内蒙古北山地区阿民乌素蛇绿岩的年代学、地球化学特征及大地构造意义

内蒙古北山地区阿民乌素蛇绿岩是芨芨台子-小黄山蛇绿岩带的重要组成部分,主要由变质辉长岩和极少强蛇纹石化橄榄岩组成。变质辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄453±12 Ma,形成于晚奥陶世。强蛇纹石化橄榄岩MgO(36.90%~37.44%)、Ni(1980×10^-6~2232×10^-6)、Cr(2312×10^-6~2506×10^-6)含量高,而Al2O3(0.59%~1.41%)、TiO 2(0.01%~0.02%)和∑REE(0.85×10^-6~3.25×10^-6)含量低,具亏损地幔岩特征;变质辉长岩MgO(7.22.20%~11.66%)相对含量高;Al2O3(15.61%~18.79%)、TiO 2(0.20%~0.29%)、P2O5(0.01%)、K2O+Na2O(1.36%~2.43%)含量低,且K2O<Na2O;∑REE(12.32×10^-6~17.44×10^-6)相对较高,轻稀土弱亏损,Eu正异常明显,具向左缓倾型稀土配分模式,与N-MORB类似;富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Zr等高场强元素,具俯冲消减带(SSZ型)蛇绿岩地球化学特征。综合大地构造位置、区域地质、岩石组合及地球化学特征分析认为:阿民乌素蛇绿岩形成于弧后扩张环境,为早古生代白云山-洗肠井古亚洲洋向北俯冲,引起弧后扩张所致。

内蒙古北山地区芨芨台子-小黄山蛇绿岩构造属性及与成矿关系:来自阿民乌素地幔橄榄岩印证

阿民乌素地幔橄榄岩属芨芨台子-小黄山蛇绿岩带一部分,该构造带南北两侧地质体无明显差异,不具分界断裂的构造特征。本文对阿民乌素地幔橄榄岩与月牙山地幔橄榄岩进行岩石化学、地球化学对比分析,为芨芨台子-小黄山蛇绿岩构造属性提供新依据,并对阿民乌素蛇绿岩成矿潜力进行分析研究。笔者所在团队在地幔橄榄岩上部的辉长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄值为462.5±3.2 Ma,属中奥陶世。其上发育奥陶纪-志留纪公婆泉组岛弧拉斑玄武岩。该期地幔橄榄岩轻重稀土之比LR/HR=1.63~3.68,(La/Sm)_(N)=1.70~6.92,(Gd/Yb)_(N)=0.36~0.52,表明岩石轻稀土略富集,稀土配分曲线呈不规则“U”型,估算其为原始地幔橄榄岩经过10%~20%部分熔融的残留物。原始地幔标准化蛛网图富集高场强元素U、Zr、Hf、Yb和大离子亲石元素Rb、Sr,亏损高场强元素Nb、Ti和大离子亲石元素Ba。与月牙山地幔橄榄岩标准化蛛网图对比,最大区别在于阿民乌素地幔橄榄岩明显亏损高场强元素Ti。初步研究认为阿民乌素地幔橄榄岩属SSZ型、高压型蛇绿岩,是岛弧裂谷的产物。该橄榄岩具有形成大型铬铁矿的成矿构造背景,是寻找蛇绿岩型铬铁矿的有利部位。

内蒙古北山地区阿民乌素公婆泉组变质火山岩年代学、地球化学特征及地质意义

内蒙古北山地区阿民乌素一带公婆泉组变质火山岩主要由钠长阳起岩、斜长阳起岩和斜长阳起片岩组成。三者主量元素显示相对高钠w(Na_2O)=0.32%~2.46%,低钾w(K_2O)=0.08%~0.38%、钛w(TiO_2)=0.93%~1.03%,略富镁w(MgO)=9.61%~12.04%、钙w(CaO)=9.96%~12.53%特征。w(SiO_2)为45.48%~48.76%,A-C-FM和((al+fm)-(c+alk))-Si原岩判别图解显示其原岩为基性火山岩。Zr/Ti-Nb/Y和FeO~t/MgO-w(SiO_2)图解显示亚碱性玄武岩,拉斑玄武岩系列特征。ΣREE(31.83~40.13×10~(-6))明显高于球粒陨石值,无铕异常,稀土配分模式为平坦型;球粒陨石标准化蛛网图显示大离子亲石元素Rb, Ba, K相对富集,而高场强元素Nb, Ta, P,Zr, Ti亏损明显,显示与俯冲带有关火山岩特征。钠长阳起岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄475±2 Ma,时代为早奥陶世。资料研究表明,红柳河—牛圈子—白云山—洗肠井古亚洲洋自早奥陶世起持续向北俯冲,在公婆泉—东七一山一线形成时代跨度大的岩浆弧(O-S)。阿民乌素变质火山岩是该岩浆弧重要组成部分,是北山造山带早古生代洋陆转换的地质记录,对北山地区大地构造演化研究具有重要意义。