The Genesis of the Damiao Granodiorite in Siziwangqi and Its Constraint on the Crust Evolution of Inner Mongolia

A large number of granitoids constitutes a giant granitic belt trending EW in the Inner Mongolia.As a representative of those intrusions,the Damiao granitoid in Siziwangqi area may serve as a natural laboratory for the study of genesis of granite and evolution of crust.It is mainly composed of mid-coarse grained granodiorite with abundant

内蒙古四子王旗小文公乡古元古代基性岩墙锆石测年及其构造意义

通过对内蒙古中部四子王旗小文公乡地区侵入华北克拉通结晶基底的辉长辉绿岩墙样品开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,共获得3组年龄数据,结合锆石CL图像特征分析认为:第一组位于锆石核部的测点获得207 Pb/206 Pb年龄为1925~1934 Ma,应为捕获锆石,揭示出与华北克拉通北缘基底一致的1930 Ma左右的年龄信息;第二组6个测点位于锆石幔部,207 Pb/206 Pb年龄分布在1798~1865 Ma之间,加权平均年龄为1838 Ma±30 Ma(MSWD=8.0),代表该岩墙的辉绿岩墙侵位年龄,与华北克拉通早期非造山岩浆岩、结晶基底广泛经历的1850~1800 Ma的麻粒岩相-高角闪岩相变质作用以及裂谷沉积时代相对应,暗示华北克拉通在古元古代末已经成为前罗迪尼亚大陆的一部分,此后进入相对稳定时期,于1830Ma左右开始经历伸展作用;第三组年龄为变质年龄,4个测点的206 Pb/238 U加权平均年龄为281.0 Ma±7.8 Ma(MSWD=6.0),可能是兴蒙造山带碰撞造山事件的响应。本文所揭示的三期热事件,对华北克拉通构造演化历史的对比研究工作具有重要意义。

内蒙古中部四子王旗大庙岩体时代及成因

华北北缘的内蒙古中部地区出露大量晚古生代-早中生代花岗岩类,在空间上构成一条巨大的东西向花岗岩带。四子王旗大庙岩体作为一个典型的代表,以花岗闪长岩为主,其内部普遍发育暗色微粒包体(MMEs),是认识花岗岩岩石成因和演化的关键。本文对包体及寄主岩进行了同位素测年、岩相学、矿物化学、全岩主量元素和微量元素分析。寄主岩石中的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄平均为265±7Ma(2σ),包体中单颗粒黑云母Rb-Sr年龄为253±5Ma(MSWD=0.85),属晚二叠世-早三叠世岩浆活动的产物。包体具塑性外形及岩浆结构,存在多种不平衡矿物组合;MME中的斜长石An组分及黑云母斑晶中MgO成分呈多期震荡,同时总体上均显示出幔部高于核、边部的特征,暗示斑晶可能为围岩捕虏晶,这种相似的成分变化指示包体与寄主岩相互作用引起的结晶环境改变,标志着岩浆成分的变化,是岩浆混合的标志之一;主量和微量数据进一步证明岩体的岩浆混合成因。Rb/Sr-K/Rb变化关系反映包体非结晶分异或黑云母堆晶的产物,而Ce/Pb-Ce、Ba-δEU和P_2O_5-δEu图及其他微量元素比值图等均表明花岗闪长岩体发生了岩浆混合作用,这也得到岩浆物理化学条件的支持。岩浆底侵和岩浆混合作用是该区岩体形成的主要机制和方式。岩石地球化学特征表明该岩体不同于加厚地壳和俯冲洋壳熔融的TTG和埃达克质岩石,而黑云母矿物化学和岩石地球化学显示其构造背景很可能为同碰撞环境。

