冀东地区始太古代早期—冥古宙锆石发现

内容提要:最古老大陆地壳的形成、组成和演化是阐释地球壳幔物质分异、构造演化的逻辑起点.由于长期地质作用改造,地球上保存的古老陆壳物质十分稀少,寻找和研究都极具挑战性.在冀东卢龙喇叭山地区,早期研究发现含有大量3.4～3.8 Ga碎屑锆石的铬云母石英岩,岩石特征和碎屑锆石年龄分布与迁安黄柏峪地区的铬云母石英岩十分类似.本...     

华北克拉通胶东地区～2.7Ga TTG岩石的成因及地质意义

胶东是华北克拉通保存~2.7Ga岩石的主要地区之一。通过地质调查和锆石SHRIMP测年,我们在胶东5个地方识别出2.7Ga的岩石,这些岩石包括片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩以及片麻状高硅奥长花岗岩。SHRIMP测年结果显示,除样品QX12126外,其他样品中的锆石大多具有清晰的岩浆环带,207Pb/206Pb加权平均年龄为2718~2743Ma,指示这些样品的原岩结晶年龄为~2.7Ga。样品QX12126中锆石大多遭受后期改造,核部获得的最老的207Pb/206Pb年龄(2710±11Ma)应最接近原岩的结晶年龄。根据地球化学结果,胶东~2.7Ga岩石可以分为两组。组1以高的(La/Yb)N、Sr/Y,低的Yb、Y为特征,并表现出无Eu异常或正Eu异常;组2则具有低的(La/Yb)N和Sr/Y,高Yb、Y的特征,并具有负的Eu异常。这些地球化学特征指示组1可能来自以榴辉岩或斜长石很少的石榴角闪岩为残留的源区,而组2源区残留可能为几乎不含石榴石的角闪岩。结合放射性同位素数据,我们认为组1可能起源于加厚的中太古代玄武质下地壳,榴辉岩下地壳发生拆沉作用,上涌的热的软流圈加热浅部残留的地壳物质,形成高HREE(组2)的TTG岩石。胶东与霍邱地区新太古代早期岩石成因、更早期地质记录存在相似性,两者可能为同一古老陆块。出露~2.7Ga岩石的地区在华北分布分散,不同地区~2.7Ga岩石的成因可能存在差异,在探讨华北克拉通新太古代早期构造演化过程时应充分考虑这些因素。     

冀东古元古代基性岩墙群的年龄及地球化学:～2.1Ga伸展及～1.8Ga变质

以往华北克拉通早前寒武纪地质的研究主要集中于东、西部陆块的2.5Ga事件及中部带的2.2~2.0Ga、1.95~1.8Ga事件的研究,最近通过工作发现东部陆块内部亦有~2.1Ga、~1.8Ga事件的记录。我们通过对冀东石门变质基性岩墙群进行离子探针锆石U-Pb测年和地球化学研究,表明基性岩墙的形成年龄为2162±27Ma,经历了1820±7.8Ma的变质作用;其围岩英云闪长质片麻岩形成于2531±14Ma,紧接着经历了2513±15Ma的麻粒岩相变质,虽与石门基性岩墙共同经历了~1.8Ga变质作用,但并没有新生的该期变质锆石记录。石门基性岩墙SiO_2含量介于50.38%~51.08%,MgO含量为4.29%~5.81%,具有较低的Mg#值(32~41),属于拉斑玄武岩类;其轻稀土略为富集,具有弱的负铕异常,富集大离子亲石元素(Rb、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有低正的εNd(t)值(1.47)和正的εHf(t)值(1.88~8.80),其Hf模式年龄与基性岩墙的形成年龄接近,介于2206~2338Ma,推测石门基性岩墙的玄武质岩浆来自于亏损地幔的部分熔融并经历了结晶分异和地壳混染过程,形成于陆内裂谷的构造背景。本文认为~2.1Ga的岩浆活动为华北陆块在新太古代末克拉通化后,经历的一次强烈的伸展事件,可能导致了原有基底发生了裂解。     

