2012, Vol. 28
华北克拉通作为世界上最古老的克拉通之一，在显生宙发生大规模的岩石圈减薄这一事实已普遍被地质学家所接受(路凤香等，1991；Griffin et al., 1992；Menzies et al., 1993；Menzies and Xu, 1998；吴福元和孙德有，1999；郑建平等，2000；Gao et al., 2002)。目前，对于华北克拉通岩石圈减薄的时间和机制还存在争议。就减薄时间而言，目前尚无定论，特别是岩石圈减薄开始的时间，但大多数学者认为岩石圈内减薄主要发生在晚中生代，减薄峰期为早白垩世(吴福元和孙德有，1999；邱检生等，2001；Zhang et al., 2002；Chen and Zhou, 2004；Gao et al., 2004；许文良等，2004；翟明国等，2005；邵济安等，2005)。关于岩石圈减薄的机制，主要有突变和渐变两种观点，即拆沉作用(邓晋福等，1996；Gao et al., 1998, 2002；吴福元等, 2000, 2003) 和逐渐置换作用(热、机械和化学侵蚀等)(Menzies and Xu, 1998；Griffin et al., 1997；郑建平等，2000；Xu，2001；Zhang et al., 2004)。拆沉模型认为，华北克拉通岩石圈减薄是由于加厚的下地壳转变成榴辉岩，榴辉岩再与下伏的岩石圈地幔一起被拆沉进入软流圈地幔。热侵蚀模型则认为，上涌软流圈的热传导和深部熔体使岩石圈底部物质发生软化和熔岩反应，导致岩石圈底部的重力不稳定，从而引起了岩石圈减薄。深源包体及出露地表的深源岩石是研究深部岩石圈演化的直接证据，然而这类样品分布的时间、空间和数量有限，因此，了解区域上岩石圈的演化仍然离不开广泛出露的岩浆岩的研究(Furman and Graham, 1999)。华北克拉通东部广泛出露的侏罗纪和早白垩世火山岩(Wu et al., 2005)，对研究岩石圈减薄的时间和机制具有重要的意义。
位于华北克拉通东部的鲁西地区，广泛发育中生代富钾火山岩(邱检生等，2001)，主要分布于邹平、蒙阴、沂源、平邑-费县等陆相火山岩断陷盆地中。其中蒙阴盆地中发育有较好的早白垩世青山群火山岩。目前，蒙阴盆地青山群火山岩已有Ar-Ar年龄(124~115Ma，邱检生等，2001) 和锆石U-Pb年龄(128Ma，Ling et al., 2009)，与华北克拉通减薄的峰期时间较一致，显示为岩石圈减薄下的产物。本次工作，以鲁西蒙阴盆地早白垩世青山群火山岩为研究对象，进行了主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素地球化学分析，深入剖析了岩石成因、岩浆源区特征和岩浆过程，结合前人对该地区已有的研究成果(邱检生等，2001；刘燊等，2003；Ling et al., 2009)，初步探讨了该区岩石圈减薄的机制。
2 地质背景山东省作为中国东部环太平洋火山岩带的重要组成部分，发育了大量的中生代-新生代火山岩。郯庐断裂带山东段又称沂沭断裂带，呈NNE向将其分割为鲁西和鲁东两大地块(图 1a)。鲁西地区地层发育较好，由太古宙-元古宙基底、古生代海相地层和中-新生代陆相火山-沉积地层组成；鲁东地区只发育前寒武纪和中-新生代的地层，缺失古生代沉积；沂沭断裂带地垒内主要出露泰山群变质基底和新元古-古生界盖层，地堑中则发育有白垩世青山群火山岩和陆相沉积地层(山东省地质矿产局，1991)。前人研究显示，沂沭断裂带内早白垩世火山岩与其两侧同期火山岩相比，碱性显著增强，酸度较以西强而较以东弱(金隆裕，1994；牛漫兰等，2002)，这表明沂沭断裂带明显控制着两侧中-新生代陆相火山活动和沉积作用。
|
图 1 蒙阴盆地早白垩世火山岩构造位置(a) 及采样位置图(b) Fig. 1 Tectnonic location (a) and sampling location (b) of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
自华北克拉通和华南克拉通碰撞以来，中国东部大陆边缘的中新生代构造演化主要受古太平洋板块的控制(Hacker et al., 2000；Xiao et al., 2003)。研究区蒙阴盆地，位于华北克拉通东缘郯庐断裂带西侧(图 1a)，发育有完好的白垩纪地层，主要分为莱阳群、青山群、王氏群，中生代火山岩主要赋存于青山群内。青山群地层自下而上分为后夼组、八亩地组、石前庄组、方戈庄组四个组，后夼组主要由流纹质凝灰岩、凝灰质砂岩组成；八亩地组主要由粗安质熔结凝灰岩、凝灰质砂岩组成；石前庄组为流纹岩、凝灰角砾岩；方戈庄组由玄武岩、粗安岩组成(刘明渭等，2003)。蒙阴盆地晚中生代火山岩主要出露于八亩地组和方戈庄组地层中。
3 样品特征与分析方法本文蒙阴盆地的样品采自蒙阴县邵家沟、小辛庄北-召子官庄、以及蒙阴东南的青山群火山岩带，具体采样位置见图 1b，共采集10件样品，其中TYS66-1、TYS66-2、TYS70-2为粗安岩，TYS67-2、TYS67-3为粗面岩，TYS64-4、TYS64-8和TYS72-2为玄武粗安岩，TYS73-2和TYS74-1分别为流纹岩和安山岩。样品均较新鲜，风化作用不明显，均具有斑状结构。岩相学观察显示，粗安岩斑晶主要为斜长石和碱性长石；粗面岩具有粗面结构，具有少量碱性长石和斜长石斑晶；玄武粗面岩斑晶主要为斜长石和辉石，含少量碱性长石；流纹岩斑晶以石英和长石为主；安山岩斑晶主要为斜长石和辉石，各样基质成分与斑晶基本一致。
样品的主量元素、微量元素分析是在中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室进行的。主量元素分析采用荧光光谱法(XRF)，制样设备为TR-1000S，分析仪器为XRF-1500 X-射线荧光光谱仪，监测标样为GBW07101-07114等，监测结果显示测试精度一般优于5%。微量元素分析采用ICP-MS法完成，测试仪器为ELEMENT质谱仪，分析方法为标准曲线法，以In内校准仪器漂移，质量监控采用国家标准物质GBW07103、GBW07014、GBW07105，监测结果表明大多数元素测试精度优于10%，稀土元素分析精度优于5%。具体分析结果见表 1。
|
表 1 蒙阴盆地早白垩世火山岩主量元素(wt%)、微量及稀土元素(×10-6) 分析结果 Table 1 Major (wt%) and trace element (×10-6) contents of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
Rb、Sr、Sm、Nd含量和Sr、Nd同位素比值在中国科学技术大学化学地球动力学实验室测定，分析流程见Foland and Allen (1991)。质谱测定在Finnigan MAT262多接收质谱计上完成。在测试过程中Sr、Sm、Nd同位素组成分别采用86Sr/88Sr=0.119400、142Sm/152Sm=0.516858、146Nd/144Nd=0.721900进行标准化，采用瑞利定律进行同位素质量分馏校正。Nd同位素质谱测定结果调整到La Jolla的143Nd/144Nd/=0.511860。Pb同位素分析在中国科技大学壳幔物质与环境重点实验室完成，分析流程根据彭子成和Kawk (1986)。样品在聚四氟乙烯PFA管型瓶中用HF+HNO3分解，在1.5 mol/L HCL+0.65 mol/L Br介质中用阴离子交换方法分离Pb。Pb同位素比值测定在Finnigan MAT262多接收质谱计上进行。以硅胶作为发射剂，测定采用静态模式，用标样SRM987控制质谱计中的质量分馏。由实测Pb同位素组成扣除岩石形成以来的放射成因铅贡献，计算出铅同位素初始比值。具体分析结果见表 2。
|
|
表 2 蒙阴盆地早白垩世火山岩Sr-Nd-Pb同位素分析结果 Table 2 Sr-Nd-Pb isotope components of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
蒙阴火山岩主量元素的分析结果显示(表 1)，样品SiO2含量变化范围为53.71%~69.08%，以中酸性火山岩为主。在火山岩TAS分类图解(Le Bas et al., 1986) 上(图 2a)，蒙阴火山岩分别落入玄武粗安岩、粗安岩、粗面岩(粗面英安岩) 及流纹岩区域，除TYS73-2为流纹岩外，其余样品均为安山质岩石。根据MgO含量和Mg#可将安山质火山岩进一步划分为高镁(MgO=3.71%~6.55%，Mg#＞60) 和低镁(MgO=1.47%~2.72%，Mg#＜60) 两个系列。在火山岩钾质分类图解(Peccerillo and Taylor, 1976) 上(图 2b)，高镁安山质火山岩主要为橄榄安粗岩系列，低镁安山质火山岩主要为高钾钙碱性系列，流纹岩为橄榄安粗岩系列。同时，安山质火山岩均具有富钠(Na2O=3.13%~6.25%) 和低钛(TiO2=0.54%~1.16%) 的特征。
|
图 2 蒙阴盆地早白垩世火山岩TAS (a) 及SiO2-K2O关系(b) 图解 图b中K2O分界线引自Rollinson，1993 Fig. 2 TAS (a) and SiO2 vs. K2O (b) diagrams of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
蒙阴火山岩的赖特碱度率均较低(AR=1.66~2.65)，在SiO2-AR图解中(图 3a)，主要落在钙碱性范围内；里特曼指数σ也显示蒙阴火山岩以钙碱性岩为主(表 1)。同时，该区火山岩具有较高的Al2O3含量，其中高镁安山质岩石Al2O3含量(平均为15.5%) 普遍低于低镁安山质岩(平均为16.5%)；在A/CNK-A/NK图解(Maniar and Piccoli, 1989)(图 3b) 上，高镁安山质火山岩以准铝质为主，低镁安山质火山岩以弱过铝质为主，流纹岩也属于弱过铝质。
|
图 3 蒙阴盆地早白垩世火山岩AR-SiO2(a) 及A/CNK-A/NK (b) 图解 AR=(Al2O3+CaO+Na2O+K2O)/(Al2O3+CaO-Na2O-K2O)，为质量分数比，但是当SiO2＞50%且2.5＞K2O/Na2O＞1时，式中K2O用Na2O代替；A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)，A/NK=Al2O3/(Na2O+K2O)，均为摩尔比 Fig. 3 AR vs. SiO2(a) and A/CNK vs. A/NK (b) diagrams of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
