大兴安岭中段内蒙古扎赉特旗地区石炭纪高镁闪长岩、埃达克岩的发现及其对嫩江洋俯冲作用的指示

扎赉特旗地区的晚古生代岩浆作用,对于揭示嫩江洋的俯冲过程与机制具有重要的约束意义。通过野外地质调查、岩石学、岩石地球化学和锆石U−Pb定年研究,在扎赉特旗元宝山和贾家屯地区新发现了晚石炭世早期的高镁闪长岩(年龄加权平均值为320.5±1.2 Ma)和O型埃达克岩(年龄加权平均值为317.9±3.3 Ma)。元宝山高镁闪长岩具有低SiO_(2)、高MgO、高Mg^(#)和富Na_(2)O的特点,且Ni、Cr含量高,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,认为其形成于消减带之上的地幔楔环境,是由消减板片部分熔融衍生的富Si质流体交代地幔岩部分熔融形成的。贾家屯石英闪长岩具有高SiO2、富Na2O、高Sr和低Yb、Y的特点,K2O/Na2O值低,稀土元素强烈分异,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,无负Eu异常,且贫Mg、Cr、Ni,为消减板片部分熔融后经结晶分异形成的O型埃达克岩。新发现的晚石炭世早期的埃达克岩−赞岐岩组合,与研究区石炭纪花岗岩的形成时间(333~304 Ma)同步,且高镁闪长岩与辉长岩(325.2~317.3 Ma)伴生,反映扎赉特旗地区处于松嫩地块西缘的活动大陆边缘弧环境,推测嫩江洋至少从晚石炭世早期开始就存在向东南侧松嫩地块之下的俯冲作用。

吉林白城岭下地区花岗质糜棱岩锆石U-Pb年代学与地球化学特征对松辽盆地西缘晚古生代以来的俯冲背景的制约

东北地区古生代经历了古亚洲构造域演化,中生代经历了蒙古-鄂霍茨克构造域向西太平洋构造域的转换,这期间形成了不同期次的岩浆活动。本文对松辽盆地西缘吉林省白城市岭下地区的花岗质糜棱岩首次进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,确定其侵位时代、岩石成因,从而揭示区域构造背景及转换机制。岭下地区花岗质糜棱岩中的锆石多呈半自形-自形,振荡生长环带明显,暗示其岩浆成因。测年结果显示,花岗质糜棱岩原岩形成于281.9±7.4Ma和296.2±2.7Ma,为早二叠世岩浆事件的产物。岩石具有高硅(SiO2=64.10%~75.98%)、富铝(Al2O3=11.22%~16.00%)、贫铁(Fe2O3多介于0.23%~0.85%)等特征,在地球化学上属于准铝质-过铝质(A/CNK=0.97~1.19)系列。岭下地区花岗质糜棱岩相对富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损重稀土元素(HREE)和高场强元素(HFSE)。上述特征表明,岭下地区花岗质糜棱岩的岩浆起源于高温高压下加厚陆壳物质脱水的部分熔融。结合区域地质特征,岭下地区早二叠世花岗质糜棱岩的侵位应与古亚洲洋闭合过程中的弧后拉张体制有关;花岗质糜棱岩的变质岩浆热事件年龄(157~153Ma)与蒙古-鄂霍茨克洋的挤压闭合事件有关;而花岗质糜棱岩的主变形时代(137~117Ma)为早垩世早中期,其限定了西太平洋伊泽奈崎板块向欧亚大陆的斜向俯冲的起始时间。

东北地区前中生代花岗岩类年龄与时空分布

通过东北1∶150万、1∶250万地质编图,系统梳理总结了东北地区花岗岩类时空格局。东北地区的花岗岩类岩石分布广泛,活动时代漫长,从太古宙直到新生代呈多幕式展现。收集、梳理了394件前中生代花岗岩类同位素测年数据,锆石年龄总体上出现3350 Ma,3150 Ma,2550~2450 Ma,2200 Ma,1800 Ma,950 Ma,800 Ma,500 Ma和300 Ma九个明显高峰值和大于3600 Ma,2900~2700 Ma,2400~2250 Ma,2100~1900 Ma,1700~1500 Ma,1400~1300 Ma,和1150~950 Ma 7个空白年龄段,年龄数据的高峰值恰好与研究区基底形成、陆壳生长、超大陆汇聚及分离、地块俯冲、碰撞、拼贴等主要构造事件时间点吻合,反映了研究区构造演化历史。在时空分布上,太古宙花岗岩类主要分布于华北古陆区的辽东鞍山、本溪、清原,辽西建平、锦州,辽南大连和吉南地区;加里东期花岗岩类集中分布在额尔古纳、佳木斯、张广才岭、大兴安岭北端,但在华北古陆上较少;华力西期花岗岩类分布在额尔古纳、大兴安岭主脊、张广才岭—小兴安岭、延边-绥芬河及沿索伦—西拉木伦—长春—延吉一线两侧。

