华北克拉通岩石圈减薄机制：来自山东白垩纪基性—中基性岩浆岩Re‐Os同位素地球化学特征的制约

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• 责任者：杨红梅^c国土资源部武汉地质矿产研究所同位素地球化学研究室^d1976^e博士^f副研究员 ; 凌文黎^c中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室 ; 张军波 ; 段瑞春 ; 高永娟 ; 邱啸飞 ; 卢山松
• 刊名：地球科学（中国地质大学学报）
• 出版年：2013
• 卷期：38^b3
• 关键词：火成岩 ; 地壳减薄11^a山东20^a白垩纪 ; 岩石圈 ; 同位素地球化学
• 页码：529～540
• 索书号：P206.6/179
• 图表：^c表1参62插图
• 分类号：0610,1400
• 文摘期号：2013/11/b

摘要

对华北山东地区不同构造单元中生代白垩纪基性—中基性岩浆岩进行了系统的Re‐Os同位素研究。侵入岩样品采自鲁西济南岩体、鲁中沂南岩体和胶东的观水岩墙群，火山岩样品采自鲁西蒙阴、费县、方城青山群和鲁中安丘青山群。所有样品均以低Re(0.076×10^-9～0.711×10^-9)和Os(0.006×10^-9～1.030×10^-9)含量以及高放射成因Os同位素比值为特征，其相应的初始¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值和γO_s(t)值分别为0.131 6～0.529 1和4.30～319.00(安丘粗面安山岩分别高达1.463和1 060.000)，并具有较大变化范围(0.125～2.090 Ga)的Os同位素模式年龄。在Os‐Nd和Os‐Sr同位素关系图上，这些样品分布于典型的岩石圈地幔与地壳端元组成之间，显示壳‐幔源岩浆混合特征。然而，除1件观水岩体(MGS0610)和费县玄武岩之外，各地质单元样品之间或所有的中生代岩浆岩作为整体，样品的γO_s(t)与(La/Ta)_N和(Th/Nb)_N比值间缺乏明显的相关关系，说明样品的混源Os同位素并非来自岩浆作用过程中的地壳围岩混染。区内基性岩浆岩Os同位素模式年龄TMA明显小于古生代地幔橄榄岩包体的Re亏损模式年龄(TRD)，可能为地幔条件下源岩与再循环地壳物质发生交代作用后Re/Os比值升高所致。蒙阴高镁安山岩和沂南闪长岩在Yb‐Re/Yb图解中大致位于中生代辉石岩包体与地壳端元之间，也指示了下地壳拆沉后产生的熔体与地幔岩石可能发生了交代作用。蒙阴安山岩MMY‐12(SiO₂=56.4%)具有古老壳源特征的Os同位素模式年龄(2.090 Ga)、高Mg^#(64.6)和高Os含量(0.089×10^-9)，为这一解释提供了有力的佐证。