga花岗岩(东鞍山花岗岩岩体、铁架山二长花岗岩岩体以及弓长岭片麻状花岗岩)的地球化学数据进行对比,发现三者的地球化学存在较大差异,为三个独立的岩体。三个岩体最初可能发育在一个陆块之上,然后在25.5亿年左右分离开来,最后在25亿年左右再次拼贴到一起。     

医巫闾山地区早白垩世同伸展花岗岩就位机制

石山岩体形成的时间约为124Ma,是医巫闾山地区早白垩世NWW向伸展变形的同构造花岗岩体。花岗岩的主量、微量元素含量表现出埃达克质岩浆的特点,SiO 2、Al2O3及碱性组分含量较高,而Fe2OT3和MgO含量较低,岩浆锆石εHf(t)值=-26.7~-20.3、tDM2=2.0~2.3Ga,表明岩浆来源于华北陆块加厚下地壳的部分熔融。通过对围岩变形组构与岩体中岩浆组构的分析,可将石山岩体的就位过程划分为三个阶段。在岩浆底劈、膨胀作用和围岩伸展滑移的共同影响下,石山岩体最终形成了主体呈近圆形、西部发育两个岩墙的形态。岩浆就位过程与围岩变形组构的相互关系,表明中、浅部地壳的伸展变形可以控制岩浆的就位过程和最终形态,但与下地壳部分熔融的关系不大,岩石圈减薄及区域伸展应力场是下地壳发生部分熔融的诱因。     

华北北缘东段开原地区三叠纪侵入岩年代学及岩石地球化学研究

本文报道了位于华北北缘东段开原地区尖山子岩体、宝兴岩体和树德屯岩体的岩相学、岩石地球化学及年代学特征,探讨了上述岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。锆石U-Pb定年结果表明,尖山子岩体形成于251±1.3Ma,宝兴岩体形成于235±1.3Ma,树德屯岩体形成于224±1.9Ma,说明开原地区三叠纪存在早三叠世、中三叠世和晚三叠世三个时期的岩浆活动。尖山子岩体以二长花岗岩为主,具高硅低镁特征,属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Hf、Zr等高强场元素;δEu=0.55~1.87,(La/Yb)N=6.23~47.9,轻重稀土分馏明显,富集轻稀土,亏损重稀土。宝兴岩体以花岗闪长岩为主,Si O2含量变化较大(52.36%~74.06%),Al2O3含量(14.5%~17.34%),Mg O含量(0.61%~3.66%),属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高强场元素;无明显的Eu异常,(La/Yb)N=6.81~25.6,轻重稀土分馏较明显,富集轻稀土,亏损重稀土。树德屯岩体以闪长岩为主,岩石具有低硅高镁特征,K2O/Na2O比值为0.33~0.76,显示富K贫Na特征,属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Ti、Hf、Zr等高强场元素;无明显的Eu异常,(La/Yb)N=3.87~10.2,轻重稀土分馏不明显。上述岩石地球化学特征表明,尖山子岩体和宝兴岩体的原始岩浆起源于下地壳基性物质的部分熔融,树德屯岩体的原始岩浆起源于亏损的地幔楔。研究区三叠纪岩浆岩形成于造山阶段挤压环境下。华北北缘东段的挤压碰撞作用一直持续到晚三叠世(224Ma),而造山阶段向造山后阶段的构造转换(挤压地壳加厚向伸展垮塌的环境转换)发生于晚三叠世-早侏罗世(224~180Ma)期间。华北北缘东段中生代岩石圈减薄或破坏始于晚三叠世-早侏罗世(224~180Ma)期间。