大别-苏鲁造山带中生代幔源岩浆岩成因研究

以大别-苏鲁造山带晚三叠世碱性岩和早白垩世基性侵入岩为主要研究对象，应用激光氟化技术、LA-MC-ICPMS和离子探针等原位微区分析技术，对不同类型岩浆岩中的锆石进行氧同位素组成和U-Pb同位素年龄系统测定，结合常见造岩矿物的氧同位素、锆石Lu-Hf同位素和微量元素分析、常见造岩矿物及全岩主要元素和微量元素以及全岩Sr-Nd-Hf同位素分析，试图确定这些岩浆岩的源区地球化学性质及其形成的化学地球动力学机制，区分其中所卷入的地幔组分为软流圈地幔还是大陆岩石圈地幔，判断岩浆源区是否为大陆俯冲带壳幔相互作用的产物，即熔体/流体-橄榄岩反应所形成的辉石岩/角闪石岩，认识大陆俯冲带陆壳物质再循环及其壳幔相互作用发生的时间、方式和地幔端元的性质，深化对大陆俯冲带物质再循环及其壳幔相互作用化学地球动力学演化规律的认识。

对大别-苏鲁造山带和华北陆块东南缘中生代镁铁质侵入岩进行了详细的同位素年代学和地球化学研究，结果显示出弧型微量元素分布特征、富集的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成和异常的锆石δ18O值。尤其特别地的是，大别造山带部分镁铁质岩浆岩具有低的锆石δ18O值并含有新元古代和三叠纪U-Pb年龄的残留锆石，这是区分俯冲华南陆块与上覆华北陆块的鉴定性特征。这些特征指示，它们来源于造山带岩石圈地幔的部分熔融。在三叠纪大陆碰撞过程中，来源于俯冲华南陆壳的长英质熔体与上覆华北岩石圈地幔橄榄岩反应，形成了富集的含辉石岩/角闪石岩的造山带岩石圈地幔。这是一种发生在大陆俯冲隧道内的壳幔相互作用。因此, 碰撞造山带以及上覆陆块边缘的碰撞后镁铁质岩浆岩为大陆俯冲带壳幔相互作用提供了岩石学和地球化学记录。