华北克拉通基性岩墙成因模式：来自锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素证据

本研究共涉及来自太行山和郯庐断裂岩浆带的12组基性岩墙群,岩墙群具体出露于河北省、山西省、山东省和安徽省。研究中给出了新的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素基性岩墙测试数据。基性岩墙形成于128.1±1.2Ma与115.0±0.8Ma之间,且具有典型的辉绿结构。另外,基性岩墙富集轻稀土元素（LREE）、个别大离子亲石元素（如,Rb、Ba、Sr）、Pb和Th,亏损Nb、Ta和Ti,具有高的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值（0.7056~0.7105）,负的ε_Nd（t）（-15.5~-12.4）、相对一致的初始Pb同位素比值（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=16.45~16.49、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.44~15.51、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=36.49~36.53）及较大的Nd模式年龄（t_DM2^Nd=1.82~2.69Ga）。研究结果表明,基性岩墙来自石榴石二辉橄榄岩地幔源区（类似EM1）一定程度的（1.0%~5.0%）部分熔融,岩浆侵位前经历了橄榄石、单斜辉石和角闪石的分离结晶作用,同时受到少量地壳混染的影响。目前,关于华北克拉通破坏和中生代岩浆作用的成因已有较多可能模式,本研究基性岩墙成因的新模式：古太平洋板块与华北克拉通的持续碰撞,导致华北克拉通岩石圈（地幔和地壳）加厚,并发生可能的榴辉岩化,并在一定时间发生拆沉作用。在新模式的制约下,导致了研究区中生代基性岩墙的产生和侵位。     

华北克拉通山西省晚石炭世基性岩墙成因：锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd同位素证据

作为岩石圈伸展拉张背景侵位的特征岩石,基性岩墙群（煌斑岩、辉绿岩和辉绿玢岩等）地质和地球化学研究日益受到地质研究者的关注。研究显示,基性岩墙在全球范围主要分布在美国、加拿大、巴西、澳大利亚和中国等地区,且年代格架主要集中在前寒武纪时期（2.4Ga、2.1Ga、1.8Ga、1.4Ga、1.0Ga）。目前,国内中生代以来基性岩墙群主要出露于华北克拉通、华南、西藏和塔里木盆地。本研究基性岩墙来自山西省大同附近,对于该套岩墙,本文给出了锆石U-Pb定年、地球化学和Sr-Nd同位素证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为293Ma,岩石具有变化较小的主元素变化特征（SiO₂=50.78%~51.35%,TiO₂=2.16%~2.32%,Al₂O₃=14.53%~15.08%,Fe₂O₃=12.42%~12.66%,MnO=0.13%~0.16%,MgO=5.14%~5.35%,CaO=7.93%~8.25%,Na₂O=3.52%~3.78%,K₂O=1.01%~1.14%和P₂O₅=0.24%~0.36%）。另外,基性岩墙富集轻稀土元素、大离子侵石元素（Ba,K和Sr）和高场强元素（Nb,Ta和Zr）,亏损Th、Pb和Ti。同时,基性岩墙具有相对一致的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i比值（0.70422~0.70423）,正的ε_Nd（t）值（5.8~6.1）和变化较小的Nd模式年龄（t_DM1=0.67~0.72Ga,t_DM2=0.57~0.59Ga）。以上特征表明,基性岩墙来自亏损软流圈地幔的分布熔融作用,岩浆侵位过程中发生了橄榄石、辉石和含Ti相矿物的分离结晶作用,但没有受到地壳物质的混染作用影响。基性岩墙的成因上与华北克拉通和西伯利亚板块碰撞后的拉伸作用有密切联系。     

华北克拉通东部鲁西早白垩纪基性岩墙成因:来自锆石年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素的证据（英文）

