华北克拉通东部岩石圈破坏与幔柱的成因

华北克拉通东部是指大兴安岭—太行山重力梯度带以东的地区。该地区与东北及华南地区一样,也存在着岩石圈减薄和岩石圈破坏的现象。华北克拉通古生代与新生代的橄榄岩包体地热值分别为40mW/m~2和80mW/m~2,地热增高是岩石圈破坏的重要因素。中国东部—朝鲜半岛的GRACE卫星布格重力异常呈巨型环状展布,可能是地幔亚热柱所致。区内郯庐断裂带呈NNE向纵贯切割,最新的地震反射剖面成果反映,该断裂带以走滑为主,兼有逆冲和正断层,所组成的大型"花状"复杂断裂构造带,切穿地壳、莫霍面,直至岩石圈地幔,起到破坏岩石圈的作用。S波速成像结果证实,在苏鲁造山带下方,分布的碎块状波速扰动带延伸300km,应是中生代扬子板块走滑俯冲、断离、折返的产物;而在渤海湾盆地下方,下地幔也存在陡倾的破碎带,延伸300km,在岩石圈76km处及其深部,S波速降低,扰动很剧烈,可能是地幔柱头部呈粗大状的反映,故可认为渤海湾盆地是由蘑菇云状的地幔柱形成。再从华北克拉通的大陆根来看,东部为A型反时针pT轨迹麻粒岩分布,而中西部则为B型麻粒岩,这是因为东部新太古代绿岩带中赋存有科马提岩,其岩浆温度可高达1 600℃,如用幔柱构造模型解释成因最为合适。通过研究近年大量地震反射P波和S波层析资料,华北克拉通的东部在晚侏罗-早白垩世及新生代期间,受太平洋板块俯冲和地幔热柱上隆的相互作用,深部的地幔流体常沿构造破裂带运移,促使岩石圈拆沉,并发生热侵蚀作用,形成酸性大火成岩省(SLIP)、裂谷型盆地的广泛分布和成矿成藏作用的"大爆发"。由此认为,建立区域构造模型将有利于指导深部找矿工作。     

华北克拉通东部盆地白垩-古近纪构造沉降的时空变化及其与克拉通破坏的关系

白垩—古近纪为华北克拉通东部断陷盆地的形成时期,通过运用盆地分析技术,本次工作得到了这一时期各盆地的各阶段构造沉降曲线及相应的构造沉降量和沉降速率。构造沉降分析表明,华北克拉通东部白垩—古近纪盆地的最强构造沉降峰期为古新世(孔店期),次构造沉降峰期为早白垩世早期(莱阳期)。其中早白垩世早期为华北克拉通东部、南部盆地的最强构造沉降峰期,古新世为克拉通内部渤海湾盆地区的最强构造沉降峰期,而其它时期盆地的构造沉降特征表现为构造沉降峰期前后的弱沉降过渡阶段。结合盆地的分布规律,盆地的主要构造沉降中心在白垩纪集中在华北克拉通的南缘和北缘,而在古近纪则迁移到克拉通内部渤海湾地区,即由华北克拉通边缘向内部迁移。伸展期盆地的演化经历了宽裂谷(莱阳期)→窄裂谷(大盛期)→宽裂谷(孔店期)→窄裂谷(东营期)的循环演化模式,揭示了岩石圈的温度和强度的变化。而这种构造沉降的时空变化更支持华北克拉通破坏以拆沉机制为主。     

津巴布韦克拉通构造变形特征分析

根据津巴布韦克拉通北部地区的构造变质特征及矿物测年数据,表明太古界地壳基底形成和演变分为两个阶段.早期约在26.7亿年,Shamva-Bindura绿岩带内发育平行层理的剪切带,在长英质片麻岩核组成的大型推覆体之间形成洋壳和火山岛弧物质的叠瓦状堆积,结果是炽热长英质和铁镁质岩层的堆积使得地壳的演变暂时达到均衡状态,岩层堆积厚度达35 km.后期大约在26.0~26.2亿年炽热岩层的冷却收缩导致应变产生,沿垂直方向形成走向滑动断层带,为达到地热均衡,大面积的岩层发生熔蚀,并伴有花岗岩体底辟作用.岩层熔蚀和底辟作用产生二次临时变质作用和多种应变形态,也最终导致克拉通冷凝固化.     

