粤东河源盆地晚白垩世玄武岩地球化学特征及其大地构造意义

粤东河源盆地是华南大陆南缘晚中生代伸展体系的重要组成部分,记录着华南大陆南缘从安第斯型大陆边缘向西太平洋型大陆边缘转换的关键信息。本项研究以河源盆地晚白垩世玄武岩(~74 Ma)为研究对象,通过研究其元素地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征,探究了华南大陆南缘晚白垩世玄武岩的岩石学成因及大地构造意义。研究结果显示河源盆地晚白垩世玄武岩具拉斑玄武岩特征,岩石的稀土元素总量(ΣREE)较低,富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs,Ba、Th、Sr等),高场强元素(HFSEs,Nb、Ta、Ti等)并未出现明显亏损,表现出与E-MORB相似的特征。模拟计算显示,河源盆地玄武岩可能来自于尖晶石+石榴石二辉橄榄岩地幔源区约10%的部分熔融。玄武岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值较低,ε_(Nd)(t)值和ε_(Hf)(t)值为正,La/Nb值与ε_(Nd)(t)值在软流圈地幔与华南大陆岩石圈地幔(SCLM)间,靠近软流圈范围,且呈负相关关系,表明本区玄武岩主要来自于亏损的软流圈地幔。然而,与来自亏损的软流圈地幔的N-MORB相比,河源盆地玄武岩表现出较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)和较低的ε_(Nd)(t)值,显示可能受到了富集地幔的影响。玄武岩(^(207)Pb/^(204)Pb)_(i)和(^(208)Pb/^(204)Pb)_(i)值较高,接近EMⅡ范围,表明其源区的富集组分为EMⅡ型。玄武岩相对E-MORB更富集LREEs和Ba、Th、Pb等元素,Pb同位素比值落入太平洋沉积物区域,表明其源区有俯冲沉积物熔体的参与。玄武岩的微量元素和Sr-Nd同位素特征与日本海弧后盆地玄武岩相似,指示其形成于弧后拉张环境,可能受控于古太平洋板块的后撤,并伴随着古南海弧后洋盆的打开。

西天山伊犁地块早古生代拼贴:来自碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素的制约

西天山伊犁地块记录着中亚造山带构造演化方面的关键信息,前人多认为伊犁地块是一个单独块体,但其西延境外部分对应着多个块体。这些块体在奥陶纪末期完成拼贴,它们之间的缝合带在西天山的延伸部分被晚古生代‒中新生代地层覆盖,但通过境内外地质对比,认为其很可能沿着伊犁地块中部向东延伸,并将伊犁地块划分为南、北伊犁两个块体。目前,对于南、北伊犁地块的拼贴时限缺少精确限定,其是否类似于境外部分于奥陶纪末期完成拼贴仍不清楚。为此,本项研究选取北伊犁地块志留系库茹尔组为研究对象,通过开展碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析,约束南、北伊犁两个块体的拼贴时限。结果显示,库茹尔组碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在早古生代(422~519 Ma),其最年轻峰值432 Ma约束了库茹尔组的最大沉积时代。在对比南北伊犁地块岩浆活动的基础上,发现库茹尔组沉积地层同时接收到了南北伊犁地块的物源供给,表明南北伊犁地块已在库茹尔组沉积前完成拼贴。通过综合解析碎屑锆石及区域岩浆岩锆石Hf同位素数据,发现其在奥陶纪末期同时向富集和亏损的方向演化,与显生宙以来东亚多块体拼贴过程中的Hf同位素演化趋势相似,因而我们将这种ε_(Hf)(t)值扇形演化样式归因于南北伊犁地块的碰撞拼贴,进而约束伊犁地块的拼贴时限在奥陶纪末期。

蒙古国杭爱山地区泥盆纪-石炭纪岩浆作用:来自碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素的制约

蒙古-鄂霍茨克造山带位于中亚造山带中东部,其形成演化与蒙古-鄂霍茨克洋的俯冲消亡密切相关。在蒙古-鄂霍茨克造山带最西端的杭爱山地区,广泛发育泥盆纪-石炭纪增生杂岩,但同时期的岩浆活动却鲜有报道。为此,本研究以杭爱山地区拜德拉格微陆块中的石炭纪砂岩为研究对象,通过开展碎屑锆石年代学、微量元素及Hf同位素分析,示踪杭爱山地区岩浆活动历史。研究结果显示,砂岩中的碎屑锆石为典型的岩浆锆石,其U-Pb年龄主要集中在泥盆纪-石炭纪,峰值为~351 Ma,与泥盆纪-石炭纪杭爱-肯特增生杂岩中的碎屑锆石年龄谱相似,指示二者具有相似的物源供给。综合区域地质资料、碎屑锆石微量元素及Hf同位素特征,笔者推测杭爱山地区发育俯冲相关的泥盆纪-石炭纪岩浆岩,其与杭爱-肯特杂岩构成了西向的安第斯型俯冲体系,并为杭爱山地区石炭纪地层提供了物源供给。