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    2019年  44卷  第1期

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    2019, 44(1).
    摘要:
    华北克拉通及周缘地质构造演化与成矿专辑
    华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪两期变质表壳岩的重新厘定:岩石学及锆石U-Pb年代学证据
    张家辉, 田辉, 王惠初, 施建荣, 任云伟, 初航, 常青松, 钟焱, 张阔, 相振群
    2019, 44(1): 1-22. doi: 10.3799/dqkx.2018.259
    摘要:
    华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪变质表壳岩具有变质程度深(麻粒岩相)、连续性差、变形及构造置换强烈等特征,地层划分及形成时代一直存在较大争议.通过详细的地质调查、岩石学及年代学研究,新厘定出新太古代桑干岩群铁英岩岩组、石榴黑云片麻岩岩组以及古元古代集宁岩群黄土窑岩组石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段和含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段4套变质表壳岩单元,并建立了相应的岩石学识别标志.新太古代变质表壳岩一般呈透镜体或带状体产出于新太古代变质深成岩中,且锆石年龄存在~2.5 Ga和~1.8 Ga两个峰值.铁英岩岩组原岩为一套基性火山岩夹磁铁石英岩建造,产出阿尔戈马型BIF铁矿,形成年龄为2 489±19 Ma;石榴黑云片麻岩岩组主体岩石为条带状石榴黑云斜长片麻岩,原岩为杂砂岩建造,物源来自新太古代TTG岩石.古元古代石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段原岩为一套基性火山岩夹大理岩建造,形成年龄早于~2.03 Ga;含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段野外呈带状构造岩片体产出,连续性较好,为一套"有层无序"的孔兹岩组合,碎屑锆石年龄介于2.30~1.99 Ga,与区域上孔兹岩年龄结构一致,形成时代为古元古代晚期(1.99~1.95 Ga).新太古代和古元古代变质表壳岩均卷入古元古代末期的造山过程(1.95~1.80 Ga),遭受麻粒岩相变质与变形作用.区内孔兹岩可能是造山过程卷入的构造岩片.本研究进一步明确了晋冀蒙交界地区存在与孔兹岩不同的新太古代陆源碎屑岩和古元古代洋壳残片,这对重新认识本区早前寒武纪地质演化具有重要意义.
    冀东青龙-双山子地区新太古代高镁安山岩-镁闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及大地构造意义
    常青松, 王惠初, 荣桂林, 初航, 张健
    2019, 44(1): 23-36. doi: 10.3799/dqkx.2018.273
    摘要:
    冀东地区位于华北克拉通北缘,学术界对该地区新太古代岩浆作用的成因模式及构造背景一直存在争议,因此对冀东青龙-双山子地区的新太古代变质表壳岩及侵入岩进行了系统的同位素年代学及岩石地球化学研究.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学结果显示变安山岩的形成时代为2 576 Ma,辉长闪长岩-英云闪长岩-石英闪长岩的侵入时代为2 484~2 535 Ma.岩石地球化学特征显示,较早期的变安山岩部分属高镁安山岩类,源自俯冲板片脱水流体交代地幔楔的部分熔融;而稍晚的侵入岩类为具有埃达克质岩石特征的镁闪长岩类,源区具有熔体交代地幔楔部分熔融的特征;整体构成高镁安山岩-埃达克质镁闪长岩组合.结合区域上的同位素年代学及地球化学报道,冀东青龙-双山子地区新太古代应处于活动大陆边缘构造背景.
    怀安杂岩中含BIF岩石组合的形成时代及产出构造背景
    田辉, 张家辉, 王惠初, 任云伟, 王权
    2019, 44(1): 37-51. doi: 10.3799/dqkx.2018.301
    摘要:
    华北克拉通北部的怀安杂岩中分布着一些呈团块状、透镜状或似层状产出的含BIF岩石组合.相对于华北克拉通绿岩带,研究区内的含BIF岩石组合具有规模小、岩性复杂多样以及后期叠加强烈的变质-变形改造等特点,其研究程度较低.在野外地质填图的基础上,通过岩石学、同位素年代学、地球化学研究表明:(1)天镇-怀安地区的含BIF岩石组合主要由条带状(含辉石/角闪)磁铁石英岩、变质基性火山岩(二辉麻粒岩/含辉石斜长角闪岩/高压麻粒岩)、石榴黑云斜长片麻岩和少量石榴石英岩条带或团块组成,这些岩石彼此呈夹层或互层状伴生产出;天镇-怀安地区BIF矿体规模小、与变质火山岩密切共生等特征表明其属于Algoma型.(2)条带状(含辉石/角闪)磁铁石英岩中残留的中-基性火成岩锆石年龄(2 489±19 Ma)可代表含BIF岩石组合的形成时代,并经历了1 800~1 850 Ma变质作用叠加改造.(3)含BIF岩石组合中火山岩地球化学特征显示Rb、Ba、U、Pb等元素富集和Nb、Ta等元素亏损,结合微量元素蛛网图和稀土配分模式对比认为其产出构造背景为弧后盆地,铁矿石PAAS标准化稀土配分图解具有明显Eu正异常,表明与海底热液活动密切相关.
