阿尔金山西段巴什库尔干群斜长角闪岩 地球化学特征及构造意义

长城系巴什库尔干群斜长角闪岩主要分布于阿尔金构造带西段北缘,一般呈似层状、透镜体状夹于云母 石英片岩、变粒岩、石英岩、黑云二长片麻岩、大理岩等中。通过岩石学、岩石化学、微量元素和稀土元素地球化 学研究表明,该斜长角闪岩的原岩为中-基性火山岩类,并形成于两种构造环境:一种斜长角闪岩的球粒陨石标 准化配分曲线显示出LREE明显富集,具有类似大陆(板内)裂谷火山岩特有的稀土元素组成特征;另一种斜长角 闪岩的球粒陨石标准化配分曲线呈略富集(近平坦)型,与洋中脊玄武岩类非常相似。表明在长城纪时期,阿尔金 构造带西段北缘主要处于板内大陆裂谷环境,随着大陆裂谷的进一步扩张,局部地区已形成初始洋盆环境。     

大别造山带宿松变质杂岩变质演化过程

宿松变质杂岩位于大别造山带最南端,是该造山带重要组成部分之一。由于其变质程度相对较低,记录的变质演化信息相对较少,所以其变质P-T轨迹的构建一直是研究难点,制约了对大别造山带形成过程的全面理解。针对宿松变质杂岩特征性岩石——石榴斜长角闪岩展开了细致的岩相学、矿物化学研究和热力学评价。结果表明:该类岩石具有切尔马克闪石+绿帘石+石英+金红石(Ts+Ep+Qz+Rt)、石榴石+斜长石+切尔马克闪石+石英+绿帘石+金红石(Grt+Pl+Ts+Qz+Ep+Rt)、斜长石+切尔马克闪石+石英+磁铁矿(Pl+Ts+Qz+Mag)及以绿泥石+石英(Chl+Qz)为代表等4个变质阶段矿物组合,其温压范围依次为591 ℃~620 ℃、0.48~0.56 GPa,606 ℃~636 ℃、1.01~1.12 GPa,600 ℃~619 ℃、0.79~0.91 GPa,400 ℃~500 ℃、0.1~0.3 GPa,展现了一个近等温升压→近等温降压→降温降压的变质P-T轨迹。P-T轨迹的构建表明宿松变质杂岩经历了早期快速俯冲、折返和晚期缓慢抬升过程,暗示了作为扬子板块前缘块体——宿松变质杂岩在大洋板片拖曳作用下迅速俯冲,由于板片断离在浮力作用下迅速回返,并长时间停滞在上地壳层次,再缓慢上升至地表。     

内蒙古德言其庙斜长角闪岩系年代学、地球化学特征及其地质意义

德言其庙斜长角闪岩系位于内蒙古中部温都尔庙地区以东,构造位置处于华北板块北缘温都尔庙俯冲-增生杂岩带内。对德言其庙斜长角闪岩系进行了地球化学分析和锆石SHRIMP U-Pb定年。结果表明:斜长角闪岩系SiO₂质量分数为51.62%~55.60%,Al₂O₃为16.45%~17.78%,全碱质量分数(4.5%~5.12%)较低;斜长角闪岩系具有钙碱性系列岩石地球化学特征,原岩为辉长质和辉长闪长质侵入岩;锆石n(²⁰⁶Pb)/n(²³⁸U)年龄加权平均值为(490.3±4.6)Ma;岩石富集轻稀土元素,轻、重稀土元素质量分数比值为5.93~7.73,Eu异常(0.84~1.05)不明显,具有明显的Nb、Ta负异常及Ti、P亏损,显示出其原岩具有消减带岩浆的特征,形成于岛弧构造环境。     

东准噶尔青河地区野马滩一带托让格库都克组高铝玄武岩的发现及其地质意义

下泥盆统托让格库都克组高铝玄武岩产自东准噶尔青河地区野马滩一带。高铝玄武岩富含大量斜长石斑晶,属亚碱性系列。它们具有显著高A1₂O₃(质量分数为17.22%～21.31%),低SiO₂(47.12%～49.45%),高TFe₂O₃(8.50%～11.98%)、MgO(2.64%～5.63%)、Ni（(5.75～27.87)×10^-6）、Cr（(0.99～25.62)×10^-6）,以及高Sm/Yb值(1.13～1.96)、U/Th值(0.42～0.81)的特征,相对富集大离子亲石元素和亏损高场强元素,显示出典型的高铝玄武岩地球化学特征。进一步研究表明,其岩浆来源于受俯冲带流体交代地幔楔的部分熔融。此外,高Sr/Y值(43.16～47.07)和低Y(质量分数为(15.69～19.09)×10^-6)、Yb((1.64～2.13)×10^-6)显示玄武质岩浆源区有俯冲带洋壳物质的加入。高Al特征很可能与高压条件下斜长石的滞后结晶有关。地球化学特征表明,高铝玄武岩形成于岛弧环境。东准噶尔早泥盆世高铝玄武岩的发现丰富了本区火山岩岩类信息资料,并为构造演化研究提供了重要依据。     