中生代基性辉绿岩墙广泛分布于华北克拉通东部山东地区。本研究给出代表性岩墙的U-Pb锆石年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据,4个代表性锆石的LA-ICP-MS年龄范围处于121.9±0.6Ma和124.3±0.5Ma之间(早白垩纪)。岩石的主量元素组成变化较小,岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如,Rb、Ba、U、K和Pb),以及亏损高场强元素(如,Nb、Ta和Ti)。另外,基性岩墙具有相对一致的(87Sr/86Sr)i比值(~0.7098),负的εNd(t)值(-14.7~-14.5)、εHf(t)值(-31.4~-26.7)和高的Hf模式年龄(tDM1=1817~2024Ma)。研究显示基性岩墙来自富集岩石圈地幔的部分熔融作用,并在上升侵位过程中经历了一定程度的地壳混染作用影响。总体研究表明,基性岩墙的成因机制与扬子克拉通与华北克拉通的碰撞有关,岩浆源区为晚中生代前受俯冲扬子地壳沉积物交代后的富集岩石圈地幔。     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题.华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区.华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究.通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论.随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题.     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。     

华北克拉通中元古代基性岩墙群形成机制及构造应力场

本文通过研究华北克拉通中部中元古代基性岩墙群的单体形态和分布规律,分析岩墙群形成的力学机制,认为这些基性岩墙群主要是基性岩浆侵位于先存的张性或张剪性破裂中而成。晋北地区和五台－太行山地区的岩墙群主要为张剪性的,吕梁山地区和中条山地区的主要为张性。根据岩墙群的分布规律、侵位方向和力学机制及其与燕辽－中条拗拉槽系之间的关系,认为华北克拉通中部中元古代的区域构造应力场是张性和张剪性构造环境,其主压应力来     

华北克拉通1.75Ga基性岩墙群特征及其研究进展

基性岩墙群是地壳伸展背景下,来自地幔的基性岩浆侵入体。华北克拉通同世界上其它克拉通一样,广泛发育前寒武纪基性岩墙群。它们在不同时代均有产生,其中1.75Ga前后的规模最大,分布范围最广,几乎遍布整个克拉通,对其进行深入研究,可以揭示华北克拉通该期构造演化过程。华北克拉通1.75Ga前后的岩墙几何形态多变,直立或近直立,走向主要为NNW向和近EW向。岩石以拉斑玄武质岩类占绝对优势(>80%),主要造岩矿物为单斜辉石和斜长石。根据岩墙走向、岩浆分异程度和岩石地球化学特征可将其分五组:低分异LT组、低分异HT组、高分异NW组、高分异EW组,以及具明显差异的高铁系列。同位素和微量元素研究显示,岩浆源区主要与富集Ⅰ型地幔(EMⅠ)、弱亏损的常规地幔(DM-PREMA)以及陆下岩石圈地幔有关。目前对华北克拉通1.75Ga基性岩墙群产出的构造环境在认识上有分歧,其中地幔柱观点和碰撞后伸展观点最为人们所关注。     

华北克拉通基性岩墙成因模式:来自锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素证据（英文）

本研究共涉及来自太行山和郯庐断裂岩浆带的12组基性岩墙群,岩墙群具体出露于河北省、山西省、山东省和安徽省。研究中给出了新的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素基性岩墙测试数据。基性岩墙形成于128.1±1.2Ma与115.0±0.8Ma之间,且具有典型的辉绿结构。另外,基性岩墙富集轻稀土元素(LREE)、个别大离子亲石元素(如,Rb、Ba、Sr)、Pb和Th,亏损Nb、Ta和Ti,具有高的初始87Sr/86Sr比值(0.7056~0.7105),负的εNd(t)(-15.5~-12.4)、相对一致的初始Pb同位素比值(206Pb/204Pb=16.45~16.49、207Pb/204Pb=15.44~15.51、208Pb/204Pb=36.49~36.53)及较大的Nd模式年龄(tNd DM2=1.82~2.69Ga)。研究结果表明,基性岩墙来自石榴石二辉橄榄岩地幔源区(类似EM1)一定程度的(1.0%~5.0%)部分熔融,岩浆侵位前经历了橄榄石、单斜辉石和角闪石的分离结晶作用,同时受到少量地壳混染的影响。目前,关于华北克拉通破坏和中生代岩浆作用的成因已有较多可能模式,本研究基性岩墙成因的新模式:古太平洋板块与华北克拉通的持续碰撞,导致华北克拉通岩石圈(地幔和地壳)加厚,并发生可能的榴辉岩化,并在一定时间发生拆沉作用。在新模式的制约下,导致了研究区中生代基性岩墙的产生和侵位。     