塔里木东南缘安南坝地区约2.5Ga花岗闪长质片麻岩的发现及岩石成因

塔里木东南缘安南坝地区新发现的花岗闪长质片麻岩主要由斜长石、碱性长石、石英、角闪石、黑云母等组成。岩石SiO_2(70%)、Al_2O_3(15%)、Na_2O(3.56%～4.15%)含量较高;MgO(0.39%～0.59%)、Fe_2O_3(0.23%～0.36%)、FeO(0.76%～1.11%)含量、K_2O/Na_2O值(0.64～0.81)及Mg#值(19～27)均较低。花岗闪长质片麻岩稀土元素总量低(∑REE=28.81×10~(-6)～68.51×10~(-6)),(La/Yb)N=(46.27～98.27),轻、重稀土元素分异明显,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线表现为右倾型,Eu(δEu=1.57～2.00)呈明显的正异常。岩石Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素含量较高,Nb、Ta等高场强元素及Cr、Ni等相容元素含量较低。地球化学特征显示,该花岗闪长质片麻岩具有高铝型TTG和低重稀土元素系列TTG的地球化学特征。研究表明,阿克塞县安南坝地区花岗闪长质片麻岩可能是在榴辉岩相压力条件下,由加厚的玄武质下地壳部分熔融形成,源区残留相主要为石榴子石、金红石(少量)及角闪石。LA-ICP-MS锆石U-Pb上交点年龄为2555±11Ma,代表了花岗闪长质片麻岩的成岩时代,说明新太古代晚期是塔里木东南缘重要的陆壳增生期。此外,岩石中还获得了约2.44Ga、约1.96Ga的变质年龄,表明塔里木东南缘基底岩石在古元古代经历了2期构造-热事件的叠加改造。     

冀东地区新太古代晚期的岩浆事件与地壳增生:来自岩石地球化学和锆石年龄及Hf同位素的制约

在华北克拉通东部冀东的遵化-迁西-迁安地区广泛分布有新太古代晚期的斜长角闪岩(基性火山岩)、TTG片麻岩和紫苏闪长岩/紫苏花岗岩。锆石U-Pb同位素测定表明,该区的斜长角闪岩、TTG片麻岩和紫苏闪长岩/紫苏花岗岩几乎同时形成于2529±30Ma到2555±14Ma期间。这是华北克拉通新太古代晚期一次重要的岩浆事件,并紧随有2.5Ga左右的麻粒岩相变质作用。阴极发光图像显示,TTG片麻岩和紫苏闪长岩/紫苏花岗岩中一些锆石的核部为灰黑色,具杉树叶结构或无内部结构,意味着这些锆石核部的U-Th-Pb同位素体系在变质作用期间受到了干扰或重置,因此岩浆锆石核部的207Pb/206Pb加权平均年龄通常被解释为代表岩浆事件最年轻的年龄。新太古代晚期TTG片麻岩和紫苏闪长岩/紫苏花岗岩的岩浆锆石具有正的εHf(t)值(-0.08~9.49),计算的tDM1(Hf)模式年龄介于2572~2896Ma之间,峰值年龄为2.72Ga。这表明,TTG片麻岩和紫苏闪长岩/紫苏花岗岩的母岩浆是从亏损地幔源分异出来的,且2.7Ga是研究区和华北克拉通最重要的一次地壳增生事件。地球化学和岩石成因研究表明,本区的TTG片麻岩和紫苏闪长岩/紫苏花岗岩是由来自新生地壳基性岩石部分熔融形成的岩浆通过结晶分离形成的,其中角闪石是主要的分离相矿物。地幔柱模式更有利于解释本区TTG片麻岩和紫苏闪长岩/紫苏花岗岩的成因以及冀东地区的许多其他地质特征。     