    华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统
    赵新福, 李占轲, 赵少瑞, 毕诗健, 李建威
    2019, 44(1): 52-68. doi: 10.3799/dqkx.2018.372
    摘要:
    华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床(石英脉型、构造蚀变岩型)、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.
    华北南缘老里湾银铅锌矿床矿化特征和岩体地球化学特征:对矿床成因的指示
    李晓明, 李占轲, 熊胜克, 高凯, 昌佳, 李建威
    2019, 44(1): 69-87. doi: 10.3799/dqkx.2018.147
    摘要:
    老里湾银铅锌矿床位于华北克拉通南缘崤山断隆带内,是崤山地区首次发现的大型矿床.其矿体主要赋存于老里湾花岗斑岩体内,同时受断裂构造控制,与区域银铅锌矿床的地质特征明显不同.矿床地质研究表明,老里湾银铅锌成矿作用可分为热液期和表生期,其中热液期又可分为4个成矿阶段:石英-菱铁矿阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段和石英-重晶石-方解石阶段.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,两件老里湾花岗斑岩样品的成岩年龄分别为129.0±1.7 Ma、129.0±1.1 Ma.岩石地球化学分析表明,该岩体具有高硅、富碱、准铝质-弱过铝质的特点,富集LREE、Rb、Ba、Sr、Pb等大离子亲石元素,亏损HREE、Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,具有弱的负Eu异常.综合分析表明,老里湾花岗斑岩体与区域同时期岩体具有相似的地球化学特征,它们的侵位可能与中国东部中生代构造大转折及岩石圈减薄相关.结合矿化特征及区域成岩成矿年代学数据,认为老里湾银铅锌矿床成矿时代应稍晚于花岗斑岩,二者并没有直接的成因联系,但可能为同一深部岩浆房活动的产物.崤山地区断裂带和岩体交汇处是寻找银铅锌矿床的有利部位,这一认识得到了近期老里湾北部中河地区的银铅锌勘查工作的验证.同小秦岭、熊耳山地区相比,崤山地区整体剥蚀较浅,老里湾银铅锌矿体深部还具有寻找斑岩型钼矿床的潜力.
    东秦岭加里东期沉积-构造演化过程
    江小均, 任纪舜, 周鼎武, 赵磊, 刘仁燕, 孙会一
    2019, 44(1): 88-108. doi: 10.3799/dqkx.2018.281
    摘要:
    前人基于北秦岭带广泛分布的与加里东期俯冲-碰撞相关的火山-岩浆-变质事件,认为秦岭加里东期造山运动仅仅局限于北秦岭带,中-南秦岭带由于"软碰撞"表现为泥盆系与下伏地层为连续或平行不整合接触关系,不存在加里东造山作用响应.通过对东秦岭地区中-南秦岭带出露的22条泥盆系与下伏地层接触关系剖面进行变形差异和间断缺失特征研究,且对不整合面之间"志留系红层"进行SHRIMP U-Pb年代学和沉积环境研究,结果显示东秦岭地区泥盆系与下伏褶皱基底地层(Pt3-S1)整体上呈区域性角度不整合接触(局部微角度不整合),不整合面之间缺失地层南北存在明显差异,上下地层存在明显不同构造变形特征.而旬阳县关防-公馆一线不整合面之间"志留系红层"时代为中-晚志留世(S2-3,<435 Ma),其为东秦岭加里东期造山运动形成的前陆盆地在南秦岭地区前缘沉积的响应.基于上述事实,证实不仅北秦岭受加里东期造山运动影响且中-南秦岭带也发生强烈褶皱造山作用,从而为更深入地探讨东秦岭加里东期造山及沉积响应演化过程提供依据.
