华北板块北缘早白垩世的底侵作用:来自麻粒岩包体的证据

作     者：贺元凯 吴泰然 荆旭 罗红玲 赵磊 HE YuanKai;WU TaiRan;JING Xu;LUO HongLing;ZHAO Lei

作者机构：教育部造山带与地壳演化重点实验室北京大学北京100871 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2009年第25卷第5期

页      面：1201-1215页

核心收录：

学科分类：070903[理学-古生物学与地层学(含：古人类学)] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(40672146)资助 

主　　题：内蒙古 四子王旗 岩石圈减薄 底侵作用 下地壳 麻粒岩包体 LA-ICP-MS 

摘      要：内蒙古四子王旗地处华北板块北缘中段,近年来在该区的早白垩世碱性玄武岩中发现了下地壳麻粒岩包体。本文研究的麻粒岩包体多数为中酸性的苏长麻粒岩,只有个别属于基性的二辉麻粒岩。麻粒岩包体的主量元素特征为SiO_2含量在49.9%到69.24%之间,MgO含量在0.92%～3.56%之间,Mg~#为43.0～62.9,Al_2O_3在13.91%～22.79%之间;稀土元素总量变化较大(∑REE在33.76×10^(-6)～184.13×10^(-6)之间),分配模式也不尽相同,反映这些包体来自于不同源区或经历了不同的演化过程,但总体特征是LREE相对HREE富集,大多数样品的Eu呈现明显的正异常;由于包体的来源不同或经历了不同的演化阶段,它们的微量元素特征也有很大的差异。本区研究的麻粒岩包体的地球化学特征与华北地台的麻粒岩包体和麻粒岩地体都有很大的不同,反映了地壳组成横向上的不均一性。计算得出二辉麻粒岩的平衡温压条件分别为940～947℃和1.2±0.1GPa;苏长麻粒岩的平衡温度范围为927～715℃。通过对麻粒岩包体的岩相学、平衡温压务件估算、锆石形态特征分析和锆石的LA-ICP-MS年代学研究,得到本区早白垩世时的下地壳组成和之前的演化过程:本区下地壳在约40km深处可分为上下两部分,上部主要由苏长麻粒岩组成,厚度至少为9km,下部可能由二辉麻粒岩组成;下地壳上部的苏长麻粒岩是晚太古代(2509±35Ma)的岩浆岩经历了早白垩世(约122Ma)的玄武质岩浆底侵,发生了麻粒岩相变质和部分熔融形成的。推测本区岩石圈减薄事件的起始时间为122Ma。