内蒙古白音诺尔铅锌矿床成矿时代及其地质意义——来自侵入岩地球化学及年代学的制约

内蒙古白音诺尔铅锌矿床位于大兴安岭成矿带南段,是一个典型的矽卡岩型矿床。为了精确厘定该矿床的成矿时代,对区内与成矿关系密切的花岗闪长斑岩及流纹斑岩中的锆石进行了LA-ICP-MS定年,获得花岗闪长斑岩与流纹斑岩的形成年龄分别为(253.4±0.9)Ma和(133.6±0.7)Ma。岩石地球化学研究表明,花岗闪长斑岩为准铝质岩石,流纹斑岩为过铝质岩石,两者均具有轻重稀土分异明显、富集大离子亲石元素(LILE)、相对亏损高场强元素(HFSE)的特点。结合矿床地质特征及前人在区域上的研究成果,认为白音诺尔铅锌矿床存在两期明显的矿化事件,早期矿化发生在253.4 Ma左右,晚期矿化发生在133.6Ma左右。白音诺尔铅锌矿床早期矿化很可能与古亚洲洋闭合碰撞后伸展有关,晚期矿化受蒙古—鄂霍茨克洋俯冲的影响。

大兴安岭中段东福岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造背景

对突泉地区东福岩体二长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和地球化学研究,探讨其形成构造背景。结果显示,二长岩形成于161.8±1.1 Ma,时代为晚侏罗世早期;二长岩具有弱负Eu异常、富大离子亲石元素、贫高场强元素特征,原始岩浆应来自地壳物质的部分熔融;较高的Sr含量表明源区有少量斜长石残留,轻稀土元素富集、重稀土元素亏损暗示源区富集重稀土元素矿物(如石榴子石)的残留,二者共同揭示二长岩形成于中-高压环境,是加厚陆壳坍塌或拆沉到一定阶段部分熔融的产物。结合区域资料,认为该区晚侏罗世二长岩的形成与蒙古-鄂霍茨克缝合带演化至后碰撞阶段构造环境有关,蒙古-鄂霍茨克洋南西段在晚侏罗世早期已闭合。

蒙古-鄂霍茨克洋闭合时限:来自大兴安岭突泉地区下白垩统与下伏地质体之间角度不整合关系的约束

蒙古-鄂霍茨克洋的闭合时限一直是地学界争论的焦点。详细的野外调查发现,大兴安岭突泉地区下白垩统与下伏地质体之间普遍存在角度不整合关系,上覆地层为下白垩统白音高老组沉凝灰岩,层理产状为332°∠15°,下伏地层构造变形强烈,膝折褶皱发育,且顶部见10 cm古风化壳。结合区域资料综合对比研究,这是一个区域性角度不整合,是鉴别造山运动的直接标志之一。此不整合面既代表蒙古-鄂霍茨克洋在早白垩世前闭合碰撞造山,又暗示从早白垩世开始进入东部大陆边缘向东蠕散伸展演化阶段。

黑龙江多宝山地区早古生代沟-弧-盆体系重建

沟-弧-盆体系恢复对于研究增生造山过程和解析成矿作用具有重要指示意义,多宝山岛弧带是我国重要的铜钼多金属成矿区带,其沟-弧-盆体系恢复对成矿地质背景研究及拓展区域找矿具有重要意义。通过对多宝山地区早古生代地层、岩石和构造的野外调研和系列编图,结合最新的年代学资料,重新厘定了含矿地层单位——多宝山组、铜山组的形成时代和层位:确定多宝山组形成时代为寒武纪芙蓉世-早奥陶世,铜山组形成时代为早-中奥陶世;将铜山组置于多宝山组之上,暗示地表以下保存有规模较大的主要成矿地质体——多宝山组,由此扩大了深部找矿空间。在此基础上,重建了多宝山岛弧带早古生代地层序列。在多宝山岛弧带西北侧多宝山-三卡一带划分出早古生代俯冲增生杂岩带,根据俯冲增生杂岩带与岩浆弧、伴生沉积盆地的沉积建造及时空关系,划分出弧前盆地、弧间盆地、弧后盆地等构造单元,建立了多宝山岛弧带古生代沟-弧-盆体系格架,认为多宝山岛弧带西北侧多宝山-三卡一带存在早古生代洋盆,并于奥陶纪发生南东向俯冲。指出岩浆弧靠近俯冲增生杂岩带一侧是成矿有利部位,为多宝山岛弧带铜多金属矿的成矿背景和成矿地质条件研究提供了理论依据。

