鲁西中生代高Mg闪长岩的成因:年代学与岩石地球化学证据

鲁西高Mg闪长岩分布较为广泛, 莱芜铁铜沟岩体和淄博金岭岩体是其典型代表.铁铜沟岩体早期苏长辉长岩和晚期辉石闪长岩、金岭黑云母闪长岩的LA-ICPMS U-Pb谐和加权平均年龄分别为(131.4±4.9)Ma(n=15)、(134.5±2.3) Ma(n=13)和(132.8±4.2)Ma(n=12), 它们代表了岩体的侵位结晶年龄——早白垩世.铁铜沟岩体晚期辉石闪长岩中浑圆状锆石的LA-ICPMS U-Pb谐和年龄为(2 513±54)Ma(n=8), 代表了华北克拉通基底的存在.该类岩石以高Mg# (> 60)、富钠、富含轻稀土元素、贫重稀土元素以及高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)的明显亏损为特征, 显示埃达克岩(adakite) 的特征.该类岩石中地幔橄榄岩包体的广泛存在以及高Mg的特征表明原始岩浆的地幔成因, 而Sr-Nd同位素组成(I_sr为0.704 75-0.707 72和ε_Nd(t)值为-3.95--13.30)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)的亏损以及太古代继承锆石的存在均暗示岩浆源区应有陆壳物质的涉入.铁铜沟岩体和金岭岩体闪长岩成分的差异应归因于岩浆源区性质的差异和部分熔融程度的不同.基于该类岩石的地球化学和所含包体, 同时结合华北克拉通东部中生代早期岩石圈演化历史, 可以认为鲁西中生代早白垩世高Mg闪长岩的形成应为拆沉的岩石圈(地幔+下地壳)与软流圈混熔的产物.      

鲁西中生代高镁辉石闪长岩中超镁铁质捕虏体成因:氧化态和铂族元素证据

鲁西莱芜晚中生代高镁闪长岩中含丰富的超镁铁质捕虏体,主要为纯橄岩(>80%),少量方辉橄榄岩(<5%)和橄榄辉石岩(<15%)。测定了代表性捕虏体的亲铁、亲铜元素含量,根据其矿物化学成分计算了捕虏体的氧化-还原状态。方辉橄榄岩遭受了不同程度富Si熔体的交代,全岩富含Cr、Co、Ni和IPGE,高IPGE/PPGE值,是地幔深度部分熔融的残留。纯橄岩由铬铁矿和高Mg橄榄石组成,全岩富含Cr、Co、Ni,贫IPGE,低IPGE/PPGE值,可能为一种镁铁质熔体的堆晶岩。纯橄岩中橄榄石成分表现出一定的变化范围,局部镁橄榄石（Fo）成分高达94,可能是堆晶中橄榄石与足够的铬铁矿反应的结果,原始熔体可能为玻镁安山质岩浆。方辉橄榄岩和纯橄岩都显示高f_O2值,FMQ+1.4~+2.4,与研究区早古生代相对还原的陆下岩石圈地幔(f_O2低于C-CO₂缓冲反应)形成鲜明对比。数据表明,中生代扬子大陆和华北克拉通碰撞之前,特提斯大洋板块和扬子大陆边缘相继俯冲到华北克拉通东缘之下,导致当时岩石圈地幔的f_O2陡升。     

