内蒙古乌拉山地区沙德盖岩体年代学、地球化学特征及成因探讨

沙德盖岩体位于华北克拉通北缘中段、哈达门沟大型金(钼)矿田范围内。首次利用锆石SHRIMP U-Pb法对其定年,获得15个锆石颗粒206 Pb/238 U年龄的加权平均值(221.6±2.1)Ma(MSWD=1.6),表明岩体侵位于印支中期。岩石地球化学特征表现为高硅(SiO2质量分数为71.21%～73.67%)、富钾(K2O/Na2O为1.01～1.37)、富碱(K2O+Na2O为8.23%～9.96%)、弱过铝质(Al2O3为13.11%～14.31%),里特曼指数σ=2.43～3.52,钙碱性-碱性;富集轻稀土(LREE/HREE为17.68～14.92,(La/Yb)N为22.85～16.58)和Eu略亏损(δEu=0.95～0.93);微量元素亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr,富集K、La、Ce、Hf等元素,具有A型花岗岩特征;(87 Sr/86 Sr)i=0.705 31～0.702 29,(143 Nd/144 Nd)i=0.511 682～0.511 620,εNd(t)=-13.1～-14.3,具有壳源特点;钕两阶段模式年龄T2DM=2 061～2 160Ma,在铅构造模式图上样品投点于地幔与下地壳之间。综合分析认为其形成于同碰撞向后碰撞构造体制转换,伸展构造和幔源基性岩浆的底侵导致早期古老基底地壳部分熔融,很可能是形成沙德盖岩体的主要动力机制。华北克拉通北缘印支期构造岩浆活动及成矿作用是普遍存在的。

内蒙古大青山地区沙德盖岩体特征及成因

通过对野外地质特征、岩石学、矿物学、地球化学和同位素年代学的研究,对沙德盖岩体形成时代和形成构造环境进行了探讨。锆石U-Pb分析结果表明,206Pb/238U表面年龄统计权重平均值为198.5Ma,代表沙德盖岩体侵位时代。岩体位于印支期逆冲推覆构造的前缘挤压区,矿物学、岩石学和地球化学研究结果表明,该岩体为高钾钙碱性系列,属于造山后A型花岗岩。岩浆可能起源于由逆冲推覆构造加厚的地壳下部岩石的熔融,岩浆活动是印支运动的重要表现形式。

内蒙古沙德盖花岗岩岩浆混合作用:岩相学、矿物化学和年代学证据

华北地台北缘乌拉山地区的沙德盖钾长花岗岩体中普遍发育以二长岩为主的暗色微粒包体,包体具塑性流变特征,与寄主岩的接触界线或为截然或为渐变过渡。岩相学观察表明,包体中发育多种反映岩浆混合作用的典型组构,如石英眼斑、环斑长石、镁铁质团块、钾长石巨晶的溶蚀、磷灰石的针柱状形貌、长石中的包体带以及钙长石的"针尖"结构等。造岩矿物的电子探针分析表明,岩浆混合在沙德盖岩体的形成中起了重要作用,寄主花岗岩浆主要来自下地壳,而暗色包体岩浆则主要为地幔来源。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,沙德盖花岗岩及其暗色微粒包体的形成时代基本一致,分别为233.4±2.3Ma和229.7±1.5Ma(中三叠世),进一步佐证了该岩体是岩浆混合作用的产物。研究认为,当铁镁质岩浆与长英质岩浆混合时,早期基性岩浆的快速淬冷形成了边界清楚、具明显冷凝边且暗色矿物含量较高的包体;随着两种不同成分岩浆之间温差的减小以及组分的交换,进一步形成了颜色较浅、边界渐变过渡和无明显冷凝边的包体。

内蒙古乌拉山沙德盖花岗岩及其暗色微粒包体岩石学与地球化学研究

近年来研究证实花岗岩的成因与其中的暗色微粒包体(MME)有着密切的关系。沙德盖岩体是华北地台北缘印支期花岗岩带上的一个典型代表,为探讨该岩体的成因,本文对沙德盖花岗岩和其中暗色微粒包体开展了岩相学及地球化学研究。结果表明,暗色包体形态多样,具有塑性流变特征和典型岩浆结构,含大量针柱状磷灰石。寄主岩和包体的主量元素在Harker图解中多呈直线分布,显示岩浆混合趋势,其稀土元素和微量元素组成具有相似的配分特征,暗示包体与寄主岩发生过物质交换。花岗岩主岩和暗色包体的Nb/Ta值指示二者分别为下地壳和地幔来源。上述说明沙德盖岩体形成于碰撞后的伸展构造环境,属壳幔物质混合的产物。