大兴安岭中段突泉地区早白垩世碱性流纹岩锆石U-Pb定年及岩石成因

LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明,突泉地区碱性流纹岩锆石的^(206)Pb/^(238)U年龄分别为135±1Ma、133±1Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物。岩石地球化学资料表明,碱性流纹岩具富SiO_2、K_2O和高TFeO/MgO值,低Al_2O_3、CaO和MgO的特征,属于高钾钙碱性系列岩石,稀土元素总量较高,轻、重稀土元素分馏明显,具右倾的稀土元素分布模式,负Eu异常明显,相对富集Rb、U、Zr、Hf,亏损Sr、Ti、Nb、Ta等元素,花岗岩判别图解上,样品分布在A型花岗岩区;在Nb-Y-3Ga图解上,显示拉张构造环境的A_2型花岗岩的特征;元素地球化学示踪指出,突泉地区碱性流纹岩可能起源于下地壳的部分熔融,结合区域上分布的同时代火山岩及A型花岗岩类,可以限定碱性流纹岩形成于伸展构造背景,并可能与北部蒙古-鄂霍茨克缝合带的演化有关。锆石Hf同位素研究显示,本区早白垩世流纹岩ε_(Hf)(t)值为+4.2～+10.7,其二阶模式年龄平均为0.74～0.76Ga,结合松嫩地块、兴安地块Hf同位素资料,表明兴安地块与松嫩地块具有相似的地壳增生过程。

大兴安岭中部石场山侵入体锆石U-Pb定年及构造意义

对大兴安岭中部石场山侵入体进行了同位素年代学及岩石地球化学研究。测年结果表明,石场山侵入体似斑状细粒(细中粒)二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为201.69±0.72Ma和202.09±0.69Ma,表明该侵入体是晚三叠世侵位形成的。岩石学及地球化学成分显示其属于碱性、过铝质系列花岗岩。岩石具有高硅、富碱、高铁镁比、贫钙、贫镁和低钛特征。稀土元素配分曲线呈现"海鸥式"分布特征,显示强烈的负Eu异常。微量元素特征显示具有较高的Zr、Yb和Y含量,较低的Sr、B含量,微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Sr、Ba和Ti负异常。以上特征表明,石场山侵入体为铝质A型花岗岩。岩石具有高的Rb/Sr值和Rb/Nb值,显示壳源岩浆的成分特征。综合分析表明,本区似斑状细粒(细中粒)二长花岗岩为低压下长英质地壳部分熔融的产物。根据岩石构造环境判别,结合区域构造演化,认为似斑状细粒(细中粒)二长花岗岩为受前造山期控制下的伸展、裂解作用形成的。

石墨烯对藜麦幼苗根系形态及生物量的影响

纳米炭材料石墨烯对作物的生长具有重要作用。配制含有不同质量浓度石墨烯(0,2,4,8,12,20mg/L)的MS培养基,研究石墨烯对藜麦幼苗根系形态(根系总长度、总表面积、总投影面积、体积、根尖数、分叉数)及生物量(干物质质量)的影响。结果发现,在石墨烯质量浓度为4,8mg/L的MS培养基上生长的藜麦幼苗根系形态指标均显著大于对照组,说明特定浓度的石墨烯能够促进藜麦根系生长和形态发育;另外,在石墨烯质量浓度为2,4,8,12mg/L的MS培养基上生长的藜麦幼苗生物量显著大于对照组,其中,8mg/L的石墨烯对藜麦幼苗干物质积累具有明显的促进作用。

New Discovery of the Devonian Orthoclase Granite of Nenjiang–Heihe Structural belt, China and its Zircon U-Pb Data

Objective The Nenjiang-Heihe structural belt is located in the eastern Xing＇anling Mongolian Orogenic Belt between the Songnen block and Xiang＇an block. This structural belt has long been the focus of geological scholars （Miao Laicheng et al., 2003; Liang Chenyue et al., 2011; Li Chao et al., 2017）, which has complex geological condition, strong metamorphism and deformation and serious vegetation cover. There is a great dispute about the time limit of collage of the structural belt. In order to solve the problem, this paper reports a newly discovered Devonian orthoclase granite near Hadayang in Molidawa banner in the middle of this structural belt, which will provide evidence for the tectonic evolution of Nenjiang-Heihe structural and Xing＇anling Mongolian Orogenic Belt.

