内蒙锡林浩特晚石炭世辉长质岩体的成因：陆内伸展背景下富水地幔源区熔融的产物

内蒙中部晚石炭世岩浆活动的成因及动力学背景对于揭示古亚洲洋俯冲和兴蒙造山带演化的具有重要意义。本文选取锡林浩特南部晚石炭世辉长质侵入体为研究对象,开展高精度SIMS锆石U-Pb定年、全岩主微量和Sr-Nd-Hf同位素分析,旨在讨论其岩石成因,为制约兴蒙造山带的演化和理解深部流体循环过程提供更多信息。辉长质岩体样品的锆石CL图像呈弱环状结构、条带状或岩浆生长带(Th/U=0. 3～2. 5)。SIMS锆石U-Pb定年结果表明,锡林浩特辉长质岩体的侵位年龄为316. 9±2. 2Ma,为兴蒙造山带晚石炭世区域性岩浆活动的产物。该岩体经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用,但受堆晶作用和地壳物质混染作用的影响较小;同时具有较低的87Sr/86Sr初始比值(0. 7034～0. 7041),但相对高的εNd(t)(+5. 58～+6. 88)和εHf(t)值(+12. 07～+13. 44),并显示Rb、Sr、U和Pb等流体活动性元素相对富集,但Nb和Ta等非流体活动性元素相对亏损的特征,暗示其起源于遭受含水流体交代富集的地幔源区。流体交代富集作用很可能发生在源区部分熔融过程中或者在部分熔融之前较短的时间内,即反映较为年轻的交代事件。锡林浩特辉长闪长岩具有相对较高的Si O_2(51. 7%～53. 2%)、Cr (138. 4×10^(-6)～757. 2×10^(-6))和Ni (50. 4×10-6～141. 1×10^(-6))含量以及Zn/Fe比值(10. 8～11. 5),但相对较低的Al2O3(13. 1%～16. 8%)含量,暗示源区可能富含斜方辉石,由橄榄岩+辉石岩脉组成。通过对比总结兴蒙造山带晚石炭世岩浆岩岩石组合的地球化学特征以及其他地质资料,本文认为古亚洲洋在晚石炭世之前已经闭合,而锡林浩特辉长质岩体形成于陆内伸展的构造背景。结合同期玄武岩母岩浆的高含水量特征(高达4. 41%),本文认为锡林浩特及其邻区晚石炭世岩浆活动是遭受地幔转换带滞留俯冲板块析出富水流体交代的地幔源区部分熔融的产物,从而建立了深部流体循环过程与造山后伸展背景下岩浆活动的成因联系。