内蒙古苏莫查干敖包萤石矿区流纹岩锆石SHRIMP定年及地质意义

内蒙古苏-查(苏莫查干敖包)萤石矿区晚古生代火山-沉积岩分布广泛,主要岩石类型有碳泥质板岩、结晶灰岩、凝灰岩、千枚岩、英安岩和流纹岩,其中碳泥质板岩和流纹岩为苏-查特大型萤石矿床的顶和底板围岩。采用锆石SHRIMPU-Pb铅法分别对底板围岩中蚀变流纹岩和顶板围岩中未蚀变流纹岩样品进行了同位素年代测定,所获数据分别为276±10Ma和271±8Ma。蚀变和未蚀变流纹岩的形成时间均为海西晚期(早二叠世)。苏-查萤石矿区早二叠世流纹岩是华北陆台与西伯利亚板块从碰撞挤压到松弛张裂转折期,酸性岩浆喷发活动的产物,其成岩物质来自壳、幔混合源。早二叠世流纹岩的出现不仅标志着苏-查到西里庙地区海西期构造-岩浆活动的终结,同时也为苏-查特大型萤石矿床的成矿作用提供了动力、热力和物质来源。早二叠世流纹岩成岩时代的厘定不仅为阐明华北陆台北缘西段构造演化历史提供了科学依据,而且对于查明流纹岩的原岩性质和圈定新的萤石矿床找矿靶区也具有重要意义。

苏-查萤石矿区钾长花岗岩锆石SHRIMP年龄及其地质意义

内蒙古苏-查萤石矿区是全球范围内最大的单一萤石矿区。萤石矿体大多呈似层状和透镜体状在下二叠统火山-沉积岩地层内产出,并且与显生宙花岗岩类侵入岩体具有密切时空分布关系,其中部分矿体直接出现在敖包吐花岗岩株中。本次研究主要对敖包吐岩株钾长花岗岩进行了锆石SHRIMP铀-铅同位素年龄测定,所获同位素年龄值为(138±4)Ma,MSWD值为2.3,属中生代燕山期。根据上述同位素年代学数值,同时结合其他地质与地球化学证据,可以推测,中生代时期,受古板块内部构造应力调整作用影响,苏-查萤石矿区及东西两侧曾发生过强烈构造-岩浆活动,并且形成有敖包吐花岗岩株及相关的萤石矿床。中生代燕山期花岗岩类岩浆活动不仅为萤石矿床的形成提供了物质、动力和热力来源,而且是成矿流体对流循环的"发动机"。对比分析结果表明,敖包吐岩体的形成时间与华北陆台中东段许多含矿花岗岩体的成岩时代大体相似,它们很可能是地壳演化特定阶段混源(壳、幔源)岩浆活动的产物。