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亏损高场强元素;苏长岩则以低稀土含量和正Eu异常为特征;二者均

来源:未知作者:admin 更新时间:2018-10-02 16:13
作为大陆上分布最普遍的岩浆岩类型,中高钾钙碱性侵入岩(high-K calc-alkaline pluton)既能够是勾当大陆边缘岛弧岩浆建筑的主要构成部门,又能够去世界各次要造山带后碰撞/后造山岩浆岩岩套中占主导地位,同时还能够构成于履历准克拉通化过程或受裂谷感化

  作为大陆上分布最普遍的岩浆岩类型,中高钾钙碱性侵入岩(high-K calc-alkaline pluton)既能够是勾当大陆边缘岛弧岩浆建筑的主要构成部门,又能够去世界各次要造山带后碰撞/后造山岩浆岩岩套中占主导地位,同时还能够构成于履历准克拉通化过程或受裂谷感化影响的被动大陆边缘。分歧大地机关场景下构成的中高钾钙碱性侵入岩呈现与特定动力学体系体例所限制的壳幔彼此感化相契合的岩石地球化学印记。因而,中高钾钙碱性岩浆岩的建筑史是透视汇聚大陆边缘地球动力学演变与大陆地壳发展—再造演化场景的主要窗口。

  作为华北大陆北部门布最普遍的古生代火山岩带,内蒙古地域统称为大石寨组火山岩的构成时代和机关场景持久以来不断悬而未决。其研究不只对于东亚大陆显生宙机关重建具有主要意义,并且是探究显生宙大陆地壳发展机制的主要窗口。

  区域岩浆-机关事务对比显示,这些高钾钙碱性火山岩系列,与他们晚期报道的锡林浩特-西乌旗一带的双峰式火山岩(Zhang et al.Chemical Geology, 2008, 249: 261-281),一路形成了爬升后舒展布景下发育的特征性岩石组合。这些火山岩的构成可能与北部陆块爬升后舒展布景下的板片段离事务相关,它们代表了后爬升布景下幔源岩浆底侵诱发构成的系列岩石,记实了大陆地壳的垂向增生过程。同时,火山岩有什么作用参考板片段离诱发爬升极性转换的现代实例,他们猜测爬升板片段离可能是索伦缝合带发生爬升极性转换的诱发机制。

  案例二、记实华北克拉通晚古生代准克拉通化过程的早二叠世高钾钙碱性岩浆感化

  在中科院学问立异工程项目和国度天然科学基金项目标支撑下,地质与地球物理研究所岩石圈演化研究室的张晓晖副研究员及其合作者对处于华北克拉通北缘内蒙古固阳地域发育的早二叠世中高钾钙碱性侵入岩基(面积近800km2)进行了系统的野外埠质、年代学和岩石地球化学研究。该复合岩基的次要构成岩石类型包罗:呈独立形态产出的辉长岩-苏长岩-辉长闪长岩、含有大量暗色基性包体的闪长岩-花岗闪长岩和侵入其间的大量基性岩墙、以及根基不含暗色基性包体的黑云母二长花岗岩;锆石U-Pb和角闪石40Ar/39Ar同位素测年确定其在约282-278Ma期间侵位。

  在中科院学问立异工程项目和国度天然科学基金项目标支撑下,地质与地球物理研究所岩石圈演化研究室的张晓晖副研究员及合作者对内蒙古中北部西段苏尼特左旗白音乌拉地域的晚古生代火山岩(当地名称宝力格组)进行了系统的野外埠质、年代学和岩石地球化学研究。锆石U-Pb同位素测年成果指示,宝力格组火山岩的喷发时代为早二叠世(289-287Ma);次要岩石形成包罗玄武岩、玄武安山岩、流纹岩和少量安山岩。基性火山岩呈现地球化学特征悬殊的两个岩浆系列:主体组以富集Th-U-Pb和轻稀土元素而相对吃亏高场强元素为特征,并具有软流圈地幔型Sr-Nd-Pb同位素构成;另一组则相对富铌并具有岩石圈地幔型Sr-Nd-Pb同位素构成。酸性端元火山岩呈现高钾钙碱性岩浆岩的地球化学特征,并具有与主体基性火山岩相当的Sr-Nd-Pb同位素构成。元素和同位素示踪研究揭示,主体基性火山岩源于爬升流体交接型软流圈地幔的部门熔融;富铌玄武岩源于板片熔体交接的岩石圈地幔的熔融;酸性火山岩则构成于底侵新增生基性下地壳与少量陈旧地壳的混融感化(图1)。

  案例一、记实华北板块北缘晚古生代板片段离和大陆地壳发展的早二叠世火山勾当

  图2 固阳岩基中各类分歧标准的岩浆稠浊现象(a)闪长岩-花岗闪长岩中呈强烈流动形态分布的基性微粒包体(MME);(b)闪长岩中的基性岩墙;(c)石英闪长岩中具复杂环带布局的斜长石;(d)花岗闪长岩中具复杂环带布局的斜长石;(e)基性微粒包体中的石英-角闪石眼球机关;(f)基性岩墙中具复杂环带布局的斜长石;(g)基性岩墙中的石英-角闪石眼球布局;(h)基性岩墙中的石英闪长岩捕虏体。