华北克拉通南缘碱性基性岩金刚石成因探讨——来自红外光谱的证据

我国最主要的金刚石产地均位于华北克拉通。目前在华北克拉通苏皖北部的碱性基性岩中发现大量的微粒金刚石,经确认这是一种不同于母岩为金伯利岩和钾镁煌斑岩的新类型金刚石。本文利用傅里叶可变红外光谱对这些金刚石进行测试和分析。研究结果表明,大多数金刚石中包含单原子氮(C心),少部分包含双原子氮(A心)和聚集氮(B心),其中Y心(1145～1150cm^-1)与C心伴生,指示了这些金刚石大多为天然的Ib型、Ib/IaA型和IaAB型,其中以Ib型为主。N元素是金刚石中最常见的与晶格缺陷有关的杂质。该地区出土的金刚石N的含量普遍不高,通过对其中IaAB型金刚石的计算,认为该区IaAB型金刚石在地幔中赋存时间为550Ma左右,温度在1225℃左右,相当于地下150km深度。而大量Ib型金刚石的出现,说明在金刚石的初生阶段就被带出稳定区域。导致了N元素没有发生向A心的转化。     

Geochemical and isotopic constraints on the age and origin of mafic dikes from eastern Shandong Province,eastern North China Craton

Post-orogenic mafic dikes are widespread across eastern Shandong Province, North China Craton, eastern China. We here report new U–Pb zircon ages and bulk-rock geochemical and Sr–Nd–Pb isotopic data for representative samples of these rocks. LA-ICP-MS U–Pb zircon analysis of two mafic dike samples yields consistent ages of 118.7 ± 0.25 million years and 122.4 ± 0.21 million years. These Mesozoic mafic dikes are characterized by high (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i ranging from 0.7082 to 0.7087, low ?_Nd(t) values from??17.0 to??17.5, ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb from 17.14 to 17.18, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb from 15.44 to 15.55, and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb from 37.47 to 38.20. Our results suggest that the parental magmas of these dikes were derived from an ancient, enriched lithospheric mantle source that was metasomatized by foundered lower crustal eclogitic materials prior to magma generation. The mafic dikes underwent minor fractionation during ascent and negligible crustal contamination. Combined with previous studies, these findings provide additional evidence that intense lithospheric thinning beneath eastern Shandong occurred at ～120 Ma, and that this condition was caused by the removal/foundering of the lithospheric mantle and lower crust.     

山西省早白垩纪碳酸岩元素同位素和锆石U-Pb定年研究

碳酸岩广泛出露在华北克拉通的山西省。此文中,针对研究区的碳酸岩墙,我们给出新的地球化学、Sr-Nd同位素和锆石U-Pb年龄。LA-ICP-MS锆石定年结果显示,该岩墙的侵位年龄为132.9Ma,全岩K-Ar年龄为131.3~132.6 Ma。碳酸岩墙具有非常一致的主量元素组成,富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Ba、U、Pb、Sr),以及亏损K和高场强元素(Ta、P和Ti)。另外,该岩墙具有相对一致的(87Sr/86Sr)i(0.7079~0.7083)和负的εNd(t)(-16.7~-15.2)。以上地球化学特征表明,该岩墙为大陆地壳和此大陆岩石圈地幔混合时期,受明显地壳混染的下岩石圈地幔的部分熔融作用。     

Zircon U-Pb age, geochemical, and Sr-Nd-Pb isotopic constraints on the origin of alkaline intrusions in eastern Shandong Province, China

