内蒙古科尔沁右翼前旗地区黑云母二长花岗岩的岩石地球化学、年代学特征及其地质意义

兴蒙造山带的构造格局、分布规律和演化过程十分复杂,特别是古亚洲洋“剪刀式”闭合的最后时限及随后的陆陆碰撞过程仍未达成统一共识。文中研究区位于兴蒙造山带东段,大地构造位置夹持于贺根山—黑河断裂带和索伦—西拉木伦—长春断裂带之间,为研究中亚造山带东段的地质演化提供重要窗口。内蒙古科尔沁右翼前旗黑云母二长花岗岩岩体呈岩株状产出,长轴约400 m,短轴150~250 m,长轴呈NE向展布,北侧侵入大石寨组,南部与林西组呈断层接触关系。岩石为中细粒花岗结构,块状构造,主要由钾长石(40%)、斜长石(25%)、石英(20%)和黑云母(14%)及少量的绿泥石(1%)等组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果为(221.1±2.1)Ma,表明黑云母二长花岗岩形成于晚三叠世。岩石地球化学表现为高SiO2(68.46%~70.38%),高K2O+Na2O(9.02%~9.39%),低P2O5(0.09%~0.17%),低MgO(0.60%~0.80%),低TiO2(0.54%~0.58%),中等K2O/Na2O(0.90~1.54),轻重稀土元素分馏明显,轻稀土相对富集(∑LREE含量为(163.55~226.55)×10^-6),重稀土相对亏损(∑HREE含量为(11.96~21.67)×10^-6),明显富集大离子亲石元素Rb、Th、Ba和K,亏损高场强元素Nb、Zr和Hf,表现出过铝质高钾钙碱性I型花岗岩特征,同时与华北陆块北缘二叠纪末—三叠纪岩浆岩形成于后碰撞/后造山的构造环境相符。综合前人研究成果和区域地质资料,推断内蒙古科尔沁右翼前旗地区黑云母二长花岗岩形成于岩石圈拆沉及软流圈上涌的环境中。