河北高寺台含铬超基性岩杂岩体成岩成矿时代及岩石成因

河北高寺台含铬超基性岩杂岩体产于华北克拉通北缘,具有环状分带的特征,核部为纯橄岩,向外依次为辉橄岩、辉石岩、角闪石岩,各岩相之间为过渡接触关系,在纯橄岩相中赋存有铬铁矿床。本文对该杂岩体的锆石年龄、Hf同位素和主量、微量元素进行了测试和研究。结果表明,随着基性程度的降低,各岩相岩石在主量元素特征上呈现连续的变化特征,Al2O3、TiO2和K2O逐渐升高,MgO含量逐渐降低;微量元素特征上配分曲线形态相似,具有富集Ba、K等LILEs,亏损Nb、Zr等HFSEs,稀土元素具一定程度的分异,无明显Eu异常的特征,说明各岩相为同源岩浆结晶分异作用的产物。通过对3件铬铁矿石和1件辉石岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,确定高寺台含铬超基性岩杂岩体的成岩成矿时代为213±1Ma,为晚三叠世,形成于华北板块和西伯利亚板块碰撞后的伸展阶段;年龄值介于214～211Ma之间的锆石的176Hf/177Hf比值介于0.282589～0.282693之间,εHf(t)介于-2.0～+1.6之间,说明高寺台含铬超基性岩杂岩体的岩浆源区组成为亏损地幔物质和富集地幔物质的混合,在岩浆上升过程中有大陆地壳物质的混染,其侵位时代晚三叠世可能代表了华北克拉通北缘岩石圈减薄的开始。高寺台杂岩体年龄测试样品中广泛存在继承锆石,其年龄值介于2800～244Ma之间,分布范围宽,但相对集中于2.6～2.5Ga、400～360Ma、300～280Ma、244Ma共4个年龄段,很可能是岩浆上升过程中的捕获锆石,记录了区域内在新太古代、中泥盆世、早二叠世、晚二叠世-中三叠世存在的岩浆活动。

河北高寺台超镁铁岩体中锇矿物的锇同位素组成初步研究

报道了河北高寺台超基性岩体中的等轴锇铱矿和六方铱锇矿的Os同位素组成,两样品的187Os/188Os值分别为0.123 582±7和0.123 731±7.数据的解释有赖于年龄的和/或源区性质的制约.若已知矿物源区,可由同位素组成制约其形成时代.如上述矿物的锇来自于原始上地幔,其形成时代可能为500±10 Ma;若其源区为亏损的岩石圈地幔,其形成时代可能年轻到晚中生代;若源区为富集的地幔柱,其形成时代可能老到中元古代.反之,若能限定矿物形成时代,则可制约其源区性质.若上述锇矿物形成于印支期,则很可能源于亏损的岩石圈地幔.若它们形成于中元古代,则其源区很可能来源于富集的地幔柱性质的地幔.根据区域地质情况,我们倾向于这些Os来自富集地幔、高寺台岩体形成于中元古代的解释,但进一步解释有待于新的独立证据.尽管如此,这些数据对今后高寺台岩体的成因或年龄研究有参考价值.