    河南内乡县板厂铜多金属矿辉钼矿Re-Os年代学及硫、铅同位素地球化学特征
    曾威, 许雅雯, 孙丰月, 张锋, 廉世坡, 李胜利, 俞礽安, 郝爽, 奥琮
    2019, 44(1): 109-122. doi: 10.3799/dqkx.2018.294
    摘要:
    板厂铜多金属矿床是东秦岭造山带近年来找矿取得重大突破的一处以铜为主的多金属矿床,其上部发育脉状铜铅锌银矿化,下部发育铜钼矿化.通过对矿石中辉钼矿开展Re-Os同位素定年、对花岗岩进行锆石U-Pb定年,结合硫化物的硫、铅同位素特征,讨论了矿床的成矿时代、矿床成因及成矿动力学背景.6件辉钼矿Re-Os模式年龄为149.8±2.4 Ma~151.5±2.3 Ma,加权平均年龄为150.7±1.9 Ma,等时线年龄为151.0±4.6 Ma,显示成矿作用发生于晚侏罗世.矿区南部纸坊沟花岗斑岩体的锆石U-Pb年龄为148±1 Ma,说明区域上存在成矿期的花岗岩浆活动.11件硫化物硫同位素δ34SV-CDT值介于-1.2‰~1.2‰,显示深源岩浆硫的特征,206Pb/204Pb值为17.178~17.709,207Pb/204Pb值为15.430~15.528,208Pb/204Pb值为37.476~37.847,与北秦岭燕山期花岗岩和南秦岭地壳基底具一致的铅同位素组成,明显不同于北秦岭地层的铅同位素,成矿物质来源于燕山期岩浆岩.结合矿床地质特征,研究表明板厂铜多金属矿床为与燕山期岩浆有关的类矽卡岩型-热液脉型铜多金属矿床,属岩浆热液成矿系统,形成于岩石圈减薄的构造背景.
    东秦岭南召县五朵山岩体二云母花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学及地质意义
    李开文, 方怀宾, 郭君功, 刘坤, 赵焕, 王小娟
    2019, 44(1): 123-134. doi: 10.3799/dqkx.2018.306
    摘要:
    秦岭造山带地处华北板块与扬子板块结合带,经历了复杂的构造演化过程,其板块拼合机制及碰撞时限一直备受争议.对东秦岭南召县五朵山岩体二云母花岗岩进行岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,结果表明岩石具有高硅(SiO2=69.32%~74.28%)、高铝(Al2O3=14.14~17.28)、高碱含量(Na2O+K2O=7.68%~9.03%)等特征,且相对富钾贫钠,在岩石类型上属于强过铝质"S"型花岗岩类.岩石具有中等的稀土元素含量,呈现轻稀土富集、重稀土亏损的右倾配分模式,中等的负Eu异常,富集K、Rb、Th等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素,表明南召县二云母花岗岩可能形成于陆陆碰撞所导致的陆壳加厚环境.LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果表明,二云母花岗岩锆石均具有明显的韵律环带,Th/U比值均大于0.4,暗示岩浆成因特征,206Pb/238U加权平均年龄为433±2 Ma;结合构造环境特征,表明东秦岭南召地区在早志留世末期由俯冲环境转换为陆陆碰撞环境.
    北秦岭寨根地区富铌辉长岩地球化学特征及其构造意义
    赵利刚, 李承东, 许雅雯, 武志宇, 常青松, 许腾, 滕雪明
    2019, 44(1): 135-144. doi: 10.3799/dqkx.2018.340
    摘要:
    富铌辉长岩往往与高镁闪长岩、埃达克岩共生,被认为是具有指相意义的岩石构造组合,但豫西地区北秦岭造山带南侧该类岩浆活动却很少被发现.对寨根地区秦岭岩群中的斜长角闪岩类进行岩石学、地球化学、同位素地球化学和年代学研究,在该深成杂岩中发现了富铌辉长岩,并且测得富铌辉长岩的变质锆石U-Pb年龄为484.3±1.8 Ma,与区内超高压榴辉岩变质峰值年龄相近.富铌辉长岩地球化学特征表现为富集Rb、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P等高场强元素,εNdt)介于-1.61~+0.49,相应的(87Sr/86Sr)i范围为0.714 273~0.723 936.推测其成因与秦岭古陆壳深俯冲过程中部分熔融的板片熔体交代地幔楔橄榄岩再熔融有关,经受深俯冲时有大量陆壳物质的加入,该发现为秦岭造山带早古生代早期存在多个微陆块提供了证据.
    河北围场朝阳地中泥盆世高Sr/Y花岗岩成因及对兴蒙造山带演化的约束
    王树庆, 胡晓佳, 赵华雷, 刘文刚, 杨泽黎
    2019, 44(1): 145-160. doi: 10.3799/dqkx.2018.350
    摘要:
    兴蒙造山带位于华北板块和西伯利亚板块之间,具有复杂的构造演化历史,其构造格局和拼合机制一直存在较大争议.本次在兴蒙造山带南部的朝阳地识别出一套形成于伸展背景的中泥盆世高Sr/Y花岗岩,可对早古生代末期弧陆拼贴过程进行约束.朝阳地花岗岩锆石U-Pb年龄为386.8±2.9 Ma,属于中泥盆世.岩石地球化学分析显示高SiO2、Al2O3、Na2O含量,中等CaO、K2O含量,较低FeOt、MgO含量的特征,Na2O/K2O比值均大于1,属于中钾钙碱性I型花岗岩;A/CNK范围为1.02~1.08,属于弱过铝质系列;微量元素具有富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素及Sr,弱亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素的特征,Sr/Y比值高(103~146);具有轻稀土富集的配分模式((La/Yb)N=9.9~14.6),重稀土分馏较弱,(Gd/Yb)N范围为1.45~1.97,具有弱Eu正异常(δEu值1.31~1.80),地球化学分析表明,高Sr/Y比值继承自岩浆源区而非加厚地壳的熔融.朝阳地侵入岩均具有富集的Sr-Nd-Hf同位素组成,εNdt)和εHft)均为负值(范围分别为-18.6~-17.9,-38.30~-23.59),锆石Hf模式年龄范围为2 825~3 745 Ma,集中于2 800~3 000 Ma,Nd模式年龄较集中(2 584~2 642 Ma).综合岩石学、元素及同位素地球化学分析,朝阳地高Sr/Y侵入岩是中泥盆世在区域伸展背景下,由具有高Sr/Y比值的古老基性下地壳物质受减压和上涌软流圈加热共同作用发生部分熔融形成,代表泥盆纪白乃庙岛弧与华北陆块碰撞后区域伸展背景.
