辽东地区赛马碱性杂岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其对构造背景的制约

通过LA-ICP-MS测得辽宁赛马地区浅肉红色霞霓正长岩中的锆石U-Pb年龄为225.8±1.9 Ma,赛马碱性杂岩的侵位时代为晚三叠世。地球化学分析表明,霞霓正长岩SiO_(2)含量为55.87%~60.88%,Na_(2)O为0.41%~5.32%,Al_(2)O_(3)为17.81%~19.53%,K_(2)O为9.46%~11.91%,MgO为0.46%~1.36%,里特曼指数为7.54~17.01;稀土元素总量较高,高于300×10^(-6),强烈富集轻稀土元素,(La/Yb)N值大于10,个别达到100以上;亏损Nb、Ta、P等高场强元素,富集Rb、Th等大离子亲石元素,总体表现出富碱性岩石特征。锆石ε_(Hf)(t)值为-13.37~-9.30,对应的两阶段Hf模式年龄T_(DM2)为2102~1855 Ma。通过岩石成因分析和构造环境判别,赛马碱性杂岩可能形成于由俯冲挤压向陆内伸展、拉张转换的动力背景下的下地壳(或上地幔)部分熔融。赛马碱性杂岩侵位时代(225.8±1.9 Ma)可能代表了华北克拉通北缘岩石圈开始伸展减薄的时间,也是郯庐断裂形成的时间。

浙西里垄正长岩SIMS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

江山—绍兴断裂带内发育的新元古代岩浆岩,对理解江南造山带新元古代构造演化以及Rodinia超大陆聚合与裂解有重要意义。笔者等首次报道了浙西里垄正长岩的SIMS锆石U-Pb年龄、全岩地球化学研究结果。里垄正长岩具有较高的SiO_(2)(平均值为59.65%),低的镁铁质含量(FeO^(T)和MgO平均值分别为4.06%和1.41%);Na_(2)O/K_(2)O值介于3.27~5.34,平均为4.46;铝饱和指数(A/CNK)介于0.85~0.94,具有钙碱性准铝质I型花岗岩特征。正长岩富集K、Ba等大离子亲石元素,Th、Ce等高场强元素和轻稀土元素,相对亏损Ta、Nb、Zr、Ti等高场强元素和重稀土元素,与安第斯型钙碱性系列岩石基本一致;样品具有轻微Eu负异常,δEu平均值为0.82,指示有少量斜长石的结晶分异。正长岩锆石U-Pb定年结果为840.7±2.4 Ma,属于新元古代中期岩浆活动的产物。基于本次研究结果,里垄正长岩可能形成于古洋壳向西北俯冲后在扬子地块产生的大陆弧后环境,岩浆源区为下地壳。结合区域构造演化资料,笔者等提出840 Ma左右扬子与华夏仍未最终碰撞,新元古代中期浙皖赣相邻区一直处于古华南洋板块持续向扬子东南缘俯冲消减的构造环境,该体系可能与Rodinia超大陆汇聚事件有关。

