兴蒙造山带南缘东段中二叠世末—早三叠世镁铁质岩浆作用及其构造意义——来自锆石U-Pb年龄与地球化学的证据

根据兴蒙造山带南缘东段的3个镁铁质侵入岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年与岩石地球化学分析结果,揭示研究区晚古生代晚期—早三叠世的构造属性。3个岩体中锆石的CL图像显示,它们主要呈条痕状吸收,并具有较高的Th/U比值(0.22-1.99),暗示其为岩浆成因。岩浆锆石的定年结果表明,它们形成于中二叠世末—早三叠世(263-246Ma),而非前人认为的燕山早期。岩相学研究表明这些岩体主要由辉长岩、角闪辉长岩和辉长闪长岩构成,部分岩石显示堆晶结构。3个岩体的SiO2含量介于46.10%-54.29%之间,MgO的含量在6.49%-13.38%之间,Mg#值介于56-72之间,Al2O3含量为10.23%-22.37%,Na2O的含量为1.22%-3.36%,K2O为0.43%-1.35%,Na2O/K2O为1.22-2.89。稀土元素球粒陨石标准化曲线显示右倾型、平坦型或上凸型,δEu=0.78-2.69;在微量元素蛛网图上,大离子亲石元素相对富集,高场强元素相对亏损。锆石的εHf(t)值介于+9.5--3.8。上述结果表明,该区中二叠世末—早三叠世镁铁质岩浆主要来源于受俯冲物质改造的亏损岩石圈地幔的部分熔融,部分岩浆源区具有少量古老陆壳物质的涉入。结合研究区同时代花岗岩的存在,表明研究区晚古生代晚期—早三叠世岩浆作用显示双峰式火成岩组合,揭示该时期研究区处于一种伸展环境。

华北地区晚中生代镁铁质岩浆作用及其地球动力学背景

华北陆块及周缘地区晚中生代镁铁质岩浆岩的元素-同位素地球化学特征显示岩石圈地幔的区域不均一性。华北内部为古老而富集的EM1型岩石圈地幔,主要岩性为弥散状金云母相橄榄岩;华北北缘的岩石圈地幔相对华北内部在化学成分上饱满,在微量元素特征上高度富集LILE、LREE和亏损Nb-Ta和U-Th,在同位素组成上相对高87Sr/86Sr(i)和εNd(t),为受到再循环古老陆壳组分改造的富集型地幔;华北陆块南缘的岩石圈地幔以高87Sr/86Sr(i)和低εNd(t)为特征,与深俯冲大陆地壳改造作用 (残留陆壳板片和熔体 -地幔反应等多种形式 )密切相关。发育在华北陆块及周缘地区的晚中生代镁铁质岩浆作用形成于岩石圈伸展 -减薄的统一动力学背景。考虑到晚中生代华北陆块受到了来自周缘陆块相互作用,如西南特提斯域构造演化、印支陆块和西伯利亚板块的侧向挤压作用和古太平洋板块迅速向北运动引起的走滑拉分作用的共同影响, 我们倾向认为这些板块边界作用引起的板内效应可能是导致华北岩石圈地幔晚中生代广泛熔融和岩石圈减薄的重要动力来源.

碰撞后镁铁质岩浆作用:大陆造山带岩石圈地幔演化的物质记录

为了更好地了解汇聚板块边缘碰撞后镁铁质岩浆作用在揭示地球演化历史中的作用,文章系统总结了碰撞后岩浆作用的研究历史、碰撞类型及其对造山带地幔属性的影响、碰撞后岩浆作用的概念与内涵,以及碰撞后镁铁质岩浆作用与造山带地幔演化和成矿作用的关系.碰撞后镁铁质岩浆岩不仅是研究和揭示造山带地幔属性与演化的直接物质记录,而且是区域成矿作用的重要载体.然而,对碰撞造山过程中改造上覆岩石圈地幔的地壳物质种类、贡献量及其改造过程与机制、碰撞后镁铁质岩浆成矿作用的主要控制因素与机制等都是未来本领域研究的主要内容和方向.碰撞后镁铁质岩浆作用研究对丰富板块构造理论具有重要理论意义.

大别-苏鲁地区晚中生代镁铁质岩地球化学对造山带岩石圈地幔性质的约束

来自大别-苏鲁地区晚中生代镁铁质岩石表现出类似于岛弧火山岩的富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE)和相对亏损高场强元素(HFSE)的微量元素地球化学特征,和高度富集的放射成因 Sr(I_(Sr)=0.7065～0.7090)和低放射成因 Nd(ε_(Nd)(t)=-19～-10)的同位素组成;同时它们显示出一定程度的 Nb/Ta 和 Zr/Hf 内部分馏特征,反映其地幔源区曾受到了相对富金红石和 CO_2的熔体交代作用。我们倾向认为深俯冲陆壳在俯冲或折返过程中发生部分熔融作用形成的熔体与地幔反应是形成大别-苏鲁地区造山带富集岩石圈地幔的重要机制。