内蒙中部四子王旗地区基性侵入岩锆石定年及其意义

内蒙中部四子王旗地区横跨华北板块和北方造山带两大构造单元,是研究北方造山带古生代地壳增生演化的重要地区,而出露在该区的古生代基性岩体准确的侵位时代一直无人问津。为此,本文选择该区位于两大构造单元中的三个基性岩体进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。位于锡林浩特-苏尼特左旗花岗-变质带东延地区的四子王旗北哈达敖包岩体(样品号NM40)明显遭受了后期低级变质作用以及构造挤压作用,其锆石核部发育岩浆成因的震荡环带,给出了508±10Ma(MSWD=1.5)的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄,应代表岩体侵位年龄,反映大洋板片俯冲作用在晚寒武-早奥陶世已经开始;其锆石边部高CL强度无环带的特征暗示受到后期变质作用影响而发生过重结晶作用,加权平均年龄为467±9Ma(MSWD=0.75),并被解释为变质重结晶年龄下限,可能是弧-陆碰撞事件。位于华北北缘的两个基性岩体(样品号NM54和NM47)的锆石内部特征均显示出岩浆成因的韵律条带,分别给出了331±4Ma(MSWD=1.2)和302±2Ma(MSWD=5)的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄,应代表它们侵位的时代;结合区域研究成果,330～300Ma的岩浆作用很可能是陆-陆碰撞的结果。

内蒙古四子王旗地区侵入白云鄂博群辉长岩的年龄及其对白云鄂博群时代的约束

内蒙古四子王旗大井坡一带发育的中新元古代白云鄂博群是白云鄂博矿区的东延部分。野外调查过程中在该地区新发现了两个侵入白云鄂博群的辉长岩体,其同位素年龄可很好地约束存在争议的白云鄂博群时代。将侵入都拉哈拉组的辉长岩体称为吉生太辉长岩,将侵入比鲁特组的辉长岩体称为大井坡辉长岩。采用LA-ICPMS法进行锆石U-Pb同位素定年,获得了吉生太辉长岩的侵位年龄为1670±14Ma(MSWD=1.6),大井坡辉长岩的侵位年龄为1342±9Ma(MSWD=0.94)。依据辉长岩的同位素年龄,通过与燕辽裂陷槽元古代地层与岩浆事件对比,厘定了白云鄂博群的形成时代,建议将都拉哈拉组与尖山组划归古元古界长城系,即国际地层表的固结系;将哈拉霍圪特组划归中元古界蓟县系,即国际地层表的盖层系;将比鲁特组划归中国地层表的待建系下部,即国陆地层表的中元代延展系;将白音宝拉格组的时代划归青白口纪。通过对比发现白云鄂博裂陷槽经历的岩浆事件与华北板块及燕辽裂陷槽基本一致,其形成可能与哥伦比亚超大陆裂解有关。

内蒙古四子王旗乌尔塔高勒庙岩体的侵位时代及岩石地球化学特征

内蒙中部四子王旗乌尔塔高勒庙花岗岩基位于兴蒙造山带的二道井-查干乌拉-红格尔缝合带南缘,主要由角闪正长岩、二长花岗岩及正长花岗岩组成。为精确厘定该岩体形成时代,我们对其三类岩石进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。角闪正长岩、二长花岗岩、正长花岗岩分别获得了271Ma±18 Ma(MSWD=4.1),256 Ma±3 Ma(MSWD=2.7)和261Ma±2Ma(MSWD=1.2)的206Pb/238 U年龄。岩石地球化学数据表明二长花岗岩和正长花岗岩属钙碱性岩石系列,而角闪正长岩为碱性岩系列;角闪石正长岩高Ga/Al比值,高Zn,Y,Nb含量等特征与A型花岗岩类一致;二长花岗岩高Sr(407×10-6～626×10-6),低Y(2.2×10-6～4.8×10-6)和Yb(0.27×10-6～0.45×10-6)以及高Sr/Y(84～235)和LaN/YbN(8.9～49.6)比值,δEu正异常(1.3～3.3)等特征,暗示源区残留相以石榴石+角闪石+斜长石为特征,具加厚地壳特征;该类型岩石通过斜长石的分离结晶形成具低锶花岗岩特征的正长花岗岩。同位素定年和岩石地球化学特征表明乌尔塔高勒庙岩体形成于碰撞后构造环境,是大规模岩浆底侵作用导致地壳熔融的结果。