内蒙古赤峰金厂沟梁地区花岗岩类年代学、地球化学与Hf同位素特征

内蒙古赤峰金厂沟梁地区出露的中生代花岗岩类对确定华北克拉通北缘中段中生代构造格局和演化具有重要意义.对西台子岩体、金厂沟梁岩体、小西沟岩体及西对面沟岩体进行了锆石U-Pb(LA-ICP-MS)年龄测定、地球化学分析及Hf同位素测定.西台子岩体及金厂沟梁岩体锆石U-Pb测年结果分别为220.5±2.1 Ma和225.5±1.7 Ma,为晚三叠世,两个岩体具有右倾的球粒陨石标准化配分曲线,均为弱的正Eu异常,锆石εHf(t)的变化范围分别为-8.0^-3.0和-5.7^-2.3;小西沟岩体的锆石U-Pb测年结果为162.5±1.6 Ma,为晚侏罗世,(La/Yb)N比值为0.14~0.51,其稀土元素球粒陨石标准化图谱显示稍向左倾的“V”字型,弱的负Eu异常,锆石εHf(t)为-7.3^-4.4;西对面沟岩体锆石U-Pb测年结果为128.2±1.1 Ma,为晚白垩世,具有右倾的球粒陨石标准化配分曲线,弱的正Eu异常,锆石εHf(t)为-11.4^-10.4.西台子及金厂沟梁岩体为I型花岗岩,小西沟岩体为A1型花岗岩,西对面沟岩体为C型埃达克质岩石,其源区均为华北克拉通下地壳物质的部分熔融;西台子岩体、金厂沟梁岩体可能形成于古亚洲洋闭合后地壳伸展的动力学背景之下,小西沟岩体形成于蒙古-鄂霍茨克海闭合后的伸展构造背景,西对面沟岩体形成于地壳减薄过程中局部加厚的构造背景之下.

大兴安岭早白垩世伸展作用:内蒙古乌拉盖球状岩地球化学及锆石U-Pb定年的限制

大兴安岭火山岩带中南部乌拉盖地区新发现的球状岩石除因其漂亮的构造被人们关注外,其地球化学特征及锆石U-Pb定年对于探讨东北地区大兴安岭演化历史也具有重要意义.在详细的野外地质调查基础上,通过对内蒙古乌拉盖球状岩及其主岩地球化学及Sr-Nd同位素特征等进行综合研究,探讨其源区性质及形成机制.研究结果表明:乌拉盖球状岩及其主岩具有富硅(SiO_(2)=75.35%~76.21%)、富碱(K_(2)O+Na_(2)O=7.30%~7.45%)和低铝(Al_(2)O_(3)=9.82%~11.30%)、镁值(Mg^(#)=4.52~14.47)、铬(Cr=14.5×10^(-6)~22.5×10^(-6))、镍(Ni=1.84×10^(-6)~3.97×10^(-6)),指示其物质来源于地壳.微量元素和稀土元素具后造山火山岩特征:Rb、Th、K等大离子亲石元素和Nb、Ta、Zr、HREE等高场强元素明显富集,N-MORB标准化图解中Nb负异常不明显,轻重稀土元素分异明显,LREE/HREE=5.21~6.70.初始^(87)Sr/^(86)Sr(0.705 9~0.713 7)高于现代大洋MORB(0.702 29~0.703 34),也显示壳源特征;^(143)Nd/^(144)Nd(0.512 456~0.512 528)则低于现代大洋MORB(0.512 99~0.513 30),ε_(Nd)值为+4.8~+6.2,又表现亏损地幔的信息.研究认为,乌拉盖球状岩及其主岩岩浆来源于下地壳,且有亏损地幔物质的参与.Sr、Ba、Eu亏损强烈,反映了明显分离结晶作用的存在,岩石形成于板内稳定的构造环境;主量元素及微量元素图解又表现出后造山A型花岗岩特征.年代学研究显示,球状岩没有得到很好的年代学数据,其可能具低温富流体的特征、新生结晶锆石偏少,大量的捕获锆石或其他难容矿物可能为球状岩球粒的生长提供物质基础;球状岩主岩文象花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb成岩年龄为142.2±2.7 Ma,侵入球状岩的辉绿岩脉年龄平均为140.5 Ma,主岩的围岩正长斑岩获得锆石LA-ICP-MS U-Pb成岩年龄为349.5±3.4 Ma,综合判断球状岩的成岩时代为早白垩世早期(~141 Ma).综合研究表明,乌拉盖地区球状岩石及其主岩形成机制与大兴安岭火山岩带晚期岩浆活动有关,主要受控于白垩世早期蒙古-鄂霍茨克洋闭合后造山伸展体制下的构造背景,是大兴安岭大规模区域伸展作用、岩浆底侵的产物.