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郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩地球化学特征与岩石圈减薄过程 总被引：7，自引：4，他引：3
本文报道了郯庐断裂带巢湖-庐江段上白垩纪火山岩的主量元素、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素特征.研究区火山岩SiO2含量为50.2%～75.2%,主要为基性岩和偏酸性岩类.样品富钾、贫钠、偏碱性(σ平均5.36),明显富集LILEs、LREEs,相对亏损HFSEs,具有弱的Eu负异常(δEu平均0.70)及富集的Sr-Nd-Pb同位素组成(Isr=0.7054～0.7090,εNd(t)=-5.2～-17.6).地球化学特征表明岩浆具有多源与源区多变的特征,早期基性岩(125Ma)的岩浆源区主要为华北克拉通地幔,兼有下地壳的贡献;流纹岩(120Ma)主要是地热异常背景下华北中、下地壳源区熔融的结果;粗面岩(100Ma)为华北下地壳和富集岩石圈地幔来源岩浆的混合结果;晚期基性岩(93Ma)的源区主要为华北岩石圈地幔,兼有软流圈和下地壳物质的贡献.这些岩浆活动是在华北克拉通东部岩石圈减薄背景下、郯庐断裂带伸展活动中发生的,深部软流圈上涌使断裂带内的地温升高而造成了岩石圈的部分熔融,其具体岩浆过程指示了详细的岩石圈减薄过程.其中120Ma时期的流纹岩喷发指示断裂带内地壳出现了最高的地温与最浅的等温面,应对应减薄的峰期;而93Ma时期的基性岩喷发反映了深部开始出现了软流圈的部分熔融.一系列现象均指示,郯庐断裂带是华北克拉通东部的岩石圈强减薄带,是热流与岩浆上升的有利通道,也是发生强烈岩石圈地幔交代与置换的场所. 相似文献
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滁州火山岩地球化学及其对郯庐断裂带内岩石圈减薄的指示 总被引：5，自引：4，他引：1
位于郯庐断裂带张八岭隆起北段上的滁州早白垩世火山岩,属于准铝质、硅过饱和岩石,为一套中酸性的高钾钙碱性系列火山岩,部分样品（129~125Ma）具有类似于埃达克岩的地球化学特征。该套火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损重稀土元素及高场强元素,并具有类似于EMⅠ型的Sr-Nd-Pb同位素组成。地球化学特征显示该火山岩的岩浆源区属于华北克拉通,早期火山岩（约132Ma）是富集地幔来源岩浆和古老的华北下地壳源区混合的结果;中期和晚期火山岩（129~117Ma）是幔源底侵组分和古老的华北下地壳来源岩浆不同比例混合的产物。由早到晚,滁州火山岩中古老壳源物质比例逐渐增加,源区逐渐变浅,指示软流圈顶面不断抬升、岩石圈内等温面逐渐升高的过程。研究表明,热异常背景下强烈的壳-幔相互作用是该处断裂带内岩浆形成的主要方式,其具体过程是在岩石圈底部持续减薄、软流圈上涌背景下,幔源岩浆底侵而诱发了古老下地壳的部分熔融,从而形成了壳-幔过渡带内混源的岩浆。郯庐断裂带内较浅的岩浆源区、较高的源区熔融程度、强烈而持久的伸展及岩浆活动、强烈的壳-幔相互作用以及现今较薄的岩石圈厚度,都指示郯庐断裂带是华北克拉通东部岩石圈减薄中的强减薄带,在华北克拉通破坏中起着重要的作用。 相似文献
3.
详细的LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明,位于郯庐断裂（郯城—庐江断裂）带上张八岭隆起东侧边界上的滁州火山岩形成于早白垩世,具体年龄为132～116Ma,岩浆具有多期喷发的特点。该岩浆活动中132Ma的喷发年龄是郯庐断裂带上同期钙碱性岩浆最早出现的时间,代表了该断裂带上岩石圈伸展运动的开始时间。尽管滁州火山岩在构造位置上属于扬子克拉通,但岩浆岩中的古老锆石指示岩浆来源于古老的华北克拉通,这一现象可以用大陆碰撞后楔入模型来解释。该火山岩形成于中国东部岩石圈减薄的动力学背景之下,为岩石圈减薄及壳幔相互作用造成的早白垩世大规模岩浆活动的同期产物。与华北克拉通内部的同期火山岩年代学资料相比,断裂带上火山活动具有相对较早的开始时间和较长的演化历史,表明断裂带内岩石圈具有较克拉通内部强烈的减薄程度和长期的减薄历史,这一特点可能与郯庐断裂带于早白垩世初的大规模左行平移有关。 相似文献
4.
