论文部分内容阅读
鲁西地块位处于华北陆块东南缘,靠近华南陆块和太平洋板块。其中广泛发育有中生代岩浆岩,尤其是早白垩世的中基性岩浆岩是其源区性质和形成的地球动力学背景的最直接证据,给我们提供了大量丰富的壳幔相互作用信息,这对于我们认识俯冲物质的再循环过程以及华北岩石圈地幔的演化有着极其重要的意义,所以,这些中基性岩石的成因与板块俯冲联系起来就可以为研究华北克拉通破坏的以及壳幔相互作用提供重要制约。
本学位论文以鲁西陆块西北部早白垩世的中基性侵入岩为研究对象,对样品进行了详细的岩石学、岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素和Sr-Nd-Pb同位素研究。研究结果用于探讨它们的岩石成因,限定俯冲带壳幔相互作用以及对上覆岩石圈的改造。
本文的样品分别采集自济南、邹平、泰安和章丘四个地区,这些中一基性岩石岩石类型为辉长岩、辉长闪长岩以及闪长岩。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果表明,这些岩体侵位于早白垩世(124.1±1.2-128±2Ma)。它们具有相对低的SiO2(47.67-56.68 wt.%)以及较高的MgO(2.41-13.27 wt.%, Mg#=54.5-83.6)、Cr(33.05-883.16ppm)、Ni(1.58-278.49ppm)。在REE(稀土元素)和微量元素配分模式上展现出富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,轻/重稀土元素分异显著,高Sr含量和低Y、Yb含量,具有岛弧岩石的地球化学特征。另外在Sr-Nd-Pb放射性同位素方面表现出较低的全岩初始87Sr/86Sr比值(0.7043-0.7062)以及较低的εNd(t)值(-18.9--1.8),四个地区中-基性岩石表现出相似的、相对富集的Sr-Nd同位素组成,二阶段Nd模式年龄集中在1.85 Ga。另外在Pb同位素组成上,邹平中-基性岩石类似于MORB特征,而其他三个地区岩石有明显的类似于古老地壳物质特征,暗示岩浆源自受过华北地块古老的地壳物质改造的富集地幔源区。
从上述地球化学特征可以看出这些早白垩世中基性岩石来源于富集岩石圈地幔源区的部分熔融。这些岩石可能是在晚中生代太平洋板块向华北陆块俯冲作用过程中,古老的华北地壳物质重循环进入地幔,产生富集型熔/流体交代上覆的华北岩石圈地幔,富集型地幔橄榄岩发生部分熔融形成鲁西地块晚中生代中-基性岩侵入体。