蒙阴火山岩微量元素分析结果见表 1。在微量元素蛛网图(图 4a) 上，蒙阴火山岩富集大离子亲石元素(LILE，如Rb、Ba、K、Pb)，相对亏损高场强元素(HFSE，如Nb、Ta、Ti)。安山质火山岩均富集Sr亏损Y，因而具有较高的Sr/Y值(38.4~106)；而流纹岩因Sr相对亏损，导致Sr/Y较低。另外，安山质火山岩具有较高的Cr (68.8×10-6~320×10-6)、Ni (24.2×10-6~122×10-6) 含量，其中多数高镁安山质火山岩Cr、Ni含量高于低镁安山质火山岩；流纹岩具有偏低Cr、Ni含量，分别为24.7×10-6、8.46×10-6。
|
图 4 蒙阴盆地早白垩世火山岩微量元素蜘蛛网图(a, 原始地幔标准化数据值据Sun and McDonough, 1989) 及稀土元素配分图(b，球粒陨石标准化数据值据Boynton，1984) Fig. 4 Primitive mantle-normalized trace element spidergrams (a, normalization values after Sun and McDonough, 1989) and chondrite-normalized REE patterns (b, normalization values after Boynton, 1984) diagrams of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
在稀土元素配分图(图 4b) 上，蒙阴火山岩均表现为右倾配分模式，轻重稀土分异明显。高镁安山质岩石具有高的REE总含量(98.7×10-6~441×10-6，平均为320×10-6)、(La/Yb)N(33.3~52.4) 值和弱的负Eu异常(δEu=0.81~0.87)；低镁安山质岩石具有低的REE总含量(97.4×10-6~154×10-6，平均为129×10-6) 和(La/Yb)N值(11.3~28.3) 和弱的负Eu异常(δEu=0.88~1.04)；流纹岩具有较明显的负Eu异常(δEu=0.76)。高镁安山质火山岩REE总量、(La/Yb)N值及Eu负异常值均高于低镁安山质火山岩，这表明两者可能不是由同源岩浆结晶分异形成。部分样品出现弱的Ce负异常，这可能与源区自身性质、遭受俯冲流体的交代、壳源物质的混染和强氧化环境有关(王中刚等，1989；陈德潜和陈刚，1990；叶瑛和蓝玉琦，1993；赵振华，1997)。
Defant and Drummond (1990)认为埃达克岩具有以下元素地球化学特征：SiO2≥56%、Al2O3≥15%(很少低于此值)、MgO < 3%(极少大于6%)；Y和重稀土元素含量低(如Y＜18×10-6、Yb≤1.9×10-6)，但Sr含量较高(很少小于400×10-6)；其高场强元素(HFSE) 含量较低。多数蒙阴高镁安山质岩石和流纹岩不具有上述特征，而大多数低镁安山质岩石基本符合这些特征。相应的，在Sr/Y-Y图解(Defant and Drummond, 1990)(图 5a) 和YbN-(La/Yb)N图解(Drummond and Defant, 1990)(图 5b) 上，高镁安山质岩石虽具有较高的Sr/Y和(La/Yb)N比值，但因Y含量和YbN值较高，而未落入埃达克岩区域；而低镁安山质岩石主要落在埃达克岩区域。
|
图 5 蒙阴盆地早白垩世火山岩Y-Sr/Y (a) 及YbN-(La/Yb)N(b) 关系图解 Fig. 5 Y vs. Sr/Y (a) and YbN vs. (La/Yb)N (b) diagrams of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
由表 2可以看出，蒙阴火山岩样品的Sr-Nd-Pb同位素组成存在明显的差异。安山质火山岩εNd(t) 值变化范围为-10.6~-16.4，87Sr/86Sr (t) 值变化于0.7051~0.7110之间；流纹岩εNd(t) 值为-5.16，87Sr/86Sr (t) 值为0.7078。样品的Sm/Nd富集因子fSm/Nd变化于-0.31~-0.59，暗示其具有典型的大陆岩石圈特征。高镁安山质火山岩206Pb/204Pb (t)、207Pb/204Pb (t)、208Pb/204Pb (t) 变化范围分别为16.875~17.561、15.311~15.551、36.808~37.633；低镁安山质火山岩变化范围为16.893~17.505、15.308~15.474、36.736~37.475；流纹岩分别为18.391、15.583、38.059。
在Sr-Nd-Pb同位素图解中，高镁安山质岩石多数偏离EMⅠ型富集地幔端元，趋向于EMⅡ富集地幔端元，与同时期的方城玄武岩相类似(图 6a)；低镁安山质岩石87Sr/86Sr (t) 值明显低于高镁火山岩，同位素组成介于EMⅠ型富集地幔端元与华北麻粒岩下地壳之间(Zhou et al., 2002)，趋向于华北下地壳(图 6a-d)；流纹岩明显不同于安山质岩石，具有较高的εNd(t) 值，与同期下扬子岩浆岩具有类似的特征(图 6a)。流纹岩Pb同位素组成明显高于安山质岩石，而安山质岩石中多数高镁样品的207Pb/204Pb (t)、208Pb/204Pb (t) 又高于低镁样品(图 6c, d)。
|
图 6 蒙阴盆地早白垩世火山岩Sr-Nd-Pb同位素关系图解 地幔端元引自Zinlder and Hart, 1986；Pb演化线引自Zartman and Doe (1981)；晚中生代岩浆岩Sr-Nd-Pb同位素数据引自：下扬子-Chen et al., 2001、王元龙等，2001、刘洪等，2002、闫峻等, 2003, 2005、李超文等，2004、Wang et al., 2006、谢智等，2007；方城-Zhang et al., 2002 Fig. 6 Sr-Nd-Pb isotope diagrams of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
蒙阴早白垩世各类火山岩样品的主量元素、微量元素特征存在一定的差异，尤其在Sr-Nd-Pb同位素组成上存在明显的差异(图 6)，指示各类样品可能具有不同的岩浆源区。Harke图解显示(图 7)，蒙阴安山质火山岩SiO2仅与CaO、MgO表现出较好的负相关性，而与其它氧化物相关性均较差；除与微量元素Yb具有一定的负相关性外，与其它微量元素均无明显线性协变关系。同时，高镁安山质岩石相对低镁安山质岩石具有相对高的不相容元素含量、(La/Yb)N比值和较为明显的Eu负异常。这些特征表明本文安山质样品并不是由单一源区部分熔融或分离结晶形成的。在SiO2-87Sr/86Sr (t)、SiO2-εNd(t)、Yb-La/Yb、La-La/Sm图解中(图 8)，蒙阴安山质火山岩也显示出其岩浆并非由简单的部分熔融和分离结晶作用形成，可能与不同源区岩浆混合或混染作用有关。由于蒙阴流纹岩样品数量较少，所以无法判断其具体的形成过程，根据其较低的MgO、Cr、Ni含量和Mg#，明显的Eu、Sr负异常推测流纹岩可能由地壳物质部分熔融形成。
|
图 7 蒙阴盆地早白垩世火山岩主要氧化物及部分微量元素和SiO2协变图解(Harker图解) Fig. 7 Variations of major oxides and some trace elements vs. SiO2 diagrams of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
|
图 8 蒙阴盆地早白垩世火山岩岩浆过程判别图解 Fig. 8 Magma process discrimination diagrams of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
蒙阴盆地位于华北克拉通内部，岩浆在上升过程中要穿过巨厚的大陆岩石圈，需要考虑其是否受到大量地壳物质的混染。蒙阴安山质火山岩K2O/P2O5、K2O/TiO2比值变化范围不大，La/Nb变化于3.77~7.07，明显高于中国东部地壳平均值(1.7，Gao et al., 1998)，Nb/U低于华北东南下地壳平均值(Gao et al., 1998)，这些特征都不能用简单的地壳混染来解释。中、上地壳往往具有高87Sr/86Sr和143Nd/144Nd比值，明显的负Eu异常，富集Rb、Th、U等元素而亏损Sr (Taylor and McLennan, 1985；Jahn et al., 1999)，蒙阴样品除流纹岩外均无此特征，却具有较低的143Nd/144Nd和Rb/Ba (0.01~0.10) 比值，这些特征也表明岩浆在上升过程中不存在显著的中上地壳混染。高镁安山质样品具有明显高的MgO和Mg#，显示其源区以幔源成分为主；但其明显的Nb、Ta负异常(图 4a)，反应源区亦有地壳成分的加入。同时，在SiO2-87Sr/86Sr (t)、SiO2-εNd(t)、Yb-La/Yb、La-La/Sm图解中(图 8)，高镁安山质岩石表现出较明显的混染或混合作用趋势，这表明其岩浆在上升过程中可能与下地壳发生过混染或混合作用。蒙阴低镁安山质火山岩的MgO、Cr、Ni含量普遍较低，且同位素组成趋向华北下地壳(图 6)，表明下地壳可能是主要的岩浆源区，上升过程中未受中上地壳混染。
5.2 岩石成因初步研究表明，蒙阴不同类型火山岩具有不同岩石地球化学特征，这与岩石成因存在差异有直接联系。
蒙阴高镁安山质火山岩具有较高的MgO、Cr、Ni和Mg#值，较低的FeOT/MgO比值，类似于原始岩浆(Frey et al., 1978；Wendlandt et al., 1995)，表明其岩浆起源于地幔源区。在SiO2-Mg#图解(Rapp et al., 1999) 中(图 9)，高镁安山质岩石的Mg#值明显高于由玄武质成分的原岩部分熔融形成的熔体，类似于高镁安山岩(HMAs)。Rapp et al.(1999)岩石学实验认为这些高镁安山岩由曾遭受俯冲板片熔体改造的岩石圈地幔部分熔融形成，而不是由俯冲板片熔体与地幔橄榄岩相互作用形成。以上均表明，蒙阴高镁安山质岩石主要来源于地幔源区，而非下地壳。
