花岗岩,锆石U-Pb定年,地球化学,I型花岗岩,早白垩世,库中,大兴安岭北段 ," /> 花岗岩,锆石U-Pb定年,地球化学,I型花岗岩,早白垩世,库中,大兴安岭北段 ,"/> granite,ziron U-Pb dating,geochemistry,I-type granite;Early Cretaceous,Kuzhong,Northern Great Xing’an Range ,"/> <p class="pf0"> <span class="cf0">大兴安岭北段库中地区早白垩世花岗岩锆石</span>U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

吉林大学学报(地球科学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (4): 1163-1180.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20250151

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大兴安岭北段库中地区早白垩世花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

尹业长1, 姜朋1, 郑博2, 杨云宝3, 李成禄2, 刘阳4刘兆龙3, 刘旭显1, 范玉超5,赵忠海1, 6   

  1. 1. 辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁 阜新 123099

    2. 黑龙江省自然资源调查院,哈尔滨 150036

    3. 黑龙江省第一地质勘查院,黑龙江 牡丹江 157011

    4. 黑龙江省第五地质勘查院,哈尔滨 150090

    5. 烟台职业学院信息工程系,山东 烟台 264670

    6. 中国地质调查局东北地质科技创新中心,沈阳 110086

  • 收稿日期:2025-05-12 出版日期:2025-07-26 发布日期:2025-08-05
  • 通讯作者: 赵忠海(1984—), 男, 副教授, 博士生导师, 博士, 主要从事岩石学、矿物学、矿床学方面的研究, E-mail: zhaozhonghai@lntu.edu.cn
  • 作者简介:尹业长(1992—), 男, 讲师, 硕士生导师, 博士, 主要从事岩石学、矿物学、矿床学方面的研究, E-mail: yinyechang@lntu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(42372108);黑龙江省自然科学基金项目(PL2024D021);辽宁省教育厅基本科研项目(LJ222410147089, LJ212410147031);辽宁省自然科学基金项目(2024-MS-207,20240349);山东省自然科学基金项目(ZR2024QD274)

Zircon U-Pb Geochronology, Geochemical Characteristics and Geological Implications of the Early Cretaceous Granite in Kuzhong Region of Great Xing’an Range, China

Yin Yechang1, Jiang Peng1, Zheng Bo2, Yang Yunbao3, Li Chenglu2, Liu Yang4Liu Zhaolong3, Liu Xuxian1, Fan Yuchao5, Zhao Zhonghai1,6   

  1. 1. College of Mining, Liaoning Technical University, Fuxin 123099, Liaoning, China

    2. Natural Resources Survey Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150036, China

    3. The First Institute of Geological Exploration of Heilongjiang Province, Mudanjiang 157011, Heilongjiang, China

    4. The Fifth Institute of Geological Exploration of Heilongjiang Province, Harbin 150090, China

    5. Department of Information Engineering, Yantai Vocational College, Yantai 264670, Shandong, China

    6. Northeast Geological Science and Technology Innovation Center of China Geological Survey, Shenyang 110086, China

  • Received:2025-05-12 Online:2025-07-26 Published:2025-08-05
  • Supported by:

    the National Natural Science Foundation of China (42372108), the Natural Science Foundation of Heilongjiang Province (PL2024D021), the Scientific Research Fund Project of the Educational Department of Liaoning Province (LJ222410147089, LJ212410147031), the Natural Science Foundation of Liaoning Province (2024-MS-207, 20240349) and the Natural Science Foundation of Shandong Province (ZR2024QD274)

摘要:

大兴安岭广泛分布的中生代花岗岩对揭示中国东北地区构造-岩浆演化至关重要。为了理清大兴安岭北段花岗岩成岩时代、岩石成因和构造背景,以库中地区花岗岩体为研究对象,采用岩相学、锆石U-Pb 年代学、锆石 Hf 同位素及全岩地球化学等方法进行了研究分析。结果表明:LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年显示岩体结晶年龄为(136.5±1.7) Ma,属早白垩世岩浆活动产物;岩体为高分异钙碱性I型花岗岩,以高硅(w(SiO2)=70.40%~73.54%)、富碱(w(Na2O+K2O)=8.77%~9.30%)、富集大离子亲石元素(Rb、Ba等)、亏损高场强元素(Nb、Ti、P等)为特征;稀土元素配分模式呈右倾型,具显著Eu负异常;锆石Hf同位素组成均一(εHf(t)= 5.1~8.8,平均值为6.7),指示岩浆源区物质以新增生下地壳部分熔融为主。结合区域构造背景,认为库中花岗岩形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的造山后伸展环境,叠加古太平洋板块俯冲后撤引发的岩石圈减薄与软流圈上涌,其热动力作用促进了新生下地壳熔融,最终形成高分异钙碱性I型花岗岩。

关键词: 花岗岩')">

花岗岩, 锆石U-Pb定年, 地球化学, I型花岗岩, 早白垩世, 库中, 大兴安岭北段

Abstract:

The widespread Mesozoic granitoids in the Great Xing’an Range play a pivotal role in deciphering the tectonic-magmatic evolution of Northeast China. To constrain the emplacement age, petrogenesis, and tectonic setting of granites in the northern segment of the Great Xing’an Range, this study conducts integrated petrographic, LA-ICP-MS zircon U-Pb geochronological, zircon Hf isotopic, and whole-rock geochemical investigations on the Kuzhong granitic pluton. Zircon U-Pb geochronology yields a crystallization age of (136.5±1.7) Ma, placing the magmatic event in the Early Cretaceous. Whole-rock geochemical data reveal that the pluton represents a highly fractionated calc-alkaline I-type granite, characterized by high silica (w(SiO2)=70.40%-73.54%), elevated alkalis (w(Na2O+K2O)=8.77%-9.30%), enrichment in large-ion lithophile elements (e.g., Rb, Ba), and depletion in high-field-strength elements (e.g., Nb, Ti, P). Chondrite-normalized rare earth element patterns exhibit right-dipping trends with pronounced negative Eu anomalies. The homogeneous zircon Hf isotopic compositions (εHf(t)=5.1-8.8, mean 6.7) suggest magma derivation predominantly from partial melting of juvenile lower crust. Synthesizing regional tectonic evidence, we propose that the Kuzhong granite formed in a post-orogenic extensional setting following the closure of the Mongol-Okhotsk Ocean, overprinted by lithospheric thinning and asthenospheric upwelling driven by Paleo-Pacific plate rollback. This thermotectonic process facilitated melting of juvenile lower crustal materials, ultimately generating highly fractionated calc-alkaline I-type granites.

Key words: granite')">

granite, ziron U-Pb dating')">ziron U-Pb dating, geochemistry, granite;Early Cretaceous')">I-type granite;Early Cretaceous, Kuzhong')">Kuzhong, Xing’an Range ')">Northern Great Xing’an Range

中图分类号: 

  • P59
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