冀东杏山BIF铁矿形成时代及成因探讨

杏山BIF型铁矿位于冀东曹庄一带,矿体赋存于太古界三屯营组变质岩系中。矿石多为条纹-条带状构造,其围岩和夹层以斜长角闪岩为主,兼具少量黑云石英片岩和黑云钾长片麻岩。对BIF铁矿进行的地球化学分析表明,条带状铁矿石富集重稀土((La/Yb)*PAAS平均0.46),Eu正异常(Eu/Eu*PAAS平均2.19)、La正异常(La/LaPAAS平均2.14)和Y的正异常(Y/Y*PAAS平均1.85)明显,加之高的Y/Ho值(平均46.81),说明成矿物质来源于海底高温热液与周围海水的混合溶液;无Ce的负异常说明BIF形成于低氧逸度环境;BIF显示较低的Al2O3和TiO 2含量,且二者缺乏相关性,说明在BIF沉淀过程中几乎没有陆源碎屑物的加入。对矿体围岩斜长角闪岩、黑云石英片岩及黑云钾长片麻岩的原岩恢复,表明斜长角闪岩的原岩为玄武岩-安山质玄武岩,黑云石英片岩及黑云钾长片麻岩的原岩可能为泥质碎屑岩。元素地球化学分析表明,黑云钾长片麻岩具有较低的总稀土含量(59.46×10-6~66.99×10-6)、不明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.77~0.91)、略微的Th和U富集、无Nb和Ta的亏损;而黑云石英片岩具有较高的稀土总量(168.7×10-6~171.0×10-6)、强烈的轻稀土富集((La/Yb)N=6.81~7.07)和较弱的Eu负异常(Eu/Eu*=0.64~0.68),两者不一致的地球化学特征说明他们具有不同的物质来源。斜长角闪岩与N-MORB具有相似的特征,如富集大离子亲石元素(LILEs),亏损Th和U、Nb、Ta、Ti、Zr和Hf等无明显亏损。综合分析表明斜长角闪岩的母岩浆来源于尖晶石二辉橄榄岩30%的部分熔融,且其母岩浆在分异结晶过程中可能受到陆壳物质的混染。对矿体夹层斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明其原岩形成于2859±22Ma至2491±13Ma之间,最有可能形成于新太古代晚期,这间接约束了杏山BIF型铁矿的形成时代,暗示着迁西岩群主体可能仍形成于新太古代晚期。而2859±22Ma的捕掳锆石年龄反映杏山-曹庄地区可能存在有中太古代表壳岩。     

冀东下营坊地区晚古生代富碱侵入岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及其地质意义

富碱侵入岩具有重要的地质和矿产意义,倍受学者关注。冀东地区晚古生代钙碱性岩浆岩十分发育,而碱性岩少见,笔者首次在冀东下营坊地区识别出一批与金(铜铅锌银)多金属矿化有关的晚古生代中晚期的富碱侵入岩体。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得下营坊地区三处富碱侵入岩的侵位年龄分别为300.0±1.5Ma、299.3±2.1Ma、300.0±2.0Ma,侵位时间显示这些岩浆岩均为晚石炭世末—早二叠世的产物。岩石地球化学特征显示富碱(K2O+Na2O8%),稀土元素含量较高,并强烈富集轻稀土,指示其具有富碱侵入岩的基本特征。下营坊富碱侵入岩富集大离子亲石元素,高La/Yb比,较高的La/Sm比值且变化范围大(5),低Y,Eu异常不明显等特点,表明其源区可能与富集地幔有关,并可能受到俯冲板片脱水所释放流(熔)体的影响,在岩浆的侵位过程中可能受到地壳物质的混染。由成岩时代结合区域构造演化历史推断,该地区富碱侵入岩很可能与古生代期间古亚洲洋板块向华北板块俯冲有关,并形成于由俯冲板块后撤的伸展环境。     