山东西部中生代青山群火山岩的地球化学特征及其岩石成因

以山东西部西董地区中生代青山群火山岩为研究对象,在进行系统的元素-同位素分析的基础上,探讨其岩浆源区和岩石成因,同时丰富该区域岩石地层的地球化学特征。西董青山群火山岩Si O2含量变化于52.8%~59.8%之间,主要为钙碱性系列岩石,岩石组合为玄武质粗面安山岩-玄武质安山岩-粗面安山岩,Mg O、TFe2O3、Mn O、Ti O2、Ca O与Si O2具有明显的负相关关系,Al2O3和Na2O与Si O2具有正相关关系;微量元素富集Rb、Ba、Th、U和K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,稀土元素总量∑REE变化范围为100×10-6~187×10-6,(La/Yb)N比值范围为8.2~11.1,无明显的Eu异常(δEu=0.9~1.02);显示富集且均一的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)t=0.7047~0.7050,εNd(t)=-16.5~-14.2)。西董青山群火山岩的Nd、Sr同位素组成与Si O2缺乏明显负相关关系,Nb/Ta与La/Nb之间不具有负相关关系以及Nb与Th之间具有正相关关系,指示岩浆在上升和演化过程中地壳混染作用对青山群火山岩岩浆化学组成的影响并不显著;火山岩Mg O含量明显高于玄武岩部分熔融形成的熔体,说明青山群中基性火山岩岩浆的形成过程可能与大陆地壳和地幔岩系之间的相互作用有关。综合分析表明,西董中生代青山群火山岩是大陆下地壳物质经拆沉作用于地幔环境中发生部分熔融,与上地幔岩石发生交代作用后进入地表形成。     

鲁西金岭地区含矿闪长岩体成因:来自锆石U-Pb年代学和地球化学证据

鲁西金岭闪长岩位于华北克拉通东南部,主要由辉石闪长岩-黑云母闪长岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测定闪长岩侵位年龄为(129.17±0.96)和(130.15±0.65)Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物。闪长岩SiO2和K_2O的质量分数较低,MgO、Na_2O、Fe_2O_3、MgO和Al_2O_3的质量分数较高,Mg#为58.00~70.00。Na_2O/K_2O为1.08~2.96,相对富钠高铝,其里特曼指数为1.95~2.96,具有钙碱性系列的岩浆演化趋势。金岭闪长岩w(Ni)为99.00×10~(-6)~237.00×10~(-6),w(Cr)为270.00×10~(-6)~600.00×10~(-6),w(Co)为19.00×10~(-6)~44.00×10~(-6),表明其具有幔源岩浆的属性。稀土元素球粒陨石标准化曲线表明样品具有富集轻稀土元素(LREE),亏损重稀土元素(HREE)以及弱Eu(δEu为0.91~1.12)异常的特征。所有样品富集大离子亲石元素(Ba、K、Sr)和高场强元素Nd,亏损高场强元素Rb、Nb、Ta、Zr。样品中约2.5Ga古老锆石的存在证明岩浆源区受到古老下地壳物质的混染作用。鲁西金岭地区闪长岩应形成于太平洋板块俯冲后后撤引起的伸展环境,其岩浆源区是富集地幔起源的基性岩浆底侵华北古老下地壳并与下地壳熔融形成的壳源酸性岩浆混合过程的产物。     

鲁西中生代辉长-闪长岩中辉石岩捕虏体的岩石成因

鲁西中生代辉长-闪长岩中包含有变晶结构和堆积结构两种类型辉石岩类捕虏体,它们的矿物化学和岩石地球化学特征可同中国东部新生代玄武岩中的辉石岩类包体相对比.它们代表了上地幔两次岩浆底侵事件的产物.辉石岩类捕虏体母岩浆来自于含有陆壳物质的软流圈及其上部岩石圈地幔的部分熔融.辉石岩类捕虏体是由该母岩浆高压分离结晶堆积的产物.辉石岩的母岩浆在上地幔的运移是引起鲁西中生代岩石圈地幔富硅质交代作用的主要因素.     

鲁西孟家屯一种细粒斜长角闪岩的锆石SHRIMP年代学

在对鲁西孟家屯地区一种细粒斜长角闪岩变质侵入体的矿物岩相学和锆石微区特征研究的基础上,通过锆石离子探针测定获得了2604±11Ma的变质作用年龄。结合孟家屯岩组的年龄资料和鲁西地区的岩浆活动时代特征,认为鲁西地区在2.65~2.6Ga时期是一个强烈的构造活动时期,与同时期华北地台其他地区的构造活动有很大的差异,具有其独特的地质演化历史。     