Alkaline intrusions in the eastern Shandong Province consist of quartz monzonite and granite. U-Pb zircon ages, geochemical data, and Sr-Nd-Pb isotopic data for these rocks are reported in the present paper. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) U-Pb zircon analyses yielded consistent ages ranging from 114.3?±?0.3 to 122.3?±?0.4 Ma for six samples of the felsic rocks. The felsic rocks are characterised by a wide range of chemical compositions (SiO₂?=?55.14–77.63 wt. %, MgO?=?0.09–4.64 wt. %, Fe₂O₃?=?0.56–7.6 wt. %, CaO?=?0.40–5.2 wt. %), light rare earth elements (LREEs) and large ion lithophile elements (LILEs) (i.e., Rb, Pb, U) enrichment, as well as significant rare earth elements (HREEs) and heavy field strength (HFSEs) (Nb, Ta, P and Ti) depletion, various and high (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i ranging from 0.7066 to 0.7087, low ε _Nd (t) values from ?14.1 to ?17.1, high neodymium model ages (T_DM1?=?1.56–2.38Ga, T_DM2?=?2.02–2.25Ga), ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb?=?17.12–17.16, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb?=?15.44–15.51, and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb?=?37.55–37.72. The results suggested that these rocks were derived from an enriched crustal source. In addition, the alkaline rocks also evolved as the result of the fractionation of potassium feldspar, plagioclase, +/? ilmenite or rutile and apatite. However, the alkaline rocks were not affected by crustal contamination. Moreover, the generation of the alkaline rocks can be attributed to the structural collapse of the Sulu organic belt due to various processes.     

西藏拉萨地块北部晚白垩世晚期基性岩墙的成因:来自锆石U-Pb年代学及地球化学的制约

拉萨地块北部阿索地区新发现的晚白垩世晚期基性岩墙对于讨论班公湖-怒江洋盆闭合后的碰撞过程具有重要研究意义。本文报道了阿索地区目思基性岩墙的全岩地球化学组成和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄。研究表明,目思基性岩墙中一组最年轻锆石的U-Pb加权平均年龄为74Ma。岩墙内的辉绿玢岩SiO2含量介于51.90%~53.55%之间,MgO含量介于3.98%~4.97%之间,Mg^#为50.0~57.5,低Cr(51.30×10^-6~79.48×10^-6)和Ni(55.94×10^-6~74.17×10^-6)含量。岩墙具有轻稀土元素富集的特征,明显的负Eu异常。在微量元素方面,富集Ba、Th、U、K等大离子亲石元素富集,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,并具有Pb的正异常。La/Sm-Sm/Yb投图结果显示基性岩墙来自于尖晶石+石榴石二辉橄榄岩地幔源区1%~5%的部分熔融,并在演化过程中发生了橄榄石、单斜辉石及斜长石的结晶分异,同时在岩浆上升过程中受到地壳混染。结合区域地质背景,拉萨地块与羌塘地块碰撞后下地壳增厚并发生榴辉岩化,导致拆沉作用。目思基性岩墙的锆石U-Pb年龄表明拆沉作用持续到晚白垩世晚期。     

Zircon U-Pb age,geochemical, and Sr-Nd-O isotopic constraints on the origin of the youngest Mesozoic adakitic dikes in Jiaodong peninsula,North China Craton: implications for Early Cretaceous crustal evolution