|
图 9 蒙阴盆地早白垩世火山岩SiO2-Mg#关系图解 Fig. 9 SiO2-Mg# diagrams of the Early Cretaceous volcanic rocks from Mengyin basin |
高镁安山质岩石具有富集LILE和亏损HFSE的特征(图 4)，且其La/Nb (4.43~6.67) 和Ba/Nb (106~322) 比值明显高于原始地幔和多数地幔来源的大洋玄武岩(Jahn et al., 1999)，表明岩浆源区中存在地壳物质的加入。本文高镁安山质样品TYS68-4和TYS68-8中存在古老锆石，这些古老锆石年龄(2472~2590Ma；数据另文发表) 与华北克拉通基底的古老锆石年龄相一致(2.4~2.5Ga；Gao et al., 2004)，表明岩浆在上升过程中有华北克拉通下地壳物质的加入。高镁安山质岩石(除样品TYS72-2外) 的Pb同位素组成类似于EMⅠ型富集地幔(图 6b-d)，暗示其地幔源区应以华北克拉通EMⅠ型富集地幔为主。然而，较高的87Sr/86Sr (t) 值和趋向于EMⅡ型富集地幔的特征(图 6a)，无法用简单的EMⅠ型富集地幔与华北克拉通下地壳混合来解释。因为华北克拉通下地壳具有极低εNd(t) 和Pb同位素特征(Zhu，1991；Zhou et al., 2002)，其与87Sr/86Sr (t) 值较低的EMⅠ型富集地幔混合难以形成高镁安山质岩石较高的87Sr/86Sr (t)、207Pb/204Pb (t)、208Pb/204Pb (t) 同位素组成。本文高镁样品的Sr-Nd-Pb同位素特征与同期方城玄武岩相类似，Zhang et al.(2002)认为方城玄武岩是受扬子俯冲影响改造的岩石圈地幔部分熔融形成。这些特征均表明，蒙阴地区的岩石圈地幔曾遭受扬子俯冲流体的改造，从而出现较高的87Sr/86Sr (t) 值和EMⅡ型富集地幔的特征。
扬子克拉通与华北克拉通在三叠纪发生陆陆碰撞，形成了大别-苏鲁超高压变质带。Ye et al.(2000)认为扬子克拉通陆壳曾俯冲至200km深的地幔，随后上地壳沿缝合线快速折返而扬子下地壳消减在地幔中。Li (1994)认为在向华北克拉通俯冲过程中扬子地壳发生拆离，扬子中、上地壳仰冲至华北克拉通之上，下地壳俯冲进入华北岩石圈地幔。因此，华北岩石圈地幔可能受到扬子俯冲下地壳物质熔融形成熔体的交代和改造，从而华北岩石圈地幔具有更高的87Sr/86Sr (t) 和Pb同位素组成。遭受扬子俯冲物质改造的华北岩石圈地幔部分熔融，在上升过程与华北下地壳发生一定程度的岩浆混染或混合作用，形成了蒙阴盆地高镁安山质火山岩。
低镁安山质火山岩同位素组成明显不同于高镁安山质岩石，在Sr-Nd-Pb同位素组成介于EMⅠ型富集地幔端元与华北迁西群麻粒岩相下地壳之间(图 6)，而远离EMⅡ型富集地幔端元；同时，样品中含有大量古老锆石(2336~2777Ma，主要集中于2.4~2.5Ga范围内；数据另文发表)，这表明低镁安山质岩石源区无明显的扬子俯冲陆壳信息，主要源于华北克拉通下地壳，可能有少量幔源物质的加入。低镁安山质岩石具有类似埃达克岩的特征(图 5)，埃达克岩的形成模式主要有以下四种：(1) 俯冲的洋壳脱水部分熔融(Defant and Drummond, 1990；Drummond and Defant, 1990)；(2) 古老下地壳的拆沉作用(Xu et al., 2002, 2006, 2008) 或下地壳部分熔融(Atherton and Petford, 1993)；(3) 玄武质岩浆AFC作用(Castillo et al., 1999；Macpherson et al., 2006)；(4) 富集地幔部分熔融(Jiang et al., 2006；Li et al., 2008)。
蒙阴盆地位于华北克拉通内部，在三叠纪扬子与华北陆陆碰撞(Li et al., 1993) 之后，进入板内环境，远离俯冲带；同时低镁安山质岩石的Sr-Nd-Pb同位素特征明显不同于洋中脊玄武岩MORB (图 6)，这些特征表明其并非由俯冲洋壳脱水部分熔融形成。玄武质岩浆AFC过程可以形成埃达克岩，但要求区域内存在大量与埃达克岩呈现连续成分演化趋势的玄武岩。本次研究未发现区域内存在大量玄武岩与低镁安山质火山岩共存，因此，低镁安山质火山岩也不是由玄武质岩浆通过AFC过程形成。本文以地幔来源为主的高镁安山质岩石并不具有埃达克性质，而以壳源为主的低镁安山岩具有明显的埃达克岩特征，这表明富集地幔部分熔融也不可能是形成低镁埃达克质岩的主要模式。拆沉下地壳熔融形成的熔体在上升过程要穿过地幔并与地幔橄榄岩发生相互作用，形成的埃达克岩往往具有高的MgO、Cr、Ni含量和Mg#，如华北克拉通内由下地壳拆沉形成的埃达克岩具有高的MgO (平均3.7%，最高可达5.7%)、Cr (127×10-6~402×10-6)、Ni (82×10-6~311×10-6)(Gao et al., 2004)。本文低镁埃达克质岩石MgO (1.47%~2.72%)、Ni (24.2×10-6~60.2×10-6) 含量均较低，明显不同于华北克拉通内部由下地壳拆沉形成的埃达克岩的特征。Rapp et al.(1999)岩石学实验表明，玄武岩部分熔融形成的埃达克质熔体具有低的MgO含量(1.36%)、Mg#(＜45) 和高的Al2O3(15.67%)；当10%~30%(体积比) 地幔橄榄岩参与反应时，熔体的MgO含量、Mg#(＞50) 会明显增加，Al2O3含量明显降低(＜13%)。蒙阴低镁安山质岩石具有较低的Mg#(35%~50%) 和高的Al2O3含量(平均为16.5%)，在SiO2-Mg#图解(Rapp et al., 1999) 中(图 9) 落入玄武岩部分熔融形成的熔体范围内，明显不同于与地幔橄榄岩发生反应后的形成熔体。同时，蒙阴低镁埃达克质岩石K2O/Na2O (0.42~0.69) 明显低于拆沉下地壳形成的埃达克岩(K2O/Na2O=1)(Xiao and Clemens, 2007)，其Na2O含量也类似于玄武质下地壳部分熔融形成的岩浆(Na2O＞4.3%)(Rapp and Watson, 1995；Rapp et al., 1999)。这进一步表明，蒙阴低镁安山质岩石不是由下地壳拆沉作用形成，而可能为下地壳部分熔融的产物。
流纹岩通常形成于地热异常背景下地壳物质的部分熔融(邓晋福，1987)。本文流纹岩虽然受样品数目较少的限制，无法进行深入探讨，但蒙阴流纹岩具有较低的MgO、Cr、Ni含量和Mg#，表明其以壳源物质为主；明显的负Eu和Sr异常特征进一步显示岩浆源区主要为中、上地壳。同时，Sr-Nd-Pb同位素特征也与扬子中、上地壳特征相类似(陈江峰等，1989；Xing et al., 1994；朱炳泉，1998；陈江峰和喻刚，2003)，明显不同于代表华北中上地壳的泰山群花岗质片麻岩(江博明等，1988)。Li (1994)认为扬子陆壳在俯冲过程中，中-上地壳与下地壳发生了拆离作用，中-上地壳则被仰冲至华北地壳之上。蒙阴流纹岩可能为仰冲至华北之上的扬子中、上地壳在区域拉张和高的热异常背景下部分熔融形成。
5.3 地质意义蒙阴盆地位于郯庐断裂带西侧，其早白垩世火山岩的成因与郯庐断裂带的活动有着密切的关系。大量研究表明(Yin and Nie, 1993；Li，1994；Gilder et al., 1999；Zhu et al., 2005)，纵贯华北克拉通东部的郯庐断裂带起源于中三叠世华北与华南板块的陆-陆碰撞，并将大别与苏鲁造山带左行错开。在晚中生代，由于古太平洋板块向中国东部斜向俯冲，该断裂带在中侏罗世末至晚侏罗世初再次发生大规模的左行平移活动，并在早白垩世初(145Ma) 转变为强烈的伸展活动(Zhu et al., 2005, 2010；朱光等，2008)，控制发育了一系列早白垩世断陷盆地。年代学研究表明，蒙阴盆地青山群火山岩形成于早白垩世中晚期(邱检生等，2001；Ling et al., 2009)，与华北克拉通岩石圈减薄的峰期时间一致，均形成于岩石圈伸展与减薄背景下。
郯庐断裂带不仅控制了盆地的发育，同时其也是岩石圈内的强减薄带，在华北克拉通破坏中可能起到了重要的作用：一方面为深部热流与岩浆活动的通道，另一方面其中的剪切加热、流体活动、岩石粒径的减小等(Yamasaki，2004)，可造成深部最高达400℃的温度升高(Schott et al., 2000)，诱发部分熔融(Liu，2001)、降低岩石圈的强度(Burov et al., 1998)、有利于地幔交代(Downes，1990；Xu et al., 1993；Xu，2001)，从而在岩石圈减薄作用过程中会成为有利的部位。正是由于断裂带的存在，软流圈上涌引起岩石圈地幔内等温面升高，致使曾受扬子俯冲物质交代的华北岩石圈地幔部分熔融，岩浆在上升过程中存在部分华北下地壳物质加入最终形成了蒙阴高镁安山质火山岩。随着软流圈上涌和岩石圈地幔发生熔融，地壳等温面进一步升高并出现高的热异常；同时，岩石圈地幔熔融形成的幔源岩浆底侵华北下地壳，导致华北下地壳部分熔融，形成具有埃达克性质的低镁安山质火山岩。由于存在大规模伸展活动，区域内压力降低，导致仰冲至华北之上的扬子中上地壳部分熔融形成蒙阴流纹岩。
6 结论(1) 蒙阴盆地早白垩世青山群火山岩为一套中-酸性火山岩，具有富碱、富钾、贫TiO2。蒙阴安山质火山岩可进一步分为高镁(Mg#＞60) 和低镁(Mg#＜60) 两个系列。蒙阴火山岩均富集Rb、Ba、Pb等大离子亲石元素(LILE) 和轻稀土元素(LREE)，亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE) 和重稀土元素。高镁安山质火山岩相对低镁安山质火山岩具有更高的不相容元素含量、(La/Yb)N比值和Eu负异常，这表明它们不是由同源岩浆结晶分异形成。
(2) 岩石地球化学和同位素特征表明，蒙阴高镁安山质火山岩为曾受俯冲扬子下地壳改造的华北岩石圈地幔部分熔融，并在上升过程中遭受华北下地壳一定程度的混染或混合作用形成；低镁安山质火山岩具有类似埃达克岩的性质，可能为华北下地壳部分熔融形成；流纹岩为在区域拉张和热异常背景下，仰冲到华北地壳之上的扬子中、上地壳部分熔融作用形成。
(3) 郯庐断裂带的活动控制着蒙阴盆地的发育，它不仅是深部热流与岩浆活动的有利通道，而且也是岩石圈减薄过程中的有利部位，与蒙阴早白垩世火山岩的成因有着紧密的联系。