青海治多地区晚三叠世石英闪长岩地球化学特征及成岩动力学背景

对羌塘地块东北缘甘孜-理塘缝合带南侧日啊日曲石英闪长岩进行了系统的锆石U-Pb年龄、主量-微量元素及Sr-Nd同位素分析, 以探讨其岩石成因及地球动力学意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明, 石英闪长岩侵位年龄为218±1 Ma, 为晚三叠世岩浆活动的产物.岩石SiO₂含量介于53.02%~62.06%之间, 富Al₂O₃(15.84%~17.00%)和CaO(6.71%~8.94%), 贫TiO₂(0.49%~1.01%)和P₂O₅(0.04%~0.12%), 具有较高的MgO(3.31%~5.66%)和Mg#(50~62), 属准铝质钙碱性系列; 岩体稀土元素总量较低(38.05×10-6~61.58×10-6), 轻重稀土分馏不明显, LILE富集, HFSE亏损, 具有含量较高的Cr(33.45×10-6~176.64×10-6)和Ni(13.34×10-6~43.62×10-6).全岩(87Sr/86Sr)_i比值较为一致(0.706 8~0.707 9), ε_Nd(t)变化于-5.5~-1.6.主微量元素及同位素结果表明日啊日曲石英闪长岩具有高镁闪长岩的特征, 与赞岐岩地球化学特征类似, 为俯冲沉积物来源的熔体交代岩石圈地幔形成的尖晶石相金云母二辉橄榄岩低度(10%~15%)部分熔融的产物, 岩浆演化过程中经历了辉石、角闪石等矿物的分离结晶.微量元素构造判别图解表明岩石为俯冲环境下的弧岩浆岩, 结合区内蛇绿岩、研究区南部陆缘弧火山岩和义敦岛弧埃达克岩的发现, 认为古特提斯洋在晚三叠世时期可能仍处于消减状态, 日啊日曲高镁石英闪长岩形成于甘孜-理塘洋南西向俯冲过程中.      

延边早白垩世高镁闪长岩的成因：地球化学和锆石Hf同位素约束

中国东北中生代岩浆活动广泛发育,产于延边的新屯高镁闪长岩(128 Ma)是其中特殊的一类岩石,对于约束构造背景具有重要意义。新屯闪长岩高Mg#,富含LILEs、亏损HFSEs,εHf的范围为3.2~8.9,指示岩浆主要来自同位素亏损的地幔源区。较高的La/Sm和Th/Yb比值,较低的Ba/La比值,暗示俯冲沉积物参与了岩浆的形成。岩石学特征显示普通角闪石、磁铁矿等矿物结晶较早,表明初始岩浆为富水高氧逸度的体系。水饱和条件下斜长石结晶受到抑制、角闪石等矿物发生分离结晶可能是导致演化的岩浆具备高Sr/Y比值的重要原因。在130~110 Ma期间,东北地区在古太平洋板块俯冲后撤影响下发生弧后伸展,软流圈物质上涌改变了地幔楔热状态,导致俯冲沉积物发生部分熔融,交代上覆地幔楔形成了早白垩世高镁闪长岩。     

Evolution, Migration, Controlling Factors and Forming Setting of Mesozoic Basins in Western Shandong

The distinctive topography in western Shandong province consists of several NW-WNW-trending mountain ranges and intervening basins. Basins, in which late-stage sediments to the south have progressively overlapped the earlier sediments and ＂basement＂ rocks of the hanging-wall block, are bounded by S-SW-dipping normal faults to the north. Basin analysis reveals the Jurassic-Cretaceous sedimentary rocks accumulated both within the area of crustal extension and during extensional deformation; they contain a record of a sequence of tectonic events during stretching and can be divided into four tectonic-sequence episodes. These basins were initially developed as early as ca. 200 Ma in the northern part of the study area, extending dominantly N-S from the Early Jurassic until the Late Cretaceous. Although with a brief hiatus due to changes in stress field, to keep uniform N-S extensional polarity in such a long time as 130 Ma requires a relatively stable tectonic controlling factor responsible for the NW- and E-W-extensional basins. The formation of the extensional basins is partly concurrent with regional magmatism, but preceded magmatism by 40 Ma. This precludes a genetic link between local magmatism and extension during the Mesozoic. Based on integrated studies of basins and deformation, we consider that the gravitational collapse of the early overthickened continental crust may be the main tectonic driver for the Mesozoic extensional basins. From the Early Jurassic, dramatic reduction in north-south horizontal compressive stress made the western Shandong deformation belt switch from a state of failure under shortening to one dominated by extension and the belt gravitationally collapsed and horizontally spread to the south until equilibrium was established; synchronously, the normal faults and basins were developed based on the model of simple-shear extensional deformation. This may be relative to the gravitational collapse of the Mesozoic plateau in eastern China.     

