内蒙古北山造山带发现额勒根蛇绿岩——红石山-百合山蛇绿岩带东延的证据

通过15万黑红山幅区调工作,在内蒙古北山造山带的额勒根地区新发现并详细填绘出一套由玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩和砂板岩构成的蛇绿构造混杂岩组合,该蛇绿混杂岩带呈NWW向带状展布,宽2.5~8 km,延伸约25 km。其中,玄武岩具富Na 2 O(3.02%~6.04%)、MgO(4.29%~5.46%)而贫K 2 O(0.03%~0.23%)、TiO 2(0.44%~0.59%),轻稀土元素球粒陨石标准化配分模式为平坦型;微量元素富集大离子亲石元素Ba、U,明显亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,兼具洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩特征。斜长花岗岩与蛇绿岩中的玄武岩具相似的岩石地球化学特征,形成于玄武质岩浆部分熔融,稀土元素配分模式显示弱负Eu异常的似平坦型曲线。在斜长花岗岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为342±4.7 Ma,推测古洋壳形成于早石炭世。结合蛇绿岩两侧不同时代火山岩构造环境的分析,认为额勒根蛇绿混杂岩为古亚洲洋向南俯冲过程中弧后扩张形成的SSZ型蛇绿岩。晚中生代一系列北东向左行走滑断裂,使红石山-百合山蛇绿岩带向北错移至额勒根一带通过。该蛇绿岩带的发现,解决了区域上红石山-百合山蛇绿岩带的东延问题,为北山乃至中亚造山带古生代构造演化提供了重要信息。

内蒙古北山造山带百合山SSZ型蛇绿岩地球化学特征、锆石U-Pb 年龄及其对古亚洲洋演化的指示

红石山-百合山蛇绿混杂岩带是北山造山带最北部的一条蛇绿混杂岩带,前人对百合山蛇绿岩的研究很少涉及。百合山蛇绿岩主要由变质橄榄岩、辉石橄榄岩、堆晶辉石岩、辉长岩、玄武岩等组成,对其中的辉长岩进行地球化学和锆石U-Pb年龄测试,以了解洋盆性质和形成时间。研究结果显示:辉长岩具有Al 2O 3、MgO含量高,P 2O 5含量低,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征,岩石初始87 Sr/86 Sr值为0.70418~0.70711,(143 Nd/144 Nd)i为0.512392~0.512568,εNd(t)值为+4.61^+7.28,反映岩浆物质来源于亏损地幔源区,形成过程受到俯冲消减流体的影响。辉长岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为344.6±1.8 Ma,岩石地球化学分析显示其属SSZ型(俯冲带型)蛇绿岩,形成于俯冲板片之上的不成熟弧后盆地环境,应为北侧雀儿山-圆包山岛弧基础上发育的早石炭世有限洋盆,代表了古亚洲洋在北山北部的分支洋盆。结合区域上广泛分布于百合山蛇绿混杂岩带南侧的晚石炭世—早二叠世白山岩浆弧特征,指示古亚洲洋在北山北部的演化至少持续到晚古生代晚期。