黑龙江省东部中泥盆世火山作用及其构造意义——来自岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素的制约

摘要：

对佳木斯地块东缘老秃顶子组和小兴安岭地区宝泉组上段火山岩进行了岩石地球化学、锆石LA- ICP- MS U-Pb定年和Sr-Nd-Hf同位素研究以制约该区的区域构造演化.前者主要由流纹岩及次要的碱性玄武岩组成,后者以流纹岩为主.研究结果表明,这些火山岩中锆石发育震荡生长环带或具条痕状吸收,且具有较高的Th/U比值(0.28～1.64),反映了岩浆成因特征.定年结果表明,它们均形成于中泥盆世(峰期为386Ma).火山岩的地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究表明,佳木斯地块东缘老秃顶子组火山岩以双峰式火山岩组合为特征,基性端员岩石的SiO2=50.40％～55.66％、Mg# =0.39～0.50、Na2O/K2O=2.88～ 4.99、Al2O3=15.66％ ～ 18.06％,并以富集轻稀土元素和亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti)为特征,初始87Sr/86Sr比值为0.70599,εNd(t)=+2.04,暗示其原始岩浆起源于遭受地壳物质混染的岩石圈地幔；酸性端员岩石的SiO2=77.59％～78.75％、Na2O/K2O=0.32～0.36、Al2O3=11.62％～11.76％,富集Rb、Th、U、K,亏损Nb、Ta、Eu、P、Ti等,其初始87 Sr/86Sr比值为0.70378～0.70736,εNd(t)=-2.20～ - 4.15,εHf(t)=+1.8～+8.6,tDMI=671～998Ma,与中亚造山带内显生宙花岗岩的研究结果相一致,暗示其岩浆应起源于新增生下地壳物质的部分熔融；小兴安岭地区宝泉组上段流纹岩具有高硅(74.64％～76.09％)、富钾(Na2O/K2O=0.42～ 0.81)、低铝(12.56％～12.63％)等特征,同时显示强烈的负铕异常,该组火山岩具有A型流纹岩特点,其εHf(t)=+2.5～+6.4,tDMI=837～983Ma,暗示其岩浆应起源于新增生下地壳的部分熔融.结合区域地质资料,认为中泥盆世佳木斯地块东缘应处于一个被动大陆边缘盆地沉积环境,老秃顶子组双峰式火山岩的形成应与被动陆缘内的伸展环境有关,而小兴安岭地区同期宝泉组上段A型流纹岩的形成应与陆内伸展环境相联系.

关键词：黑龙江省东部、中泥盆世、火山岩、地球化学、Sr-Nd-Hf同位素、构造意义

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分类号：P588.1;P595;P597(岩石学)

资助基金：中国地质调查局项目1212010611806,1212010070301;国家自然科学基金资助项目41072038,40672038

在线出版日期：2012-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：883-900