    内蒙古宝音图-霍各乞地区宝音图岩群的时代约束及构造属性
    滕飞, 滕学建, 刘洋, 何鹏, 郭硕, 王文龙, 田健, 段霄龙
    2019, 44(1): 161-178. doi: 10.3799/dqkx.2018.240
    摘要:
    宝音图隆起的构造归属仍然存在争议,有学者认为是兴蒙造山带中的微陆块,也有观点认为是华北克拉通的一部分.作为宝音图隆起的重要组成部分,探究宝音图岩群的形成时代、构造归属是解决这一问题的重要途径.通过对宝音图岩群3件石英岩样品进行锆石U-Pb同位素测试,在一岩组(石英岩和石英片岩岩组)、二岩组(石英岩岩组)、三岩组(片岩岩组)中分别获得较可靠的碎屑锆石最小谐和年龄为1 284 Ma、1 319 Ma、1 395 Ma,代表各岩组的沉积上限.结合侵入宝音图岩群中的变质基性脉岩的锆石U-Pb年龄为895.5±6.8 Ma,将研究区宝音图岩群一-三岩组的沉积时代大致限定在895.5~1 284.0 Ma之间,位于中元古代晚期至新元古代早期;可以和相邻区域大致形成于同一时期的阿拉善地区阿拉善群、白云鄂博地区白云鄂博群上亚群、化德-康保地区化德群上亚群对比.斜长角闪岩地球化学特征反映其形成于大陆边缘裂谷环境,可能为Rodinia超大陆裂解在本区的响应.宝音图岩群与邻区同时代沉积建造的碎屑锆石年龄谱较为相似,其主要峰值反映的地质事件与华北克拉通所经历的主要构造-热事件可以较好对应,说明宝音图岩群的物源来自于华北克拉通,为华北克拉通边缘的沉积.宝音图隆起应当为华北的一部分.
    内蒙古狼山北部早古生代岩浆岩年代学、地球化学特征及构造意义
    张云, 孙立新, 张天福, 滕飞, 张永, 孙义伟, 杨泽黎, 许凡
    2019, 44(1): 179-192. doi: 10.3799/dqkx.2018.305
    摘要:
    内蒙古狼山北部地区位于华北克拉通与兴蒙造山带交接部位,构造上隶属于华北克拉通北缘早古生代陆缘增生带.狼山北部巴音杭盖一带出露的早古生代岩浆岩,对确定华北北缘西段早古生代构造格局和造山带演化具有重要意义.本次研究采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年法,获得了闪长岩、石英闪长岩206Pb/238U年龄为435.8±2.2 Ma~437.7±2.2 Ma,时代为早志留世.岩石为钙碱性系列,富集轻稀土元素,(La/Yb)N=4.30~11.59,表现出不同程度地富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K、Ba、Sr等,亏损高场强元素(HFSE),具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,具有弱的负Eu异常(δEu=0.80~0.96),具有俯冲带岩石的特征.在同位素组成上,早志留世闪长岩体具有明显亏损的特点,εHft)=+5.2~+12.6,(87Sr/86Sr)i=0.704 665~0.706 174,εNdt)=+1.84~+2.00.上述年代学、岩石地球化学、Sr-Nd-Hf同位素数据结合区域地质资料分析表明,狼山北部早志留世闪长质岩体形成于早古生代温都尔庙洋沿温都尔庙-乌德-索伦山南一线南向俯冲背景下,为经历了俯冲洋板片析出流体交代作用的新生下地壳部分熔融的产物.志留纪岛弧岩浆岩的确定,明确了狼山北部地区属于华北克拉通北缘早古生代活动大陆边缘,为白乃庙岛弧带向西延展的部分,同时为华北北缘西段早古生代"沟-弧-盆"体系的确定提供了重要素材.