大陆下地壳流变性质与华北克拉通破坏机制

综述了中国东部地壳结构与组成的基本特征,介绍了华北克拉通岩石圈减薄作用这一近年来备受国内外地球动力学界关注的重大科学问题,归纳和总结了目前关于华北克拉通减薄机制的各种模型,并结合大陆岩石圈流变学结构模型,强调从流变学角度探讨华北克拉通下地壳的流变性质对研究和解决华北克拉通破坏机制的意义,提出进行更精细的、结合定量结构水研究的高温高压流变学实验模拟研究可能是解决华北克拉通破坏机制问题的关键手段之一。     

华北克拉通北缘及邻区前燕山期主要地质事件

近年来,华北克拉通北缘及邻区的研究进展集中在前燕山期的主要地质构造格架的廓清,以及晚中生代以来的构造岩浆事件和克拉通岩石圈减薄研究的深化。本文对前者的研究进展作评述和展望。华北克拉通自1.8～1.75Ga形成后,时有岩浆扰动。1.35Ga的基性岩床和岩墙群事件代表了华北克拉通与北美克拉通的裂解,说明华北克拉通曾经是哥伦比亚超大陆的组成部分。华北克拉通北缘大陆边缘的演化也应当从1.35Ga以后开始。早古生代时期,在华北克拉通以北的兴蒙造山带南部发育了白乃庙岛弧岩带,但此时华北克拉通依然记录的是稳定沉积。该岛弧岩带在早古生代末期可能通过弧-陆碰撞形式增生到华北克拉通北部边缘。早中泥盆世期间,在华北克拉通北缘发育了年龄为410～380Ma的碱性杂岩,可能与弧陆碰撞后的伸展有关。从晚石炭世(～320Ma)开始,华北克拉通北缘发展为安第斯型活动大陆边缘,古亚洲洋向南俯冲在华北克拉通之下。在相邻的兴蒙造山带,古亚洲洋还存在向北的俯冲,形成了白音宝力道岛弧岩带。古亚洲洋沿索伦缝合带的最终闭合发生在二叠纪末—三叠纪初期。华北克拉通北缘大量～250Ma以来的后碰撞岩浆活动记录了这一拼合过程。晚三叠世—早侏罗世华北克拉通北缘发生大规模逆冲推覆。早侏罗世时期,华北克拉通北缘已经出现基底结晶岩系的广泛剥露。在燕山期构造岩浆作用之前,华北克拉通北缘的东西向构造格架基本奠定。     

华北克拉通太古宙研究若干进展

华北克拉通存在3.8 Ga以上的地质演化历史。本文对近年来我们在鞍本、冀东、鲁西、胶东和阴山地区研究取得的进展作了简要介绍。在鞍山,深沟寺杂岩获得~3770 Ma,3600–3660 Ma,~3450 Ma,3310–3330 Ma和~3120 Ma锆石年龄,与白家坟杂岩和东山杂岩的岩浆事件十分类似。在冀东,对曹庄杂岩副变质斜长角闪岩和石榴黑云片麻岩定年,发现大量3.5–3.8 Ga碎屑锆石,并获得~2.5 Ga变质锆石年龄,冀东地区很可能存在始太古代岩石,可把曹庄杂岩形成时代限定在2.5 Ga和3.4 Ga之间。在鲁西,把太古宙基底从东北到西南依次划分为A、B、C三个岩带:A带主要为新太古代晚期的壳源花岗岩,B带主要为新太古代早期的岩石,C带主要为新太古代晚期的新生岩浆岩。鲁西是华北克拉通新太古代早期岩石分布最广泛的地区,也是华北克拉通确认新太古代早期和晚期表壳岩系共存的唯一地区。在胶东,规模巨大的2.9 Ga岩浆热事件被识别出来,它是强烈地幔添加作用的产物。可能作为岩浆板底垫托作用的结果,2.9 Ga岩石与2.7 Ga岩石一道,在新太古代晚期(~2.5 Ga)遭受强烈变质改造。在阴山地块,除2.5 Ga表壳岩和侵入岩外,还存在2.7 Ga英云闪长岩和2.6 Ga花岗岩。新获得的资料表明阴山地块与华北克拉通东部陆块具有类似的早前寒武纪地质演化历史。还对华北克拉通太古宙变质基底的锆石年龄和Hf同位素组成及全岩Nd同位素组成进行了统计研究。结合前人工作,初步总结了华北克拉通太古宙地质演化特点。认为华北克拉通与其它克拉通类似,新太古代早期—中太古代晚期是陆壳形成增生的主要时期,但最强烈广泛的构造热事件存在于新太古代晚期。在我们新提出的构造区划中,划分出了三个古陆块(2.6 Ga),即东部古陆块、南部古陆块和中部古陆块。     