| [] | Atherton MP, Petford N. 1993. Generation of sodium-rich magmas from newly underplated basaltic crust. Nature, 362(6416): 144–146. DOI:10.1038/362144a0 |
| [] | Boynton WV. 1984. Geochemistry of the rare earth elements: Meteorite studies. In: Henderson P (ed.). Rare Earth Element Geochemistry. Amsterdam-Oxford-New York-Tokyo: Elsevier, 63-114 |
| [] | Bureau of Geology and Mineral Resources of Shandong Province. 1991. Regional Geology of Shandong Province. Beijing: Geological Publishing House: 1-572. |
| [] | Burov E, Jaupart C, Mareschal JC. 1998. Large-scale crustal heterogeneities and lithospheric strength in cratons. Earth and Planetary Science Letters, 164(1-2): 205–219. DOI:10.1016/S0012-821X(98)00205-2 |
| [] | Castillo PR, Jannney PE, Solidum RU. 1999. Petrology and geochemistry of Camiguin Island, southern Philippines: Insights to the source of adakites and other lavas in a complex arc setting. Contributions to Mineralogy and Petrology, 134(1): 33–51. DOI:10.1007/s004100050467 |
| [] | Chen DQ, Chen G. 1990. Practical REE Geochemistry. Beijing: Metallurgy Industry Press: 83-151. |
| [] | Chen JF, Zhou TX, Xing FM, Foland KA. 1989. Wannan shallow metamorphic and sedimentary rocks of the Nd isotopic composition and sediment source area. Chinese Science Bulletin(20): 1572–1574. |
| [] | Chen JF, Yan J, Xie Z, Wu X, Xing F. 2001. Nd and Sr isotopic compositions of igneous rocks from the Lower Yangtze region in eastern China: Constraints on sources. Physics and Chemistry of the Earth, 26(9-10): 719–731. DOI:10.1016/S1464-1895(01)00122-3 |
| [] | Chen JF, Yu G. 2003. Sources of copper deposits along the Yangtze River, Anhui Province: Pb isotope evidence. Geology of Anhui, 13(1): 27–33. |
| [] | Chen LH, Zhou XH. 2004. Ultramafic xenoliths in Mesozoic diorite in west Shandong Province. Science in China (Series D), 47(6): 489–499. DOI:10.1360/02yd0324 |
| [] | Defant MJ, Drummond MS. 1990. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere. Nature, 347(6294): 662–665. DOI:10.1038/347662a0 |
| [] | Deng JF. 1987. Phase Diagrams and Petrogenesis. Wuhan: China Geosciences University Press Housing: 58-67. |
| [] | Deng JF, Zhao HL, Mo XX, Wu ZX, Luo ZH. 1996. Continental Roots-Plume Tectonics of China: Key to the Continental Dynamics. Beijing: Geological Publishing House: 33-97. |
| [] | Downes H. 1990. Shear zones in the upper mantle-relation between geochemical enrichment and deformation in mantle peridotite. Geology, 18(4): 374–377. DOI:10.1130/0091-7613(1990)018<0374:SZITUM>2.3.CO;2 |
| [] | Drummond MS, Defant MJ. 1990. A model for trondhjemite-tonalite-dacite genesis and crustal growth via slab melting: Archean to modern comparisons. Journal of Geophysical Research, 95(B13): 21503–21521. DOI:10.1029/JB095iB13p21503 |
| [] | Foland KA, Allen JC. 1991. Magma sources for Mesozoic anorogenic granites of the White Mountain magma series, New England, USA. Contributions to Mineralogy and Petrology, 109(2): 195–211. DOI:10.1007/BF00306479 |
| [] | Frey FA, Green DH, Roy SD. 1978. Integrated models of basalt petrogenesis: A study of quartz tholeiites to olivine melilitites from southeastern Australia utilizing geochemical and experimental petrological data. Journal of Petrology, 19(3): 463–513. DOI:10.1093/petrology/19.3.463 |
| [] | Furman T, Graham D. 1999. Erosion of lithospheric mantle beneath the East African Rift system: Geochemical evidence from the Kivu volcanic province. Lithos, 48(1-2): 237–262. |
| [] | Gao S, Luo TC, Zhang BR, Zhang HF, Han YW, Hu YK, Zhao ZD. 1998. Chemical composition of the continental crust as revealed by studies in East China. Geochimica et Cosmochimica Acta, 62(11): 1959–1975. DOI:10.1016/S0016-7037(98)00121-5 |
| [] | Gao S, Rudnick RL, Carlson RW, McDonough WF, Liu YS. 2002. Re-Os evidence for replacement of ancient mantle lithosphere beneath the North China craton. Earth and Planetary Science Letters, 198(3-4): 307–322. DOI:10.1016/S0012-821X(02)00489-2 |
| [] | Gao S, Rudnick RL, Yuan HL, Liu XM, Liu YS, Xu WL, Ling WL, Ayers J, Wang XC, Wang QH. 2004. Recycling lower continental crust in the North China craton. Nature, 432(7019): 892–897. DOI:10.1038/nature03162 |
| [] | Gilder SA, Leloup PH, Courtillot V, Chen Y, Coe RS, Zhao XX, Xiao WJ, Halim N, Cogné JP, Zhu RX. 1999. Tectonic evolution of the Tancheng-Lujiang (Tan-Lu) fault via Middle Triassic to Early Cenozoic paleomagnetic data. Journal of Geophysical Research, 104(B7): 15365–15390. DOI:10.1029/1999JB900123 |
