中条山中生代镁铁质侵入岩年代学与地球化学:对华北克拉通南部岩石圈地幔性质的制约

作     者：刘洁 袁玲玲 杨智荔 Liu Jie;Yuan Lingling;Yang Zhili

作者机构：中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2022年第47卷第4期

页      面：1271-1294页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(No.41903030) 

主　　题：华北克拉通 中条山 镁铁质侵入岩 岩石成因 岩石圈地幔演化 岩石学 

摘      要：镁铁质岩石作为幔源岩浆产物,其成因研究有助于探讨华北克拉通深部地幔性质及其演化过程.对中条山地区镁铁质侵入岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、全岩主、微量元素、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,揭示了晚三叠世(217±2 Ma)和早白垩世(121±2 Ma)两期镁铁质岩浆活动.晚三叠世镁铁质侵入岩SiO_(2)含量低至中等(46.03%~53.87%),MgO(14.37%~18.61%)、Ni(282×10^(-6)~433×10^(-6))、Cr(619×10^(-6)~1847×10^(-6))异常富集,亲岩浆元素丰度较低,上凸型稀土配分模式发育显著,指示岩体为堆晶成因.大量原生角闪石的发育表明晚三叠世杂岩的母岩浆高度富水,所有样品具有近平行的微量元素配分模式指示其轻度分异的LILE-HFSE(大离子亲石元素-高场强元素)组成反映地幔源区固有属性,母岩浆可能起源于经大洋板片沉积物熔/流体交代的地幔楔部分熔融.早白垩世镁铁质侵入岩SiO_(2)含量介于49.23%~54.99%,MgO和Fe_(2)O_(3) T含量分别为4.29%~7.17%和9.70%~14.79%,大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Pb)和轻稀土元素富集,高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)和重稀土元素亏损,可能为经俯冲陆壳衍生熔体交代的岩石圈地幔部分熔融形成.晚三叠世杂岩可能响应于扬子板块与华北克拉通碰撞引起的造山后岩石圈拆沉,早白垩世侵入岩则可能与古太平洋板块西向俯冲后回撤所引起的弧后岩石圈伸展有关.此外,二者均具有相对典型克拉通富集地幔亏损的全岩Nd(ε_(Nd)(t)=-18.56~-12.64)和锆石Hf(ε_(Hf)(t)=-20.2~+10.4),指示华北克拉通中南部岩石圈地幔性质自晚三叠世以来发生了显著改变,早白垩世克拉通破坏可能延及华北中部.