    内蒙古狼山西北缘乌兰敖包地区“阿木山组”沉积时限、物源特征及其地质意义
    郭硕, 滕学建, 刘洋, 滕飞, 何鹏, 田健, 王文龙, 段霄龙
    2019, 44(1): 193-205. doi: 10.3799/dqkx.2018.243
    摘要:
    沉积盆地的研究对于理解造山带的构造演化具有重要意义.内蒙古狼山地区位于中亚造山带中段,构造演化历史复杂,晚古生代沉积盆地的大地构造背景存在争议.在对狼山西北缘乌兰敖包地区出露的"阿木山组"岩性特征、沉积构造及沉积环境的系统研究基础上,将该组分为3个岩性段.一段主要为粗碎屑岩,交错层理发育,沉积环境为辫状河三角洲;二段底部主要为粗碎屑岩,向上沉积物粒度变细,顶部出现生物碎屑灰岩,在岩屑石英砂岩中新发现芦木Calamites sp.,座延羊齿Alethopteris sp.,带科达Cordaites principalis Gein等植物化石,沉积环境由辫状河三角洲向滨海环境过渡;三段主要岩性为结晶灰岩,含生物碎屑,沉积环境为滨-浅海环境."阿木山组"一、二段砂岩碎屑锆石年龄可分为~2.5 Ga、~1.8~1.2 Ga、~826 Ma、461~440 Ma和313~273 Ma五个时间段,其中最小年龄为273 Ma,结合植物化石鉴定结果以及上覆火山岩地层年代,确定"阿木山组"沉积时代为265~273 Ma.研究区内同时代的岩浆岩指示该区在早中二叠世处于古亚洲洋向华北板块俯冲的岩浆弧环境,结合"阿木山组"的沉积特征、沉积时代及所处构造位置,对其地层划分与对比方案提出建议.
    内蒙古狼山地区石炭纪-三叠纪岩浆作用及其构造意义
    田健, 辛后田, 滕学建, 刘洋, 郭硕, 滕飞, 何鹏, 王文龙
    2019, 44(1): 206-219. doi: 10.3799/dqkx.2018.315
    摘要:
    华北地块北缘广泛发育石炭纪-三叠纪岩浆岩,岩浆岩的时空展布及反映的构造背景对研究古亚洲洋的俯冲增生作用具有重要的意义.然而,目前的研究集中在华北地块北缘中东部,该期岩浆活动的向西延伸有待深入研究.通过对狼山地区近年来获得的晚古生代-早中生代岩浆岩岩石学、地球化学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素数据的综合分析,结果表明该区经历了早石炭世-晚二叠世、中-晚三叠世两期构造岩浆作用.其中,早石炭世-晚二叠世岩浆活动时限在338~251 Ma,岩性主要为辉长岩、角闪辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩及二长花岗岩,辉长岩类的微量元素蛛网图及稀土元素配分型式与岛弧火山岩的曲线类似,花岗岩类具高Sr(>250×10-6,平均值为425×10-6)低Y(6.89×10-6~24.30×10-6)的特点.中-晚三叠世岩浆活动时限在245~228 Ma,岩性主要为正长花岗岩,花岗岩具高K2O/Na2O(1.48~1.58)、低Sr(154×10-6~49×10-6)低Yb(1.01×10-6~1.38×10-6)的特点,稀土配分曲线表现为轻稀土略富集、Eu负异常中等-强(Eu*=0.54~0.23)、重稀土平坦的近似海鸥型,总体反映了后造山花岗岩的地球化学特征.结合构造判别图解及区域地质资料,结果表明狼山地区早石炭世-晚二叠世为俯冲挤压的构造背景,中-晚三叠世则进入了后造山伸展的构造阶段.狼山地区晚古生代-早中生代发育的两期构造岩浆作用与华北陆块北缘中东部(330~265 Ma及250~200 Ma)类似,古亚洲洋的向南俯冲形成了华北陆块北缘近东西向延伸的晚古生代岩浆岩带,华北陆块与其北缘增生造山带拼贴作用的时限为二叠纪末-三叠纪初.
    内蒙古狼山地区中三叠世早期C型埃达克岩的发现及其构造意义
    王文龙, 滕学建, 刘洋, 郭硕, 滕飞, 何鹏, 田健, 段霄龙
    2019, 44(1): 220-233. doi: 10.3799/dqkx.2018.275
    摘要:
    狼山构造带位于索伦缝合带南西,华北北缘及中亚造山带南缘的结合位置,是研究中亚造山带晚古生代-早中生代构造-岩浆演化及地球动力学背景的重要场所.在该地区新识别出中三叠世早期具有埃达克岩特征的扎拉山岩体,该岩体岩石类型主要为花岗闪长岩及二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示该岩体的形成时代介于244.9±1.2 Ma~244.1±2.3 Ma.地球化学特征表明,该岩体具有较高的SiO2(68.77%~72.58%)、Al2O3(14.48%~16.28%)、Sr(287×10-6~455×10-6,平均值413×10-6)含量及Sr/Y比值(46.07~95.50),较低的Y(4.07×10-6~8.01×10-6)、Yb(0.43×10-6~0.78×10-6)、Cr(5.18×10-6~8.92×10-6)、Ni(1.34×10-6~7.71×10-6)含量及Mg#值(35.54~41.64),Na2O/K2O比值为0.86~1.19,重稀土元素强烈亏损,轻重稀土元素分馏明显(26.45 <(La/Yb)N < 56.13),铕异常较弱(0.82 < δEu < 1.02),具有C型埃达克岩特征.锆石Hf同位素分析结果显示εHft)值介于2.5~8.9,对应的二阶模式年龄TDM2介于707~1 115 Ma,表明其源区主要为年轻地壳.结合区域地质背景,结果表明内蒙古狼山地区中三叠世早期具有C型埃达克岩特征的扎拉山岩体应为古亚洲洋闭合之后,西伯利亚板块与华北板块碰撞造山阶段的产物,为加厚的下地壳部分熔融形成.
