华北克拉通北缘东段巴尔哲锆—铌—稀土矿床碱性岩浆演化对稀有—稀土元素富集成矿的制约

华北克拉通北缘东段是中国重要的关键金属成矿区带之,分布着许多重要的稀有—稀土金属矿床,资源潜力巨大。笔者等以巴尔哲锆—铌—稀土矿床为研究对象,开展了矿床地质特征和成矿岩体与围岩的全岩地球化学研究。

华北克拉通北缘东段海沟岩体的锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素组成及其动力学背景

海沟岩体位于华北克拉通北缘东段,由二长岩和二长花岗岩组成。本文对该岩体主微量元素、Sr-Nd-Hf同位素和锆石的U-Pb年龄进行了系统研究。高精度锆石U-Pb年龄测试结果表明,二长岩和二长花岗岩形成的精确年龄分别为322.9±3.4Ma和320.3±3.5Ma,为海西期构造-岩浆活动产物。海沟岩体为准铝质-弱过铝质的I型花岗岩,其K2O/Na2O比值介于0.51～0.93之间,A/CNK介于0.87～0.94之间。微量元素方面表现为轻稀土富集、轻重稀土分馏明显、弱铕正异常、大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)富集,以及高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)相对亏损等。锶同位素初始比值为(87Sr/86Sr)i=0.7054～0.7059,εNd(t)=-10.4～-8.6,亏损地幔的钕模式年龄分别介于1.84～1.99Ga和1.84～1.93Ga之间。二长岩和二长花岗岩锆石的εHf(t)变化范围分别为-7.6～-0.8和-11.5～-5.4,对应的两阶段Hf模式年龄分别为1.39～1.81Ga和1.67～2.06Ga。同位素特征表明两者可能来自中元古代和古元古代的下地壳物质的部分熔融,并可能有较多地幔物质的加入。根据其形成时代、岩石地球化学、同位素特征以及区域地质演化史,认为海沟岩体的形成可能与古生代古亚洲洋消减作用密切相关。

华北北缘东段开原地区三叠纪侵入岩年代学及岩石地球化学研究

本文报道了位于华北北缘东段开原地区尖山子岩体、宝兴岩体和树德屯岩体的岩相学、岩石地球化学及年代学特征,探讨了上述岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。锆石U-Pb定年结果表明,尖山子岩体形成于251±1.3Ma,宝兴岩体形成于235±1.3Ma,树德屯岩体形成于224±1.9Ma,说明开原地区三叠纪存在早三叠世、中三叠世和晚三叠世三个时期的岩浆活动。尖山子岩体以二长花岗岩为主,具高硅低镁特征,属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Hf、Zr等高强场元素;δEu=0.55-1.87,（La/Yb）N=6.23-47.9,轻重稀土分馏明显,富集轻稀土,亏损重稀土。宝兴岩体以花岗闪长岩为主,Si O2含量变化较大（52.36%-74.06%）,Al2O3含量（14.5%-17.34%）,Mg O含量（0.61%-3.66%）,属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高强场元素;无明显的Eu异常,（La/Yb）N=6.81-25.6,轻重稀土分馏较明显,富集轻稀土,亏损重稀土。树德屯岩体以闪长岩为主,岩石具有低硅高镁特征,K2O/Na2O比值为0.33-0.76,显示富K贫Na特征,属钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Ti、Hf、Zr等高强场元素;无明显的Eu异常,（La/Yb）N=3.87-10.2,轻重稀土分馏不明显。上述岩石地球化学特征表明,尖山子岩体和宝兴岩体的原始岩浆起源于下地壳基性物质的部分熔融,树德屯岩体的原始岩浆起源于亏损的地幔楔。研究区三叠纪岩浆岩形成于造山阶段挤压环境下。华北北缘东段的挤压碰撞作用一直持续到晚三叠世（224Ma）,而造山阶段向造山后阶段的构造转换（挤压地壳加厚向伸展垮塌的环境转换）发生于晚三叠世-早侏罗世（224-180Ma）期间。华北北缘东段中生代岩石圈减薄或破坏始于晚三叠世-早侏罗世（224-180Ma）期间。