阿尔金北缘新太古代TTG片麻岩的成因及其构造意义

塔里木克拉通前寒武纪构造演化,特别是早前寒武纪构造演化一直是地质学家讨论的焦点。本文通过对阿尔金北缘新太古代TTG片麻岩进行详细的野外调查、岩相学观察、地球化学分析以及锆石SHRIMP U-Pb定年来揭示该岩石的成因以及探讨塔里木克拉通早前寒武纪构造演化。锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示阿尔金北缘TTG片麻岩的形成年龄为2740±19Ma,而后经历了新太古代(2494±53Ma)混合岩化作用和古元古代(1962±78Ma)麻粒岩相变质作用。阿尔金北缘英云闪长质片麻岩显示低的MgO含量(1.33%~3.08%)和Mg^#(37~52),具有高Sr(469×10^-6~764×10^-6)含量、低Y(4.72×10^-6~13.5×10^-6)和Yb(0.37×10^-6~0.99×10^-6)含量的特点,它们的Sr/Y比值可达到41~99。岩石的这些特征与基性下地壳部分熔融形成的TTG相同。并且,该新太古代TTG片麻岩还具有正的ε_Nd(t)值(0.2~3.6)、高的Nd同位素初始值(0.509088~0.509260)和古太古代两阶段模式年龄(3.62~3.70Ga)。因此,阿尔金北缘新太古代TTG片麻岩可能来源于基性下地壳部分熔融,并且岩浆源区有石榴石、角闪石和金红石的残留。综合前人的研究成果,对比相邻区域TTG的形成时代,变质事件的记录以及太古宙地壳增生差异都指示阿尔金北缘和敦煌-库鲁塔格地区可能来源于不同的大陆块体。

     

冀东昌黎地区碱性花岗岩年代学和地球化学特征及其地质意义

冀东昌黎地区碱性花岗岩体位于华北克拉通东部,本文对该岩体开展了地质、年代学、岩相学和全岩地球化学特征研究,据此初步探讨其成因.昌黎花岗岩以碱性长石(如钾长石)和石英为特征,含有霓辉石、角闪石等碱性暗色矿物,并且具有富硅(SiO2> 71 wt%)、富碱(Na2O+K2O=10.6%~11.0%)、富钠(Na2O/K2O>1),相对低铝(Al2O3=14.50%~14.96%)的碱性花岗岩特征.锆石LA-ICPMS U-Pb定年结果显示,昌黎碱性花岗岩形成于约2 500 Ma,为华北克拉通新太古代-古元古代大规模岩浆事件的产物.昌黎碱性花岗岩全岩地球化学特征显示其明显亏损重稀土元素,具有Eu正异常,相对高的Sr、Ba和Sr/Y比值以及低的Y和Yb含量,暗示昌黎碱性花岗岩来源于下地壳的部分熔融,熔融压力>15 kbar,源区残留矿物为石榴子石.综合分析显示,昌黎碱性花岗岩的形成可能与区域性伸展构造有关,为深部地幔物质底侵形成的新生地壳部分熔融的产物.     

河北赞皇杂岩中2.7Ga TTG片麻岩的厘定及其地质意义

本文对赞皇杂岩中的条带状TTG片麻岩样品进行了岩石化学、锆石U-Pb年龄和锆石Hf同位素研究。其中ZH39-1和ZH39-2的岩性为英云闪长质片麻岩,TZ50-1和TZ50-2为奥长花岗质片麻岩。对岩浆锆石的定年结果显示英云闪长质片麻岩ZH39-1具有2702±13Ma的结晶年龄,奥长花岗质片麻岩TZ50-2具有2690±10Ma的结晶年龄。同时这2个样品均具有新太古代晚期的变质年龄记录,说明岩石受到了新太古代晚期构造-热事件的影响。该片麻岩主量元素均具有高硅(66.4%～74.3%)、高铝(14.0%～15.9%)、富钠(4.13%～5.20%)、贫钾(1.17%～2.54%)和MgO(0.68%～2.12%)、具有低K_2O/Na_2O比值(0.25～0.62)的特征,Mg~#在43.0～47.4之间。微量元素具有富集Ba、Sr、Zr、Hf和Th,亏损Nb、Nd、Ti的特征,稀土元素具有总含量较低为47.6×10~(-6)～120×10~(-6),(La/Yb)_N为16.4～56.5,Eu无异常或较强正异常,这些特征同太古宙高铝TTG岩系一致。英云闪长质片麻岩样品ZH39-1中绝大多数锆石具有ε_(Hf)(t)正值,变化范围是1.52～5.59,该样品锆石两阶段Hf模式年龄为2874Ma,显示新生地壳来自于亏损地幔。在赞皇杂岩不同地点再次发现～2.7Ga的TTG岩石,证明该地区在中太古代晚期和新太古代早期存在大规模陆壳增生事件。     

