大兴安岭中段塔尔气地区早白垩世花岗岩成因及形成构造环境

通过大兴安岭中段塔尔气地区三道桥和桑多尔岩体全岩地球化学、年代学和锆石Lu-Hf同位素资料,探讨了其形成时代、岩石成因、源区性质等方面问题。三道桥和桑多尔岩体分别由正长花岗岩和二长花岗岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明三道桥和桑多尔岩体均形成于早白垩世,其年龄分别为143 Ma和141 Ma。岩石地球化学分析结果显示,三道桥和桑多尔岩体均为高钾钙碱性的I型花岗岩,具有相似的岩浆源区。上述两岩体的锆石ε_（Hf）（t）值为正值（分别为4.9~9.3和2.1~8.1）,具较年轻的二阶段Hf模式年龄（t_（DM2）=598~882 Ma,676~1 062 Ma）,暗示其源于新元古代—显生宙期间新增生地壳物质的部分熔融。结合区域研究资料,认为三道桥和桑多尔岩体的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展密切相关。

大兴安岭中段塔尔气地区流纹岩年龄、地球化学特征及其地质意义

塔尔气地区位于大兴安岭主脊中段,晚中生代广泛发育一套玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应火山碎屑岩的岩石组合。以流纹岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、岩石地球化学研究。测年结果显示,流纹岩形成于132±2Ma（MSWD=1.5,2σ）,属早白垩世中期。岩石地球化学特征表明,流纹岩属于典型的弱过铝质高钾钙碱系列岩石,具有高硅（71.6%~77%）、富碱（Na_2O＋K_2O=7.94%~9.64%）且富钾（K_2O=4.5%~5.46%）的特征;轻、重稀土元素分馏明显,具中等Eu负异常（δEu=0.22~0.7）,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,相对富Th、U、Zr、Hf,富集大离子亲石元素K、Rb,相对贫Ba、Sr,显示A型流纹岩特征。岩浆源区与硬质砂岩相似,具有较高的锆饱和温度,可能为地壳部分熔融的产物,形成于后碰撞伸展的大地构造环境。

内蒙古塔尔气地区构造特征研究

笔者在1∶5万区域地质调查的基础上,对塔尔气地区发育的构造形迹进行了较为详细的研究。结果表明:塔尔气地区可划分五个构造层,分别是兴凯期构造层、早加里东期构造层、海西期构造层、燕山期构造层和喜山期构造层。根据构造形迹中面状构造、线状构造及组合特征以及其所显示的动力学标志,对各构造层的局部应力场进行了恢复。其中,兴凯期早期为NE—SW挤压(左行)剪切作用,后期为近SN向挤压;早加里东期应力作用方式应为NW—SE向挤压为主;海西期主要为近SN向挤压作用;燕山期同样为近SN向挤压作用;而喜山期则表现为大规模的差异性升降运动。

大兴安岭中部塔尔气中侏罗世碰撞后花岗质岩石的确定及地质意义

大兴安岭地区以发育巨量显生宙花岗岩为特征,而且通过对这些花岗质岩浆作用的期次、特征以及成因进行研究对于探讨中国东北地区构造-岩浆演化历史具有重要意义。本文通过对大兴安岭中部塔尔气杂岩体进行锆石U-Pb年代学、全岩主量元素和微量元素以及锆石Hf同位素组成分析,确定这些花岗质岩石的形成时代、成因以及构造背景。塔尔气杂岩体是早石炭世、中侏罗世和早白垩世三期岩浆作用的产物,且中侏罗世花岗质岩石是塔尔气杂岩体的主体,其主要岩石类型为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。这些花岗质岩石的锆石均呈自形-半自形,具有典型的震荡生长环带和高Th/U(0.35~2.02)比值,表明其为岩浆成因锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果显示中侏罗世花岗质岩石主要形成于173~166Ma。它们的Si O2含量为70.54%~77.96%,Na2O/K2O比值为0.86~1.28,Al2O3含量为11.67%~14.83%,Ti O2含量为0.07%~0.60%,具有较低的Mg O含量(0.02%~0.74%),A/CNK值介于0.9~1.1,表明这些花岗质岩石属于高钾钙碱性I型花岗岩,具有准铝质-弱过铝质特征。塔尔气中侏罗世花岗质岩石富集Rb、Th、U、Zr和轻稀土元素,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Ti和重稀土元素,且具有中等到强烈的铕负异常。此外,它们的锆石176Hf/177Hf值为0.282874~0.282985,εHf(t)值为+7.01^+10.9,二阶段模式年龄为768~516Ma。上述地球化学特征暗示其原始岩浆源于新元古代-显生宙期间新增生陆壳物质的部分熔融,源区残留相主要为斜长石和角闪石,并在岩浆演化过程中经历了斜长石和钾长石等矿物的分离结晶作用。结合前人研究成果,认为研究区中侏罗世花岗质岩石形成于碰撞后伸展环境,可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈拆沉作用有关。