中生代华北克拉通岩石圈减薄的证据——以河北武安固镇杂岩体为例

本文对位于华北克拉通中部的固镇侵入杂岩体(闪长岩、二长岩、石英二长岩和正长岩)进行了野外地质调查、岩相学、矿物学、地球化学、锆石U-Pb定年、Sr-Nd同位素和Lu-Hf同位素研究,进而探讨其形成时代、源区和成因,以期得到关于华北克拉通中部中生代岩石圈减薄研究的新启示。研究区岩体形成时代和岩石结构有一定关联性,总体来看,等粒结构的岩体形成时代早于似斑状结构岩体,研究区岩浆活动可分为两个期次:第一期次岩浆活动形成等粒结构的深成岩体,包括中细粒闪长岩、二长岩、石英二长岩和正长岩,形成时代约为130～135Ma;第二期次岩浆活动形成浅部的似斑状岩体,包括似斑状闪长岩和石英二长岩,形成时代约为127Ma。结合野外观察、岩相学、矿物学、地球化学等特征,讨论分析了固镇杂岩体的成因:固镇闪长岩富镁,高Mg~#值,Cr、Ni含量较高,富集LILE和LREE,亏损HFSE,铕异常不明显,具有高镁安山岩(HMA)性质,是与其相对应的侵入岩。固镇高镁闪长岩是被俯冲板片熔体和流体交代后的地幔橄榄岩部分熔融的产物,岩浆在上升途中与地壳发生了较弱的同化混染。固镇正长岩形成于加厚陆壳的部分熔融,地壳厚度约为40～67km。固镇二长岩是由区内正长岩和高镁闪长岩混合形成。研究区石英二长岩是区内高镁闪长岩与另一种更富硅的岩浆混合形成。俯冲板片物质(流体+熔体)对固镇高镁闪长岩的形成有重要贡献,显示出古太平洋板块俯冲作用的影响也涉及到了NCC中部,但受影响的程度小于NCC东部;正长岩形成于加厚陆壳部分熔融,显示出拆沉作用在中生代NCC中部岩石圈减薄过程中发挥了重要作用。结合角闪石温压计的计算结果和前人研究成果可以推测,NCC中部大规模拆沉作用发生的时间节点为127Ma。     

克拉通演化的超大陆背景与克拉通盆地的成因机制

研究表明克拉通的形成与超大陆的汇聚和裂解有着重要关系。本文对近年来超大陆重建的研究进行了分析对比,对克拉通发展与超大陆事件的关系做出了总结。前人对超大陆的研究表明,其形成与地幔动力有直接联系,地幔柱重组的旋回导致了超大陆的旋回。Phillips and Bunge（2007）在前人三维球体地幔对流模型的基础上加入大陆进行了模拟实验,结果显示周期性的超大陆旋回只发生在理想模型中,而Senshu et al.（2009）对代表陆壳的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗岩（TTG）地壳进行了研究,提出随着俯冲的TTG地壳产热速率的下降,超大陆旋回的周期随之变长;更有许多学者指出,历史上哥伦比亚超大陆存在时间明显较长,因此超大陆的旋回并不具有周期性。对近年来不同学者提出的哥伦比亚、 罗迪尼亚、 冈瓦纳、 潘基亚4个超大陆新的重建证据进行分析,大致确定出上述4个超大陆的形成时间、 格局及演化过程。此外,对华北、 东欧、 西伯利亚、 亚马孙、 刚果、 西非6个克拉通各自的演化进行分析,也显示出克拉通演化与超大陆汇聚及裂解在时间与空间上有对应关系。通过分析得出克拉通演化与超大陆旋回有关,且确定出克拉通演化的4个超大陆旋回。本文最后讨论了克拉通盆地的成因机制以及3种端元类型,并将盆地的发育与超大陆演化的巨旋回相联系。     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通的破坏

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积。在早白垩世早期,出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地。早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入。早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征,沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强。这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地。这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征,受控于早期岩石圈地幔的结构。经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大,从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地。这现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主。     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通破坏的指示

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积.在早白垩世早期.出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地.早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入.早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征.沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强.这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地.这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征.受控于早期岩石圈地幔的结构.经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大.从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地.这些现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主.     