敦煌地块寒武纪—早奥陶世中酸性侵入体:古亚洲洋南缘古生代早期俯冲的记录

一直以来,敦煌地块缺少1.6-0.46Ga的地质记录,从而严重制约了对该地块在新元古代和早古生代期间地质构造演化的全面认识。通过1:5万区域地质调查,本次工作在敦煌地块东北缘新发现了寒武纪-早奥陶世小宛山岩体、截山子岩体和小宛南岩体等多个中酸性侵入体,测得其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为517±3Ma、480±3Ma和473±3Ma,由此厘定出敦煌地块目前古生代最古老的侵入岩体及早奥陶世侵入岩体。通过这些岩体的岩石岩相学、岩石地球化学特征、岩石成因及大地构造环境分析,表明它们属于与洋壳俯冲消减作用有关的活动陆缘环境下形成的富钠质I型花岗岩。其中,小宛山花岗闪长质岩体是在低压低温条件下由玄武质地幔楔部分熔融而成,同时受到俯冲流体的强烈交代;截山子岩体和小宛南岩体则是在高压低温富水条件下,由新生镁铁质洋壳发生部分熔融并受到地幔楔强烈混染而形成,虽然它们均属于(类)O型埃达克岩,但其部分熔融的压力及其残留矿物组合不同。上述研究揭示敦煌地块北缘早古生代517Ma就存在俯冲作用,且至少持续了44Myr。结合区域地质资料和以往研究成果,敦煌地块北缘早古生代洋陆转换过程可分为三个阶段:(1)晚震旦世-早寒武世(574-518Ma),敦煌地块北缘被动陆缘演化阶段;(2)寒武纪第二世-早奥陶世(517-471Ma),敦煌地块北缘活动陆缘演化阶段,期间,古亚洲洋南支洋分别向敦煌地块和石板山地块/马鬃山地块发生双向俯冲消减;(3)中奥陶世-早泥盆世(464-412Ma),敦煌地块与石板山地块/马鬃山地块碰撞造山阶段,期间古亚洲洋南支洋闭合。

伊犁地块北缘早石炭世阿拉斯坦闪长岩成因及其对北天山洋俯冲过程的启示

伊犁地块北缘存在大量石炭纪岩浆岩,但对早石炭世中晚期(340~320 Ma)的岩浆岩鲜有报道,在一定程度上影响对该阶段区域构造演化的认识。为探讨伊伊犁地块北缘早石炭世的大地构造背景,对伊犁地块北缘阿拉斯坦河流域新发现的早石炭世中期闪长岩体开展了详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。阿拉斯坦闪长岩岩体中发育微粒闪长质包体,两者在多组主量和微量元素的双变量图解中均表现出不同的演化趋势,表明其不同的成因和起源。两种岩石均具有富集大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特征,具有俯冲带岩石的地球化学信息。结合区域资料,认为伊犁地块北缘在早石炭世中晚期之后整体处于伸展背景,可能与北天山洋的俯冲板片回转或后撤相关。

东昆仑黑石山含硫化物暗色包体及宿主正长岩成因及地质意义:年代学、矿物学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

黑石山铜铅锌矿床位于东昆仑造山带中段的五龙沟地区,矿区内的石英二长岩-正长岩发育有暗色微粒包体,本研究在包体中发现了硫化物。锆石U-Pb定年显示,正长岩形成于239.4±1.0Ma,具有富Si和K,贫Mg、Cr、Ni,明显的Eu负异常,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,较为富集的Sr-Nd-Hf同位素特征。暗色微粒包体由斜长石和角闪石组成,可见角闪石堆晶,贫硅、富钙、铝、碱和铁,Mg#值为38.37,具有明显的Eu负异常,轻重稀土分馏弱。结合宿主正长岩和暗色包体的矿物成分相似性和岩相学特征,本文认为暗色微粒包体与正长岩来自同一个岩浆房,属于同源岩浆包体,是岩浆房早期分离结晶相,被中酸性岩脉携带上升至正长岩熔体中,一起侵位至浅部地壳。综合岩石地球化学、同位素和矿物成分,本文认为正长岩是下地壳含水镁铁质岩石在压力较低条件下部分熔融的产物。暗色微粒包体中发育硫化物,且包体岩浆的硫含量远高于正长岩岩浆,指示岩浆房的早期分离结晶相带走了硫,使残余熔体贫硫。

