内蒙古半沟地区紫苏碱长花岗岩的年代学、同位素地球化学及构造意义

为进一步探讨华北克拉通古-中元古代构造演化过程,本文对位于华北克拉通北缘孔兹岩系与怀安片麻岩接触界限附近、侵入TTG片麻岩的紫苏碱长花岗岩进行了地质年代学及地球化学研究。锆石U-Pb测年结果表明,该紫苏碱长花岗岩的结晶年龄为1792±19Ma;此外,分析样品的主量元素显示高硅、贫镁铁、准过铝质-弱过铝质特征,属高钾钙碱性I型花岗岩;同时,微量元素具有右倾式稀土配分模式、Eu呈正异常、富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征。锆石εHf(t)呈负值(-12.1~-6.2),εNd(t)=-4.5~-9.4,具有相对富集的同位素组成。锆石Hf和Nd同位素单阶段模式年龄分别为2.41~2.62Ga、2.40~2.61Ga,与年龄为~2.5Ga的TTG片麻岩对应值一致。岩石地球化学及Nd-Hf同位素证据指示紫苏碱长花岗岩源自碰撞后伸展抬升阶段TTG片麻岩的重熔,标志着华北克拉通古元古代造山运动结束。

内蒙古黄土窑地区古元古代辉石正长岩的锆石U-Pb年代学、Nd-Hf同位素地球化学及岩石成因

华北克拉通中部造山带古元古代构造演化一直是前寒武纪地质研究的热点问题,尤其是最后一期造山碰撞的性质,一直存在多种解释。本文对出露于黄土窑地区、侵入怀安片麻岩中的古元古代辉石正长岩进行了锆石U-Pb年代学、Nd-Hf同位素地球化学及岩石地球化学研究。辉石正长岩侵位时代为~1830Ma,并捕获了围岩中~1.92Ga的变质锆石及~2.4Ga的岩浆锆石。辉石正长岩贫硅、高钠钾,轻重稀土分馏明显,无Eu异常,Rb、Ba、K等大离子亲石元素相对富集,Th、U、Nb、Ta等高场强元素相对亏损。辉石正长岩εNd(t)-5.2~-5.9,Nd亏损地幔模式年龄(t DM)为2.56~2.61Ga,所有锆石的Hf同位素一阶模式年龄为~2.5Ga,二阶段模式年龄为~2.7Ga,其中~1824Ma岩浆锆石的Hf同位素相对富集(εHf(t)-11.3~-2.1)。岩石地球化学及同位素证据指示辉石正长岩源自与其围岩TTG源区类似的中下地壳的部分熔融,并较少受到地幔物质的影响。本文研究为限定华北克拉通古元古代最后一期碰撞挤压-抬升的时限、规模及形式提供了新的证据。