| [] | Griffin WL, O'Reilly SY and Ryan CG. 1992. Composition and thermal structure of the lithosphere beneath South Africa, Siberia and China: Proton microprobe studies. In: International Symposium on Cenozoic Volcanic Rocks and Deep-seated Xenoliths of China and its Environs. Beijing, 1-20 |
| [] | Griffin WL, Zhang AD, O'Reilly SY and Ryan CG. 1997. Phanerozoic evolution of the lithosphere beneath the Sino-Korean Craton. In: Flower MF, Chung SL, Lo CH and Lee TY (eds.). Mantle dynamics and Plate interactions in East Asia. American Geophysics Union Geodynamics, Washington DC, 107-126 |
| [] | Hacker BR, Ratschbacher L, Webb L, McWilliams MO, Ireland T, Calvert A, Dong SW, Wenk HR, Chateigner D. 2000. Exhumation of ultrahighpressure continental crust in east central China: Late Triassic-Early Jurassic tectonic unroofing. Journal of Geophysical Research, 105(B6): 13339–13364. DOI:10.1029/2000JB900039 |
| [] | Jahn BM, Auvray B, Cornichet J, Mace J, Shen QH, Liu DY, Zhang ZQ, Ye XJ, Zhang QZ, Dong YJ. 1988. Archaean Crustal Evolution in China: The Taishan Complex, and Evidence for Juvenile Crustal Addition from Long-Term Depleted Mantle. Beijing: Geological Publishing House: 33-57. |
| [] | Jahn BM, Wu FY, Lo CH, Tsai CH. 1999. Crust-mantle interaction induced by deep subduction of the continental crust: Geochemical and Sr-Nd isotopic evidence from post-collisional mafic-ultramafic intrasions of the Northern Dabie complex, central China. Chemical Geology, 157(1-2): 119–146. DOI:10.1016/S0009-2541(98)00197-1 |
| [] | Jiang YH, Jiang SY, Ling HF, Dai BZ. 2006. Low-degree melting of a metasomatized lithospheric mantle for the origin of Cenozoic Yulong monzogranite-porphyry, east Tibet: Geochemical and Sr-Nd-Pb-Hf isotopic constraints. Earth and Planetary Science Letters, 241(3-4): 617–633. DOI:10.1016/j.epsl.2005.11.023 |
| [] | Jin LY. 1994. Petrology and geochemical characteristics of the Lower Cretaceous volcanic rocks in the Yishu rift zone and adjacent area. Geology of Shandong, 10(1): 40–51. |
| [] | Le Bas MJ, Le Maitre RW, Streckeisen A, Zanettin B. 1986. A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram. Journal of Petrology, 27(3): 745–750. DOI:10.1093/petrology/27.3.745 |
| [] | Li CW, Guo F, Li XY. 2004. Petrogenesis and geodynamic implications of Late Mesozoic mafic volcanic rocks from the Lishui Basin of the Lower Yangtze region. Geochimica, 33(4): 361–371. |
| [] | Li JW, Zhao XF, Zhou MF, Vasconcelos P, Ma CQ, Deng XD, Sérgiode Souza Z, Zhao YX, Wu G. 2008. Origin of the Tongshankou porphyry-skarn Cu-Mo deposit, eastern Yangtze craton, eastern China: Geochronological, geochemical, and Sr-Nd-Hf isotopic constraints. Mineralium Deposita, 43(3): 315–336. DOI:10.1007/s00126-007-0161-3 |
| [] | Li SG, Xiao YL, Liou DL, Chen YZ, Ge NJ, Zhang ZQ, Sun SS, Cong BL, Zhang RY, Hart SR, Wang SS. 1993. Collision of the Notth China and Yangtze blocks and formation of coesite-bearing eclogites: Timing and processes. Chemical Geology, 109(1-4): 89–111. DOI:10.1016/0009-2541(93)90063-O |
| [] | Li ZX. 1994. Collision between the North and South China blocks: A crustal-detachment model for suturing in the region east of the Tanlu fault. Geology, 22(8): 739–742. DOI:10.1130/0091-7613(1994)022<0739:CBTNAS>2.3.CO;2 |
| [] | Ling WL, Duan RC, Xie XJ, Zhang YQ, Zhang JB, Cheng JP, Liu XM, Yang HM. 2009. Contrasting geochemistry of the Cretaceous volcanic suites in Shandong Province and its implications for the Mesozoic lower crust delamination in the eastern North China craton. Lithos, 113(3-4): 640–658. DOI:10.1016/j.lithos.2009.07.001 |
| [] | Liu H, Qiu JS, Luo QH, Xu XS, Lin WL, Wang DZ. 2002. Petrogenesis of the Mesozoic potash-rich volcanic rocks in the Luzong basin, Anhui Province: Geochemical constraints. Geochimica, 31(2): 129–140. |
| [] | Liu M. 2001. Cenozoic extension and magmatism in the North American Cordillera: The role of gravitational collapse. Tectonophysics, 342(3-4): 407–433. DOI:10.1016/S0040-1951(01)00173-1 |
| [] | Liu MW, Zhang QY, Song WQ. 2003. Division of the cretaceous lithostratigraphic and volcanic sequences of Shandong. Journal of Stratigraphy, 27(3): 247–253. |
| [] | Liu S, Hu RZ, Zhao JH, Feng CX. 2003. Tectonic setting and petrogenesis of Qingshan Formation volcanic rocks in western Shangdong Province: Evidence from major elements and trace elements. Geochimica, 32(4): 306–316. |
| [] | Lu FX, Han ZG, Zheng JP, Ren YX. 1991. Characteristics of Paleozoic mantle-lithosphere in Fuxian, Liaoning Province. Geological Science and Technology Information, 10(Suppl): 2–20. |