藏南南木林地区闪长岩脉的发现及其地质意义

在拉萨地体中南部南木林地区发现了侵入于晚古生代盆地中的闪长岩脉,并对其开展了岩石学、锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素地球化学研究,以探讨其岩石成因和构造背景。野外地质调查和岩石学研究表明,闪长岩脉以岩枝或岩株状顺层侵入于晚古生代地层中,以闪长岩、石英闪长岩和辉石闪长岩为主。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得58.31±0.39 Ma、60.53±0.96 Ma、61.75±0.44 Ma、65.02±0.31 Ma和68.71±0.92 Ma五组年代学数据,显示其为晚白垩世晚期到古新世岩浆活动的产物。岩石具有较低含量的SiO_(2)(49.58%~55.61%),较高含量的Al_(2)O_(3)(16.56%~17.38%)、MgO(3.09%~5.48%)和Mg^(#)值(45~55),属于高钾钙碱性—钾玄质系列准铝质岩石。稀土元素标准化配分型式呈右倾式,稀土元素总含量低,轻重稀土分异中等,具有微弱的Eu异常(δEu=0.85~0.95),微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),与俯冲带岩浆岩地球化学特征相似。锆石结晶温度平均为728℃,表明其岩浆经历了在水近饱和条件下发生的熔融过程。综合研究认为,南木林地区的闪长岩脉可能形成于新特提斯洋北向俯冲消减过程中,是俯冲沉积物部分熔融形成的熔体交代上覆地幔楔的产物。

长江安庆段河谷区第四系沉积特征与古河道演化

长江安庆段NE向河谷中发育河流相与山麓相两套沉积体系。文章基于实测第四系钻孔资料,通过构建NW向、NNE向钻孔对比剖面,揭示了该区长江冲积平原、岗地等地质地貌单元地层组合特征;结合区域新构造运动特征、气候变化等资料分析,探讨了长江河谷古河道演化历程。研究结果表明:长江安庆段河谷区发育了至少2个由含砾粗砂到含粉砂黏土的河流沉积旋回,两侧岗地同期沉积了下蜀组及戚家叽组山麓相地层;第四系沉积物由河流冲积、风成堆积等多种成因类型组成,经历了早中更新世冲洪积,中晚更新世风成堆积、河流下切侵蚀与充填等地质过程;新构造运动、冰期-间冰期气候旋回波动、海平面升降等因素共同影响了长江安庆段古河道演化历程。

西藏南部冈底斯带东段晚白垩世中性侵入岩的成因矿物学研究:对构建穿地壳岩浆系统的启示

穿地壳岩浆系统为认识岩浆岩中矿物成因以及矿物间的不平衡关系提供了一个新的切入点,即造岩矿物在固结之前,可能在不同地壳层次的岩浆房内经历过生长、熔蚀或流体改造等过程。如何追踪和梳理不同造岩矿物的演化历史,成为阐明岩浆岩成因的一个关键科学问题。本文以西藏冈底斯弧东段里龙含单斜辉石石英闪长岩和黑云母闪长岩为主要研究对象,对其中主要造岩矿物(单斜辉石、角闪石、黑云母、斜长石等)进行了系统的成因矿物学研究,并构建了穿地壳岩浆系统的组成要素。根据矿物的稀土元素含量和不同矿物之间的接触关系,将含单斜辉石石英闪长岩中的单斜辉石和角闪石分为Ⅰ型单斜辉石(∑REE含量高)、Ⅱ型单斜辉石(∑REE含量低)、ⅠA型角闪石(∑REE含量高)、ⅠB型角闪石(∑REE含量低),将黑云母闪长岩中的角闪石命为Ⅱ型角闪石。经过矿物温压计和水活度计计算获得了相应的结晶温压条件和体系水含量。其中Ⅰ型单斜辉石为:温度1 159~1 175℃,压力637~799 MPa,水含量2.5%~3.4%;Ⅱ型单斜辉石为:温度1 180~1 181℃,压力482~524 MPa,水含量2.4%~2.8%;ⅠA型角闪石为:温度806~854℃,压力320~434 MPa,水含量7.5%~7.9%;ⅠB型角闪石为:温度776~848℃,压力196~386 MPa,水含量6.9%~8.6%;Ⅱ型角闪石为:温度783~857℃,压力246~327 MPa,水含量6.5%~9.4%。这表明单斜辉石的温度、压力比角闪石高,而水含量比角闪石低,暗示单斜辉石和角闪石来自不同层次的岩浆房。进一步对与单斜辉石平衡的熔体进行了计算,推断至少一部分单斜辉石来自演化的玄武安山质岩浆,而与角闪石对应的平衡熔体Mg~#值较低,对应流纹质岩浆。本研究还对单斜辉石与角闪石“再循环晶”进行了识别,指示整个岩浆过程是在开放岩浆系统中完成的,并经历了不同期次的岩浆补给或混合事件。本研究发现中性岩的母岩浆可以由不同成因的再循环晶与中酸性熔体混合形成。