华北克拉通东部中生代高Mg闪长岩——对岩石圈减薄机制的制约

在华北克拉通东部鲁西—徐淮地区,存在一套辉石闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成的adakitic岩石。锆石SHRI MP和LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明它们形成于早白垩世(130~132Ma)。该类岩石具有较高的MgO含量(质量分数为1·46%~9·76%)、高的Mg#值(0·46~0·68)和高的Sr/Y值(主体介于30~52之间,个别高达410)。这些特征类似于由俯冲大洋板片部分熔融形成的adakitic岩石。然而,它们所表现出来的相对较高的87Sr/86Sr初始比值(0·7051~0·7077)和较低的εNd(t)值(-4·43~-15·92)则反映岩浆形成或演化过程中应有陆壳物质的参与。徐淮地区该类岩石中榴辉岩类捕虏体和石榴石捕虏晶的存在和鲁西辉石闪长岩中众多地幔橄榄岩捕虏体的发现,以及这些捕虏体中普遍发育富硅质交代作用,由此可以判定该类岩浆应起源于拆沉下部大陆地壳的部分熔融及其在上升过程中与地幔橄榄岩的反应,石榴石作为残留相。华北克拉通东部早白垩世adakitic岩石的存在以及榴辉岩类捕虏体的年代学表明,中生代早期曾存在一次重要的陆壳加厚过程,之后相继出现的加厚岩石圈的拆沉应是中生代岩石圈减薄的主导机制。     

内蒙古林西早中生代O型高镁埃达克质安山岩的发现及其意义

对内蒙古林西地区火山岩样品的地球化学研究表明,其具有大洋型(O型)高镁埃达克质安山岩的地球化学特征[w(SiO2)=57.89%～63.97%、w(Al2O3)=15.39%～16.17%、w(Na2O)/w(K2O)=1.5～2.2(除一个为0.9)、A/CNK=0.83～0.97、Mg#=49～64、w(Cr)=91～209μg/g、w(Ni)=52.2～111.4μg/g、w(Sr)=551～1018μg/g、w(Yb)=1.18～1.71μg/g、w(Y)=12.6～17.7μg/g、δ(Eu)=0.86～0.94]。利用LA-ICP-MS对其锆石进行了U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为(244±2)Ma(MSWD=0.36)。此时,区域内古亚洲洋已闭合,综合地球化学特征和区域地质环境说明,林西高镁埃达克质安山岩是由残余洋壳部分熔融并随后与地幔橄榄岩相互作用形成的。内蒙古林西早中生代高镁埃达克质安山岩的产出表明,洋壳来源的埃达克岩(O型埃达克岩)不仅可以随俯冲同时产生,而且也可以在非俯冲环境下由保存在古俯冲带地幔中的残余洋壳部分熔融产生。     

鲁西中生代幔枝构造及其金矿化

文章在收集岩石学、岩石化学、同位素地质学、构造地质学和地球物理学等资料的基础上，采用多学科相结合、相互验证和综合分析的方法，论述了鲁西中生代地质特征和金矿床形成的关系。研究表明：鲁西地区中生代为典型的幔枝构造，它是华北地幔亚热柱的次级构造单元。鲁西幔枝构造由核部岩浆-变质杂岩、外围盖层拆离滑脱层和上叠构造断陷-火山盆地3个单元组成。在上叠构造断陷-火山盆地单元内，广泛分布幔源岩浆岩，包括中基性到碱性的侵入岩、富钾火山岩和煌斑岩；同时，由于幔枝构造的上隆，形成了与之相配套的放射状和环状断裂体系。结合前人中生代岩浆活动的年龄数据，提出了鲁西中生代幔枝构造的活动经历了早侏罗世和早白垩世2个高潮期。按照构造控矿的特征，鲁西幔枝构造中的金矿床可分为韧性剪切带型和外围拆离滑脱层型两种。     