Geochemistry and SHRIMP U‐Pb Zircon Dating of Mafic Rocks North of Zunhua City,Eastern Hebei,North China Craton: Paleoproterozoic Gabbro rather than Neoarchean Ophiolite

Abundant mafic-ultramafic blocks and dikes occur in the area north of Zunhua City, eastern Hebei Province, and were previously suggested to be part of a late Archean ophiolitic assemblage. We employed SHRIMP zircon dating and a geochemical study on these mafic and surrounding rocks to test the ophiolite hypothesis. The SHRIMP data suggest that three metagabbro samples were metamorphosed at ～1.8 Ga. Numerous ～2.5 Ga zircons display strong oscillatory zoning, characteristic of zircons from granitoid rocks but not from gabbro, so we suggest that these are xenocrystic grains. The age of these xenocrystic zircons and their metamorpbic rims suggests that these mafic blocks formed in Paleoproterozoic. The surrounding gneiss of intermediate composition also contains 2.5 Ga zircons with oscillatory zoning and 1.8 Ga metamorphic rims. Fractionated REE patterns and Nb, Ta, Zr, Hf negative anomalies to variable extent were observed in the mafic blocks and surrounding rocks, also supporting a significant difference in the chemistry of ophiolitic rocks. Our data suggest that many mafic blocks in northern Zunhua are not part of a late Archean ophiolite complex but part of a tectonically dismembered Paleoproterozoic intrusive gabbro complex. This study shows that late Paleoproterozoic metamorphism occurred in the western part of eastern Hebei Province.     

华北克拉通鲁西地区早前寒武纪表壳岩系重新划分和BIF形成时代

鲁西花岗-绿岩带是华北克拉通早前寒武纪变质基底典型代表.表壳岩系包括泰山岩群、孟家屯岩组和济宁岩群.其中,泰山岩群是鲁西地区规模最大的表壳岩系,曾认为形成于新太古代早期,而济宁岩群曾认为形成于古元古代.根据野外地质和表壳岩系及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb定年,本文对表壳岩系形成时代进行了重新划分.1)新太古代早期(2.70～2.75Ga)表壳岩系,包括原泰山岩群的雁翎关岩组和柳行岩组下段的大部分及孟家屯岩组.2)新太古代晚期(2.525～2.56Ga)表壳岩系,包括原泰山岩群的山草峪岩组、柳行岩组上段和下段的一部分及济宁岩群.它们在岩石组合、变质变形等方面存在明显区别,BIF形成于新太古代晚期.这是华北克拉通迄今唯一分辨出新太古代早期和晚期表壳岩系的地区.     

华北克拉通早前寒武纪条带状铁建造形成时代——SHRIMP锆石U Pb定年

华北克拉通是我国早前寒武纪条带状铁建造(BIF)最重要的分布区。近年来大量锆石定年研究表明,华北克拉通BIF形成于始太古代到古元古代早期,但主要为新太古代晚期(2.50～2.55Ga)。最重要的BIF分布于华北克拉通东部的鞍本、冀东和鲁西地区,沉积环境相对稳定是大规模BIF形成的重要条件。华北克拉通新太古代晚期BIF形成的构造环境还不十分清楚,但可能为岛弧构造环境。BIF明显的时代专属性是地质和大气演化的结果。     

Early Cretaceous gabbroic rocks from the Taihang Mountains: Implications for a paleosubduction-related lithospheric mantle beneath the central North China Craton

