华北克拉通中部早白垩世岩石圈地幔性质:来自狐偃山科头钾质正长岩年代学、同位素的限制

• 作者: 周俊林 张乔 张慧婷 李玉宏 陈高潮
• 来源期刊: 地质学报
• 关键词: 华北克拉通中部 正长岩 早白垩世晚期 钾质 富集岩石圈地幔 岩石圈减薄
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 739-756
• 页数: 18页
• 字数: 11191字
• 语种: 中文

摘要

华北克拉通东部中生代岩石圈减薄已经取得了大量进展,相比之下对克拉通中部岩石圈演化认识不足.本文对华北克拉通中部狐偃山杂岩体中科头正长岩进行了锆石U-Pb年代学、主量和微量元素、Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,科头正长岩侵位于早白垩世晚期(～111Ma).岩石样品均为钾质—超钾质,属于碱性系列岩石.这些岩石相对富集轻稀土,亏损重稀土和中稀土,具有明显的正Eu异常(Eu/Eu*=1.22～1.96)、富集大离子亲石元素LILE(Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素HFSE(Nb、Ta、Ti).所有岩石样品具有相对高的初始87 Sr/86 Sr比值(0.7058～0.7062)和低的eNd (t)(-10.4～-11.1),ε(t) (t)介于-12.2～-5.2之间.详细的元素和同位素地球化学研究表明科头正长岩的原始岩浆可能来源于富集岩石圈地幔中富金云母的尖晶石二辉橄榄岩源区的部分熔融,岩浆演化过程中经历了地壳混染与结晶分异(AFC)过程.结合华北克拉通中部岩浆资料,将华北克拉通中部早白垩世岩浆作用分为早晚两期:早期(123～135Ma)为岩浆作用高峰期,晚期(～114Ma)为最后一期弱的岩浆期;华北克拉通中部陆下岩石圈地幔是富集的、不均一的,其至少在早白垩世(138～111Ma)一直处于减薄状态.