内蒙古四子王旗大庙花岗岩体的成因与构造意义

内蒙古中部地区晚古生代花岗岩类侵入岩分布广泛,在空间上构成一条巨大的东西向花岗岩带,是研究花岗岩成因和地壳演化的天然实验室。四子王旗北大庙岩体作为一个典型代表,以花岗闪长岩为主,其内部普遍发育镁铁质微粒包体,对理解花岗岩石成因和演化有重要意义。对包体及其寄主岩进行岩相学研究及矿物化学分析,结果显示:包体具塑性外形及岩浆结构,存在多种不平衡矿物组合,是岩浆混合的重要证据;MME中斜长石斑晶边部与核部An值较低,幔部An值较高,黑云母斑晶MgO边部与核部较低,幔部较高,两种矿物相似的成分变化指示结晶环境的改变,从矿物学角度证实存在基性岩浆的反复注入。黑云母及角闪石化学成分上也显示出岩体形成于造山带背景下,岩浆具壳幔混合的特点。岩体形成温度为650℃～700℃左右,压力为1.5×108Pa左右,氧逸度lgfO2较高,约-10～-15。

内蒙古中部四子王旗地区北极各岩体锆石定年及其岩石化学特征

内蒙古中部四子王旗北极各花岗岩基位于兴蒙造山带的二道井—查干乌拉—红格尔缝合带南缘,主要由正长花岗岩组成。为精确厘定该岩体的形成时代,对其进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得了（264.0±3.4）M a（MSWD=1.5）的^206Pb/^238U加权平均年龄,应代表其侵位年龄。岩石地球化学数据显示该岩体具相对富碱、富钾的特征,w（K2O＋Na2O）变化于8.0%～9.29%之间,w（K2O）/w（Na2O）比值为1.20～2.59,属于高钾钙碱性岩石系列;w（Rb）/w（Sr）值较低（2.4～4.2）,富集大离子亲石元素（LILE）,（La/Yb）N介于3.1～13.6之间,亏损高场强元素（HFSE）等特点显示其应为Ⅰ型花岗岩。岩石暗色矿物为黑云母,副矿物出现榍石而未见富铝矿物,富含暗色包体,与过铝质花岗岩相伴生,为较典型的KCG岩石组合,属于由俯冲作用向大陆碰撞演化过程中构造体制转换阶段的产物,而在构造环境判别图解中均落入同碰撞花岗岩区域。同位素定年和岩石地球化学特征表明北极各岩体形成于同碰撞环境,可能是大规模岩浆底侵作用导致地壳熔融的结果。

内蒙古四子王旗早白垩世钾玄岩的地球化学特征及其形成构造环境

内蒙古四子王旗地区发现有一套早白垩世钾玄岩。主量元素、微量元素、稀土元素以及 Sr-Nd 同位素测试结果表明,岩石以低硅(SiO_2含量为48.11%～52.77%)、高钛(TiO_2含量为1.94%～2.77%,平均2.48%)、高钾高碱(K_2O+Na_2O 为5.32%～7.02%、K_2O/Na_2O 比值为0.48～1.10)为特征,属于钾玄岩系列。它们富集大离子亲石元素、轻稀土元素,亏损高场强元素,具有微弱的 Eu 负异常(δEu=0.81～0.98),其地球化学特征总体与洋岛玄武岩(OIB)相似。Rb/Nb、Ba/Nb、La/Nb、K/Nb 和 Zr/Nb 比值主要落在 EM I OIB 范围内。^(87)Sr/^(86)Sr 和^(143)Nd/^(144)Nd 比值分别变化在0.7063～0.7077和0.51196～0.51243之间,岩石的 Nd、Sr 同位素组成接近 EM I 地幔端元。随着ε_(Nd)的减小,P_2O_5、Rh、Sr、Ba 和 Zr 逐渐富集,表明四子王旗钾玄岩没有经历明显的地壳物质混染。利用微量元素地球化学原理,推断四子王旗钾玄岩母岩浆源于含金云母地幔橄榄岩减压低度部分熔融。根据其地球化学特征可以认为,四子王旗钾玄岩是华北板块早白垩世岩石圈减薄事件的产物。