| [] | Macpherson CG, Dreher ST, Thirlwall MF. 2006. Adakites without slab melting: High pressure differentiation of island arc magma, Mindanao, the Philippines. Earth and Planetary Science Letters, 243(3-4): 581–593. DOI:10.1016/j.epsl.2005.12.034 |
| [] | Maniar PD, Piccoli PM. 1989. Tectonic discrimination of granitoids. Geological Society of America Bulletin, 101(5): 615–643. |
| [] | Menzies MA, Fan WM and Zhang M. 1993. Palaeozoic and Cenozoic lithoprobes and the los of >120km of Archean lithosphere, Sino-Korean craton, China. In: Prichard HM, Alabaster T, Harris NBW and Neary CR (eds.). Magmatic Processes and Plate Tectonics. Geological Society, London, Special Publications, 76: 71-81 |
| [] | Menzies MA and Xu YG. 1998. Geodynamics of the North China Craton. In: Flower MFJ, Chung SL, Lo CH and Lee TY (eds.). Mantle Dynamics and Plate Interactions in East Asia. Geodynamics, Vol. 27. American Geophysics Union, Washington DC, 155-165 |
| [] | Niu ML, Zhu G, Liu GS, Wang DX, Song CZ. 2002. Tectonic setting and deep processes of Mesozoic magmatism in middle-south segment of the Tan-Lu fault. Chinese Journal of Geology, 37(4): 393–404. |
| [] | Peccerillo A, Taylor SR. 1976. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey. Contributions to Mineralogy and Petrology, 58(1): 63–81. DOI:10.1007/BF00384745 |
| [] | Peng ZC, Kawk L. 1986. Determination of Pb isotopic ratios and trace U, Th, Pb concentration of basalts. Rock and Mineral Analysis, 5(2): 121–125. |
| [] | Qiu JS, Wang DZ, Luo QH, Liu H. 2001. 40Ar-39Ar dating for volcanic rocks of Qingshan formation in Jiaolai basin, eastern Shandong province: A case study of the Fenlingshan volcanic apparatus in Wulian County. Geological Journal of China Universities, 7(3): 351–355. |
| [] | Rapp RP, Watson EB. 1995. Dehydration melting of metabasalt at 8~32kbar: Implications for continental growth and crust-mantle recycling. Journal of Petrology, 36(4): 891–931. DOI:10.1093/petrology/36.4.891 |
| [] | Rapp RP, Shimizu N, Norman MD, Applegate GS. 1999. Reaction between slab-derived melts and peridotite in the mantle wedge: Experimental constraints at 3.8GPa. Chemical Geology, 160(4): 335–356. DOI:10.1016/S0009-2541(99)00106-0 |
| [] | Rollinson HR. 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Harlow: Longman Publishing Group: 1-352. |
| [] | Schott B, Yuen DA, Schmeling H. 2000. The significance of shear heating in continental delamination. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 118(3-4): 273–290. DOI:10.1016/S0031-9201(99)00159-4 |
| [] | Shao JA, Lu FX, Zhang LQ, Yang JH. 2005. Discovery of xenocrysts in basalts of Yixian Formation in west Liaoning Province and its significance. Acta Petrologica Sinica, 21(6): 1547–1558. |
| [] | Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. In: Saunders AD and Norry MJ (eds.). Magmatism in the Oceanic Basins. Geological Society, London, Special Publication, 42(1): 313-345 |
| [] | Taylor SR, McLennan SM. 1985. The Continental Crust: Its Composition and Evolution. Blackwell: Oxford Press: 1-312. |
| [] | Wang Q, Derek AW, Xu JF, Zhao ZH, Jiao P, Xiong XL, Bao ZW, Li CF, Bai ZH. 2006. Petrogenesis of Cretaceous adakitic and shoshonitic igneous rocks in the Luzong area, Anhui Province (eastern China): Implications for geodynamics and Cu-Au mineralization. Lithos, 89(3-4): 424–446. DOI:10.1016/j.lithos.2005.12.010 |
| [] | Wang YL, Zhang Q, Wang Y. 2001. Geochemical characteristics of volcanic rocks from Ningwu area, and its significance. Acta Petrologica Sinica, 17(4): 565–575. |
| [] | Wang ZG, Yu XY, Zhao ZH. 1989. Rare Earth Element Geochemistry. Beijing: Science Press: 133-190. |
| [] | Wendlandt RF, Alther R, Nuemann ER and Baldridge WS. 1995. Petology, geochemistry, isotopes. In: Qlsen KH (ed.). Continental Rifts: Evolution, Sructures, Tectonics. Amsterdam: Elsevier, 47-60 |
| [] | Wu FY, Sun DY. 1999. The Mesozoic magmatism and lithospheric thinning in eastern China. Journal of Changchun University of Science and Technology, 29(4): 313–317. |
| [] | Wu FY, Sun DY, Zhang GL, Ren XW. 2000. Deep geodynamics of Yanshain movement. Geological Journal of China Universities, 6(3): 379–388. |
| [] | Wu FY, Ge WC, Sun YD, Guo CL. 2003. Discussions on the lithospheric thinning in eastern China. Earth Science Frontiers, 10(3): 51–60. |
