兴蒙造山带南缘东段和龙地区Ⅰ型花岗岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文对兴蒙造山带南缘东段和龙地区八家子岩体和勇新岩体进行了岩相学、地球化学、LA-ICP-MS U-Pb定年和Sr-Nd同位素研究,以便制约该区的区域构造演化。锆石测年结果显示,八家子石英闪长岩结晶年龄为257.8±0.9Ma,形成于晚二叠世早期,勇新二长花岗岩的结晶年龄为243.2±1.1Ma和238.5±2.8Ma,形成于中三叠世。八家子石英闪长岩为钠质钙碱系列、偏铝质的Ⅰ型花岗岩类,富集轻稀土(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs,Cs、Ba、K和Sr),亏损重稀土(HREEs)和高场强元素(HFSEs,Nb、Ta和P),结合Sr-Nd同位素特征显示其为壳源成因,形成于俯冲环境下,是玄武质下地壳部分熔融的产物。勇新二长花岗岩富硅、铝和钾,为高钾钙碱性系列、偏铝质-弱过铝质的Ⅰ型花岗岩,富集轻稀土(LREEs)及大离子亲石元素(LILEs,Cs、K、Sr),亏损重稀土(HREEs)和高场强元素(HFSEs,Nb、Ta、P和Ti),结合Sr-Nd同位素特征显示其为壳源成因,形成于同碰撞环境下,是玄武质下地壳部分熔融的产物。花岗岩的侵位反映了研究区晚二叠世早期古亚洲洋板块俯冲于华北克拉通之下,中三叠世华北克拉通与兴凯地块碰撞拼合,说明古亚洲洋应闭合于晚二叠世末期-早三叠世期间。

兴蒙造山带东南缘黄松群中压型变质作用及其构造意义:岩石学、矿物学和年代学证据

本文报道了兴蒙造山带东南缘黄松群代表性岩石的岩相学、矿物化学成分和黑云母40Ar/39Ar定年结果,以确定它们的变质作用类型、变质温压条件、变质时代及其构造意义。岩相学研究表明黄松群主要由黑云斜长片麻岩、二云斜长片岩、斜长角闪片岩等代表性岩石以及不同类型的糜棱岩所组成。前者往往呈规模较小的面状分布,反映了主期区域动热变质作用,后者主要呈条带状分布,反映了后期低温动力变质作用的叠加与改造。此外,在与侵入体接触处产出的红柱石角岩反映了局部接触变质作用的存在。对黄松群代表性岩石的温压条件计算结果表明,该群主期变质作用的温压范围分别为525~597℃和5.8~7.5kb,地热梯度集中在21~27℃/km,揭示出黄松群中压型(绿帘角闪岩相-低角闪岩相)变质作用的存在。对含石榴二云斜长片岩中黑云母40Ar/39Ar定年结果为239.22±3.02Ma,而黑云母糜棱岩中黑云母的40Ar/39Ar定年结果为193.91±2.16Ma,结合黑云母的封闭温度和研究区已有的年代学资料,认为前者反映黄松群中压型变质作用的时代为晚二叠世-早三叠世,而后者反映黄松群经历的后期低温动力变质作用发生在早侏罗世。结合区域上同时代变质作用、岩浆作用以及沉积建造特征和区域构造演化历史,认为黄松群晚二叠世-早三叠世中压型变质作用与华北板块与西伯利亚板块碰撞拼合的地球动力学背景有关,该期变质作用标志着古亚洲洋东段的最终闭合已经完成。

兴蒙造山带南缘早古生代增生造山带内前寒武纪地层的识别及其地质意义

兴蒙造山带南缘早古生代增生造山带内是否存在陆壳一直缺少直接证据,制约了对增生带结构及演化的认识.在达茂旗东北部兴蒙造山带南缘增生带内识别出一套原地的变质地层,野外观察及锆石U-Pb年代学、Hf同位素地球化学研究表明,该套地层形成时代为中元古代晚期,可能代表了增生造山带内的古老地壳.地层的碎屑锆石峰值年龄集中于~1.8 Ga,并具有~3.0 Ga、~2.8 Ga、~2.5 Ga、~1.6 Ga等次级峰值,与华北北缘白云鄂博、化德、狼山群等地层碎屑锆石年龄组成一致;表明其应为华北陆块的一部分,物源则主要来自于华北克拉通内部不同时代地质体的剥蚀.该套地层的识别及其与华北陆块的亲缘性表明,早古生代兴蒙造山带南缘增生带内存在陆壳,构造环境上应为古亚洲洋向华北克拉通俯冲形成的活动陆缘;同时,其与车根达来构造带的关系显示后者并非蛇绿岩,更可能为弧后伸展引起的超基性岩对陆壳的侵入形成.

古太平洋板块早侏罗世俯冲作用:来自吉林延边和龙地区辉长岩年代学和地球化学记录

吉林延边地区位于兴蒙造山带南缘东段,是古亚洲洋构造域和环太平洋构造域叠加与改造的地区。为确定吉林延边和龙地区沙松顶子辉长岩侵位时代和成因,探讨其大地构造背景,对沙松顶子辉长岩进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学分析。结果表明:沙松顶子辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(175.6±1.1)Ma,为早侏罗世晚期;辉长岩具低Si、高Al特征和较高的Mg~#值,并含有较高的Cr、Ni、V、Co和Sc含量,Zr/Hf和Ba/Rb值具有幔源岩浆岩的特征,Nb/U值接近大陆地壳,反映沙松顶子辉长岩原始岩浆在上升过程中有陆壳物质的加入;辉长岩稀土元素总含量较低,弱富集轻稀土元素,富集大离子亲石元素Cs、K、Sr等,亏损Nb、Ta等高场强元素,具有正Eu异常,地球化学特征表现出俯冲环境下形成的基性岩浆岩特征;辉长岩具有显著亏损的Hf同位素组成特征,ε_(Hf)(t)为2.5~7.0,均为正值,说明辉长岩原始岩浆应起源于高度亏损的地幔。综上所述,沙松顶子辉长岩形成于古太平洋俯冲作用下活动大陆边缘的构造环境,其原始岩浆可能来源于亏损地幔,并遭受俯冲板片析出流体的交代作用和地壳物质的混染。

内蒙古温都尔庙-集宁地区花岗斑岩年代学、地球化学、Hf同位素特征及其地质意义

为了探讨在温都尔庙-集宁地区古亚洲洋的闭合时限以及演化过程,对该地区花岗斑岩进行了岩相学、地球化学、锆石年代学以及Hf同位素组成分析.锆石U-Pb定年显示,夸子梁花岗斑岩形成于中二叠世(270±3 Ma);乌兰淖尔花岗斑岩形成于中三叠世(241±2 Ma),为区域上首次发现的三叠世花岗岩.两者均有较高的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)含量及极低的Mg^(#);轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,存在明显的Eu负异常;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素.夸子梁花岗斑岩的锆石ε_(Hf)(t)呈负值(0.25~-12.33),并具有较为古老的Hf二阶段模式年龄(1278~2071 Ma);乌兰淖尔花岗斑岩的锆石ε_(Hf)(t)呈正值(2.03~5.94),并具有较为年轻的Hf二阶段模式年龄(892~1144 Ma).综合分析认为:在中二叠世之前,古亚洲在温都尔庙集宁地区已经闭合;中二叠世期间,区域上处于后碰撞阶段,并产生夸子梁花岗斑岩;晚二叠世-早三叠世,区域上继续碰撞造山;中三叠世期间,处于造山后伸展阶段,并产生乌兰淖尔花岗斑岩.