早白垩世华北克拉通岩石圈减薄与破坏动力学:兼论古太平洋型活动大陆边缘

早白垩世时期华北克拉通的演化为探索大陆再造提供了典型案例,强烈地壳伸展、岩石圈减薄及克拉通破坏的机理及动力学长期以来一直是争议的焦点。早白垩世岩石圈伸展形成了包括辽南和五莲变质核杂岩在内的地壳伸展构造组合,同时伴随着巨量壳-幔岩浆活动性,这些构造-岩浆活动是克拉通岩石圈壳-幔耦合拆离与解耦拆离作用的结果,可以用克拉通岩石圈壳-幔拆离模型(parallel extension tectonics)解释。与此同时,具有相似特点(时间、几何学、运动学和动力学)的构造-岩浆活动遍布包含东北亚、中国华北和华南及俄罗斯远东地区等在内的整个欧亚大陆东部地区,反映在统一构造环境中发展和演化的本质,而华北克拉通成为早白垩世欧亚大陆东部地区岩石圈伸展的典型案例。广布的早白垩世伸展构造东侧紧邻古太平洋板块俯冲作用形成的陆缘增生杂岩带,构成独特的古太平洋型活动大陆边缘。这种大陆边缘保留和记录了与现今西太平洋型和安第斯型活动大陆边缘全然不一致的构造特点,包含增生杂岩(海沟增生楔处)与面状伸展构造域两个构造要素,但缺乏典型的大规模岩浆弧的存在。地幔分层对流对于古太平洋-欧亚大陆间洋陆相互作用、大陆岩石圈伸展、克拉通岩石圈减薄与破坏提供了重要动力来源,而板块边缘力起着重要的辅助作用。

有关中国东部中、新生代活动大陆边缘构造—岩浆作用演化问题沉思录

文章提出和讨论许多有关中、新生代各个时期,如印支期(T—J;,250—185Ma)、燕山早期八一L,185～NOM幻、燕山中期(民,10～tX)MtX)M劝、燕山晚期(氏,！m～刀M的和喜马拉雅期o----m一Q 7()M～现在)的构造一岩浆作用问题,强调不同类型岩浆岩如改造型花岗岩、同熔型花岗岩类、碱性花岗岩、钙碱性安山一流纹岩系、碱性火山岩以及不同类型的玄武岩与中国东部活动大陆边缘演化之间的重要的时间和空间变化的联系.经长期考虑,认为燕山晚期中国东部是沟一弧体系(安第斯型)向沟一弧一边缘海体系(西太平洋式)转化的过渡时期.与A型和B型俯冲有联系的火山作用在总体上的减弱、拉伸红盆在整个中国东部大陆的广泛分布以及沿海岸延伸长达ZMm左右的碱性花岗岩带的形成是这一过渡时期的良好标志.在新生代,钙碱性安山一流纹岩系、改造型花岗岩和同熔型花岗岩的消亡,碱性、高铝质玄武岩在大陆边缘的广泛分布,以及拉伸盆地发生加深和加宽;边缘海随着时间不断加深和加宽,并导致大洋玄武岩的发育;与B型俯冲有联系的钙碱性火山岩和同熔型花岗岩类迁移到岛弧地带.

陕西西乡县龙王塘地区新元古代岩体和脉岩锆石U-Pb年代学及源区性质

陕西西乡县广泛出露的晋宁期岩浆岩是研究和理解扬子克拉通基底地质演化的一个窗口。通过对西乡县龙王塘地区的辉长岩体、花岗岩脉和钠长斑岩脉进行锆石U-Pb定年和原位Lu-Hf同位素分析,确定了岩浆侵位时代,揭示了岩浆源区特征。年代学研究结果表明,辉长岩体和花岗岩脉的侵位时间分别为(863.6±4.4)Ma和(863.6±3.8)Ma,是新元古代岩浆作用的产物。在两条钠长斑岩脉中识别出(905.2±8.2)Ma、(807.0±8.9)Ma和(762.5±4.2)Ma三组锆石年龄,第一组为继承锆石的年龄,后两组年龄分别代表两条岩脉的侵位时代。综上可知,龙王塘地区存在~864 Ma、~807 Ma和~763 Ma三期岩浆作用,以及早期(~905 Ma)构造热事件,岩浆作用具有长期性和多阶段性特征。Lu-Hf同位素分析结果表明,辉长岩体和脉岩的ε Hf ( t )平均值介于+7.1^+10.0之间。对已有地质资料进行综合分析发现,汉南地区的绝大多数新元古代岩体的ε Hf ( t )为正值,具有随时间偏离亏损地幔线,接近球粒陨石线的基本演化趋势。上述锆石U-Pb年龄和原位Lu-Hf同位素结果表明,龙王塘地区出露的新元古代岩浆岩起源于亏损地幔或新生地壳的部分熔融,形成于活动型大陆边缘环境。

