小兴安岭西北部早——中侏罗世TTG花岗岩年代学、地球化学特征及构造意义

通过对出露于小兴安岭西北部白石砬子地区中生代花岗岩的研究,查明该地区存在一套由英云闪长岩-花岗闪长岩-石英闪长岩和少量闪长岩为组合的花岗岩,锆石U-Pb LA-ICP-MS测年分别获得(171.1±1.3)、(173.9±3.9)、(178.3±1.5)和(169.1±6.2)Ma的岩体侵位年龄,证明其形成于早—中侏罗世。通过岩石地球化学方法判别该花岗岩组合具有高Al_2O_3型T_1T_2G_1花岗岩特征,整体具有富硅、富铝,钠质,贫铁、镁、钛,属于偏铝质-弱过铝质钙碱性系列,富集轻稀土,相对亏损重稀土,富集Rb、Ba、Th、U、Sr等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,Eu具有轻微负异常的特点,与安第斯I型花岗岩具有相似性。其低Sr/Y值、(La/Yb)N值,弱或无负δEu异常等特征反映源区残留相矿物以角闪石、辉石为主,有少量斜长石,石榴石可能有少量残留。岩体露头有闪长质岩浆与英云(花岗)闪长质岩浆两种不完全机械混合的现象,反映可能存在两个以上的不同源区。另外,岩体不规则侵入元古宙地层(兴华渡口群和落马湖群)和岩浆中残留有大量早期捕获锆石,说明在岩浆上升侵位过程中与围岩发生同化混染作用。综合研究认为,该早—中侏罗世TTG岩浆形成与蒙古—鄂霍茨克洋的闭合作用密切相关,反映侏罗纪蒙古—鄂霍茨克洋存在向南侧微陆块的俯冲作用。

英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩石构造组合及其亚类划分

TTG岩石构造组合(或岩类)表征洋壳俯冲作用。本文提出TTG岩类的4个亚类:(1)镁安山岩系列(MA)低压型TTG亚类,形成于非常年轻和很热的洋壳俯冲,压力≤1 500-1 600 MPa,深度≤50-60 km,例如活动洋中脊俯冲的板片窗的边缘;(2)镁安山岩系列(MA)高压型TTG亚类,形成于比较年轻和较热的洋壳俯冲,压力≥1 500-1 600 MPa,深度≥50-60 km;(3)低镁(或非镁)安山岩系列(LMA)低压型TTG亚类,形成于洋内弧下地壳,压力≤1 500-1 600 MPa,深度≤50-60 km;(4)低镁(或非镁)安山岩系列(LMA)高压型TTG亚类,形成了大陆边缘弧山根带,压力≥1 500-1 600 MPa,深度≥50-60 km。对TTG岩类4个亚类的研究,并结合对无TTG形成的老的冷的俯冲带洋壳和冷的弧地壳以及幔楔有无岩浆产生等方面的研究,可以重建岩浆弧的壳幔结构和热结构,进而可为与洋俯冲有关的成矿作用提供地质背景。

TTG岩套的成因及其形成环境

TTG岩套是一类包含了三种岩性的岩石组合,即英云闪长岩（tonalite）—奥长花岗岩（trondhjemite）—花岗闪长岩（granodiorite）.TTG岩套的规模在太古宙最大,是早期陆壳的主体且在各地质历史时期均有发育.该岩石组合是岩石学定名,多数样品的地球化学特征相似：富Na,高Al2O3（平均＞15％）,低Mg、Ni、Cr,富集LREE、亏损HREE、高Sr、低Y、低Yb且无明显的负Eu异常.其微量元素特征与Adakite（高锶低钇中酸性岩,“埃达克岩”）类似.目前多数学者认同其为变玄武质岩石部分熔融后的熔体,主要争论在于其源岩的变质程度.笔者认为TTG岩套的源区不应局限于某个变质相,而是涵盖了较大的P-T范围.对于其形成环境的探讨,笔者认为应该以地球演化不同时期的地球动力学背景为前提,盲目地“将今论古”是不合理的.本文在总结前人研究成果的基础上提出3.8Ga之前的TTG岩套可能是在板块构造未启动的非俯冲条件下形成的;3.8 ～ 1.9Ga的TTG岩套产生在发育俯冲式板块构造且板块构造具有间歇式特点的背景下,此时可能既存在非俯冲环境下产出的TTG岩套也存在俯冲环境下产出的TTG岩套,而且其产出应该具有幕式特征;古元古代之后的TTG岩套可能无一例外均是俯冲板片熔融的产物.

鲁西蒙山新太古代末闪长岩体的区域构造意义——SHRIMP锆石U-Pb年代学证据

华北克拉通东部陆块的鲁西地区,太古宙结晶基底主要分两个单元:西部的TTG(tonalitic英云闪长质-trondhjemitic奥长花岗质-granodioritic花岗闪长质)岩石单元和东部的片麻状二长花岗岩单元。鲁西的两个岩石单元沿北北西向古构造带拼贴,沿古构造带侵位一些深成闪长岩体。在该古构造带的南部发育的深成闪长岩体的SHRIMP锆石U-Pb定年结果给出了上交点年龄2534±77Ma,近谐和点年龄为2536±26Ma,代表在晚太古代末(～2.5Ga)沿古构造带拼贴过程中的深成岩浆活动,是鲁西地区前寒武纪完成克拉通化的陆壳固结作用。从地质年代学和区域地质上,本文确定了沿北西走向的泰山-蒙山古构造带分布的南部蒙山闪长岩体与北部的泰山闪长岩体处于同一条深成岩浆活动带,这表明鲁西地区新太古代末TTG岩区与二长花岗岩区两个单元沿古构造带拼贴是华北克拉通东部陆块在新太古代末发生的重要大地构造事件。