东北地区中生代地壳增生记录研究：以林西地区为例

中国东北是全球显生宙地壳增生最为强烈的地区之一，尤其在林西地区发育了多类具高放射成因Nd的中生代岩浆岩，反映区域于中生代仍有强烈的地壳生长作用。本项目选择该区广泛出露的中生代镁铁质侵入体 (包括橄榄辉长岩和辉长闪长岩)、基性岩墙/脉岩、安山岩和花岗质岩石开展精细的年代学、岩石学、矿物学和元素-同位素地球化学研究，尤其是锆石/斜锆石的微区/原位Hf-O同位素研究工作，旨在查明区域中生代岩浆活动的时空格架和地壳增生作用的时间和序列，理解不同岩类的岩浆成因和可能联系，厘定新增生年轻地壳组分性质和可能的地壳滞留时间，通过各类岩石的综合元素-同位素地球化学对比以探讨区域中生代地壳增生事件的本质和可能的深部动力学过程。项目的研究对于揭示大陆增生型造山带碰撞后/造山后阶段的深部岩石圈热-结构演化、地壳生长机制等动力学过程具有重要的理论价值。

中国东北是全球显生宙地壳增生最为强烈的地区之一，尤其在林西地区发育了多类具高放射成因Nd的中生代岩浆岩，反映区域于中生代仍存在强烈的地壳生长作用。本项目开展了林西地区广泛出露的中生代镁铁质侵入体 (包括橄榄辉长岩和辉长闪长岩)、火山岩和花岗质岩石开展精细的年代学、岩石学、矿物学和元素-同位素地球化学研究，获得了一批高质量的地球化学数据。(1) 林西地区花岗岩可以划分为A型和I型两类，花岗岩的侵位时间从230-115 Ma。二者之间并不存在分异演化关系，其中A型花岗岩富Si和K、贫Fe、Mg，在化学成分上类似于A2，与造山后岩石圈伸展作用相关；在Nd同位素组成上，A型花岗岩更富放射成因Nd，反映其熔融源区具有更高比例的年轻地壳组分；(2) 获得了蓝家营子辉长岩的斜锆石和锆石U-Pb年龄为142+/-2 Ma，该岩体锆石和斜锆石共存，结合矿物的变化特征，反映岩浆经历了从Si不饱和向Si饱和演化的复杂过程，地壳AFC过程可能是控制该岩浆演化的主要因素；(3) 获得了安山岩的全岩Ar-Ar年龄为132-135 Ma，该组岩石具有高eNd(t)和放射成因Pb的特征，为幔源岩浆的分异产物。(4) 来自西乌旗的橄榄辉长岩具有低Sr、Pb而高Nd、Hf同位素比值，反映其熔融地幔源区继承了早期交代富集的岩石圈地幔。综合本项目的资料，认为来自亏损幔源岩浆的底侵作用和弧地壳重融是导致区域大陆地壳增生的主要原因。