《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
华北克拉通东部在中生代期间遭受了强烈破坏和大规模岩石圈减薄已是不争的事实,但关于岩石圈减薄的机制还存在激烈的争论,主要有机械热侵蚀[1-7]和拆沉作用[8-14]两种动力学模式,前者代表一个长期的过程持续长达100 Ma,后者代表一个相对短暂的过程在约10 Ma内完成岩石圈的减薄[13,15]。岩浆源区由岩石圈地幔向软流圈地幔的转换以及软流圈来源岩浆的出现是岩石圈减薄的直接标志。因此,要理解华北岩石圈减薄的机制需要回答两个关键的科学问题:1岩浆源区由岩石圈地幔向软流圈地幔的转换发生在何时;2这一转变过程是一个相对"缓慢"还是"快速"的过程。本研究首次在华北东南缘胶东焦家金矿区识别出两种类型的煌斑岩,即低钛(w(Ti O2)1.1%,Ti/Y270)和高钛煌斑岩(w(Ti O2)2%,Ti/Y370)。低钛煌斑岩富K2O、Mg O、Cr、Ni和Pb,亏损高场强元素,类似于与俯冲有关的岛弧玄武岩;而高钛煌斑岩富Na2O、Ti O2、TFe2O3、Al2O3、Nb和Ta,亏损Pb,表现出与洋岛玄武岩相似的地球化学特征。低钛煌斑岩起源于含角闪石的富集岩石圈地幔的部分熔融;高钛煌斑岩起源于岩石圈下俯对流软流圈的部分熔融。锆石U-Pb定年结果显示,焦家低钛和高钛煌斑岩同时形成于~120 Ma。统计已有的年代学资料后发现,华北克拉通东部岩石圈地幔来源的岩浆岩集中分布在早白垩世,峰期在130~120 Ma。随后才出现少量的软流圈来源的岩浆岩,年龄分布在107~73 Ma。焦家高钛煌斑岩是目前为止发现最早的软流圈地幔来源的岩石,它的出现是华北克拉通东南缘早白垩世岩石圈减薄的直接证据。低钛和高钛煌斑岩的同时出现记录了华北克拉通东南缘中生代岩浆源区由岩石圈地幔向软流圈地幔的快速转换,暗示岩石圈在~120 Ma发生了快速减薄的拆沉作用[13-14]。 相似文献
5.
通过辽西及邻区106Ma 来源于软流圈亏损地幔玄武岩的年代学及玄武岩底部不整合面的研究,认识到:(1)这一时期伴随岩石圈地幔物质的更新,存在着"岩浆间隙"和强烈构造运动的现象,从而推断软流圈底辟体上涌、岩石圈减薄、岩浆活动间隙、强烈构造运动这四者之间的因果关系,其中被软流圈熔体带上来的物质和热能是主导因素,岩石圈减薄是关键;(2)106Na 与116Ma、93Ma、80Ma、45Ma 火山岩之间的对比研究,表明106Ma 开始的岩石圈地幔的更新是一个漫长的不可逆转的过程。(3)通过本区火山岩的演变与相邻大洋板块同期热扩张历史的对比研究,推测晚中生代(120～80Ma)大洋与大陆岩石圈板块同步的演化特征可能反映了它们共同受到岩石圈板块之下同一深部热扰动的控制。 相似文献
6.
