基性岩墙群对探讨岩石圈伸展过程、时空演化及深部动力学等方面具有重要意义。但目前对吉林东部中生代基性岩墙群的研究程度仍然很低。因此,本研究拟以吉林东部山区中生代基性岩墙群为对象,从野外地质、岩石学、矿物学、年代学(单矿物如角闪石、黑云母和斜长石等的40Ar-39Ar法、激光40Ar-39Ar微区法、锆石SHRIMP U-Pb定年和/或锆石LA-ICPMS定年)、元素和同位素(Sm-Nd、Rb-Sr)、锆石微区微量元素及锆石Hf同位素等方面进行系统研究,从而查明基性岩墙群的形成时代、来源、源区地幔性质、成岩构造背景及岩石成因,详细构建吉林东部岩石圈拉张时限和进一步佐证岩石圈减薄机制,为探讨吉林东部中生代岩石圈地幔性质及其深部动力学过程提供科学证据。
basic dike;lithospheric thinning;natures of lithospheric mantl;magmatic event;east of Jilin
基性岩墙群对探讨岩石圈伸展过程及深部动力学等方面具有重要意义。吉林东部出露较典型的中生代基性岩墙群,从野外地质、岩石学、矿物学、年代学、元素和同位素地球化学等方面进行配套研究,可深入了解华北大陆板块东端中生代岩石圈减薄,为探讨岩石圈地幔性质及其深部动力学过程提供科学依据。对吉林东部典型中生代基性岩墙群进行定年,可限定岩石圈伸展拉张期次和减薄的时限。利用K-Ar、Ar-Ar和锆石U-Pb等同位素年代学方法研究认为(1)在华北板块和兴蒙造山带具有相同基性岩浆活动期次;(2)基性岩墙群侵入开始于中-晚三叠世,延续到晚白垩世及古近纪,表明岩石圈伸展拉张的起始时限为中-晚三叠世;(3)基性岩浆活动可以分为5个活动阶段,相对应可能存在中-晚三叠世、晚侏罗世、早白垩世、晚白垩世和古新世-始新世等5个明显岩石圈伸展拉张期次;(4)晚白垩世基性岩墙群和基性火山岩最发育,体现出在晚白垩世岩石圈伸展拉张最为强烈。 通过对吉林东部基性脉岩和火山岩元素-同位素组成研究,认为吉林东部存在地幔源区的不均一性,体现出不同基底组成对中生代地幔源区性质的制约。在兴蒙造山带内以亏损型地幔为主,在华北克拉通区以富集型地幔为主。中生代地幔源区性质与地壳混染程度有一定关系。 吉林东部位于古亚洲构造域与古太平洋构造域叠加带上,经历了复杂而长期的多块体拼贴和造山作用。通过分析认为,晚白垩世之后为太平洋板块俯冲构造背景,晚白垩世之前为碰撞造山后伸展拉张背景。吉林东部存在中生代岩石圈减薄的基本事实,利用构造演化分析方法对岩石圈减薄机制问题分析认为,吉林东部具有由碰撞造山岩石圈增厚到岩石圈拆沉减薄的演化过程,推测吉林东部岩石圈减薄可能以拆沉机制为主。松辽盆地基底岩浆事件非常复杂,尤其关注是否存在前寒武纪结晶基底和时代结构等问题。在松辽盆地南缘基性脉岩群中获得了较多的捕获锆石。通过锆石U-Pb定年得到8组年龄,反映松辽盆地南部基底组成以古生代和早中生代岩浆岩为主, 并可能存在前寒武纪结晶基底(942Ma)。另外,在华北克拉通基性岩脉中也发现了20~25Ga的年龄值,可能与晚太古代基底陆块碰撞拼合和早元古大陆裂解事件有关。在延边地区中生代火山岩中发育典型浅成低温热液型金矿床,通过综合研究认为该类矿床的成矿时代为晚白垩世;成矿构造环境为造山带挤压后期伸展拉张,与晚中生代太平洋板块俯冲体制可能没有直接的联系