阿拉善地块北缘古大洋闭合的时间制约:来自乌力吉花岗岩体的证据

乌力吉花岗岩位于阿拉善地块北缘,构成沙拉扎山的主体,处在华北板块西北缘宗乃山-沙拉扎山火山弧构造带,其北侧为恩格尔乌苏蛇绿岩带,南侧为查干础鲁蛇绿岩带.岩体侵入于上石炭统-下二叠统阿木山组.根据研究区原石炭系阿木山组的沉积建造分析,中下岩段为火山岩-碎屑岩-碳酸盐岩建造,反映了火山弧及弧后盆地沉积组合的基本特征;上岩段由粉砂质页岩-砂岩-含砾砂岩-砾岩组成,为一套陆相磨拉石建造.乌力吉花岗岩以黑云母二长花岗岩、含角闪石黑云母二长花岗岩、二长花岗岩为主.SiO2平均大于70%,Al2O3的含量多大于14%,偏铝质-过铝质;Na2O+K2O含量高,平均8.51%,大部分富钠,部分富钾,属钙碱性系列;球粒陨石标准化分配模式图上,富集轻稀土元素,重稀土元素分馏不明显且相对亏损,Eu具有弱负异常,δEu=0.27～1.00.在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,亏损Nb,Ta,Ti,P,Sr和Ba,富集Rb,Th和K.乌力吉花岗岩体离子探针锆石U-Pb年龄为(250.8±2.0)Ma,εNd(t)=0.1～1.3,指示了壳幔混合来源.根据岩体的地球化学特征,乌力吉花岗岩为具有火山弧地球化学特征的后碰撞花岗岩,岩浆来源于具有弧性质的新生陆壳部分熔融与幔源物质的混合.根据最新的国际地层划分标准,现已将阿木山组的上岩段划归下二叠统,表明该区弧后盆地在早二叠世已经闭合.结合区域地质背景可以认为,晚石炭世以恩格尔乌苏蛇绿岩带为代表的古亚洲洋向南俯冲,在阿拉善地块北缘形成了沟弧盆体系,并于早二叠世最终闭合,晚二叠世已经进入后碰撞阶段.