对鲁西郯城蛇纹岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和全岩微量元素研究。结果为:蛇纹岩中44颗锆石的年龄值可以分为5组,其中岩浆锆石的年龄为古元古代—新太古代(1 815～2 518 Ma)、新元古代(711 Ma、719 Ma)、早白垩世(106～122 Ma)和晚白垩世(78～92 Ma),而变质锆石形成于晚三叠世(225～231 Ma)。郯城蛇纹岩轻重稀土元素分馏不明显,相对富集大离子亲石元素(Ba、Th、U),相对亏损高场强元素(Nb、Zr、Hf),整体上与华北陆块代表古老岩石圈地幔残留的橄榄岩类包体地球化学特征相类似。蛇纹岩的原岩为纯橄岩,是华北陆块东部古老岩石圈地幔的残留。古元古代—新太古代岩浆锆石的存在,代表拆沉的华北陆块基底物质对岩石圈地幔的改造;新元古代岩浆锆石和晚三叠世变质锆石的发育,表明蛇纹岩的原岩受到了由超高压变质作用的俯冲-断离扬子陆壳物质熔融产生的熔体改造;早白垩世和晚白垩世岩浆锆石年龄的出现,与华北陆块东部该时期发育的岩浆作用时间相一致。华北陆块东部岩石圈地幔受到多阶段、不同性质熔体的改造,改造的峰期发生在早白垩世,与华北陆块东部岩石圈发生大规模减薄的峰期时间一致。 相似文献
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中国东部中—新生代,下部岩石圈存在壳与幔、岩石圈与软流圈两个相互作用带,它们是重要的岩浆源区,在层圈相互作用中,热和物质的交换及其动力学过程是引起中、新生代岩石圈内部层圈间的厚度调整、岩石圈不均匀减薄以及区域构造-岩浆-成矿作用的重要机理。大陆内部的壳-幔作用有3种类型:地幔来源的底侵熔体与下地壳的作用;下地壳拆沉进入弱化(weakening)了的岩石圈地幔二者发生的作用以及陆-陆碰撞深俯冲带的壳-幔相互作用。它们形成的火山岩组合有一定的差别,但源区都含有地壳组分。岩石圈-软流圈的作用带也是重要的岩浆源区,源区是以软流圈地幔为主,基本不含地壳组分。东部岩石圈的减薄时间大体与出现大规模软流圈来源的玄武岩喷发的时间一致,也与上述两类层圈作用转换的时间一致,大约在100Ma以后。 相似文献
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本文综合运用不同时代幔源包体平衡温压对比、玄武岩地球化学性质对岩石圈厚度的反演以及不同时代岩石圈地幔地球化学性质的对比的方法，把华北地块东部岩石圈的减薄时间限定在晚中生代至新生代之间。减薄的机制可能是华北东部地区晚白垩世以来大陆岩石圈的拉张作用。由于机械性拉薄和热、机械和化学侵蚀作用，岩石圈厚度最终减薄到70km以下。但古老的岩石圈地幔并没有完全因减薄而消失，残留部分受到了来自软流圈物质的强烈改造，使其Sr、Nd同位素组成类似于软流圈，但Os同位素没有受到明显的改变。改造后的岩石圈地幔成为华北地块东部新生代岩石圈地幔的主体。在时空上，岩石圈的减薄具有不均一的性质。 相似文献
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大别山沙村中生代A型花岗岩和基性岩的源区演化关系 总被引：4，自引：5，他引：4
A型花岗岩的成因虽存在不同的认识模式,但对大别山沙村A型花岗岩的岩石化学和地球化学研究结果表明,其物质源自大陆岩石圈地幔的部分熔融,含有古老地壳信息。结合被侵入基性岩的地球化学和年代学资料,推测大别造山带中生代岩石圈地幔的地球化学性质与下扬子地幔相似。花岗岩中锆石SHRIMP法U-Pb年龄为119.0±3.2Ma,说明其岩浆侵位于早白垩世,与邻近的基性岩侵位时间相近但稍晚。在三叠纪因大陆俯冲碰撞增厚的岩石圈在早白垩世被拉张减薄,含有古老地壳成分的扬子陆下岩石圈地幔及其上覆下地壳发生部分熔融,形成了不同成分的碰撞后岩浆岩。其中部分基性岩浆分异结晶成为辉长岩,而A型花岗岩可能是同一地幔源区物质小比例部分熔融后分异结晶的产物。 相似文献
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华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制:中生代火成岩和深源捕虏体证据 总被引：70，自引：10，他引：60
基于最新的同位素年代学资料 ,华北克拉通东部中生代的岩浆作用可划分成四个阶段 ,即晚三叠世 ( 2 0 5～ 2 2 5Ma)碱性岩浆作用 ;中晚侏罗世 ( 1 5 5～ 1 6 0Ma)花岗质岩浆作用 ;早白垩世 ( 1 1 2～ 1 32Ma)双峰式岩浆作用和晚白垩世 ( 92～ 73Ma)碱性玄武质岩浆作用。徐淮地区中生代侵入岩中榴辉岩捕虏体的发现及其地质年代学资料 ( 2 1 9Ma)表明 ,华北克拉通东部中生代早期曾发生过一次重要的陆壳加厚过程。俯冲板片的断离以及高压—超高压变质岩的快速折返和晚三叠世 ( 2 0 5～ 2 2 5Ma)的碱性岩浆作用的存在均暗示 ,华北克拉通中生代岩石圈减薄已经开始。拆沉作用则是引起中生代早期岩石圈减薄的主要机制。中、晚侏罗世 ( 1 5 5～ 1 6 0Ma)花岗质岩浆作用形成于造山期后的伸展环境 ,代表了中生代岩石圈减薄的继续和发展。早白垩世 ( 1 1 2～ 1 32Ma)双峰式岩浆作用表明中生代岩石圈减薄达到了峰期。而幔源纯橄岩捕虏体中富硅质熔体的交代作用和玄武岩的高87Sr/ 86Sr值、低ε(Nd ,t)值特征表明 ,软流圈对岩石圈底部的化学侵蚀可能是导致该阶段岩石圈减薄的主导机制。晚白垩世 ( 92～ 73Ma)碱性玄武质岩浆作用和“海洋型”地幔捕虏体的存在代表了等温面的下降和岩石圈地幔的增生 相似文献
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郯庐断裂带的岩石圈结构及其成因分析 总被引：36，自引：1，他引：35
