甘肃北山中带早泥盆世的构造-岩浆作用:来自公婆泉花岗岩体年代学和地球化学证据

为加深对北山地区古生代构造演化的认识,选取甘肃省北山公婆泉花岗岩体进行年代学和地球化学研究。公婆泉花岗岩体位于北山中带,明水–小黄山蛇绿岩带与红柳河–牛圈子–洗肠井蛇绿岩带之间。根据花岗岩矿物组成及地球化学特征将其分为两种不同类型:1)淡色花岗岩含石榴石、原生白云母和电气石等特征矿物,轻、重稀土元素分异不明显,(La/Yb)N=1.38~1.93,有明显的Eu负异常(δEu=0.19~0.28),同时富集Cs,Rb,Th,U,K,P和Hf,亏损Ba,Nb,Nd和Ti;2)二长花岗岩具有过铝质S型花岗岩的特征,A/CNK值平均大于1.1,轻、重稀土元素分异不明显,(La/Yb)N=2.74~22.78,具轻微的Eu异常(δEu=0.83~1.07),同时富集Cs,Rb,Ba,Th,U和K,亏损Nb,Ta,P和Ti。公婆泉两类花岗岩的矿物学和地球化学特征表明其形成于后碰撞环境。公婆泉花岗岩体的锆石LA-ICP MS U-Pb年龄为402.2±3.0 Ma,代表其岩浆结晶年龄,εHf(t)值介于0.1~2.9之间,暗示幔源物质的加入。公婆泉后碰撞花岗岩体与北山造山带西段相关花岗岩类的地球化学和年代学特征证实,北山中带的俯冲过程于早泥盆世之前在西段结束,并且此时在区域上处于后碰撞环境。     

西南天山早白垩世火山岩中发现地幔和下地壳捕虏体

在中国西南天山托云地区早白垩世火山岩中存在地幔和下地壳捕虏体,火山岩的年龄为１２３－１０１Ｍａ,地幔捕虏体既有钛角闪石和韭闪石,长石,云母及辉石等矿物巨晶,也有橄榄岩,辉石岩,角闪石岩和云母岩等岩石碎块,下地壳捕虏体主要是条带状和块状的麻粒岩,火山岩是板内岩浆活动的产物。含水矿物巨晶和地幔岩石碎块中存在含水矿物,表明发生过强烈的地幔交代作用。     

华北克拉通北缘早白垩世岩石圈减薄: 钾玄岩的Pb同位素证据

内蒙古四子王旗地区出露的早白垩世玄武岩属于钾玄岩。岩石富集大离子亲石元素（LILE）、轻稀土元素（LREE）,亏损高场强元素（HFSE）,其地球化学特征总体与洋岛玄武岩(OIB)相似。w(Rb)/w(Nb)、w(K)/w(Nb)、w(Zr)/w(Nb)、w(Th)/w(Nb)和w(Th)/w(La)比值主要落在EM1-OIB范围内。w(²⁰⁶Pb)/w(²⁰⁴Pb)、w(²⁰⁷Pb)/w(²⁰⁴Pb)和w(²⁰⁸Pb)/w(²⁰⁴Pb)分别变化在17.18～17.81, 15.40～15.50和37.54～38.05之间,岩石的Pb同位素组成接近EM1型地幔端元。随着Pb含量(质量分数)的增加,Pb同位素比值几乎没有变化,表明四子王旗钾玄岩没有经历明显的地壳物质混染。钾玄质母岩浆源于软流圈地幔的减压低度部分熔融。四子王旗钾玄岩是华北克拉通岩石圈减薄事件的产物。     

华北板块北缘中——-西段早白垩世钾玄岩地球化学特征及对比研究

对内蒙古阿拉善盟苏宏图地区一套早白垩世富钾碱性玄武岩中主量元素和微量元素进行测试, 结果表明: 岩石以富碱(K₂O+Na₂O含量为5.20%~8.92%)、高K₂O/Na₂O比值(0.59~1.03)和高TiO₂ (1.59%~2.05%, 平均1.82%)为主要特征, 为钾玄岩系列。该火山岩富集大离子亲石元素、轻稀土元素及高场强元素, 有微弱的Eu异常(δEu=0.88~1.11)。岩石地球化学特征表明, 华北板块北缘西段的苏宏图组火山岩与中段四子王旗地区及白云鄂博南部的早白垩世火山岩有较大的相似性。苏宏图组火山岩、四子王旗钾玄岩以及白云鄂博南部玄武岩均为钾玄岩系列, 三地火山岩在喷出过程中都较少经历地壳混染作用, Nb和Ta的负异常更可能是古亚洲洋俯冲物质影响的结果。同位素和微量元素分析结果表明, 苏宏图组火山岩与四子王旗钾玄岩源区为被古亚洲洋俯冲板块交代的EMⅠ型富集软流圈地幔, 白云鄂博南部玄武岩富集程度稍弱于其他两地, 但三地源区有相似的演化历史, 都经历了亏损的软流圈地幔交代富集过程。三地火山岩相似的源区演化历史表明, 华北板块北缘中?西段在早白垩世可能有相似的构造运动, 在古亚洲洋闭合后, 晚三叠世南北向挤压缩短, 地壳强烈加厚, 而后下部岩石圈拆沉, 已俯冲的古亚洲洋板块的物质重熔, 对亏损的软流圈地幔进行交代富集, 最终富集的软流圈地幔上涌, 形成沿华北板块北缘中?西段东西向呈线状分布的早白垩世钾玄岩。     

乌拉特中旗二叠纪Ⅰ型花岗岩类地球化学特征及构造意义

内蒙古乌拉特中旗的华北板块北缘中段发育了大量的花岗岩类,主要由石英闪长岩和花岗闪长岩组成。岩石具有钙碱性I型花岗岩类特征:暗色矿物以黑云母为主,A/CNK为0.77～1.04。多数岩体地球化学特征类似于埃达克岩:SiO2含量为55.70%～68.65%,Al2O3含量为15.32%～22.87%,Y和Yb含量分别为2.82～20.89μg/g和0.25～2.24μg/g;大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)富集,如Ba含量为627～2124μg/g,Sr含量为327～968μg/g,Sr/Y为32.2～211,(La/Yb)N为5.83～81.1;Eu多为正异常(δEu=0.63～2.25)。它们形成于后碰撞抬升的背景,主要由增厚的下地壳部分熔融形成,可能与来自EM1型富集地幔的玄武质岩浆底侵作用有关。北七哥陶岩体、塔拉布基岩体、阿格如岩体和保尔汗图庙岩体中黑云母的40Ar/39Ar年龄分别为260±3,258±1,260±3和258±2Ma,表明它们的侵位时代均为晚二叠世。