中亚造山带东南部晚古生代-早中生代地壳增生和古亚洲洋演化:来自内蒙古东南部林西-东乌旗地区岩浆岩的证据

本文在系统收集内蒙古林西-东乌旗地区晚古生代-早中生代岩浆岩的年代学、岩石地球化学以及锆石Hf同位素资料基础上,通过分析岩浆岩岩石组合随时空的变化规律,并结合区域地质资料,探讨了中亚造山带东南部洋盆演化和地壳增生等重要地质问题。研究结果表明,二连浩特-贺根山蛇绿岩带南、北两侧晚古生代-早中生代岩浆岩在年代学上显示不同的活动期次,具有不同岩石组合和地球化学特征,指示它们分属于不同的构造岩浆岩带。蛇绿岩带以北晚泥盆世-中二叠世岩浆活动在时间上呈连续分布的特征,并在晚石炭-早二叠世时期达到活动峰值。火成岩构造组合分析表明,晚泥盆世-石炭纪和早-中二叠世岩浆活动分别与二连浩特-贺根山洋盆向乌里雅斯太大陆边缘之下的俯冲和洋盆闭合后俯冲板片断离引起的软流圈上涌造成的区域伸展背景有关。蛇绿岩带以南岩浆活动时间上呈现石炭纪、早-中二叠世、晚二叠世-三叠纪幕式分布特征,各期岩浆活动前锋有随时间向南迁移的趋势。这三期岩浆活动分别与古亚洲洋板片向宝力道岛弧之下的俯冲、板片后撤以及洋盆消失之后古板块的碰撞造山作用有关。锆石Hf同位素分析表明,中亚造山带东南部晚古生代至早中生代时期存在显著的地壳增生;其中二连浩特-贺根山蛇绿岩带以北表现为地壳的垂向增生,以南表现为地壳的侧向增生。

内蒙古解放营子花岗闪长岩岩浆混合机制——来自斜长石和角闪石的矿物化学证据

为揭示华北克拉通北缘中晚三叠世解放营子花岗闪长岩的岩浆混合机制,对寄主岩石和镁铁质包体中斜长石和角闪石开展了电子探针分析。分析结果显示,多斑和少斑包体边部的斜长石斑晶发育An值增加的突变环带,环带的An值为32~46,明显高于核部和边部斜长石的An值(18~31),而核部的An值与寄主岩石中斜长石的An值一致,该特征指示突变环带结构是镁铁质岩浆捕获并改造寄主岩石中斜长石的结果。少斑包体中心部位的斜长石斑晶核部具有熔蚀结构,残余部位的An值(40~47)高于熔蚀部位的An值(32~36),但总体大于边部和基质中细粒斜长石的An值(17~35),反映包体的中心部位受到了长英质成分的改造。另一方面,寄主岩石中角闪石斑晶TiO_(2)含量(0.50%~1.10%)明显低于包体角闪石TiO_(2)含量(1.17%~2.47%),而寄主岩石基质中细粒角闪石TiO_(2)含量(1.58%~2.26%)与包体角闪石TiO_(2)含量相近,指示寄主岩石演化晚期有富TiO_(2)的镁铁质成分混入。综合分析表明,解放营子岩体形成过程中,镁铁质和长英质岩浆之间既存在宏观尺度上的机械混合,也存在微观尺度上的以矿物间元素迁移为特征的化学混合。

大兴安岭南段早白垩世早期后碰撞构造环境——来自林西县兰家营子辉长闪长岩的证据

对大兴安岭南段林西县以北兰家营子辉长闪长岩开展了系统的岩石学、锆石年代学和地球化学分析,以揭示该岩体的成因,并探讨大兴安岭南段早白垩世大地构造背景。锆石U-Pb定年结果表明,该岩体的形成时代为145.6±0.6 Ma,为早白垩世早期侵入体。地球化学分析结果表明,该岩体SiO2含量为53.38%~54.45%,K2O含量为1.34%~1.43%,Na2O含量为3.85%~4.05%,铝饱和指数A/CNK值介于0.8~0.9之间,属于钙碱性偏铝质岩浆岩。岩石的MgO和TFe2O3含量分别为5.44%~5.73%和7.53%~8.33%相应的Mg#值介于36.96~38.24之间,结合斜长石的环带和辉石的包橄结构,认为岩石是幔源原始岩浆经历分离结晶作用的产物。岩石相对富集Rb、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,锆石εHf(t)介于5.4~9.0之间指示岩浆起源于亏损的受俯冲流体交代过的岩石圈地幔。兰家营子辉长闪长岩与林西地区同时代A型花岗岩构成双峰式岩浆岩组合指示它们是伸展环境的产物。综合区域地质资料,认为大兴安岭南段早白垩世早期岩浆岩的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合引起的碰撞后伸展背景有关。