横穿郯庐断裂带的五条地学断面揭示,断裂带两侧地壳结构明显不同,这是平移运动造成不同块体拼合的结果。早白垩世走滑期的岩浆活动,指示当时断裂带切入了壳－幔边界。这表明断裂带在走滑中切穿了整个地壳,莫霍面当时应为平缓的大型拆离面,壳－幔之间发生了显著的失耦。断裂带在晚白垩世－早第三纪的伸展活动中,软流圈进行了强烈的上隆,岩石圈出现了显著的细颈化,属于纯剪切伸展模式。在晚第三纪以来的挤压活动中,浅埋软流圈背景上较高的上地幔温度,使郯庐断裂带成为岩石圈薄弱带,从而发生了较强的逆冲活动和大规模幔源玄武岩浆的喷发。 相似文献
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研究大别山早白垩世大规模伸展开始时间及地幔属性.采用SHRIMP锆石U-Pb定年法, 测得北淮阳金寨银沙畈辉长脉岩年龄为125.8±2.7 Ma, 西大别大悟东新乡闪斜煌斑脉岩年龄为129.6±2.5 Ma; 大别山不同区块早白垩世基性脉岩的地球化学特征类似: SiO2介于46.13%~54.42%, Mg#在42~72之间, 大多属碱性系列; LREE富集, HREE亏损, 大离子亲石元素(LILE)富集, 高场强元素(HFSE)Nb、Zr、Ti亏损; ISr在0.705 5~0.709 4之间, 低εNd(t)(-12.04~-18.84)值, Nd模式年龄(TDM)为1.60~2.62 Ga.大别山早白垩世的地壳伸展、大规模岩浆活动开始于130 Ma, 属于整个中国东部晚中生代岩石圈伸展减薄事件的一部分.基性脉岩来源于富集岩石圈地幔, 主要为扬子俯冲陆壳同华北岩石圈地幔混合产物, 有部分软流圈地幔物质的加入. 相似文献
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鲁西早白垩世基性侵入岩的锆石Hf同位素组成变化及其成因 总被引：1，自引：0，他引：1
鲁西北部地区的淄博和临朐辉长闪长岩的锆石原位U-Pb定年分析显示,它们分别形成于128±2Ma和132±1Ma,与鲁西早白垩世大规模岩浆活动时间一致,是华北克拉通岩石圈减薄过程的岩浆活动产物。与鲁西北部同时期的济南、邹平辉长岩相比,淄博和临朐辉长闪长岩的锆石εHf(t)值(分别为-5.1～-2.4和-2.4～+3.2)明显较高,并具有相对年轻的亏损地幔Hf模式年龄TDM(分别为876～984Ma和639～867Ma),对应于相对高的全岩εNd(t)值,指示其岩浆源区有更大比例的软流圈地幔物质贡献。鲁西北部地区的早白垩世基性侵入岩的岩浆源区以华北克拉通内部的古老富集岩石圈地幔为主,从华北克拉通内部往郯庐断裂带锆石εHf(t)值显示出升高趋势,表明软流圈地幔物质的参与比例增大。郯庐断裂带是导致鲁西地区早白垩世基性岩浆活动时空不均一性的重要岩石圈薄弱带。 相似文献
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Shuang-Qing Li Yan Wang Bo-Wen Fang Jian-Feng He Fukun Chen Wolfgang Siebel 《International Geology Review》2019,61(1):39-55
Following the amalgamation of the Siberian and North China Cratons, NE China, as part of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), underwent Late Mesozoic lithospheric extension that was associated with volcanic activity. The Songliao Basin is the most important rift structure formed during these processes and contains voluminous volcanic rocks interlayered with sedimentary infill. Mafic-to-intermediate lavas are associated with felsic ones. This study focusses on the geochemical compositions of the less-widespread Early Cretaceous mafic-to-intermediate lavas in the Songliao Basin and compares them with the more abundant felsic rocks. Two mafic-to-intermediate magma series, one with alkaline and the other with sub-alkaline affinity, were identified. High MgO and Cr contents, low Th/Nb and La/Nb ratios, and variable but depleted Nd isotope compositions indicate that both magma suites were most likely formed by the melting of enriched upper mantle sources. Sub-alkaline mafic-to-intermediate rocks and I-type rhyolites define a co-genetic magma series. This rock suite was produced by the melting of subduction-modified lithospheric mantle and subsequent magma evolution as