内蒙古中部四子王旗地区晚二叠-早三叠世过铝花岗岩定年及成因

研究区位于华北板块北缘中段,紧邻兴蒙造山带,是研究古生代—中生代地壳增生演化的重要地区。本文对区内三个花岗岩体进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及岩石地球化学研究。结果表明阿玛乌苏花岗闪长岩形成于267±9Ma(MSWD=9.7);布龙二长花岗岩和格尔图白云母正长花岗岩分别侵位于239±4Ma和238±6Ma(MSWD=0.91);而侵入格尔图白云母正长花岗岩的白云母二长花岗岩脉则获得了224±8Ma(MSWD=5.7)的侵位年龄。岩石地球化学特征显示阿玛乌苏花岗闪长岩为岩浆混合成因,暗示大规模岩浆底侵作用的存在;格尔图白云母正长花岗岩具明显的稀土元素"四分组"效应,是分异岩浆与流体作用的结果,可能经历一定程度的地壳混染,非真正意义上的S型花岗岩,属于造山后岩浆热事件,应代表造山的结束。格尔图白云母正长花岗岩及白云母二长花岗岩脉均受到热液流体作用,说明在中三叠世(224～238Ma),区内一直存在有大量的热液流体活动,且热液流体可能富含F和Cl,区内产出的大规模的萤石矿是否为该期流体活动的产物尚需进一步工作。

内蒙古敖包吐萤石矿床地质和地球化学特征

笔者总结了敖包吐萤石矿床的地质特征,并通过萤石的稀土元素的地球化学和Nd同位素研究,探讨了该矿床的成矿作用和成矿物质来源。敖包吐萤石矿床产出于下二叠统大石寨组火山—沉积岩与燕山中期花岗岩的接触带,为单一萤石矿床。萤石矿石的稀土元素的含量(∑REE)变化范围为(8.04～30.04)×10-6,平均为19.42×10-6;轻重稀土LREE/HREE值0.24～0.65,平均0.52;LaN/YbN为0.07～0.62,平均0.26;δEu为0.42～0.90,平均0.60,具Eu负异常和明显重稀土富集的特征。岩矿石的Nd同位素研究表明,萤石矿石的εNd(t)都表现为很大的负值,以成矿主期年龄138Ma计算的εNd(138Ma)为-7.30～-30.55,具有古陆壳的演化特征,暗示其成矿的物质来源主要是壳源物质。在Moller的Tb/La-Tb/Ca成因判别图解中,敖包吐矿床的萤石的结晶作用表现为重新活化的趋势,反映流体具有混源的特征,既有热液成因,又有沉积成因。二叠世的海相火山活动通过海底喷气和喷流的作用形成了初始矿源层,而燕山中期花岗岩浆的侵位与结晶分异,又对初始矿源层的活化和富集提供了流体和热能的来源。成矿流体在经历了长期的演化后在大石寨组的构造薄弱破碎的的部位沉淀析出,形成敖包吐萤石矿床。

内蒙古四子王旗东八号中新世含深源捕虏体富钾橄榄玄武岩的发现及其意义

内蒙古四子王旗东八号地区最近发现含有深源捕虏体的富钾橄榄玄武岩。玄武岩为灰黑色致密块状 ,以富碱 (K2 O +Na2 O 5 .91%～ 6 .4 7% )、高钾 (K2 O 2 .82 %～ 3.12 % )和较高的钛 (TiO22 .2 2 %～ 2 .36 % )为特征 ,属钾玄岩系列 ,全岩K -Ar年龄为 2 1.9± 1.7Ma。捕虏体主要为尖晶石二辉橄榄岩、二辉橄榄岩等。根据矿物平衡温压计算表明 :捕虏体形成温度为 110 0～ 12 5 0℃ ,压力为 1.7～ 2 .0GPa ,应源自于岩石圈地幔。四子王旗橄榄玄武岩较高的TiO2 和K2 O ,暗示其岩浆可能源于幔柱作用。推测华北板块北缘自中生代开始可能受到来自深部的幔柱作用 ,大量上升的岩浆因受到阻挡而保留在岩石圈底部 ,底侵作用和部分继续上升的岩浆 ,将岩石圈地幔的捕虏体携出地表。