鲁西纯橄岩捕虏体中富硅质熔（流）体的交代作用：对中生代岩石圈地幔减薄的意义

鲁西中生代辉长-闪长质岩石中纯橄岩捕虏体的岩石学、矿物化学及微量元素地球化学研究表明,纯橄岩捕虏体代表了古老岩石圈地幔的残留;地幔纯橄岩捕虏体中存在两种类型的交代作用,一是以填隙型金云母为代表的早期富含CO_2和H_2O的不活动流体的交代作用;二是以斜方辉石交代脉和网络状斜方辉石为代表的晚期富硅质熔(流)体的交代作用。后者代表了起源于软流圈的富硅质熔(流)体对古老岩石圈地幔的一种化学侵蚀。这对认识华北地块东部中生代岩石圈地幔的性质以及岩石圈减薄机制具有重要意义。     

鲁西济南辉长岩的形成时代:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年证据

采自济南药山、鹊山、华山和匡山辉长岩中锆石的阴极发光图像显示出自形-半自形的晶形和均匀条带状吸收的特征,锆石的Th/U比值介于0.44～1.46之间,表明它们具有岩浆成因特征.本文对药山、鹊山和华山辉长岩中30粒锆石以及匡山辉长岩中11粒锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb年龄测定,结果表明30个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在124～142Ma之间,其加权平均值为130.8±1.5Ma,11个测定点的206Pb/238U加权平均值为127±2Ma,表明岩体的侵位结晶年龄为早白垩世.华北克拉通东部早白垩世济南辉长岩和同时代花岗质岩石的存在代表了双峰式岩浆作用的特征,进而反映了强烈伸展环境的地球动力学背景.     

东北地区嫩江东北部早古生代闪长岩的成因探讨:锆石U-Pb年代学和地球化学证据

东北兴安地块与松嫩地块的拼贴演化历史一直存在较大争议,而早古生代岩浆记录的发现无疑对该问题的解决具有重要意义。笔者在黑龙江省嫩江依克特地区识别出了早古生代闪长岩体,其LAICP-MS锆石U-Pb年龄为(435.3±1.1)Ma,该闪长岩体的SiO_2质量分数为55.01%~61.82%,全碱(Na_2O+K_2O)质量分数为4.55%~6.94%,Na_2O/K_2O值变化(2.01~48.60)较大,Al_2O_3质量分数为14.97%~16.67%,具有中等程度的K_2O(0.10%~2.12%)、TiO_2(0.99%~1.42%)和P_2O_5(0.33%~0.49%)以及低的TFeO/MgO(0.51~0.96)值,属于中钾钙碱性系列。其A/CNK值为0.78~1.35,A/NK值为1.63~2.21,大体符合I型花岗岩特点。依克特闪长岩的稀土总量较高(w(ΣREE)=227.02×10-6~289.17×10-6),轻重稀土分异明显[(La/Yb)_N=9.86~13.93],并具有弱的铕异常(Eu/Eu*=0.88~1.02);具有明显高场强元素(Nb和Ti)亏损的特征。上述特征表明,岩浆源区为受俯冲流体交代地幔楔的部分熔融。结合区域资料,本文认为依克特闪长岩体形成于活动大陆边缘环境,与嫩江-黑河洋的洋壳持续俯冲相关。     

鲁西地块中生代构造格局及其形成背景

结合近几年来鲁西地区1∶5万区域地质调查等成果,重点论述了鲁西地区中生代构造特征与盆地原型。提出中生代构造层次总体在垂向上可分为三个主要构造层,分别称为上部、中部和下部,并分别被中—下侏罗统、上侏罗统—下白垩统和上白垩统角度不整合覆盖,所以,相应地可将鲁西地块的中生代构造变形分为三个阶段:印支期、燕山中期和燕山晚期;平面上变形样式总体表现为三种构造样式,即:1印支期的近东西走向的宽缓—紧闭褶皱及逆冲构造;2燕山中期的北北东或南北走向的厢状褶皱—坡坪式逆冲系统;3燕山晚期的北东走向的冲断—走滑断裂带。但是,鲁西地区燕山期的构造变形特征和原型盆地有所变化,这种变化是基底构造格局及构造变形在空间上差异叠合的结果。综合研究表明,鲁西地块及邻区燕山期构造是在西太平洋大陆边缘弧的挤压构造背景下,陆内壳下拆沉和壳内挤出—逃逸构造的综合动力作用下形成的。     

