華北克拉通燕遼裂谷長城紀堿性巖鋯石U-Pb年代厘定和Hf-O同位素特征

作者：張健,李懷坤,田輝,劉歡,周紅英,劉文剛

摘要：基性的堿性巖通常形成于伸展環境,具有富堿和不相容元素富集等地球化學特征,它們來源于深部富集地幔,是探索地幔交代和深部地球動力學的"巖石探針"。華北克拉通北緣燕遼裂谷內發育團山子組和大紅峪組鉀質火山巖以及侵入串嶺溝組的鈉質巖脈,它們共同組成了長城紀堿性巖系列。本文利用SHRIMP鋯石U-Pb同位素方法對平谷-薊縣地區鉀質火山巖進行年代學測試,獲得誤差范圍內一致的年齡:1613±11Ma、1634±18Ma(團山子組)和1605±19Ma、1630±10Ma(大紅峪組),說明鉀質火山巖噴發的持續時間短,且與侵入串嶺溝組的鈉質巖脈同期(~1625Ma)。鉀質火山巖和鈉質巖脈的鋯石Hf-O同位素組成相似:εHf(t)=-2~+4(正態分布峰值+0.6),δ^18O=4.5‰~7.7‰明顯高于正常地幔鋯石的值,鉀質火山巖和鈉質巖脈的母巖漿源自相同的富集地幔,源區受到高δ^18O物質的交代作用而富含鉀質礦物,如角閃石或金云母。華北克拉通中-新元古代巖漿事件是伸展環境的產物,其鋯石Hf同位素組成在~1.32Ga發生突變,由富集到虧損,暗示巖石圈地幔經歷強烈的交代改造作用,可能成為檢驗地幔柱或者板塊深俯沖驅動超大陸裂解機制的窗口。

發文機構：中國地質調查局天津地質調查中心 中國地質調查局前寒武紀地質研究中心 中國地質調查局華北科技創新中心

關鍵詞：鋯石U-PB年代學HF-O同位素堿性巖燕遼裂谷長城紀ZirconU-Pb chronologyHf-O isotopeAlkaline rockYanliao riftChangchengian Period

分類號： P588.15[天文地球—巖石學][天文地球—地質學]P597.3[天文地球—地球化學]