  中科院地质与地球物理研究所张晓晖副研究员及其合作者对华北北部古生代岩浆岩的区域做了大量研究,得出的两个案例与前人大量近期研究都比力分歧地表征了“北侧增生、南侧再造”的华北北部古生代大陆地壳演化场景,暗示该地域古生代造山系统以北向爬升为主导的演化特征。这一认识与Collis et al.比来基于“Hf同位素表象、全球地幔对流本因”之上提出的特征悬殊的地球两大显生宙造山系统的严密假说根基契合(Collins et al. 2011.Two contrasting Phanerozoic orogenic systems revealed by hafnium isotope data, Nature geosciences,Mantle- controlled mountains. Nature geosciences,4:280-282)。这一地球显生宙造山系统的二元范型为认识华北克拉通粉碎和华南大陆再造等东亚大陆演化严重问题供给了新的视角。

  研究发觉:(1)代表基性岩浆端元的辉长岩-辉长闪长岩高度富集大离子亲石和轻稀土元素,吃亏高场强元素;苏长岩则以低稀土含量和正Eu非常为特征;二者均具有中等富集型全岩Sr-Nd同位素(ISr= 0.7050 - 0.7053,εNd(t)= -8.08 ~ -10.2)和锆石Hf构成(εHf(t)= -12.0 ~ -6.7);这些特征表白它们属于爬升-交接型大陆岩石圈地幔部门熔融构成的母岩浆的分异与堆晶产品。(2)代表酸性岩浆端元的黑云母二长花岗岩SiO2变化于74.3-75.6%,火山岩有什么作用呈现埃达克质岩石的地球化学特征,如富Sr-Ba贫Y、高Sr/Y和La/Yb比率,并具有与基性岩相当的全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素构成(ISr= 0.7053 - 0.7055,εNd(t)=-10.5 ~ -11.3,εHf(t) = -8.5 ~ -11.8),表白其可能为幔源玄武质岩浆底侵构成的基性下地壳和部门陈旧基性地壳物质发生混熔的产品。(3)形成岩基主体的闪长岩-花岗闪长岩的SiO2变化于57.7-68.5%,Mg#值为42-56,具有中等富集的全岩Sr-Nd同位素(ISr= 0.7050 - 0.7064,εNd(t)= -8.4 ~ -13.9)和锆石Hf同位素构成(εHf(t)=-7.9 ~ -15.5);连系浩繁指示岩浆夹杂感化的岩石学证据(如各类露头标准的暗色基性岩浆包体、显微标准的石英-角闪石眼球布局、斜长石多重环带),申明它们可能构成于交接型富集岩石圈地幔部门熔融发生的基性熔体与幔源基性岩浆底侵而成的新增生基性下地壳(包罗部门陈旧下地壳构成)部门熔融发生的酸性熔体之间的夹杂感化。(4)暗色基性包体呈现典型的岩浆布局,SiO2变化于49.2-54.7%,其元素和中等富集型同位素构成特征(ISr=0.7049 - 0.7056,εNd(t)=-8.48 ~ -10.1,εHf(t)= -8.8 ~ -14.7)指示它们可能代表源于富集岩石圈地幔的基性岩浆并颠末与寄主花岗岩以扩散和机械夹杂等形式的混染感化。(5)晚期基性岩墙具有相当于辉长闪长岩和闪长岩的主量元素构成,但呈现比岩株状辉长岩更吃亏的同位素性状(87Sr/86Sr = 0.7054 - 0.7057,εNd(t)=-4.67 ~ -9.36),这些特征表白其地幔源区富水且更吃亏。总之,固阳岩基中这些基-酸性岩浆组合序列完整地见证了别离发生在深部、岩浆运移-侵位期间以及岩基主体就位之后的持续性壳-幔彼此感化过程。

  区域岩浆事务对比表白,华北北部早二叠世岩浆岩与蒙古国同时代岩浆岩形成了一个面积达数十万平方公里、逾越两大板块缝合线呈面状分布的岩浆岩省,当时空分布和岩石组合特征与世界各次要显生宙造山带发育的后碰撞/后造山岩浆岩省相当分歧。另一方面,华北克拉通北缘早二叠世岩浆岩的次要源区是陈旧富集型岩石圈地幔和下地壳,表现了克拉通大陆再造的活化特点,这与安第斯弧岩浆岩所记实的勾当大陆边缘地域发生的显著大陆地壳发展迥然分歧,而雷同于新元古代西非克拉通的准克拉通化(Metacratonization)过程,被动大陆边缘准克拉通化过程中沿深大断裂发生的带状区域的岩石圈拆沉能够构成大量带有克拉通岩石圈地幔和下地壳地球化学印记的岩浆岩。

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