SHRIMP zircon U–Pb ages and geochemical and Sr–Nd–Pb isotopic data are presented for the gabbroic intrusive from the southern Taihang Mountains to characterize the nature of the Mesozoic lithospheric mantle beneath the central North China Craton (NCC). The gabbroic rocks emplaced at 125 Ma and are composed of plagioclase (40–50%), amphibole (20–30%), clinopyroxene (10–15%), olivine (5–10%) and biotite (5–7%). Olivines have high MgO (Fo = 78–85) and NiO content. Clinopyroxenes are high in MgO and CaO with the dominant ones having the formula of En_42–46Wo_41–50Fs_8–13. Plagioclases are dominantly andesine–labradorite (An = 46–78%) and have normal zonation from bytownite in the core to andesine in the rim. Amphiboles are mainly magnesio and actinolitic hornblende, distinct from those in the Precambrian high-pressure granulites of the NCC. These gabbroic rocks are characterized by high MgO (9.0–11.04%) and SiO₂ (52.66–55.52%), and low Al₂O₃, FeOt and TiO₂, and could be classified as high-mg basaltic andesites. They are enriched in LILEs and LREEs, depleted in HFSEs and HREEs, and exhibit (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.70492–0.70539, ε_Nd(t) = − 12.47–15.07, (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i = 16.63–17.10, Δ8/4 = 70.1–107.2 and Δ7/4 = − 2.1 to − 9.4, i.e., an EMI-like isotopic signatures. Such geochemical features indicate that these early Cretaceous gabbroic rocks were originated from a refractory pyroxenitic veined-plus-peridotite source previously modified by an SiO₂-rich melt that may have been derived from Paleoproterozoic subducted crustal materials. Late Mesozoic lithospheric extension might have induced the melting of the metasomatised lithospheric mantle in response to the upwelling of the asthenosphere to generate these gabbroic rocks in the southern Taihang Mountains.     

Paleo- to Eoarchean crustal evolution in eastern Hebei,North China Craton: New evidence from SHRIMP U–Pb dating and in-situ Hf isotopic study of detrital zircons from paragneisses

In the Caozhuang complex in eastern Hebei, North China Craton, the Paleo- to Eoarchean crustal evolution was earlier revealed by the preservation of detrital zircon grains older than (or as old as) 3.8 Ga in fuchsite-quartzite. In order to test if the Eoarchean antiquity is also preserved in rocks other than the fuchsite quartzite, we collected two paragneisses, a hornblende gneiss and a garnet–biotite gneiss, from Huangbaiyu village and dated their detrital zircon grains. The zircon dating of the hornblende gneiss yielded concordant ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages ranging from 3684 to 3354 Ma. However, an older date of 3782 Ma with 18% discordancy was also obtained. Detrital zircon grains from the garnet–biotite gneiss gave a similar ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb age range, from 3838 to 3342 Ma. The metamorphic domains of the zircon grains from both samples, including the strongly recrystallized cores and rims, recorded an overprinting metamorphism at ca. 2.5 Ga, which correlates with the most widespread tectono-thermal event in the North China Craton. In situ zircon Hf-isotope analyses on the dated zircon grains yielded a wide range of model ages (T_DM1) from 4.0 to 3.3 Ga with corresponding ε_Hf(T) from −36.0 to +4.8. This suggests that the evolution of the crustal segment in this area has involved multiple phases of juvenile crustal addition as well as recycling of older crustal rocks. The new geochronological results imply the presence of a significant amount of Eoarchean crustal fragments in the eastern Hebei area. The sedimentary protoliths of the paragneisses and other high-grade metamorphic rocks in the Caozhuang complex were probably deposited between 3.4 and 2.5 Ga.     

