华北板块北缘中段晚古生代花岗岩类特征及其地质意义

【摘要】：选择华北板块北缘中段为研究区域,以乌拉特中旗、白云鄂博和固阳地区晚古生代花岗岩类为研究对象,结合前人的相关研究资料,在详细的野外地质调查,样品的系统采集和分析基础上,利用岩相学、岩石地球化学和同位素年代学等多种手段,探讨了华北板块北缘中段晚古生代花岗岩类的地球化学特征和形成构造背景。同时,对乌拉特中旗乌兰地区不同侵入期次花岗岩类的时代进行了确定。最后,通过区域上不同时代、不同岩体综合对比研究,总结了华北板块北缘中段晚古生代构造演化特征。 华北板块北缘中段晚古生代花岗岩类基本上反映了古亚洲洋的消亡过程和西伯利亚板块与华北板块的碰撞演化历史。早泥盆世和中-晚二叠世花岗岩类主要以碱性岩石组合为特征,均形成于碰撞后造山作用,早泥盆世花岗岩类属于“I”型埃达克质岩石,记录了一次弧-陆碰撞事件;中-晚二叠世花岗岩类属于“I-S”型花岗岩,记录了西伯利亚板块与华北板块碰撞及碰撞后的造山过程。早石炭世花岗岩类和早二叠世花岗岩类主要以中酸性岩石组合为特征,均属于“I”型埃达克质岩石,形成于碰撞前-同碰撞构造环境,是壳-幔混合作用的产物。通过SHRIMP U-Pb定年,获得乌拉特中旗乌兰地区早石炭世黑云母花岗闪长岩和似斑状花岗闪长岩的侵位年龄分别为(322.1±3.4)Ma和(323.4±3.4)Ma;早二叠世黑云母花岗岩的侵位年龄为(279±3)Ma;中-晚二叠世黑云母花岗岩和含石榴石花岗岩的侵位年龄分别为(266±3)Ma和(256.4±2.2)Ma。 结合不同地区同一时代和同一地区不同时代花岗岩类的岩石组合、岩浆演化和年代学特征,得出华北板块北缘中段晚古生代总体的构造演化特征为:洋壳俯冲(泥盆纪以前)→弧-陆碰撞(泥盆纪)→洋壳继续俯冲(早石炭世-早二叠世)→古亚洲洋闭合(晚二叠世)→碰撞后造山(晚二叠世以后)。