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兴安地块东北部变质基底解体以及晚古生代和侏罗纪花岗岩类的成因与构造意义

赵院冬  
【摘要】:本文选择兴安地块东北部前寒武纪变质岩和晚古生代-侏罗纪花岗岩为研究对象,在系统的野外调查的基础上,通过锆石年代学、岩石学、地球化学等研究,探讨了变质岩原岩蚀源区组成和最大沉积年龄,建立了兴安地块东北部晚古生代以来花岗岩时空格架,分析了岩浆成因和构造环境,讨论了兴安地块区域构造演化过程。兴安地块东北部的兴华渡口群和落马湖群(北宽河组)具有一致的年龄谱,年龄谱特征反映变质岩原岩蚀源区较为复杂,但以早古生代岩浆岩为主,最小年龄组年龄在404-417Ma之间,反映原岩最大沉积年龄为早泥盆世。晚古生代花岗岩发生强烈的韧性变形,本文获得6处强变形的花岗岩295-305Ma岩体侵位年龄。该花岗岩以二长花岗岩、正长花岗岩和碱长花岗岩为主要岩石组合,具有富硅、碱,贫钙、铝、镁特征,属于偏铝质或弱过铝质高钾钙碱性花岗岩,为造山后I型和A2型花岗岩,反映兴安地块与松嫩地块晚石炭世-早二叠世完成碰撞造山转入造山后伸展构造环境。中生代花岗岩可分为早中侏罗世和晚侏罗世两个阶段。其中早侏罗世花岗岩分布较广。6个岩体获得169Ma-181Ma的侵位年龄。岩石组合具有TTG特征,地球化学方面富硅碱,低铁镁钙,钠质、偏铝质-弱过铝质,属于钙碱性和MA系列。富集轻稀土,相对亏损重稀土,富集Rb、Ba、Th、U、Sr等LILE,相对亏损Nb、Ta、Zr、Hf等HFSE的特征,且Eu负异常不明显。岩浆源于俯冲洋壳的脱水熔融,岩浆上升与上覆地幔楔反应和诱发下地壳部分熔融,并发生岩浆混合作用。其形成证明早中生代蒙古-鄂霍茨克洋存在向南部的俯冲作用。本次工作首次证明在兴安地块东北部存在晚侏罗世花岗岩。该花岗岩岩浆侵位时间在151-158Ma,岩石组合为花岗闪长岩和二长花岗岩以及少量的二云母花岗岩,发育粗粒似斑状结构,局部为环斑结构。主量元素具有富硅碱,高钾,过铝,低铁、镁等特点,总体上属于过铝质高钾钙碱性系列,部分为强过铝质花岗岩,具有“C型”埃达克岩的高Sr低Y的特征。该期岩浆形成于加厚地壳的部分熔融,源区可能以硬砂质为主,形成过程中发生与玄武质岩浆的混合,并经历等温降压过程。其形成反映蒙古-鄂霍茨克洋于晚侏罗世发生闭合,南北陆块发生陆陆碰撞造山作用。综上所述,兴安地块东北部前寒武纪变质岩应解体,其原岩部分为形成于早古生代的沉积岩,部分为晚古生代花岗岩。兴安地块晚石炭世-早二叠世为造山后伸展环境。早中侏罗世蒙古-鄂霍茨克洋发生向南部陆块的俯冲作用,兴安地块东北部为活动大陆边缘环境,到晚侏罗世闭合形成强烈的碰撞造山。


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