well as crustal melting during lithospheric extension. Alkaline mafic-to-intermediate rocks and A-type rhyolites form another co-genetic magma suite that was produced under within-plate conditions from an OIB-type mantle source, supposed to be the heterogeneous shallow asthenosphere and/or the lower lithosphere. Decompression partial melting of this mantle source requires a relatively thin lithosphere. The development of alkaline mafic rocks and A-type rhyolites as typical bimodal volcanic assemblage reflects that lithospheric thinning below the Songliao Basin reached its maximum, whereas basin rifting terminated afterwards. 相似文献
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Zhihong Wang Yue Zhao Haibo Zou Wuping Li Xiaowen Liu Hai Wu Gang Xu Suanhong Zhang 《Lithos》2007,96(3-4):543-566
Integrated geochemical and Sr–Nd–Pb isotopic studies of the Early Jurassic Nandaling flood basalts (NFB) in the Yanshan belt, northern margin of the North China Craton (NCC), are presented in this paper. These sub-alkaline basalts evolved from a more magnesium-rich parental magma through fractional crystallization of olivine and clinopyroxene. The primitive magma of the NFB originated from 2–5% partial melting of spinel to garnet transitional peridotite at about 70–80 km depth in the Mesozoic lithosphere mantle. The NFB contain a distinctive lithospheric component, characterized by Nb (Ta), Th, U and Ti depletions, LREE enrichments, moderate Sr, and low Nd and Pb initial isotopic ratios, as a result of an interaction between lower crust (15–25%) and primitive magma evoked by magmatic underplating at crust–mantle boundary. The Early Jurassic NFB extruded in an intraplate extensional setting related to post-orogenic collapse in the northern margin of the NCC, indicating an event of lithospheric modification earlier than that in the southern margin (Early Cretaceous). The temporal similarity of the Jurassic–Cretaceous mantle-derived mafic rocks to lower crust replacement, and the decoupling of surface shortening with lithospheric thinning during the Late Jurassic–Early Cretaceous, suggest the important role of magmatic underplating and subsequent crust–mantle interaction accompanied by asthenosphere upwelling on the evolution of the Mesozoic lithosphere of the NCC. The correlation between lithospheric thinning and magmatic underplating may be an important process in continental rifting. 相似文献
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赤峰地区晚中生代火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