华北克拉通和西澳克拉通金矿床对比研究及其对中国金矿勘查的启示

华北克拉通固结时间较晚,活动性较强,金矿床赋矿围岩以中深变质的镁铁质岩石和花岗岩类岩石为主,大规模金矿床一般产在韧、脆性剪切叠加的构造带中,成矿时代在188~46Ma之间.西澳克拉通固结较早,稳定性较好,金矿床主要产在太古宙花岗岩-绿岩地体中,一般产在韧-脆性剪切过渡带或叠加的构造带中,金矿化年龄在2640~2600Ma之间.华北克拉通金矿床比西澳金矿床形成晚,受剥蚀程度低,许多矿床尚未出露地表,在深部寻找盲矿体前景可观.     

华北型淮南煤田大构造成因分析及构造控水研究

为了深入分析华北型淮南煤田大构造4期成因及其构造控水作用,利用淮南煤田大构造褶皱断裂形态与华北克拉通地史学、地层学、区域构造进行相互验证对比,并依据构造控水对矿区8对生产矿井影响进行定量化评价。结果表明：淮南煤田大构造为印支、燕山、喜马拉雅运动叠加形成,印支运动Ⅰ期形成淮南煤田近东西向构造线（体）,Ⅱ期形成淮南煤田近南北向构造线（体）,印支运动后淮南煤田主体构造格局基本成型,Ⅲ期燕山运动、Ⅳ期喜马拉雅运动对淮南煤田大构造格局影响不显著;根据运动时间、形成构造的切割关系,得出Ⅱ期构造切割Ⅰ期构造、近南北方向断层（裂）切割近东西向断层（裂）、Ⅲ期的岩浆岩均穿越Ⅰ、Ⅱ期断层带（组）,不存在切割关系,不存在断层（裂）发育到新生代地层;Ⅰ—Ⅳ期构造对各个矿井水害影响程度差异较为显著,其中影响最显著的是顾北矿。淮南煤田为石炭-二叠纪聚煤后全球构造事件参与者、见证者,淮南煤田大构造中蕴含的分期构造特征为研究华北克拉通及周边区域构造最直接的佐证资料。     

Geology and tectono‐metamorphic evolution of the Himalayan metamorphic core: insights from the Mugu Karnali transect,Western Nepal (Central Himalaya)

New structural and tectono‐metamorphic data are presented from a geological transect along the Mugu Karnali valley, in Western Nepal (Central Himalaya), where an almost continuous cross‐section from the Lesser Himalaya Sequence to the Everest Series through the medium‐high‐grade Greater Himalayan Sequence (GHS) is exposed. Detailed meso‐ and micro‐structural analyses were carried out along the transect. Pressure (P)–temperature (T) conditions and P–T–deformation paths for samples from different structural units were derived by calculating pseudosections in the MnNKCFMASHT system. Systematic increase of P–T conditions, from ~0.75 GPa to 560 °C up to ≥1.0 GPa–750 °C, has been detected starting from the garnet zone up to the K‐feldspar + aluminosilicate zone. Our investigation reveals how these units are characterized by different P–T evolutions and well‐developed tectonic boundaries. Integrating our meso‐ and micro‐structural data with those of metamorphism and geochronology, a diachronism in deformation and metamorphism can be highlighted along the transect, where different crustal slices were underthrust, metamorphosed and exhumed at different times. The GHS is not a single tectonic unit, but it is composed of (at least) three different crustal slices, in agreement with a model of in‐sequence shearing by accretion of material from the Indian plate, where coeval activity of basal thrusting at the bottom with normal shearing at the top of the GHS is not strictly required for its exhumation.     