闽西南晚中生代四方岩体同位素年代学、地球化学及其构造意义

闽西南地区四方岩体主要由花岗闪长岩和花岗闪长斑岩组成 ,花岗闪长岩单颗粒锆石 U-Pb年龄为 10 7.8±1.2 Ma,角闪石 Ar-Ar年龄为 10 4.8± 0 .8Ma,形成于早白垩世。岩体是在伸展拉张构造环境下以快速冷却 (50～ 60℃ / Ma)侵位的 ,岩石相对富 Na2 O,A / CNK<1,具壳 -幔混合源 I型花岗岩特征。岩石富 K、Rb、Th、U、L REE,贫 Ti、Nb、Ta、Sr,具火山弧/活动大陆边缘钙碱性岩系的特征。 (87Sr/ 86Sr) i为 0 .70 63 5～ 0 .70 898,εNd(t)为 -5.2 4～ -3 .69,TDM为 1.3 3～ 1.2 1Ga。岩石主要由幔源岩浆与中下地壳物质部分熔融形成的花岗质岩浆的混合形成的。与闽东沿海地区相比 ,晚中生代时闽西南地区总体处于与华南软流圈地幔上涌有关的伸展拉张构造环境 ,但由玄武岩浆底侵作用引发的壳幔作用并不强烈。

内蒙古固阳晚太古代赞岐岩(sanukite)——角闪花岗岩的SHRIMP定年及其意义

内蒙古固阳地区发育高镁闪长岩(赞岐岩,sanukitoids)-角闪花岗岩类。其中高镁闪长岩的地球化学特征类似于晚太古代形成于板块消减带之上的地幔楔的sanukite(赞岐岩)。Sanukite以富MgO、Mg#、Cr和Ni为特征,在国外许多太古代地体中均有发现。本文报导了固阳地区高镁闪长岩(2556±14Ma)和角闪花岗岩(2520±9Ma)的SHRIMPU-Pb年龄。这一研究表明华北块的消减作用可能始于晚太古代晚期。国外报道的太古代sanukite出现在3.0-25Ga之间,最晚的为印度Dharv(?)ar克拉通的sanukites(2.51-2.55Ga)。因此,华北与印度可能是地球上板块构造发育时间最晚的。

安徽庐枞盆地中巴家滩岩体的年代学研究及其意义

安徽庐枞盆地是长江中下游地区重要的火山岩盆地,巴家滩岩体是盆地内主要的侵入岩体之一,该侵入岩的年代学研究对庐枞盆地的岩浆作用过程、时间及构造背景的确定等具有重要的意义。本次工作得到巴家滩岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄为133.5±0.6Ma,黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄为129.0±0.6Ma,表明其形成于早白垩世,岩体侵位较深且冷却速率较慢。本文认为133.5Ma的年龄可能代表庐枞盆地由早阶段挤压-拉张过渡背景向晚阶段典型拉张构造背景的转变时间。

桂东北豆乍山花岗岩年代学与地球化学特征

豆乍山花岗岩主要由中细粒二云母二长花岗岩构成,是桂东北苗儿山复式花岗岩体中段的一个重要产铀的岩体。单颗粒锆石 SHRIMP U-Pb 年龄为228±11Ma,属于印支期岩浆活动产物。地球化学特征显示该花岗岩以过铝、富硅、富碱和低 CaO/Na_2O 比值为特征,微量元素主要富集 Rb、Th、U 和 Ta,亏损 Sr、Ba 和 Ti。稀土总量30.24×10^(-6)～139.18×10^(-6),轻稀土轻微富集(LREE/HREE=4.00～6.35,(La/Yb)_N=3.24～6.74),Eu 亏损明显(δEu=0.14～0.19)。结合其它相关地质资料,表明豆乍山花岗岩是壳源型花岗岩,是在印支运动晚期地壳伸展—减薄的构造背景下,成分为泥质的变质岩通过低程度部分熔融方式而形成。