西秦岭大草滩群的形成时代和构造意义探讨

大草滩群a岩组中最年轻的一组锆石^206Pb/^238U年龄加权平均值为404.9±4.8 Ma（MSWD=0.11）,b岩组中最年轻的锆石^206Pb/^238U年龄值为385±5 Ma,c岩组样品中最年轻的锆石206Pb/238U年龄值为375±6 Ma,这一结果将大草滩群的最大沉积时代有效地限定在405～375 Ma之间。结合生物化石组合资料,大草滩群的时代归属于晚泥盆世。根据岩石组合、沉积相、构造变形、形成时代和物源分析等资料综合研究表明,晚泥盆世大草滩群河湖相粗粒碎屑岩形成时的大地构造背景是位于安第斯型活动大陆边缘的弧前拉张—裂陷盆地,作为北秦岭微陆（＋岩浆弧）与华北大陆西南缘碰撞的沉积响应,是碰撞造山作用以后南部洋壳持续俯冲阶段同火山—岩浆活动的弧前沉积体系。

华北克拉通北缘中段二叠纪苏吉火山岩及其形成机制

本文报道了集宁北部商都县西井子镇一带苏吉火山岩的岩石学、地球化学、锆石年代学及Hf同位素组成。锆石定年显示,苏吉火山岩形成于早-中二叠世(267±2Ma、272±2Ma和270±3Ma)。研究区内的苏吉火山岩为一套酸性火山岩组合,SiO_2、Al_2O_3含量较高并具有极低的Mg#;其轻稀土元素和大离子亲石元素相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti明显亏损。苏吉火山岩的锆石εHf(t)呈较高的负值(-17.3^-5.9)并具有相当古老的Hf二阶段模式年龄(1667~2386Ma),指示它们的原始岩浆主要源自古老地壳物质的部分熔融。系统的地质填图显示,华北克拉通北缘中段存在一条数百千米的晩古生代火山岩带。苏吉火山岩的形成可能与古亚洲洋向华北克拉通俯冲有关,当时华北克拉通北缘存在一个安第斯型活动大陆边缘。

内蒙古苏尼特右旗白乃庙地区徐尼乌苏组的形成时代及其地质意义

本文对白乃庙地区徐尼乌苏组沉积特征、原岩建造、变质火山岩及变质碎屑岩的年代学和地球化学进行了研究,探讨了白乃庙地区早古生代构造演化。本次研究采集了徐尼乌苏组中具有代表性的变质含砾粗粒杂砂岩、变质英安质晶屑凝灰岩和变质长石石英细砂岩样品,进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学分析。结果显示,2个变质英安质晶屑凝灰岩锆石的加权平均年龄分别为440.9±1.8Ma(MSWD=0.10)和440.9±1.7Ma(MSWD=0.15),锆石Th/U比值为0.46~1.59,自形程度较好,发育有典型的岩浆锆石振荡环带结构,显示为岩浆成因锆石的特点,表明徐尼乌苏组的形成时代为早志留世。变质含砾粗粒杂砂岩的碎屑锆石年龄在452.0±1.3Ma^535.0±1.0Ma之间,最高峰值年龄为490Ma左右;变质长石石英细砂岩碎屑锆石年龄则在440.1±5.7Ma^3268.9±57.7Ma之间,最小谐和年龄为440.1±5.7Ma,峰值年龄为490Ma左右,另有1.0Ga、1.6Ga、1.8Ga和2.5Ga四个明显的峰值年龄。根据研究区徐尼乌苏组岩性组合与结构构造,可将该组划分为3个不同的沉积旋回。结合白乃庙地区徐尼乌苏组测年结果、岩石地球化学特征、原岩建造及区域岩浆岩资料,白乃庙弧后盆地沉积可划分为三个演化阶段:早期快速堆积阶段(452.3~440.9Ma),形成了一套成熟度较低的粗碎屑岩建造,物源主要来源于白乃庙岩浆弧中的岩浆岩;中期火山喷发阶段(440.9~440.1Ma),以火山沉积作用为主,为火山碎屑岩建造夹有碳酸盐建造和少量碎屑岩建造,碎屑物质主要来源于该时期的火山活动;晚期稳定沉积阶段(<440.1Ma),形成一套细碎屑岩建造和碳酸盐建造,为浅海相稳定沉积,此时物源广泛,分别来源于华北克拉通基底、兴蒙造山带和白乃庙早古生代火山弧。根据徐尼乌苏组的沉积建造和火山建造特征,结合白乃庙火山弧岩浆活动特征,认为徐尼乌苏组形成于早古生代弧后盆地中,此时华北板块北缘属于安第斯型活动大陆边缘。

