中生代古太平洋板块俯冲诱发华北克拉通破坏的物质记录  

作　　者：冯亚洲 杨进辉[1,2,3] 孙金凤 张吉衡 

机构地区：[1]中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京100029 [2]中国科学院大学地球与行星科学学院,北京100049 [3]中国科学院地球科学研究院,北京100029

出　　处：《中国科学：地球科学》2020年第5期651-662,共12页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2016YFC0600109);国家自然科学基金项目(批准号:41688103)资助。

摘　　要：华北克拉通破坏与古太平洋板块俯冲密切相关是当今学界的重要共识,但缺乏华北克拉通破坏峰期古太平洋板块俯冲的物质证据.为解决这一问题,本文对华北克拉通东北缘(辽东-吉南地区)中生代火山岩开展了详细的岩石学、锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.研究发现,辽东-吉南地区中生代火山岩主要为玄武粗安岩-粗安岩-粗面岩和安山岩组合,形成于早白垩世(129~124Ma),均富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、Th等)和轻稀土元素、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti等),表明其来源于与俯冲相关的地幔源区.这些岩石具有不均一的同位素组成,其中,碱性玄武粗安岩-粗安岩-粗面岩具有富集的全岩Sr-Nd-Hf、锆石Hf同位素组成和与地幔类似的锆石O同位素,表明其母岩浆来源于同位素富集的岩石圈地幔的低程度部分熔融,而钙碱性安山岩则具有相对亏损的同位素组成(锆石εHf(t)高达+5.2)和高的锆石O同位素组成(δ18O=+8.1^+9.0‰),揭示它们来源于遭受俯冲流体/熔体交代的地幔源区,交代介质来源于俯冲到深部的低温热液蚀变洋壳.辽东-吉南地区早白垩世火山岩是由来源于富集地幔和交代地幔的两种不同性质的岩浆混合形成,利用锆石Hf-O同位素组成有效识别出的低温热液蚀变洋壳组分,为中生代古太平洋板块俯冲对华北克拉通破坏影响提供了确凿的物质记录和同位素证据.

关 键 词：华北克拉通 早白垩世火山岩 锆石Hf-O同位素 古太平洋板块俯冲 

分 类 号：P542[天文地球—构造地质学] P597.3[天文地球—地质学]