晚太古代Sanukite(赞岐岩)与地球早期演化

Shirey and Hanson(1984)将某些太古代的高镁闪长岩套称为sanukite(赞岐岩),类似于日本中新世(11～15 Ma)Setouchi火山岩带的高镁安山岩.Sanukitoids由闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成,不同于TTG岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩).Sanukitoids具有下列地球化学特征:富Mg,Mg#＞0.60,Ni和Cr＞100μg/g,Sr和Ba＞500μg/g,LREE富集(大于球粒陨石100倍),无Eu异常.高镁安山岩在太古代很少见,而其相应的侵入岩高镁闪长岩或sanukitoids,虽然数量也很少,但却是各地晚太古代地体中随处可见的.Sannkitoids的原始岩浆是交代的地幔楔部分熔融形成的,随后可能经历了广泛的分离结晶作用.TTG和sanukitoids岩套可以相伴产出,二者均与板片熔融有关,TTG与其直接有关,sanukitoids可能与其间接有关.全球Sanukitoids主要集中在晚太古代时期,可能暗示板块的消减作用在～3.0 Ga以后才起了重要的作用.

昌宁-孟连结合带牛井山早古生代埃达克岩锆石U-Pb年龄、岩石成因及其地质意义

昌宁-孟连结合带是西南三江地区重要的古特提斯结合带,本文报道该带牛井山蛇绿混杂岩带内的早古生代英云闪长岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素、全岩地球化学特征,探讨其岩石成因,揭示早古生代(原)特提斯演化过程和恢复古地理格局。利用LA-ICP-MS对英云闪长岩进行锆石U-Pb定年,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为468±2Ma(MSWD=1.4,n=22),代表岩浆岩结晶时代。对锆石进行原位微区Hf同位素分析获得锆石ε_(Hf)(t)=+1.6^+2.8。牛井山英云闪长岩具有高的SiO_2(61.6%~67.16%),Al_2O_3(15.4%~17.64%),Na_2O(2.93%~3.25%)含量,高的Na_2O/K_2O(3.9~5.4)比值。微量元素具有高Sr(469×10^(-6)~533×10^(-6)),低Yb(0.66×10^(-6)~1.22×10^(-6))和Y(8.5×10^(-6)~16.3×10^(-6)),Eu正异常(1.01~1.37)的特征。此外,在同等SiO 2条件下,还具有相对高的Mg~#和MgO(Mg~#=50~51,MgO=2.84%~3.58%)。这些特征表明英云闪长岩具有高镁埃达克岩的性质。岩石成因研究表明牛井山高镁埃达克岩很可能是俯冲洋壳加上部分大洋沉积物部分熔融并与上覆地幔橄榄岩反应的产物。早古生代洋壳俯冲成因的埃达克岩的发现证明昌宁-孟连特提斯洋演化历史可追溯至约468Ma。昌宁-孟连结合带早古生代岩浆作用与龙木错-双湖结合带早古生代洋壳残片的时代一致、构造属性相似,我们认为昌宁-孟连结合带与木错-双湖结合带可对比,它们代表了一个统一的古生代特提斯大洋残余。

东昆中隆起带东段闪长岩U-Pb年代学和岩石地球化学研究

岩石学、岩石地球化学研究表明,东昆中隆起带东段分布一套高钾的钙碱性闪长岩系列岩石。岩石明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)、LREE和活泼的不相容元素(如Th、U),相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P),具安第斯型活动大陆边缘岩浆岩特征。该闪长岩属混合成因,即由交代地幔的部分熔融形成基性岩浆,与地壳物质熔融形成的酸性岩浆混合形成。阿斯哈闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为244Ma左右,属印支早期。

