Geochronology and geochemistry of igneous rocks in the southeastern Lesser Xing'an Range, northeastern China: petrogenesis and implications for the early Mesozoic tectonic evolution

We present systematic U-Pb age data collected by laser ablation multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry, precise geochemical data, and Nd isotope data for igneous rocks from the southeastern Lesser Xing'an Range (SE LXR). The results indicate that the formation ages as follows: Maojiatun alkaline granite, 207.2 [+ or -] 0.84 Ma and 204.6 [+ or -] 0.93 Ma; Diorite porphyrite, 164.5 [+ or -] 0.97 Ma; and Tieli syenogranite, 186.7 [+ or -] 1.50 Ma. The alkaline granite has high silicon, potassium, alkali, and Fe[O.sub.T] contents; it is enriched in high field strength elements, Zr, Hf, Th, Rb, and U; is depleted in Ba, Sr, Nb, Ta, P, Ti, etc.; and has high ratios of 10000Ga/Al. It shows an [A.sub.2]-type granite affinity. The Tieli alkali-feldspar granite has high total alkali contents and is enriched in high field strength elements and rare earth elements and depleted in Sr, Ba, Ti, and P, and shows varying degrees of alkalinity. Rocks from SE LXR display similar [[epsilon].sub.Nd] (t) values with corresponding to Nd model ages of 1095 to 813 Ma. The igneous rocks from the SE LXR are proposed to be derived from melting of the Neoproterozoic lower crust and potential magma mixing with ancient crystalline basement. The formation of the Maojiatun alkaline granite occurred in response to a postorogenic event following the closure of the Paleo-Asian Ocean. However, the SE LXR exhibited an extensional back-arc tectonic setting in the Early Jurassic. The Middle Jurassic diorite porphyrite could be related to the temporary stagnation of the westward subduction of the Paleo-Pacific plate. Key words: alkaline rocks, Lesser Xing'an Range, A-type granite, lithospheric delamination. Nous presentons des donnees de datation U-Pb systematique obtenues par spectrometrie de masse avec plasma a couplage inductif et collection d'ions multiples jumelee a l'ablation au laser, des donnees geochimiques precises et des donnees sur les isotopes du Nd pour des roches ignees du sud-est de la chaine du Petit Xing'an (SE LXR). Les resultats indiquent les ages de formation suivants: granite alcalin de Maojiatun, 207,2 [+ or -] 0.84 Ma et 204,6 [+ or -] 0,93 Ma; porphyre dioritique, 164,5 [+ or -] 0,97 Ma; et syenogranite de Tieli, 186,7 [+ or -] 1,50 Ma. Le granite alcalin a des concentrations elevees en silice, potassium, alcalis et Fe[O.sub.T], et il est enrichi en elements a forte liaison atomique, Zr, Hf, Th, Rb, et U, appauvri en Ba, Sr, Nb, Ta, P, Ti, et ainsi de suite, et est caracterise par des rapports 10000Ga/Al eleves. Il montre une affinite aux granites de type [A.sub.2]. Le granite a feldspaths alcalins de Tieli a de fortes concentrations totales d'alcalis et est enrichi en elements a forte liaison atomique et en terres rares et appauvri en Sr, Ba, Ti et P, et il presente des degres d'alcalinite variables. Les roches de la SE LXR presentent des valeurs de [[epsilon].sub.Nd] (t) semblables correspondant a des ages Nd modeles de 1095 Ma a 813 Ma. Il est propose que les roches ignees de la SE LXR sont derivees de la fusion de la croute inferieure neoproterozoique et du possible melange du magma avec des roches du substrat cristallin ancien. La formation du granite alcalin de Maojiatun s'est produite en reponse a un episode post-orogenique qui a suivi la fermeture de l'ocean paleo-Asiatique. Le contexte tectonique de la SE LXR au Jurassique precoce etait toutefois celui d'un bassin d'extension d'arriere-arc. Le porphyre dioritique d'age jurassique moyen pourrait etre associe a la stagnation temporaire de la subduction vers l'ouest de la plaque paleo-Pacifique. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: roches alcalines, chaine du Petit Xing'an, granite de type A, delamination lithospherique.
Introduction The southeastern Lesser Xing'an Range (SE LXR) innortheastern China belongs to the northern portion of the Central Asian Orogenic Belt (Sengor and Natal'in 1996; Jahn et al. 2000a, 2000b; [...]