山东省中生代碱性岩年代学及地球化学研究

碱性岩对探讨岩石圈（地壳）伸展拉张期次、时空演化、深部地球物质组成和深部地球动力学等方面具有重要意义。但目前中国东部中生代的碱性岩的年代学、形成机制、动力学背景和意义仍缺乏足够的认识且存在很大的争议。因此，本项目拟以山东省中生代碱性岩为研究对象，从野外地质、岩石学、矿物学、年代学（锆石SHRIMP U-Pb定年和Lu-Hf同位素定年）、元素及同位素地球化学（Sr-Nd-Pb）等方面进行系统的研究，从而查明碱性岩的形成时代、地幔性质、岩石成因及其深部地球动力学过程，为中国东部中生代岩石圈伸展拉张提供时间上的约束，为中生代山东省境内岩石圈地幔性质及碱性岩形成的深部地球动力学背景提供进一步证据。

碱性岩通常形成于岩石圈拉张环境，其物源区主要来自上地幔，是深部地球动力学过程在浅部地壳的历史记录和直接表现，因此对碱性岩的研究是探索地球深部物质组成、物理化学环境和深部动力学过程的一个重要途径。山东省中生代碱性岩分布广泛，由于对该地区碱性岩的年代学、成因和地球动力学意义还存在着较多争议，本科题主要从碱性岩的岩石学、锆石U-Pb同位素年代学、元素地球化学和同位素地球化学等方面对山东省中生代碱性岩进行了较为系统的研究，以期对该地区的碱性岩的成因及其地球动力学意义作出较为合理的解释。通过研究，主要得出以下认识：(1)锆石U-Pb同位素年代学研究表明，研究区的碱性岩主要形成于120.5~124.5Ma，这些年龄暗示研究区碱性岩为苏鲁造山带地区碰撞后岩浆作用的产物；(2)研究区碱性岩在主量元素上具有高硅、高钾、富碱和准铝质的特征，在微量元素上显示富集大离子亲石元素（Rb、Ba、K）、Th和U及亏损高场强元素（Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、P）的特点，具有较高的稀土总量，球粒陨石标准化配分曲线呈平行分布，轻重稀土分异明显（右倾型），具有中等-弱的负Eu异常；(3)研究区碱性岩具有相似的Sr-Nd-Pb和锆石Hf同位素组成，揭示其具有相同的物质来源，属于同源岩浆演化的产物；较高的(87Sr/86Sr)i、明显负的εNd(t)值和锆石εHf(t)值暗示碱性岩的物质来源很可能与富集地幔有密切关系；研究区碱性岩的Pb同位素组成不同于扬子板块岩石圈地幔的Pb同位素组成，而和华北板块的Pb同位素组成相似，并具有明显的EMⅠ特征。山东省中生代碱性岩形成于岩石圈拉张减薄的构造环境下的华北板块富集地幔的部分熔融，但关于岩石圈岩石圈伸展减薄机制和深部地球动力学背景还存在着较多争议，拆沉作用作为导致中国东部地壳拉张减薄的最可能的机制和深部地球动力学背景应该引起研究者的重视。本课题基本查明山东地区中生代碱性岩的时代、成因和源区性质。上述成果主要以学术论文的形式发表和提交，共发表学术论文3篇，其中SCIE检索1篇，中文核心期刊检索2篇。