辽东营口—辽阳地区古元古代花岗岩和变质基性岩形成时代及意义

辽东地区保存有较为完好的古元古代地质记录。对位于辽东营口—辽阳地区古元古代花岗岩(建一花岗岩)和变质基性岩(隆昌变质辉绿岩和蒜盘峪变质辉长岩)进行了锆石U-Pb定年、地球化学和岩石成因学研究。结果表明:建一花岗岩形成于(2 322±18)Ma,隆昌变质辉绿岩形成于(2 335±21)Ma,蒜盘峪变质辉长岩形成于(2 353±22)Ma;建一花岗岩源自太古宙古老地壳部分熔融,属于准铝质钙碱性I型花岗岩,富集Rb、Ba、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,具有俯冲带岩浆特征;隆昌变质辉绿岩和蒜盘峪变质辉长岩均具有富集型洋中脊玄武岩(E-MORB)特点,并显示岛弧地球化学特征;隆昌变质辉绿岩源自新太古代富集程度不高的地幔部分熔融,并在上升过程中受到年轻地壳的改造,蒜盘峪变质辉长岩是古太古代—中太古代富集地幔部分熔融的产物;古元古代早期,辽吉地区处于大陆弧后盆地构造环境,弧后伸展作用导致大陆岩石圈部分熔融产生花岗岩和基性岩,在后期的地体拼贴过程中,两者遭受到不同程度的变质变形,进而形成了条痕状花岗岩和变质基性岩。     

黑龙江东部完达山地体蛇绿岩形成时代及其构造意义

对出露于完达山造山带的饶河蛇绿岩和跃进山蛇绿岩进行了岩石地球化学以及锆石U-Pb年代学的研究,以便了解其成因、形成时代以及它们所揭示的区域构造背景。饶河蛇绿岩TiO₂含量高,高场强元素Nb、Ta、Hf、Zr等富集,大离子亲石元素Rb、Sr、Ba等相对富集,岩石样品球粒陨石标准化稀土元素配分模式及原始地幔标准化微量元素蛛网图与典型的洋岛玄武岩一致,总体表现出洋岛玄武岩的特征。跃进山蛇绿岩的微量元素特征兼具洋中脊拉斑玄武岩与岛弧拉斑玄武岩的属性,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr等,亏损高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta等,无负Eu异常,轻微富集轻稀土元素,形成于弧后环境。测年结果表明:饶河蛇绿岩的年龄为(219.0±2.4)Ma,跃进山蛇绿岩的年龄为(311±11)Ma。结合二者形成的构造环境,在晚石炭世—晚三叠世,黑龙江东部地区在古太平洋板块向西俯冲的背景下经历了洋岛或海山的剥落与拼贴以及“弧-盆”体系演化等复杂的地球动力学过程。     

华北克拉通胶—辽—吉带古元古代条痕状花岗岩成因及其构造意义

华北克拉通胶—辽—吉带内发育大量古元古代条痕状花岗岩,岩性主要为含角闪石或磁铁矿的二长花岗岩,以暗色矿物定向排列为显著识别特征。基于系统的野外调查、岩石学、地质年代学和地球化学研究,对条痕状花岗岩成因和其形成的构造环境提出了不同的模式。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示这些条痕状花岗岩形成于2 173~2 205 Ma,基性岩脉侵位于2 159 Ma,后期的角闪岩相变质发生于约1 907 Ma。条痕状花岗岩中发育基性暗色微粒包体,也发育钙质角闪石和镁铁质角闪石,副矿物为锆石、榍石和磁铁矿。主量和微量元素分析结果显示:条痕状花岗岩属于钙碱性岩浆系列,A/CNK值为0.9～1.2(多数小于1.1),A/NK值为0.9～1.4,SiO₂质量分数为68.3%～76.9%,岩石具有低TiO₂质量分数(小于0.3%);岩石富集大离子亲石元素(如K、Rb、Sr、Cs),亏损部分高场强元素(如Nb和Ti)。这些特征都指示条痕状花岗岩可能是形成于俯冲带环境下的I型花岗岩。部分岩体(如大房身岩体)具有类似A型花岗岩的特征,这是岩浆体系富硼而引起的高分异所致的,岩体高SiO₂质量分数(76.7%~77.1%)也是高分异的表现。硼的加入会导致岩浆体系固相线温度降低,使得岩浆具有更为充分的时间进行演化。全岩ε_Nd(t)值(-8.6~1.5)和锆石ε_Hf(t)值(-1.3~5.6)都具有非常宽的变化范围,结合基性暗色微粒包体的岩相学特征以及斜长石的环带,说明条痕状花岗岩形成于下地壳熔融的酸性岩浆和富集地幔熔融的基性岩浆的混合。花岗岩的弧岩浆属性及其老于2 500 Ma的太古代继承锆石指示胶—辽—吉带在古元古代可能发生了北向俯冲。     