铜陵地区小铜官山石英闪长岩锆石SHRIMP的U-Pb年龄及其成因指示

铜陵是我国著名的铜 (金 )、铁成矿带 ,其金属矿产与区内燕山期侵入岩有着密切的时空、成因联系。本文应用SHRIMP方法对小铜官山石英闪长岩中的锆石进行了U_Pb年龄测定 ,表明铜官山石英闪长岩形成于 1 39Ma ,这一年龄记录了与铜矿成矿作用有关的岩浆活动的时代。另外铜官山石英闪长岩中含有的残留锆石给出了太古宙古元古代 ( 2 6 70～ 2 0 2 5Ma)的年龄信息 ,表明基底岩石参与了铜官山石英闪长岩的形成 ,这与由Sr_Nd同位素示踪得出的结果一致 ,暗示区内石英闪长岩浆受到了古老地壳物质的混染 ,或前寒武纪岩石是其熔融源区的重要组成之一。

东天山印支早期尾亚石英正长岩:成岩作用及成岩意义

前人对东天古生代的构造-热事件作了大量研究,得出了许多方面的重要认识,然对东天山印支期的构造演化目前仍不清楚。本文以印支早期的尾亚石英正长岩为例,通过其岩相学及地球化学特征研究,来探讨该岩体的成岩机制及成岩意义。尾亚石英正长岩主要组成矿物为石英(5%～10%)、斜长石(15%～20%,An16～18)和钾长石(60%～65%),含少量铁质黑云母(5%)和钙质角闪石(≈5%),不舍橄榄石和辉石。该岩石SiO_2含量为62．67%～66．22%,Na_2O+K_2O(10．25%～11．00%)和TiO_2(0．45%～0．70%)含量以及K_2O/Na_2O(0．85～1．60)、FeO^T/Mgo(5．7～15．86)和CaO/Na_2O(0．37～0．68)比值高,而Mgo(0．34%～0．43%)含量以及Al_2O_3/TiO_2(23．77～38．27)比值低,偏铝(ASI 0．89～0．98),富集Rb、Ba和Pb等大离子亲石元素(LILE)和U、Th、Zr和Hf等高场强元素(HFSE),亏损Sr等大离子亲石元素及Nb和Ti等高场强元素。ΣLREE,ΣHREE和ΣREE分别为76．00×10^(-6)～139．54×10^(-6),13．54×10^(-6)～22．67×10^(-6)和96．57×10^(-6)～153．08×10^(-6), (La/sm)_N,(Gd/Yb)_N,(La/Yb)_N分别为1．86～4．78,0．73～1．64和2．10～9．64,δEu为0．94～2．83,具有稀土总量较低、轻稀土比重稀土分馏大、轻、重稀土分馏不明显以及正Eu异常(0．94～2．83)的特征。岩相学及地球化学特征研究表明,尾亚石英正长岩不是幔源岩浆分异的产物,而是直接来自于壳源。通过对比分析其它正长岩地球化学特征并结合前人实验岩石学研究,得出了尾亚石英正长岩是在950℃～1100℃、15～20 kbar条件下,由陆内长英质麻粒岩在加厚陆壳底部发生增温和减压熔融的产物的认识。这样的成岩条件可能与特提斯洋于海西晚期—印支早期向北俯冲所引发的天山地区强烈的陆内A-型俯冲及随后的伸展作用有关。本文结果表明,东天山地区在二叠纪晚期到三叠纪早期可能发生了从受古亚洲洋俯冲-碰撞体系影响为主转变为受古特提斯洋构造域影响为主的重大事件。

安徽铜陵姚家岭锌金多金属矿床成岩成矿年代学研究

姚家岭锌金多金属矿床位于铜陵断隆区与繁昌断凹区的过渡部位,是长江中下游成矿带新近发现的大型锌金多金属矿床,也是铜陵矿集区中迄今发现的首例大型锌金多金属矿床。在详细野外地质工作及室内研究的基础上,对姚家岭矿床花岗闪长斑岩体开展了LA-ICPMS锆石U-Pb定年工作,获得206Pb/238U加权平均年龄为141.4±1.7Ma(MSWD=0.78,n=19),代表成岩年龄;选取了该矿床金属矿物辉钼矿进行Re-Os同位素测年,获得模式年龄范围为141.2±2.1Ma^141.6±2.7Ma,平均年龄为141.4±2.4Ma,可代表热液成矿作用的时代,与成岩年龄一致。姚家岭锌金多金属矿床为早白垩世早期岩浆热液作用形成的,是铜陵断隆区燕山期大规模成矿作用的产物,铜陵断隆区具有进一步寻找锌金矿床的有利前景。