华北板块北缘早白垩世的底侵作用:来自麻粒岩包体的证据

内蒙古四子王旗地处华北板块北缘中段,近年来在该区的早白垩世碱性玄武岩中发现了下地壳麻粒岩包体。本文研究的麻粒岩包体多数为中酸性的苏长麻粒岩,只有个别属于基性的二辉麻粒岩。麻粒岩包体的主量元素特征为SiO_2含量在49.9%到69.24%之间,MgO含量在0.92%～3.56%之间,Mg~#为43.0～62.9,Al_2O_3在13.91%～22.79%之间;稀土元素总量变化较大(∑REE在33.76×10^(-6)～184.13×10^(-6)之间),分配模式也不尽相同,反映这些包体来自于不同源区或经历了不同的演化过程,但总体特征是LREE相对HREE富集,大多数样品的Eu呈现明显的正异常;由于包体的来源不同或经历了不同的演化阶段,它们的微量元素特征也有很大的差异。本区研究的麻粒岩包体的地球化学特征与华北地台的麻粒岩包体和麻粒岩地体都有很大的不同,反映了地壳组成横向上的不均一性。计算得出二辉麻粒岩的平衡温压条件分别为940～947℃和1.2±0.1GPa;苏长麻粒岩的平衡温度范围为927～715℃。通过对麻粒岩包体的岩相学、平衡温压务件估算、锆石形态特征分析和锆石的LA-ICP-MS年代学研究,得到本区早白垩世时的下地壳组成和之前的演化过程:本区下地壳在约40km深处可分为上下两部分,上部主要由苏长麻粒岩组成,厚度至少为9km,下部可能由二辉麻粒岩组成;下地壳上部的苏长麻粒岩是晚太古代(2509±35Ma)的岩浆岩经历了早白垩世(约122Ma)的玄武质岩浆底侵,发生了麻粒岩相变质和部分熔融形成的。推测本区岩石圈减薄事件的起始时间为122Ma。

内蒙古四子王旗早白垩世深源捕虏体的发现及意义

内蒙古四子王旗地区地处华北板块北缘,与西伯利亚板块的接合部,其早白垩世橄榄玄武岩中发现大量下地壳麻粒岩捕虏体,并可见辉石、长石捕虏晶。寄主岩石KAr同位素年龄在108.6～128.4Ma之间。四子王旗地区下地壳捕虏体的发现对研究华北板块北缘中生代构造格局转化过程中深部壳幔的相互作用及物质成分的演变具有重要意义,为华北板块中生代末岩石圈拆沉事件提供了证据。

内蒙古中部早白垩世钾玄岩的发现及其意义

内蒙古四子王旗地区发现含有深源捕虏体的富钾玄武岩。玄武岩为黑色致密块状 ,以富碱 (w(K2 O) +w(Na2. O) >5 % )、高钾 (w(K2 O)在 2 . 5 0 %～ 3 .19%之间 )和较高的钛含量 (w(TiO2 )在2 .0 3%～ 2 . 71%之间 )为特征 ,岩石分类上属钾玄岩系列 ,全岩K Ar表观年龄为 10 8～ 12 8Ma ,为早白垩世。古亚洲洋闭合后华北板块在早中生代经历了由强烈的陆内挤压缩短作用转入造山后伸展作用阶段。早白垩世晚期该区受太平洋板块和印度洋板块俯冲作用影响 ,华北板块再次转入挤压作用阶段 ,开始了滨太平洋域的演化。内蒙古四子王旗地处华北板块与西伯利亚板块结合部 ,本次发现的早白垩世钾玄岩系列对于研究华北板块北缘在中生代构造转化中的物质及深部构造演化具有重要意义。

内蒙古四子王旗地区古生代—早中生代侵入岩活动期次、特征及构造背景

通过对内蒙古四子王旗地区近年来获得的古生代-早中生代侵入岩锆石U_Pb及少量Rb—Sr测年结果的分析，认为该区古生代-早中生代至少经历了奥陶纪、石炭纪-早二叠世、中晚二叠世以及三叠纪等4期明显的岩浆作用过程。奥陶纪岩浆活动时限在508-454Ma，出露面积少，岩性主要为闪长岩、石英闪长岩，经历较强的变质变形作用。石炭纪-早二叠世岩浆活动时限在331～299Ma，分布面积最少，岩石组合为辉长岩、闪长岩及石英闪长岩，有弱变形或未变形。中晚二叠世岩浆活动时限为271～253Ma，出露面积最大，岩石组合有富含暗色包体的花岗闪长岩、正长花岗岩、二长花岗岩及少量的角闪正长岩。三叠纪岩浆活动时限为250～224Ma，出露面积较大，岩石组合有白云母花岗岩、二长花岗岩及碱性岩。这些广泛分布的多期次岩浆活动表明四子王旗地区在此期间经历了复杂的岩浆及构造作用过程。奥陶纪岩浆活动和石炭纪-早二叠世岩浆活动可能与古亚洲洋多次俯冲作用相关。中晚二叠世岩浆活动可能与西伯利亚板块和华北板块的碰撞作用有关。三叠纪岩浆活动与造山后伸展作用及岩石圈拆沉有关。