华南东部陆缘侏罗纪岩浆作用特征及其构造背景——来自浙东南毛弄组火山岩的新证据

华南东部内陆地区在侏罗纪处于陆内伸展背景已逐渐成为学术界共识,但对于该时期东部陆缘的构造环境仍存在争议。本文以浙东南毛弄组火山岩为对象,开展了岩石学、SHRIMP锆石U-Pb年代学、锆石微量元素、全岩元素地球化学和Sr-Nd同位素等研究,为认识华南东部陆缘构造背景提供制约。浙江侏罗纪火山岩以松阳毛弄剖面较具代表性,总体上是一套以英安质晶屑凝灰岩和流纹质玻屑凝灰岩为主的火山岩组合。本次研究在毛弄组下段获得的流纹质玻屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153±2Ma。综合前人研究表明,毛弄组火山岩主要形成于180～148Ma。毛弄组火山岩属于镁质钙碱性系列,且表现出明显的轻稀土元素富集特征,其中早侏罗世毛弄英安质凝灰岩Eu负异常不明显,而晚侏罗世毛弄流纹质凝灰岩具有显著的Eu负异常;两组凝灰岩均富集K、Rb和Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素。毛弄英安质火山岩的源区残留相组合可能为"斜长石+石榴石+角闪石",而毛弄流纹质凝灰岩则可能为"斜长石+角闪石",这一差异可能代表它们具有不同的源区深度。毛弄组火山岩的Sr-Nd-Hf同位素特征与华夏陆块古元古代基底岩体相似,其可能主要起源于基底地壳物质的部分熔融,并有少量地幔新生物质的加入。结合构造背景分析认为,毛弄组火山岩等陆缘岩浆岩形成环境为相对低温的"安第斯型"俯冲环境。通过不同时代区域岩体锆石氧逸度计算发现,早侏罗世东南海域岩浆岩的氧逸度比大陆陆缘更高,且大陆陆缘岩浆岩的氧逸度从晚三叠世至晚侏罗世不断升高,可能标志着陆缘地区俯冲流体的影响有着从东南海域向大陆陆缘扩散的趋势。综合分析认为,在侏罗纪华南东部陆缘可能发育一个与古太平洋俯冲有关的"安第斯型"陆缘岩浆弧,其时代可能最早可以追溯到早侏罗世早期,并持续扩大到中-晚侏罗世。这一时期浙闽沿海地区总体处于弧后挤压主导的构造环境,与同期内陆地区构造伸展背景形成鲜明对比。

内蒙古狼山地区乌花辉长岩的年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成:对地幔源区特征和岩石成因的约束

内蒙古狼山地区乌花辉长岩体主要由橄榄辉长岩和角闪辉长岩组成,其锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果表明,岩体形成于(319.8±1.8)^(325.4±1.6) Ma,属于早石炭世末期岩浆活动的产物。地球化学特征上,乌花辉长岩属低钾钙碱性玄武岩系列,具有较高的Mg#(多在76.70~80.35之间)、Al2O3(13.55%~25.13%)和较低的TiO2(0.18%~1.35%)。稀土总含量较低(∑REE=8.92×10^-6~40.10×10^-6),稀土元素分馏程度不高,呈现出轻稀土元素(LREE)略微富集、重稀土元素(HREE)相对亏损((La/Yb)N =1.74~3.06)的特点,Eu呈明显的正异常(δEu=1.156~3.86)。岩石富集Pb和K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Th等高场强元素,较低的Zr含量(4.38×10^-6~26.6×10^-6)和Zr/Y比值(1.08~2.35),呈现出典型的俯冲-消减带弧火山岩的地球化学特征。Sr-Nd-Hf同位素研究表明,乌花辉长岩岩浆源区为富集地幔,在侵位过程中受到的地壳混染程度较弱。结合区域地质背景,认为乌花辉长岩为俯冲-消减构造体制下由俯冲带流体交代富集地幔部分熔融而成,代表了俯冲相对早期阶段的产物,指示华北板块北缘西段在早石炭世晚期开始进入到安第斯型活动大陆边缘阶段,并可能结束于早二叠世之前。