鲁西费县中生代玄武岩及幔源捕掳晶的矿物化学：对岩石圈地幔性质的制约

鲁西费县中生代玄武岩形成于119Ma，为碱性玄武岩。该玄武岩中含有丰富的幔源橄榄石、斜方辉石和单斜辉石捕掳晶。橄榄石捕掳晶具有环状裂纹，其Mg^#值介于90．0～93．0之间，平均为91．5；斜方辉石和单斜辉石捕掳晶具有特征的反应边，斜方辉石的Mg^#值介于88．0～93．5之间，平均为90．4；单斜辉石的Mg^#值介于86．0～91．7之间，平均为88．4。捕掳晶的矿物化学类似于中国东部新生代玄武岩中地幔橄榄岩的矿物成分特征，这暗示捕掳晶应为寄主岩浆上升过程中捕获的地幔橄榄岩物质，并且反映了新增生的岩石圈地幔特征。费县玄武岩的岩石地球化学显示其具有地幔原生岩浆的特征，其高，Isr、低εNd(t)和亏损高场强元素等特征应与断离的俯冲板片(苏鲁造山带中的榴辉岩)与软流圈物质的混熔有关。     

山东中生代火山岩年代学研究

山东中生代火山岩年代学研究与中国东部许多重大地质问题有直接联系.本次在胶莱盆地标准剖面系统采集了青山群各组的火山岩样品,在安丘大盛群标准剖面采集田家楼组火山岩样品,同时还采集了淄博、蒙阴、莒县等地火山岩样品,进行K-Ar法年龄测定,获得青山群火山岩年龄大致在118-93Ma之间,对应于白垩纪中上部.其中,后夼组始于约117Ma,属于阿普特阶;八亩地组109～103Ma,属于阿尔布阶;石前庄组103.7～93.3Ma,位于阿尔布阶上部至赛诺曼阶,其底部与八亩地组顶部相当,可能两个组之间没有明显的间断;方戈庄组始于93.3Ma,属于上白垩统的土仑阶.鲁东莱阳盆地的八亩地组和鲁西蒙阴八亩地组火山岩年龄基本一致,说明鲁东和鲁西尽管有岩性差异,但同层位火山岩的喷发时间大致相同.大盛群田家楼组下部火山岩年龄95Ma,与石前庄组上部层位相当,说明大盛群与青山群为交叉对应关系.淄博群坊子组中的火山岩年龄120.1Ma和105.7Ma,山东可能不存在侏罗纪火山岩.     

鲁西下常庄磁铁角闪岩岩体中锆石U-Pb年代学及其地质意义

鲁西地区下常庄岩体是由新发现的一种岩石类型—磁铁角闪岩组成。磁铁角闪岩主要由角闪石(40%~45%)、磁铁矿(35%~45%)、斜长石(10%~15%)和次要的单斜辉石及副矿物锆石、磷灰石组成。该岩体中锆石的阴极发光图像显示出锆石大多数呈自形半自形的晶形,具有典型的岩浆生长环带,其Th/U均大于0.25,表明具有岩浆成因。对锆石进行的LA-ICP-MSU-Pb定年结果表明,多数锆石构成了上交点为(2396±110)Ma、下交点为(264±170)Ma的不一致年龄线。(242±10)Ma代表了该岩体的侵位结晶年龄;(476±62)Ma与华北克拉通东部古生代金伯利岩的形成时代相吻合;(758±28)Ma所代表的岩浆事件与扬子克拉通及其与华北克拉通相接触部位出现的新元古代岩浆事件相一致;(1855±8)Ma、(2014±8)Ma和(2394±9)Ma年龄则代表了华北克拉通基底物质的存在。