冀东新太古代晚期界岭口闪长岩成因:U-Pb-Nd-Hf-O同位素研究

本文报道了华北克拉通东部冀东地区界岭口闪长岩及其中基性岩包体的锆石定年结果和地球化学组成。界岭口闪长岩是华北克拉通规模最大的太古宙闪长质侵入体,总面积约650km2。界岭口闪长岩由闪长岩和石英闪长岩组成,两者渐变过渡。在界岭口闪长岩中存在基性岩包体,包括辉绿岩、细粒辉长岩和辉长岩,一些基性岩包体边部存在冷凝边。石英闪长岩和细粒辉长岩包体的岩浆锆石年龄分别为2533±5Ma和2534±8Ma。闪长岩和石英闪长岩元素组成类似(13个样品),主要区别是后者SiO_2相对较高一些。它们稀土总量较高(TREE=93. 0×10~(-6)~234. 2×10~(-6)),轻重稀土分异程度不强((La/Yb)N=10. 4～23. 9),无明显铕异常(Eu/Eu*=0. 80～1. 05)。在MORB标准化的微量元素图解上,大离子亲石元素相对富集,高场强元素相对亏损。全岩εNd(t)和tDM1(Nd)分别为-1. 20～2. 13和2. 73～2. 95Ga(7个样品),岩浆锆石εHf(t)和tDM1(Hf)分别为1. 66～4. 37和2. 60～2. 78Ga(13个数据点),δ~(18)O值为5. 00‰～6. 83‰(13个数据点)。相对于闪长岩-石英闪长岩,基性岩包体(3个样品)的MgO和CaO含量明显增高。岩石稀土总量偏低(TREE=82. 4×10~(-6)～155. 7×10~(-6)),轻重稀土分离不强((La/Yb)N=3. 3～6. 0),出现较弱的负铕异常(Eu/Eu*=0. 71～0. 88),在MORB标准化的微量元素图解上,大离子亲石元素相对富集,高场强元素相对亏损。全岩εNd(t)和tDM1(Nd)分别为-0. 70和2. 97Ga(1个样品),岩浆锆石εHf(t)和tDM1(Hf)分别为0. 52～4. 72和2. 66～2. 82Ga(16个数据点),δ~(18)O值为4. 88‰～6. 72‰(13个数据点)。结合前人研究,可得出如下结论:1)界岭口闪长岩是基性岩浆结晶分异和陆壳物质影响双重作用的产物,而陆壳物质参与可能起了更重要的作用; 2)界岭口闪长岩形成于新太古代晚期总体上仍处于挤压的岛弧构造环境; 3)在华北克拉通,至少一部分具有中太古代晚期-新太古代早期Nd-Hf模式年龄的新太古代晚期TTG岩石形成与新太古代晚期富集地幔添加有关或是新太古代晚期亏损地幔添加与陆壳物质影响共同作用的结果。     

冀东双山子群变质火山岩的地球化学、锆石U-Pb年代学及其对岩石成因和构造背景的制约

冀东双山子群是一套出露于青龙县东部变质程度较低的火山沉积地层,其中火山岩地层主要由变质玄武岩、安山岩和英安岩-流纹岩组成。全岩地球化学分析表明变玄武岩呈现拉斑玄武岩的地球化学特征,起源于尖晶石二辉橄榄岩12%~25%的部分熔融,变质安山岩与变质英安岩-流纹岩形成于弧下地幔部分熔融,该熔体受到地壳物质混染。LA-ICPMS锆石U-Pb定年表明本群变质安山岩形成于2514±16Ma,而变质流纹岩形成于2522±8Ma,二者均受到~2450和~2300Ma的后期热事件扰动。结合本群变质火山岩的岩石组合、地球化学特征和岩石成因,该套岩石可能形成于活动大陆边缘弧相关构造背景。     

冀东地区早侏罗世岩浆岩成因及其意义

冀东地区位于华北克拉通东部,区内中生代岩浆活动强烈,形成了大量不同时代的侵入岩,成为研究华北克拉通破坏过程的重要研究对象。本文在冀东青龙地区对蛇盘兔花岗岩和龙须门闪长岩进行了锆石离子探针定年,分别获得了1920±24Ma和1905±13Ma的年龄,结合前人在冀东其它地区获得的190～199Ma的不同岩体的锆石年龄,表明冀东地区早侏罗世是一重要的岩浆作用时期。青龙地区的早侏罗世岩浆岩由经历了不同程度结晶分异的中-酸性岩组成,它们的锆石ε_(Hf)(t)明显高于华北古老下地壳的范围,说明可能并不是完全由古老下地壳重熔产生。另一方面,蛇盘兔花岗岩和龙须门闪长岩的锆石ε_(Hf)(t)均具有较小的变化范围,结合它们极低的Cr、Ni含量,可以排除壳幔岩浆的直接混合。鉴于该地区在三叠纪岩浆岩中存在亏损地幔物质的加入,推测冀东青龙地区早侏罗世岩浆岩可能来源于三叠纪底侵作用形成的新生地壳与古老地壳的混合源区的部分熔融。