    内蒙古赵井沟铌钽矿床燕山期成矿:来自LA-MC-ICP-MS独居石、锆石U-Pb和黑云母40Ar-39Ar年龄的证据
    李志丹, 李效广, 崔玉荣, 李国占, 张佳, 郭虎, 刘文刚, 张超, 俞礽安, 谢瑜, 王佳营
    2019, 44(1): 234-247. doi: 10.3799/dqkx.2018.100
    摘要:
    内蒙古武川县赵井沟铌钽矿是新近取得勘查突破的一例大型铌钽矿床.矿体赋存岩石为含天河石钠长花岗岩,其次为花岗细晶岩、云英岩及天河石花岗伟晶岩.运用LA-MC-ICP-MS法对矿区钠长花岗(细晶)岩脉、正长花岗岩中的独居石、锆石进行了U-Pb同位素年龄测定,同时对石英-黑云母脉中的黑云母进行了40Ar-39Ar定年.4件独居石的LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄分别为124±2 Ma(MSWD=2.9,n=27)、124±3 Ma(MSWD=2.0,n=46)、121±1 Ma(MSWD=3.3,n=43)和124±2 Ma(MSWD=3.2,n=12),1件锆石的LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄为125±1 Ma(MSWD=1.6,n=18);黑云母40Ar-39Ar坪年龄为133.84±0.79 Ma(MSWD=3.31),40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄为134.55±0.79 Ma(MSWD=1.93),反等时线年龄为134.58±0.80 Ma(MSWD=1.99),这些年龄限定赵井沟铌钽矿形成于早白垩世.综合分析表明,燕山期是内蒙古地区重要的铌钽成矿期,赵井沟铌钽矿是燕山期伸展体制下构造岩浆活动的产物.
    大兴安岭南段维拉斯托高分异花岗岩体的成因与演化及其对Sn-(Li-Rb-Nb-Ta)多金属成矿作用的制约
    张天福, 郭硕, 辛后田, 张云, 何鹏, 刘文刚, 张阔, 刘传宝, 王可祥, 张超
    2019, 44(1): 248-267. doi: 10.3799/dqkx.2018.246
    摘要:
    近年来,大兴安岭南段维拉斯托矿区深部Sn-Li找矿取得重大突破,但人们目前对与成矿作用密切相关的深部花岗岩体成因与演化及其对稀有金属矿化存在怎样的制约尚不清楚.为此,针对该岩体开展了年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究,获得的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为130.7±0.5 Ma(MSWD=0.53),属早白垩世岩浆活动产物.化学组成上表现为高硅、富碱(高钠),贫钙、镁、铁和极低P2O5(< 0.01%)含量特征,铝饱和指数(A/CNK)集中于1.02~1.08,全岩Rb/Sr、Nb/Ta比值高,Zr/Hf比值低(< 4).岩体富Cs、Rb、Th、U、Nb、Ta以及Li、F等元素,亏损Ba、Sr、Ti和稀土元素,轻重稀土比值小,并具显著的四分组效应和Eu负异常(δEu=0.02~0.15),锆石饱和温度(691~727℃)和Zr+Nb+Ce+Y含量均低于A型花岗岩,以上综合特征反映其应属准铝-弱过铝质高分异I型花岗岩类.岩体具正的εNdt)(+1.10~+3.75)值和相对均一的εHft)(+4.2~+8.7)以及年轻的二阶段模式年龄(T(Nd)DMC=607~829 Ma;T(Hf)DMC=627~914 Ma),说明成矿岩体的岩浆源区可能来自于含大量幔源组分新生下地壳的部分熔融.Sn-(稀有)成矿受岩浆后期的高度分异演化和晚期流体-熔体相互作用共同影响,并与外围的脉状矿体共同构成岩浆-热液成矿系统.