| [] | Wu FY, Lin JQ, Wilde SA, Zhang XO, Yang JH. 2005. Nature and significance of the Early Cretaceous giant igneous event in eastern China. Earth and Planetary Science Letters, 233(1-2): 103–119. DOI:10.1016/j.epsl.2005.02.019 |
| [] | Xiao L, Clemens JD. 2007. Origin of potassic (C-type) adakite magmas: Experimental and field constraints. Lithos, 95(3-4): 399–414. DOI:10.1016/j.lithos.2006.09.002 |
| [] | Xiao WJ, Windley BF, Hao J, Zhai MG. 2003. Accretion leading to collision and the Permian Solonker suture, Inner Mongolia, China: Termination of the Central Asian orogenic belt. Tectonics, 22(6): 1069–1088. |
| [] | Xie Z, Li QZ, Chen JF, Gao TS. 2007. The geochemical characteristics of the Early-Cretaceous volcanics in Luzhong region and their source significances. Geological Journal of China Universities, 13(2): 235–249. |
| [] | Xing FM, Xu X, Li ZC. 1994. Discovery of the Early Proterozoic basement in the Middle-Lower Reaches of Yangtze River and its significance. Chinese Science Bulletin, 39(2): 135–139. |
| [] | Xu JF, Shinjo R, Defant MJ, Wang Q, Rapp RP. 2002. Origin of Mesozoic adakitic intrusive rocks in the Ningzhen area of east China: Partial melting of delaminated lower continental crust?. Geology, 30(2): 1111–1114. |
| [] | Xu WL, Wang QH, Wang DY, Pei FP, Gao S. 2004. Processes and mechanism of Mesozoic lithospheric thinning in eastern North China Craton: Evidence from Mesozoic igneous rocks and deep-seated xenoliths. Earth Science Frontiers, 11(3): 309–317. |
| [] | Xu WL, Wang QH, Wang DY, Guo JH, Pei FP. 2006. Mesozoic adakitic rocks from the Xuzhou-Suzhou area, eastern China: Evidence for partial melting of delaminated lower continental crust. Journal of Asian Earth Sciences, 27(2): 230–240. DOI:10.1016/j.jseaes.2005.03.005 |
| [] | Xu WL, Hergt JM, Gao S, Pei FP, Wang W, Yang DB. 2008. Interaction of adakitic melt-peridotite: Implications for the high-Mg# signature of Mesozoic adakitic rocks in the eastern North China Craton. Earth and Planetary Science Letters, 265(1-2): 123–137. DOI:10.1016/j.epsl.2007.09.041 |
| [] | Xu YG, Ross JV, Mercier JCC. 1993. The upper mantle beneath the continental rift of Tanlu, eastern China: Evidence for the intra-lithospheric shear zones. Tectonophysics, 225(4): 337–360. DOI:10.1016/0040-1951(93)90304-3 |
| [] | Xu YG. 2001. Thermo-tectonic destruction of the Archaean lithospheric keel beneath the Sino-Korean in China: Evidence, timing and mechanism. Physics and Chemistry of the Earth (A), 26(9-10): 747–757. DOI:10.1016/S1464-1895(01)00124-7 |
| [] | Yamasaki T. 2004. Localized rheological weakening by grain-size reduction during lithospheric extension. Tectonophysics, 386(3-4): 117–145. DOI:10.1016/j.tecto.2004.05.006 |
| [] | Yan J, Chen JF, Yu G, Qian H, Zhou TX. 2003. Pb isotopic characteristics of Late Mesozoic mafic rocks from the Lower Yangtze region: Evidence for enriched mantle. Geological Journal of China Universities, 9(2): 195–206. |
| [] | Yan J, Chen JF, Xie Z, Yang G, Yu G, Qian H. 2005. Geochemistry of Late Mesozoic basalts from Kedoushan in the Middle and Lower Yangtze regions: Constraints on characteristics and evolution of the lithospheric mantle. Geochimica, 34(5): 455–469. |
| [] | Ye K, Cong BL, Ye DN. 2000. The possible subduction of continental material to depths greater than 200km. Nature, 407(6805): 734–736. DOI:10.1038/35037566 |
| [] | Ye Y, Lan YQ. 1993. Ree evidence of formation environments of Late Proterozoic volcanic rocks in Zhejiang Province. Geochimica, 22(3): 269–274. |
| [] | Yin A, Nie SY. 1993. An indentation model for the North and South China collision and the development of the Tan-Lu and Honam fault system, eastern Asia. Tectonics, 12(4): 801–813. DOI:10.1029/93TC00313 |
| [] | Zartman RE, Doe BR. 1981. Plumbotectonic-the model. Tectonophysics, 75(1-2): 135–162. DOI:10.1016/0040-1951(81)90213-4 |
| [] | Zhai MG, Fan QC, Zhang HF, Sui JL. 2005. Lower crust processes during the lithosphere thinning in eastern China: Magma underplating, replacement and delamination. Acta Petrologica Sinica, 22(1): 1509–1526. |
| [] | Zhang HF, Sun M, Zhou XH, Fan WM, Zhai MG, Ying JF. 2002. Mesozoic lithosphere destruction beneath the North China Craton: Evidence from major-, trace-element and Sr-Nd-Pb isotope studies of Fangcheng basalts. Contributions to Mineralogy and Petrology, 144(2): 241–254. DOI:10.1007/s00410-002-0395-0 |
| [] | Zhang HF, Sun M, Zhou MF, Fan WM, Zhou XH, Zhai MG. 2004. Highly heterogeneous Late Mesozoic lithospheric mantle beneath the North China Craton: Evidence from Sr-Nd-Pb isotopic systematics of mafic igneous rocks. Geological Magazine, 141(1): 55–62. DOI:10.1017/S0016756803008331 |