北京房山地区太平山褶皱的变形特征和形成时代:华北克拉通早白垩世挤压构造的意义

北京西山地区广泛发育轴向近E-W向的褶皱,对理解华北克拉通东部构造演化至关重要,但目前对其形成时代和构造动力学背景却没有明确的认识.北京房山地区的太平山褶皱是轴向近E-W向褶皱的典型代表.通过精细的野外构造观察和构造年代学研究,确定太平山褶皱的空间展布特征和构造样式,厘定构造变形的时代,为该区乃至华北克拉通东部的构造演化提供重要依据.通过详细的野外构造观察和系统的β图解研究,表明太平山褶皱由直立倾伏背斜和斜歪倾伏向斜构成.通过对早期卷入褶皱变形的煌斑岩席和晚期切层侵入褶皱的闪长玢岩脉进行锆石U-Pb定年,得到煌斑岩席和闪长玢岩脉的形成时代分别为147.2±2.4Ma和129.0±3.2Ma,表明太平山褶皱的形成时代为燕山运动B幕.另外,北京西山地区还存在NW-SE向的伸展构造样式.代表本区NW-SE向伸展的房山穹窿(约136Ma)晚于N-S向挤压构造,侵入切割太平山褶皱,塑造了研究区现今主体构造格架,进一步限定太平山褶皱的形成时代为147～136 Ma.因此,研究区轴向近E-W向的褶皱为早白垩世近N-S向挤压构造的产物;N-S向挤压和NW-SE向伸展的构造样式,为华北克拉通中生代构造体制的转换和动力学背景提供关键依据.     

Role of lithosphere-asthenosphere interaction in the genesis of Quaternary alkali and tholeiitic basalts from Datong, western North China Craton

The geochemistry of Quaternary volcanic rocks from Datong provides important constraints on the petrogenesis of continental alkali and tholeiitic basalts and lithospheric evolution in the western North China Craton. Alkali basalts in north Datong have trace element compositions similar to oceanic island basalts (OIB). They show nearly homogenous isotopic compositions (?_Nd = 5.4-6.8 and ⁸⁷Sr / ⁸⁶Sr = 0.7035-0.7037) that resemble the nearby Hannuoba Miocene basalts, indicating that the two lava suites share a similar asthenospheric source. However, Datong basalts have conspicuously lower Al₂O₃ and CaO, higher SiO₂ and HREE contents and Na / Ti ratios, compared to Hannuoba lavas at comparable MgO. This compositional difference is attributable to the combined effect of source difference and temporal decrease in melting depth. The latter reflects Cenozoic lithospheric thinning of the western North China Craton.Tholeiitic basalts in southeast Datong have incompatible element ratios that differ from OIB; they have lower ?_Nd (1.3-3.7) and higher ⁸⁷Sr / ⁸⁶Sr (0.7039-0.7046) compared to alkali basalts. These moderately evolved rocks (MgO < 7%) display unusually high Cr concentrations (> 200 ppm), a nearly flat LREE pattern and a fractionated HREE with the “kink” occurring at Gd. A shallow melting depth (< 60 km), suggested by their Q-normative composition, is in conflict with the residual garnet in the source (> 75 km) as required by REE modeling. This paradox, which is reminiscent of that for Hawaiian tholeiites, can be reconciled if garnet lherzolite melts react with refractory peridotites during which orthopyroxene is dissolved and olivine precipitates. The diagnostic consequence of this melt-rock reaction includes increases in SiO₂ and Cr, decreases in Al₂O₃ and CaO, and formation of “kinked” REE patterns. Involvement of lithospheric mantle in the genesis of Datong tholeiites may be related to the Cenozoic lithospheric thinning/erosion in the western North China Craton. The spatial distribution of Datong alkali and tholeiitic basalts may be related to enhanced extension along the lithospheric boundary between the Western Block of the North China Craton and the Trans-North China Orogen.     

Destruction of the Northern Margin of the North China Craton in Mid‐Late Triassic: Evidence from Asthenosphere‐derived Mafic Enclaves in the Jiefangyingzi Granitic Pluton from the Chifeng Area,Southern Inner Mongolia

The petrology, geochronology and geochemistry of the mafic enclaves in the Mid-Late Triassic Jiefangyingzi pluton from Chifeng area, southern Inner Mongolia, in China are studied to reveal their petrogenetic relationship with the host pluton. Furthermore, the coeval magmatic assemblage and its petrogenesis on the northern margin of the North China craton(NCC) are studied synthetically to elucidate their tectonic setting and the implications for the destruction of the NCC. Zircon U-Pb dating reve...     