    内蒙古达来庙地区晚石炭世花岗岩成因及其对兴蒙造山带北部构造体制转变的指示
    杨泽黎, 王树庆, 胡晓佳, 辛后田, 李承东
    2019, 44(1): 268-283. doi: 10.3799/dqkx.2018.260
    摘要:
    达来庙岩体出露于内蒙古苏左旗北部中蒙边境一带,是二连-东乌旗晚古生代岛弧岩浆岩带的重要组成部分,对其开展研究可有效丰富对兴蒙造山带北缘构造演化的认识.野外观察、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及同位素地球化学研究结果表明,岩体由中部的中细粒黑云二长花岗岩和边部的中粒黑云二长花岗岩组成,岩石侵位年龄为301.2±2.1 Ma(MSWD=1.2,2σ).岩体总体上具有富硅、贫铁、弱过铝质的特征,但中细粒花岗岩相对富钠,中粒花岗岩钾含量则明显升高.两类花岗岩均富Rb、Th、U、Pb,亏损Ba、Sr、P以及Nb、Ta等高场强元素,不过中粒花岗岩重稀土更加富集,Eu负异常也更显著.岩体具有亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成,(87Sr/86Sr)i=0.703 6~0.707 5,εNdt)=0.08~2.77,εHft)=4.70~11.50.岩石学及地球化学分析显示,达来庙岩体为幔源物质底侵形成的新生地壳部分熔融的产物,岩石成因类型为I型,但具有向A型花岗岩过渡的特征,岩体产出于造山晚期挤压隆升向陆内拉张的过渡阶段,其侵位指示了晚石炭世兴蒙造山带北缘构造应力场从挤压向拉张转变的具体时限.
    北山北带新元古代岩浆记录:来自内蒙古哈珠地区片麻状花岗岩的证据
    牛文超, 任邦方, 任云伟, 段霄龙, 段连峰, 孙立新, 李敏, 张家辉
    2019, 44(1): 284-297. doi: 10.3799/dqkx.2018.365
    摘要:
    北山造山带位于中亚造山系中段,带内各古老陆块的前寒武纪演化历史是了解北山造山带形成和演化的关键问题.本文选取北山北带哈珠地区片麻状花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和地球化学分析.结果显示哈珠地区片麻状花岗岩形成于885±4 Ma,首次揭示了北山北带存在新元古代岩浆活动.哈珠片麻状花岗岩主量元素具有高SiO2、低CaO、高K2O+Na2O的特征,铝饱和指数A/CNK>1,属过铝质高钾钙碱性花岗岩.稀土元素球粒陨石标准化曲线呈现出轻稀土富集,重稀土亏损,铕强烈负异常的右倾海燕型;微量元素显示岩石富集Rb、K、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Sr、P、Ti等高场强元素.岩石成因分析表明其为S型花岗岩,岩浆来源于变质杂砂岩部分熔融的源区,且初始熔融温度较高(777~798℃).构造环境判别图解显示其形成于碰撞后由挤压转向伸展的背景,为大陆碰撞的产物.通过与北山南带和东天山地块前寒武纪资料的对比,结果表明北山南带、北山北带和天山造山带中各古老陆块在前寒武纪可能具有一致的演化历史,其共同参与了新元古代Rodinia超大陆的聚合,构成了Rodinia超大陆的一部分.哈珠地区新元古代岩浆事件即为Rodinia超大陆聚合在北山地区的响应.
    内蒙古北山哈珠东山泥盆系雀儿山群火山岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义
    任邦方, 任云伟, 牛文超, 段连峰, 孙立新, 李敏, 田健, 段霄龙, 张永清
    2019, 44(1): 298-311. doi: 10.3799/dqkx.2018.356
    摘要:
    北山地区是研究古亚洲洋最终闭合过程的热点地区之一.前人对红石山-百合山-蓬勃山蛇绿混杂岩带的研究多集中在其俯冲作用的时限、极性及相关的石炭纪火山岩的源区及构造属性上,而对该蛇绿混杂岩带北侧出露的泥盆纪火山岩的构造背景和岩浆演化过程研究较为薄弱.对哈珠东山地区泥盆系雀儿山群哈珠组火山岩开展了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究,结果表明:哈珠东山地区雀儿山群哈珠组火山岩形成于中泥盆世晚期(386.9±1.7 Ma),属低钾拉斑-钙碱性系列,具富钠、低钾特征,微量元素亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,推测其形成于洋壳俯冲的岛弧环境,可能为古亚洲洋向南持续俯冲的产物.流纹岩锆石Hf同位素组成较为均一,εHft)值为+4.4~+15.0,二阶段Hf模式年龄为424~1 109 Ma,表明流纹岩源于早古生代-中新元古代新生年轻地壳的重熔.而安山岩岩浆源区为俯冲消减板片流体交代的地幔楔,岩浆上升中经历了一定的分离结晶作用和上地壳物质的同化混染.综合前人区域研究成果,红石山-百合山-蓬勃山洋的发育应形成于晚泥盆世之后雀儿山弧后盆地的扩张环境.