内蒙古赤峰地区发育大面积的晚中生代火山岩,是我国东部巨型火山岩带的重要组成部分。锆石U-Pb定年结果显示,火山岩主要形成于晚侏罗世160~147 Ma和早白垩世132~129 Ma两个时期,早期以中酸性火山岩为主,晚期主要为酸性火山岩,局部夹少量的基性火山岩。晚侏罗世早期的安山岩SiO_2含量较低,MgO含量较高,可能是岩石圈地幔部分熔融的产物,流纹岩是安山质熔浆底侵导致下地壳发生部分熔融的产物。晚侏罗世晚期的流纹岩具有与A型花岗岩相似的地球化学特征,表明其形成于伸展构造背景下。早白垩世晚期的流纹岩属于钾玄岩系列,与同时代的玄武岩构成双峰式岩石组合,流纹岩来源于地壳的部分熔融。结合前人研究成果,认为赤峰地区晚中生代的两期火山活动都与蒙古–鄂霍次克缝合带的演化有关,它们分别形成于两次陆壳加厚之后的陆内伸展环境。 相似文献
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《地学前缘(英文版)》2020,11(3):895-914
A section from the Linglong gold deposit on the northwestern Jiaodong Peninsula,East China,containing Late Mesozoic magmatic rocks from mafic and intermediate dikes and felsic intrusions,was chosen to investigate the lithospheric evolution of the eastern North China Craton(NCC).Zircon U-Pb data showed that low-Mg adakitic monzogranites and granodiorite intrusions were emplaced during the Late Jurassic(～145 Ma) and late Early Cretaceous(112-107 Ma),respectively;high-Mg adakitic diorite and mafic dikes were also emplaced during the Early Cretaceous at～139 Ma and ～118 Ma,and 125-145 Ma and 115-120 Ma,respectively.The geochemical data,including whole-rock major and trace element compositions and Sr-Nd-Pb isotopes,imply that the mafic dikes originated from the partial melting of a lithospheric mantle metasomatised through hydrous fluids from a subducted oceanic slab.Low-Mg adakitic monzogranites and granodiorite intrusions originated from the partial melting of the thickened lower crust of the NCC,while high-Mg adakitic diorite dikes originated from the mixing of mafic and felsic melts.Late Mesozoic magmatism showed that lithosphere-derived melts showed a similar source depth and that crust-derived felsic melts originated from the continuously thickened lower crust of the Jiaodong Peninsula from the Late Jurassic to Early Cretaceous.We infer that the lower crust of the eastern NCC was thickened through compression and subduction of the Palaeo-Pacific plate beneath the NCC during the Middle Jurassic.Slab rollback of the plate from ～160 Ma resulted in lithospheric thinning and accompanied Late Mesozoic magmatism. 相似文献
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华北克拉通南缘四十里长山地区岩浆活动弱,仅发育中生代脉岩,因此缺乏对形成时代和岩浆作用的研究。本文依据四十里长山地区脉岩的锆石LA-ICPMS U-Pb定年结果和全岩元素地球化学分析确定其形成时代及成因。四十里长山地区脉岩由基性、酸性两个端元组成,按岩性可分为煌斑岩脉岩、花岗斑岩脉岩及正长岩类脉岩,其侵位年龄分别为：80.9±1.8 Ma、86.1±1.0 Ma和85.6±1.0 Ma,构成一套晚白垩世双峰式侵入岩组合。四十里长山地区基性煌斑岩起源于富集大陆岩石圈地幔的部分熔融岩浆,内含416 Ma左右的继承性锆石和偏钠质的煌斑岩,暗示了地幔源区含俯冲扬子陆壳的混入岩和软流圈地幔的改造;酸性脉岩属于A型花岗质岩石,起源于底侵的幔源基性岩浆诱发地壳物质部分熔融形成的壳源酸性岩浆以及它们的混合岩浆。中国东部乃至东北亚地区晚白垩世火成岩的空间展布特征证实,四十里长山地区双峰式脉岩的形成与太平洋板块向欧亚大陆下俯冲作用相联系,其形成于类似弧后盆地的板内伸展环境。 相似文献