华北克拉通北缘早白垩世岩石圈减薄:钾玄岩的Pb同位素证据

内蒙古四子王旗地区出露的早白垩世玄武岩属于钾玄岩。岩石富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE),其地球化学特征总体与洋岛玄武岩(OIB)相似。w(Rb)/w(Nb)、w(K)/w(Nb)、w(Zr)/w(Nb)、w(Th)/w(Nb)和w(Th)/w(La)比值主要落在EM1-OIB范围内。w(206Pb)/w(204Pb)、w(207Pb)/w(204Pb)和w(208Pb)/w(204Pb)分别变化在17.18～17.81,15.40～15.50和37.54～38.05之间,岩石的Pb同位素组成接近EM1型地幔端元。随着Pb含量(质量分数)的增加,Pb同位素比值几乎没有变化,表明四子王旗钾玄岩没有经历明显的地壳物质混染。钾玄质母岩浆源于软流圈地幔的减压低度部分熔融。四子王旗钾玄岩是华北克拉通岩石圈减薄事件的产物。

内蒙古中部四子王旗荒漠草原过渡带表土花粉分析

通过研究内蒙古中部四子王旗地区的表土花粉,试图揭示荒漠草原地区小尺度范围中表土花粉的植被和气候指示意义。源自4个不同植物群落的19块表土花粉显示:研究区表土花粉组合主要以草本植物蒿属(Artemi-sia)、藜科(Chenopodiaceae)花粉占优势,两者百分含量一般在60 %以上;禾本科(Poaceae)花粉具低代表性,平均含量在5 %左右;另含有一定数量的白刺属( Nitraria)、麻黄属( Ephedra)、菊科( Asteraceae)和葱属(Allium)等花粉为特征。笔者首次提出的(蒿属+禾本科+菊科)/(白刺属+麻黄属+藜科)百分比值,有效地揭示了研究区北部较南部要干旱,与A/C比值及当地现生植被生境和气候因子相吻合。研究结果对我国内陆干旱、半干旱荒漠草原区第四纪古植被的恢复,以及古气候的重建提供了参照依据。

四子王旗生物气候资源及其变异分析

利用统计学的方法对四子王旗 1 961 - 2 0 0 0年近 40年的气象资料进行分析 ,研究了该区降水量、气温及日照时数的年、季变化特征。结果表明 :90年代年平均气温比 1 961 -1 990年平均值增加 1 .0℃ ,降水量增加 1 2 .5mm ,日照时数无明显变化。气候变化对农业和牧业产生了一定的影响 ,并就此对作物生产、草场复壮提出几点建议。

内蒙古四子王旗黑脑包岩体年代学与地球化学特征及其构造演化

内蒙古四子王旗黑脑包岩体位于华北板块北缘早古生代增生造山带,主要由花岗闪长岩和花岗斑岩组成。对花岗闪长岩进行La-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得四子王旗黑脑包侵入岩体的2个侵位年龄为407.4±4.7 Ma和268.0±2.7 Ma,分别代表洋陆俯冲事件以及陆陆碰撞事件年龄。岩石地球化学数据显示,四子王旗黑脑包岩体属钙碱性系列,逐步向低钾拉斑系列靠近,并且亏损高场强元素。同位素地质年龄及地球化学数据表明,样品具有同碰撞花岗岩特征。结合区域大地构造背景认为,四子王旗黑脑包地区主要构造背景为西伯利亚板块与华北板块之间俯冲、碰撞和对接过程,属古亚洲洋构造域,而后期的构造演化还有待进一步研究。