ABSTRACT

The adakitic dikes with zircon ages of ~120–118 Ma are identified in the Xiejiagou gold deposit, Jiaobei terrain. The Early Cretaceous intermediate-acidic dikes include monzonite, quartz monzonite, and monzogranite, which have SiO₂, Al₂O₃, K₂O, Na₂O contents ranging from 61.01 to 74.72 wt. %, 14.42 to 17.28 wt.%, 2.55 to 4.45 wt.%, and 3.09 to 4.64 wt.%, respectively. The dikes are enriched in large ion lithophile elements (LILEs) (e.g., Rb, Sr, and Ba) and light rare earth elements (LREEs), but are depleted in high field strength elements (HFSEs) (e.g., Nb, Ta) and heavy rare earth elements (HREEs). They are also characterized by continental crust-like isotopic compositions: whole-rock δ¹⁸O = 7.6–9.9‰, (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.70893–0.71036, and ε_Nd(t) = ?13.16 to ?17.06. Assimilation and fractional crystallization are limited, and partial melting of source rock is the main mechanism in controlling the compositional variation. The high Sr/Y (41.51–93.25) and (La/Yb)_N (22.9–44.7) ratios imply that the dikes have affinities similar to adakitic rocks. The regional geological setting, coupled with the geochemical and isotopic data, indicate that the adakitic dikes were unlikely produced by partial melting of a subducted oceanic slab or a thickened/delaminated lower crust, or AFC processes of mantle-derived magmas. We conclude that the adakitic dikes are generated by partial melting of lower crust which was triggered and modified by underplating of the lithospheric mantle. We also propose that the eastern part of the North China Craton experienced severe thinning in the Early Cretaceous (~135–120 Ma), and the lithospheric thinning is related to delamination of the lower crust.     

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.     

滇西地区腾冲地块东侧混合岩锆石年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成

滇西地区特提斯构造带，是东特提斯构造带的重要组成部分之一，由多个微陆块和陆块相间的造山带组成。陆块内部基底出露局限并经历多期构造作用的叠加，因而其基底属性和演化历史难于恢复。本文报道腾冲地块东侧混合岩的锆石年龄、地球化学组成和锶-钕-铪同位素特征，探讨原岩的形成时代和背景。混合岩原岩可能源自中元古代花岗闪长岩．花岗岩质地壳岩石，晚中生代重熔再造，可能经历后期混合岩化。亏损地幔钕模式年龄为1．9—1．5Ga，锆石铪模式年龄集中于1．8—1．5Ga，与出露于保山地块的早古生代和晚中生代花岗岩存在明显差别。原岩主要表现轻稀土富集、轻度的中／重稀土分馏、显著的负铕、铌、钛、钡和锶异常。初始8Nd值（1．0Ga，-1．7—3．5）和锆石8Hf值（1．0Ga，平均值10．5—13．1）及地球化学特征可能暗示腾冲地块基底东侧在中元古代发育与岛弧有关的岩浆作用。     

浙东天台地区早白垩世花岗岩及暗色包体锆石U-Pb年龄、地球化学及其成因

在华南东部浙闽沿海一带普遍发育有大量晚中生代花岗质岩体及其中的暗色包体,这些岩体被认为是大规模壳幔相互作用和岩浆混合作用的产物。本文对浙东天台地区白鹤岩体中的寄主花岗岩及其中发育的暗色包体分别进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和详细的岩石地球化学研究,其锆石U-Pb年龄分别为(120.4±1.2)Ma和(120.6±1.1)Ma,属浙东燕山期侵入活动集中的早白垩世中晚期产物。岩石地球化学特征显示,寄主花岗岩为高硅、富碱、弱过铝质的高钾钙碱性花岗岩,具有较强的Eu负异常,富集Rb、Th、U、K,并有Sr、Ba、P、Ti、Nb、Ta等元素的亏损,岩石成因为高分异I型花岗岩;暗色包体多为低硅、富钠、偏铝质低钾拉斑玄武系列岩石,轻稀土富集、重稀土亏损,并具有弱的Eu正异常。锆石Hf同位素组成表现出不同物质来源(壳幔混源)花岗岩类岩石的特点。综合年代学及岩石地球化学特征,认为浙东地区早白垩世I型花岗岩及其暗色包体是在燕山期弧后碰撞伸展引张的构造背景下,由底侵的幔源岩浆与其诱发熔融的深部壳源岩浆经混合后,经过一定程度的分异演化,最后定位于浅成环境的产物。