大兴安岭中部石炭纪侵入岩的年代学、地球化学及其地球动力学意义

发布时间：2019-01-18 21:47

【摘要】：本文以大兴安岭中部石炭纪侵入岩为研究对象,基于锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果,将大兴安岭中部石炭纪侵入岩分为3期:早石炭世早期(330~359 Ma),早石炭世晚期(325~328 Ma)和晚石炭世(299~322 Ma),根据侵入岩的岩石组合、时空展布、主量元素、微量元素和锆石Hf同位素特征,同时结合区域构造事件,确定了大兴安岭中部各期次侵入岩的岩浆源区性质及其形成的构造背景,最终探讨了大兴安岭中部石炭纪的构造演化历史以及兴安地块和松嫩-张广才岭地块的拼贴时间。1.早石炭世早期—活动大陆边缘环境大兴安岭中部早石炭世早期东部(扎兰屯)和西部(乌奴耳)具有不同的岩石组合和地球化学特征,东部侵入岩为一套高钾钙碱性的二长花岗岩、正长花岗岩、辉长闪长岩及辉长岩,西部侵入岩为低钾拉斑-中钾钙碱性系列的辉长岩。花岗质岩石具有高的SiO2含量,低的MgO、Cr和Ni含量,锆石εHf(t)值和两阶段模式年龄为+4.59~+8.16和1043~1319 Ma,表明其原始岩浆起源于中元古代增生下地壳的部分熔融。辉长岩均富集轻稀土元素和大离子亲石元素、亏损重稀土元素和高场强元素,结合其锆石Hf同位素的空间变化特征(东部辉长岩锆石εHf(t)值为-0.54~+0.84,西部辉长岩锆石εHf(t)值为+12.3~+13.5),表明其分别起源于俯冲流体/熔体交代的地幔楔和软流圈地幔的部分熔融。大兴安岭中部早石炭世早期岩浆作用形成于古亚洲洋板块北西向俯冲于兴安地块下的活动大陆边缘环境,其西部为活动大陆边缘的弧后盆地环境。2.早石炭世晚期—活动大陆边缘环境早石炭世晚期侵入岩包括花岗闪长岩和石英闪长岩。花岗闪长岩为高钾钙碱性系列的I型花岗岩,锆石εHf(t)值和两阶段模式年龄分别为+13.1~+14.8和422~572 Ma,表明其原始岩浆起源于显生宙增生下地壳的部分熔融,并有少量地幔物质的涉入。石英闪长岩具有赞岐岩的地球化学属性,锆石εHf(t)值为+13.1~+14.8,表明其原始岩浆起源于俯冲流体/熔体交代的亏损地幔楔的部分熔融。早石炭世晚期岩浆作用形成于古亚洲洋板块北西向俯冲作用下的活动大陆边缘环境。3.晚石炭世—同碰撞-后碰撞环境晚石炭世侵入岩主要为高钾钙碱性系列的二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英正长岩和石英闪长岩。花岗闪长岩和正长花岗岩(13XA27)为埃达克质岩石,具有高的K2O含量和Rb/Sr比值,较低的Mg#值和Cr、Ni含量,锆石εHf(t)值为+9.72~+12.8,表明其岩浆起源于加厚下地壳的部分熔融。二长花岗岩和正长花岗岩(13XA28)为I型花岗岩,锆石εHf(t)值和两阶段模式年龄为+8.53~+13.3和544~980Ma,表明其原始岩浆起源于显生宙-新元古代增生下地壳的部分熔融。结合研究区内广泛分布的晚石炭世早期埃达克质岩石、晚石炭世晚期A型花岗岩、二叠世早期A型花岗岩和碱性花岗岩,我们认为晚石炭世侵入岩形成于同碰撞-后碰撞的构造环境,兴安地块与松嫩-张广才岭地块间的碰撞拼贴发生于晚石炭世早期。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P588.12;P534.45

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