华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的幕式生长与多期改造:岩石学、年代学和Hf同位素证据

早前寒武纪被认为是大陆地壳形成的重要时期。华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳岩石主要以变质基底(五河变质杂岩)和中生代闪长/二长闪长质斑岩中包体形式存在,它们为研究该地区前寒武纪下地壳的形成和演化提供了极好的天然实验室。近期的变质岩石学、岩石地球化学、Hf同位素及锆石U-Pb年代学研究表明:该区前寒武纪下地壳经历了幕式地壳生长与多期改造。强烈的构造-热事件和变质改造时间集中于2.5～2.6、2.1、1.8～1.9 Ga以及390、176 Ma。其中,形成于2.5～2.6 Ga的下地壳岩石,一部分经历了2.1 Ga和(或)1.8～1.9 Ga高压麻粒岩相变质作用以及390、176 Ma的变质改造,类似于形成于2.1 Ga并经历了1.8 Ga高压麻粒岩相变质作用的岛弧成因的下地壳岩石,表现为高放射成因Pb同位素组成; 另一部分岩石则形成于2.55～2.64 Ga,可能因处于下地壳上部而仅遭受了2.48～2.49 Ga麻粒岩相变质作用,但没有2.1 Ga和(或)1.8～1.9 Ga变质叠加的岩石学和年代学记录,表现为典型前寒武纪下地壳岩石特点的低放射成因Pb同位素组成。2.7～2.8 Ga的继承锆石U-Pb年龄和锆石Hf模式年龄暗示研究区可能还存在更早的地壳生长时期,但尚需进一步研究。     

辽宁排山楼金矿床黑云母花岗岩成岩时代及地质意义

排山楼金矿床是华北克拉通北缘东段赤峰—朝阳—阜新金矿成矿带中的韧性剪切带型金矿,矿体主要赋存于EW向韧性剪切带的太古宙变质岩中。选择控矿韧性剪切带北部的黑云母花岗岩为研究对象,对其进行了全岩主量、微量元素地球化学特征分析及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,探讨其成因类型、形成时代和构造背景。地球化学特征表明,岩石属于I型高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩,富集轻稀土元素及大离子亲石元素,呈弱的负Eu异常,亏损高场强元素,具有活动大陆边缘岩浆岩的地球化学亲缘性。锆石U-Pb定年结果显示,黑云母花岗岩侵入时代为早白垩世燕山期（(121.8±1.1)Ma）。通过野外观察黑云母花岗岩与控矿韧性剪切带之间的接触关系,对比岩矿间微量元素、同位素特征,结合华北克拉通区域构造演化,认为排山楼金矿床形成于岩石圈伸展的构造背景之下,成矿时代为早白垩世晚期,是韧性剪切作用导致矿源层成矿元素发生活化、迁移、富集的产物。     

北京密云地区沙厂组条带状磁铁石英岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过对北京密云地区沙厂铁矿条带状磁铁石英岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年研究,主要获得两组锆石U-Pb年龄,分别为(1 806±13)、(2 464±18)Ma。结合其岩相学、阴极发光图像分析,这些锆石为变质成因锆石,因此,这两组年龄应代表条带状磁铁石英岩的两期变质作用时代,这与前人认为的华北克拉通东部陆块前寒武纪两期变质事件时间(约2.44 Ga和约1.82 Ga)相吻合。另外,在条带状磁铁石英岩中还发现了一颗年龄为(2 517±12)Ma的浑圆状锆石,代表了该磁铁石英岩中碎屑锆石的年龄,从而间接限定了该区条带状铁建造的形成时代为(2 464±18)~(2 517±12)Ma。结合前人研究资料,其可能形成于新太古代晚期。这些成果为该区乃至整个华北地区前寒武纪BIF型铁矿以及晚太古代至古元古代的构造演化提供了进一步详实的年代学资料。