    内蒙古哈珠地区石炭纪白山组火山岩:北山北部晚古生代活动陆缘岩浆作用的产物
    任云伟, 任邦方, 牛文超, 孙立新, 李敏, 张阔, 张家辉, 段连峰
    2019, 44(1): 312-327. doi: 10.3799/dqkx.2018.261
    摘要:
    北山北部晚古生代岩浆事件的性质对该地区这一时期的构造演化研究具有重要意义.对内蒙古北山哈珠地区石炭纪白山组火山岩进行了系统的年代学、地球化学、Lu-Hf同位素测试,结果显示:白山组主要由玄武安山质、安山质、英安质、流纹质火山岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得安山岩、英安岩、流纹岩的成岩年龄分别为325.6±1.4 Ma、313.5±3.4 Ma、314.7±1.7 Ma,时代为早石炭世晚期-晚石炭世.火山岩空间分布上表现出明显的"组成极性",区域上由北至南从中性火山岩(钙碱性系列)→酸性火山岩(高钾钙碱性系列)演化,K2O含量与K2O/Na2O比值也呈相应的增加趋势,其中玄武安山岩、安山岩具有高Al2O3、低TiO2以及低的Ni、Cr含量,所有样品普遍亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾稀土元素配分模式,以上特征指示白山组火山岩形成于洋壳向南俯冲过程中的活动大陆边缘背景下.另外,白山组中安山岩具有高的εHft)值(+7.0~+14.1)和年轻的平均地壳模式年龄TDMC(437~891 Ma),接近上地幔的Rb/Sr比值(0.01~0.15),Nb/Ta比值(12.59~18.80)处于地壳平均值和地幔平均值之间;流纹岩具有相对较低的εHft)值(4.3~8.2)和偏老的平均地壳模式年龄TDMC(804~1 054 Ma),Rb/Sr比值(0.80~1.73)远大于地壳平均值,Nb/Ta比值(10.66~13.08)接近地壳平均值反映岩浆源区向洋侧以新生地壳和地幔物质为主,向内陆一侧逐渐演化为更多陆壳(较老地壳)物质的加入.综合以上分析并结合前人资料,北山哈珠地区晚古生代石炭纪白山组火山岩是红石山洋向南侧马鬃山-旱山地块俯冲过程中活动陆缘岩浆作用的产物.
    内蒙古哈珠地区晚古生代花岗岩类成因及其构造意义
    李敏, 辛后田, 任邦方, 任云伟, 张阔, 段霄龙, 牛文超, 段连峰
    2019, 44(1): 328-343. doi: 10.3799/dqkx.2018.238
    摘要:
    系统研究了北山造山带北部哈珠地区花岗岩类的年代学、地球化学和锆石Hf同位素特征,并据此探讨了岩体的成因及其对晚古生代构造岩浆演化的制约.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果显示花岗闪长岩(298.6±1.7 Ma)和二长花岗岩(306.0±1.3 Ma)、碱长花岗岩(289.3±1.3 Ma)分别为晚石炭世晚期、早二叠世岩浆活动的产物.花岗闪长岩、二长花岗岩化学组成上表现为中钾钙碱性、Mg#值较低,分异程度中等(D.I.=79.2~86.9),属准铝质、镁质岩石;碱长花岗岩则表现高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁,分异程度高(D.I.=94.4~96.5).三者均富集Rb、Ba、Th、U、La、Ce等,不同程度亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti、Sr、Eu.花岗闪长岩、碱长花岗岩样品的εHft)均为正值,TDMC主要集中于450~800 Ma.本文和最近获得的数据表明,俯冲板块脱水交代新生下地壳,并诱发新生地壳的部分熔融,形成晚石炭世花岗岩类;早二叠世由于后碰撞伸展作用导致岩石圈拉伸减薄,促使新生地壳部分熔融,再经高程度的分异演化形成本文碱长花岗岩.
    鲁东中生代青山群火山岩锆石U-Pb年代学
    张永清, 凌文黎, 张军波, 段瑞春, 任邦方, 杨红梅
    2019, 44(1): 344-354. doi: 10.3799/dqkx.2018.337
    摘要:
    青山群火山岩是山东境内最具代表性的中生代火山岩,研究其形成时代及其成因对了解华北克拉通东部的地质演化历史具有重要意义.对鲁东万第地区中生代青山群中基性火山岩和中酸性火山岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果分别为117±2 Ma和116±4 Ma,表明万第地区中生代青山群火山岩的形成年龄为早白垩世中晚期.结合前人研究结果,可得鲁东青山群火山岩岩浆开始和结束的时间均略晚于鲁西;万第中基性和中酸性火山岩形成过程中均受到过华北克拉通古老地壳物质的影响,且万第中基性火山岩还受到了扬子陆壳深俯冲的影响.