A Mesoproterozoic palaeokarst on the North China Craton in the Xingcheng area of Liaoning Province,China: characteristics and significance on paleogeography

ABSTRACT

Palaeokarsts are rarely preserved and recognized from Precambrian strata. However, a Mesoproterozoic palaeokarst was recently discovered on the top of the Tuanshanzi Formation in Xingcheng, Liaoning Province, China. This palaeokarst recorded karstification fissures, three types of breccias and unique vadose filling. Four factors: no bedding fillings, vadose cements, restricted palaeokarst development, and the overlying beds without involved any karstification, supported this palaeokarst occurred before the deposition of the Dahongyu Formation. Relative sea-level changes and tectonic movement provided the essential external cause for this palaeokarst, which revealed the hiatus between the Dahongyu Formation and the Tuanshanzi Formation in the Yan-Liao Aulacogen of the North China Craton. This finding was significant and valuable for discussing the ‘Xingcheng Movement’ and unconformity contact relationships between the two formations observed around the basin. As the palaeokarst did not extend to the interior of the basin and the unconformity occurred mainly in the margins of basin, the significance of them is always underestimated. Nevertheless, this palaeokarst and other sedimentary features could represent an apparent transition of Yan-Liao Aulacogen basin evolved from rift to depression under the background of Supercontinent Columbia breakup.     

云南哀牢山-红河断裂带南段新生代富碱斑岩岩石成因和地质意义

在青藏高原东南缘和扬子克拉通西缘,哀牢山-红河断裂带南段,产出了一些新生代富碱斑岩,本文选择绿春-金平一带的三类斑岩进行了年代学、地球化学和岩石成因研究,试图为研究区的壳幔相互作用和哀牢山-红河断裂带的关联提供新证据。研究区出露的三类富碱斑岩及其锆石U-Pb年龄分别是花岗斑岩(34.36±0.39Ma)、石英二长斑岩(35.48±0.39Ma)和正长斑岩(35.36±0.43Ma)。三类岩石的锆石ε_(Hf)(t)值分别是-6.4～+2.6、-1.5～+3.6和-3.1～+1.0。三类岩石具有相似的微量元素、稀土元素和同位素特征,具有富集大离子亲石元素、轻重稀土分馏强烈、亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素的特征,具有弱的Eu负异常,~(87)Sr/~(86)Sr值为0.7067～0.7078,ε_(Nd)(t)为-3.8～-3.7。花岗斑岩和石英二长斑岩都来源于加厚的铁镁质下地壳,但正长斑岩来源于交代富集的岩石圈地幔,源区的富集可能是新元古代和晚古生代大洋俯冲交代导致的,印度与欧亚大陆的持续汇聚导致哀牢山-红河断裂带下部地壳和岩石圈地幔的增厚,在35Ma左右三江地区应力转变引起了岩石圈地幔的拆沉,使得软流圈上涌引起下地壳和岩石圈地幔的部分熔融,然后岩浆沿着地壳裂隙上涌和侵位,形成不同类型的富碱斑岩。     

华北克拉通北缘西段中元古代花岗岩类的特征及其形成构造环境

华北克拉通北缘西段中元古代花岗岩类仅见于查干础鲁－霍尔森构造带以南的雅布赖－巴音诺尔公构造带中，整体上受NEE向长寿命线性构造控制。据岩性可分为斜长花岗岩和石英闪长岩两类。斜长花岗岩为S型花岗岩，但具有向I型过渡的特征，富含Cr,Ni,SiO2,Al2O3，其均值分别为672μg/g，405μg/g,71.40%和14．93％。δEu值变化大，介于0．34和3．95之间，起源于幔源岩浆与壳源物质的混合。石英闪长岩为典型的I型花岗岩，其Cr,Ni含量的均值分别为220μg/g和162μg/g，类似于华南同熔型花岗岩。斜长花岗岩中的锆石U－Pb等时线上交年龄为1256Ma，代表了发生于华北克拉通北缘西段的一次构造－热事件。伴随这一构造－热事件，华北克拉通北缘西段发生拉伸裂解，进入拉张型过渡壳阶段。中元古代花岗岩类是这一构造热事件的重要产物。在这一构造－热事件中，推测查干础鲁－霍尔森一线地壳减薄最大，其北侧的宗乃山－沙拉扎山构造带因无同时代岩浆作用，为非火山型被动陆缘，南侧的雅布赖－巴音诺尔公构造带广泛发育了花岗岩类，镁铁质、超镁铁质侵入岩，以及火山－沉积组合，为火山型被动陆缘，二者构成被动陆缘“对”。