| [] | Zhao ZH. 1997. The Principle of Trace Elements Geochemistry. Beijing: Science Press: 1-169. |
| [] | Zheng JP, Lu FX, O'Reilly SY, Griffin WL, Zhang M. 2000. Mantle reconstruction and replacement in the east part of North China: Analysis of clinopyroxene by laser probe. Science in China (Series D), 30(4): 373–382. |
| [] | Zhou XH, Sun M, Zhang GH, Chen SH. 2002. Continental crust and lithospheric mantle interaction beneath North China: Isotopic evidence from granulite xenoliths in Hannuoba, Sino-Korean craton. Lithos, 62(3-4): 111–124. DOI:10.1016/S0024-4937(02)00110-X |
| [] | Zhu BQ. 1991. Evidence of isotopic systematics from crust and mantle for chemical heterogeneities of terranes. Chinese Science Bulletin, 36(15): 1279–1282. |
| [] | Zhu BQ. 1998. Study on chemical heterogeneities of mantle crustal systems and geochemical boundaries of blocks. Earth Science Frontiers, 5(1-2): 72–82. |
| [] | Zhu G, Wang YS, Liu GS, Niu ML, Xie CL, Li CC. 2005. 40Ar/39Ar dating of strike-slip motion on the Tan-Lu fault zone, East China. Journal of Structural Geology, 27(8): 1379–1398. DOI:10.1016/j.jsg.2005.04.007 |
| [] | Zhu G, Hu ZQ, Chen Y, Niu ML, Xie CL. 2008. Evolution of Early Cretaceous extensional basins in the eastern North China craton and its implication for the craton destruction. Geological Bulletin of China, 27(10): 1594–1604. |
| [] | Zhu G, Niu ML, Xie CL, Wang YS. 2010. Sinistral to normal faulting along the Tan-Lu fault zone: Evidence for geodynamic switching of the East China continental margin. The Journal of Geology, 118(3): 277–293. DOI:10.1086/651540 |
| [] | Zinlder A, Hart SR. 1986. Chemical geodynamics. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 14: 493–571. DOI:10.1146/annurev.ea.14.050186.002425 |
| [] | 陈德潜, 陈刚. 1990. 实用稀土元素地球化学. 北京: 冶金工业出版社: 83-151. |
| [] | 陈江峰, 周泰禧, 邢凤鸣, 徐祥, FolandKA. 1989. 皖南浅变质岩和沉积岩的钕同位素组成及沉积物物源区. 科学通报(20): 1572–1574. |
| [] | 陈江峰, 喻刚. 2003. 安徽沿江地区铜矿床的物质来源: Pb同位素组成的制约. 安徽地质, 13(1): 27–33. |
| [] | 邓晋福. 1987. 岩石相平衡与岩石成因. 武汉: 武汉地质学院出版社: 58-67. |
| [] | 邓晋福, 赵海玲, 莫宣学, 吴宗絮, 罗照华. 1996. 中国大陆根-柱构造--大陆动力学的钥匙. 北京: 地质出版社: 33-97. |
| [] | 江博明, 欧弗瑞B, 柯尼协J, 马西J, 沈其韩, 刘敦一, 张宗清, 叶笑江, 张群章, 董一杰. 1988. 中国太古代地壳演化-泰山杂岩与长期亏损地幔. 北京: 地质出版社: 33-57. |
| [] | 金隆裕. 1994. 沂沭裂谷及其邻区下白垩世火山熔岩地球化学特征. 山东地质, 10(1): 40–51. |
| [] | 李超文, 郭锋, 李晓勇. 2004. 溧水盆地晚中生代基性火山岩成因与深部动力学过程探讨. 地球化学, 33(4): 361–371. |
| [] | 刘洪, 邱检生, 罗清华, 徐夕生, 凌文黎, 王德滋. 2002. 安徽庐枞中生代富钾火山岩成因的地球化学制约. 地球化学, 31(2): 129–140. |
| [] | 刘明渭, 张庆玉, 宋万千. 2003. 山东省白垩纪岩石地层序列与火山岩系地层划分. 地层学杂志, 27(3): 247–253. |
| [] | 刘燊, 胡瑞忠, 赵军红, 冯彩霞. 2003. 鲁西青山组火山岩形成的构造背景及其成因探讨:主元素和微量元素证据. 地球化学, 32(4): 306–316. |
| [] | 路凤香, 韩柱国, 郑建平, 任迎新. 1991. 辽宁复县地区古生代岩石圈地幔特征. 地质科技情报, 10(增刊): 2–20. |
| [] | 牛漫兰, 朱光, 刘国生, 王道轩, 宋传中. 2002. 郯庐断裂带中南段中生代岩浆活动的构造背景与深部过程. 地质科学, 37(4): 393–404. |
| [] | 彭子成, KawkL. 1986. 玄武岩中铅同位素和微量铀钍铅的测定. 岩矿测试, 5(2): 121–125. |
| [] | 邱检生, 王德滋, 罗清华, 刘洪. 2001. 鲁东胶莱盆地青山组火山岩的40Ar-39Ar定年--以五莲分岭山火山机构为例. 高校地质学报, 7(3): 351–355. |
| [] | 山东省地质矿产局. 1991. 山东省区域地质志. 北京: 地质出版社: 1-572. |
| [] | 邵济安, 路凤香, 张履桥, 杨进辉. 2005. 辽西义县组玄武岩捕虏晶的发现及其意义. 岩石学报, 21(6): 1547–1558. |
| [] | 王元龙, 张旗, 王焰. 2001. 宁芜火山岩的地球化学特征及其意义. 岩石学报, 17(4): 565–575. |
| [] | 王中刚, 于学元, 赵振华. 1989. 稀土元素地球化学. 北京: 科学出版社: 133-190. |
| [] | 吴福元, 孙德有. 1999. 中国东部中生代岩浆作用与岩石圈减薄. 长春科技大学学报, 29(4): 313–318. |
| [] | 吴福元, 孙德有, 张广良, 任向文. 2000. 论燕山运动的深部地球动力学本质. 高校地质学报, 6(3): 379–388. |
| [] | 吴福元, 葛文春, 孙有德, 郭春丽. 2003. 中国东部岩石圈减薄研究中的几个问题. 地学前缘, 10(3): 51–60. |
| [] | 谢智, 李全忠, 陈江峰, 高天山. 2007. 庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义. 高校地质学报, 13(2): 235–249. |
| [] | 许文良, 王清海, 王冬艳, 裴福萍, 高山. 2004. 华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制:中生代火成岩和深源捕虏体证据. 地学前缘, 11(3): 309–317. |
| [] | 闫峻, 陈江峰, 喻钢, 钱卉, 周泰禧. 2003. 长江中下游晚中生代中基性岩的铅同位素特征:富集地幔的证据. 高校地质学报, 9(2): 195–206. |
| [] | 闫峻, 陈江峰, 谢智, 杨刚, 喻刚, 钱卉. 2005. 长江中下游地区蝌蚪山晚中生代玄武岩的地球化学研究:岩石圈地幔性质与演化的制约. 地球化学, 34(5): 455–469. |
| [] | 叶瑛, 蓝玉琦. 1993. 浙江晚元古代火山岩系形成环境的稀土元素证据. 地球化学, 22(3): 269–274. |
| [] | 翟明国, 樊祺诚, 张宏福, 隋建立. 2005. 华北东部岩石圈减薄中的下地壳过程:岩浆底侵、置换与拆沉作用. 岩石学报, 21(6): 1509–1526. |
| [] | 赵振华. 1997. 微量元素地球化学原理. 北京: 科学出版社: 1-169. |
| [] | 郑建平, 路凤香, O'ReillySY, GriffinWL, 张明. 2000. 华北东部地幔改造作用和置换作用:单斜辉石激光探针研究. 中国科学(D辑), 30(4): 373–382. |
| [] | 朱炳泉. 1998. 壳幔化学不均一性与块体地球化学边界研究. 地学前缘, 5(1-2): 72–82. |
| [] | 朱光, 胡召齐, 陈印, 牛漫兰, 谢成龙. 2008. 华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通破坏的指示. 地质通报, 27(10): 1594–1604. |