晚中生代中国东部高原北界探讨

中国东部高原的界线主要是依据埃达克岩的分布确定的。现已知道,高原最北部的中生代埃达克岩主要分布在辽西-冀北-内蒙古南部一带。该区可靠的埃达克岩仅发育在晚侏罗世或早白垩世的早期(如132±5Ma的安家营子花岗岩)。现有资料表明,大致以赤峰-开原断裂为界,埃达克岩分布于其南,其北为非埃达克岩分布区,暗示中国东部高原的北界大体沿赤峰-开原一带分布,代表的是侏罗纪时期的高原边界。辽西义县组地层位于高原范围内,众所周知,义县组第2段(124～127Ma)是热河生物群集中发育的阶段,说明当时的气候温湿、植物繁茂、水草丰盛、地势低洼、湖沼发育,不大可能为动植物贫瘠的高寒山区。义县组火山岩的研究表明,早白垩世(135～120Ma)的义县组主要由玄武岩和赞岐岩(高镁安山岩)组成,并非埃达克岩。因此,至少在127Ma左右,在热河生物群分布的地区,已经不存在高原了,高原的界线南移了,可能移到热河生物群发育区之南的宣化-滦平-锦州一线,其南仍然处于高原环境。高原抬升的直接结果是导致同时代沉积物的缺少,或有一些沉积盆地发育,但是厚度很薄。在中-晚侏罗世时,高原上的沉积盆地很少,且缺失上白垩统地层,总体上反映高原处于抬升状态。高原北缘和西北缘早白垩世冰筏和冰川泥石流沉积的出现,暗示高原的北缘可能具有相当的高度,可能类似现今的喜马拉雅山。该区中生代构造特征表明,该区侏罗纪和早白垩世的构造特点有着巨大的差异:侏罗纪,尤其是晚侏罗世末期以南北向的挤压构造为主,而早白垩世中期以后演变为以伸展构造为特征,古地理古环境明显改变。研究表明,中国东部中生代埃达克岩形成的时限大致限定了高原的起始和消亡时间。据最近几年发表的资料,埃达克岩的时代大体限定在170～120Ma之间,表明中国东部高原在170Ma之前开始出现,大约在晚侏罗世达到顶峰,在早白垩世中期(120Ma)以后消失。辽西-冀北的构造、地层和火山岩资料表明,侏罗纪时期本区属于挤压构造环境,高原处于抬升状态;至早白垩世(大体从127Ma左右开始)转变为伸展构造背景,含有丰富热河生物群的阜新-义县-朝阳-丰宁一带已经沉陷,暗示中国东部高原的垮塌可能先从北缘开始,至120Ma左右,高原才整体垮塌。

鄂东南地区晚中生代侵入岩的地球化学和成因及对岩石圈减薄时限的制约

鄂东南地区侵入岩是长江中下游地区晚中生代岩浆岩带的重要组成部分,但其成因和构造背景的研究显得薄弱。本文在前期工作的基础上,开展鄂东南地区侵入岩的主量、微量和稀土元素地球化学特征的研究,探讨地球化学特征所蕴含的成因和岩石圈减薄的时限。鄂东南地区侵入岩具有高碱富钾特征,微量元素以富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而亏损高场强元素(Nb、Ta 和 Ti)为特征。研究认为鄂东南地区中生代侵入岩不能完全归为埃达克岩,早期中(酸)性岩具有埃达克岩的地球化学特征,晚期酸性岩明显不同于埃达克岩。鄂东南地区侵入岩的地球特征表明它们是富集地幔部分熔融形成的岩浆同化混染了下地壳物质并发生分离结晶作用的产物。结合年代学和地球化学特征,初步认为早白垩世(132～128Ma) 可能是长江中下游地区岩石圈减薄高峰时间。