吉林松嫩-张广才岭地块二叠纪-三叠纪基性岩墙年代学与岩石地球化学

The Xingmeng orogenic belt (XMOB) with complex tectonic evolution was assembled by several microcontinental blocks during the Paleozoic to Mesozoic. In recent years, extensive attention has been paid to the XMOB because it was the world's most important juvenile crust production in the Phanerozoic era. Songnen-Zhangguangcailing Rang located in the center of the XMOB. Previous studies mostly focused on the granite and volcanic rocks. In comparison, mantle-derived mafic dykes which are widespread in the studied area have received little attention, even though research on these rift-related mafic rocks could provide invaluable information concerning continental extension, the nature of their mantle source, and the geodynamic process. The present study focuses on the Permian-Triassic mafic dykes from Songnen-Zhangguangcailing Rang, northeast Jilin Province, based on the investigation of geochronology and geochemistry, aims to constrain the time and stages of the lithosphere extension, discuss the properties of the lithospheric mantle beneath the Songnen-Zhangguangcailing Rang and dynamical mechanism, and provide evidence for the discussion of the time and patterns involved in the crustal growth.

兴蒙造山带是一个在古生代到中生代期间由多个微陆块拼合而形成的构造堆叠区，具有复杂的构造演化背景，而且因其是全球显生宙大陆地壳生长最显著的地区而受到广泛关注。研究区松嫩-张广才岭地块位于兴蒙造山带的中部，以往的研究主要集中于该区花岗岩以及火山岩等方面。作为岩石圈伸展拉张的产物，在该区广泛分布的基性岩墙（脉）对深入探讨岩石圈伸展和深部动力学过程以及地幔源区性质具有重要意义，但目前为止研究程度还较弱。本项目拟对吉林东北部区域松嫩-张广才岭地块集中分布的二叠纪-三叠纪基性岩墙进行详细的年代学（单矿物40Ar/39Ar年龄和U-Pb锆石原位定年）和地球化学研究（元素和Sr-Nd-Hf同位素），精确厘定基性岩墙群的形成时代，查明其源区性质和岩石成因，从而揭示岩石圈伸展拉张的时限和期次，地幔源区的演化及动力学机制，同时为该区地壳增生的时代和方式提供一定的依据。

兴蒙造山带是一个在古生代到中生代期间由多个微陆块拼合而形成的构造堆叠区，具有复杂的构造演化背景，而且因其是全球显生宙大陆地壳生长最显著的地区而受到广泛关注。研究区松嫩-张广才岭地块位于兴蒙造山带的中部，以往的研究主要集中于该区花岗岩以及火山岩等方面。作为岩石圈伸展拉张的产物，在该区广泛分布的基性岩墙（体）对深入探讨岩石圈伸展和深部动力学过程以及地幔源区性质具有重要意义，本项目对吉林东北部区域松嫩-张广才岭地块代表性二叠纪-三叠纪基性岩墙（体）进行了详细的年代学（LA-ICP-MS锆石U-Pb定年）和地球化学研究（元素和Sr-Nd-Hf 同位素），取得了如下重要认识：A. 二叠纪-三叠纪期间张广才岭地块共存在两期伸展拉张，时间分别为278-253Ma和～220Ma；B. 基性岩主要通过部分熔融成岩，岩浆在上升过程中均无明显的地壳物质混染，但地幔源区受到古亚洲洋俯冲沉积物熔/流体交代作用的影响; C.地幔源区特征：均为亏损的岩石圈地幔源区，具有较低的模式年龄，可能为新生的岩石圈地幔，随后经历了一定程度不相容元素的富集；D. 两期伸展拉张具有不同的动力学背景，早二叠世为古亚洲洋向佳木斯地块西向俯冲，在张广才岭地块形成的类似于弧后盆地的伸展拉张环境，而晚三叠世为古亚洲洋最终闭合后加厚岩石圈拆沉导致的岩石圈伸展拉张。E.两期基性岩墙（体）的形成暗示兴蒙造山带在晚古生代-早中生代依然存在地壳增生，早二叠世以洋陆俯冲体制下的侧向增生为主，而晚三叠世为后碰撞垂向增生。