东北亚晚中生代地壳伸展的构造-岩浆过程:以呼和浩特变质核杂岩为例

摘要

呼和浩特变质核杂岩是华北北缘一个典型的科迪勒拉型变质核杂岩，其形成于东北亚晚中生代大规模仲展减薄背景。核杂岩拆离断层带由南侧呼和浩特主拆离断层带、北侧下拆离断层带和北侧上拆离断层带组成，剪切带和上叠盆地单矿物Ar-Ar年龄认为该核杂岩形成于<127Ma-120Ma。对这些韧性剪切带糜棱岩进行了变形温度估算，对剪切带内强变形、弱变形和不变形花岗质岩石进行了U-Pb定年，根据变形程度将该核杂岩中的花岗岩分为两组:1)148-140Ma变形花岗岩;2)132-114Ma不变形花岗岩，尽管这两组花岗岩具有不同的变形程度和不一致的地球化学特征，但它们具有相似的εNd(t)(-11.3～-15.4)值和Nd模式年龄(1.85-2.18Ga)，锆石Hf同位素组成和Hf模式年龄也基本一致。使用MELTS软件数值模拟了花岗质岩浆的形成深度，发现早期(148-140Ma)低镁埃达克质花岗岩更好的模拟在15kbar的形成压力下，而晚期(132-114Ma)具有A型特征的花岗岩则形成于相对较低的形成压力下。综合以上地球化学和同位素特征，并对比华北北缘其他晚中生代花岗岩，呼和浩特变质核杂岩内的花岗质侵入岩具有明显的高压低镁埃达克质花岗岩向具有A型特征花岗岩的演化趋势，代表了从早期到晚期，增厚地壳(>45km)到正常地壳的仲展减薄过程。因此，以上研究表明呼和浩特变质核杂岩晚中生代地壳伸展与岩浆作用是同步发育的，具有比较明显的一致性，这为研究东北亚晚中生代地壳伸展构造-岩浆相应过程提供了一个典型的实例。