内蒙古东乌旗地区崇根山岩块超基性岩地球化学特征

崇根山岩块是贺根山蛇绿岩带内超基性岩出露面积最大的岩块，岩性主要以二辉橄榄岩为主，方辉橄榄岩次之以及少量纯橄岩透镜体或团块。岩石学和地球化学特征表明这套超基性岩属于位于蛇绿岩套中下部的地幔橄榄岩序列，其二辉橄榄岩和方辉橄榄岩具有富A1的特征，分异指数很低（DI=0.1~2.79),而固结指数很高（SI=79.9-89.62),代表了原始地幔的残余。稀土元素表现为LREE弱亏损的特征，与阿尔卑斯型辉橄岩相似；纯橄岩稀土含量仅为球粒陨石的1/10,具有“U”型稀土元素分布模式，与阿尔卑斯橄榄岩和SSZ型蛇绿岩地幔橄榄岩相似。崇根山大面积出露的二辉橄榄岩可能代表了洋盆扩张早期的地幔橄榄岩的残余。整体上富Si.贫Ti的现象暗示了后期消减作用对地幔橄榄岩地球化学结构的影响。

内蒙古崇根山蛇绿岩前弧玄武岩的发现及其地质意义

内蒙古崇根山SSZ型蛇绿岩位于兴蒙造山带北部的二连浩特-贺根山蛇绿岩带,为贺根山蛇绿岩中出露面积最大、岩性出露最为齐全的蛇绿岩块,主要组成端元为橄榄岩,少量堆晶辉长岩和拉斑玄武岩片。研究表明,该玄武岩为一套前弧玄武岩,岩性为低钾拉斑玄武岩。岩石w(SiO_2)为48.58%～51.23%,含较低的TiO_2(1.63%～2.08%),富Na_2O (3.13%～4.73%)而贫K_2O(0.05%～0.20%),Na_2O/K_2O为23.7～79.0;岩石具有亏损型稀土元素配分模式,类似N-MORB,微量元素富集Rb、Ba、U、Ta、Hf,亏损Th、Nb、Sr,元素质量分数普遍略高于N-MORB,与弧拉斑玄武岩相似。地球化学特征上兼具洋中脊与岛弧双重特点,且更偏向洋中脊,与马里亚纳前弧玄武岩(FAB)相一致。综合分析前人对于崇根山蛇绿岩块及区域蛇绿岩同位素年代学研究成果表明,二连浩特-贺根山蛇绿岩带在早石炭世存在前弧玄武岩,说明二连浩特-贺根山洋盆在早石炭世发生了洋内初始俯冲和洋陆转化岩浆作用。

内蒙古崇根山蛇绿岩中铬铁矿特征及其构造意义

为探讨内蒙古贺根山蛇绿岩形成时的物化条件和大地构造环境,选取崇根山蛇绿岩块中未蚀变副矿物铬铁矿进行矿物学和矿物地球化学分析。结果表明:铬铁矿成分均一,不发育环带结构;铬铁矿中的Cr2O3质量分数为38.86%~39.12%,Al2O3质量分数为26.56%~26.92%,TFeO质量分数为17.37%~17.50%,Cr#为49.34~49.58,Mg#为68.82~69.73,Yfe为6.62~6.97,Fe2+#为30.27~31.18,为富镁铝铬铁矿,其寄主岩石为蛇绿岩;铬铁矿结晶平均温度为1 396.88℃,平均压力为3.35 GPa,推断其形成深度约为103.72 km;相对于FMQ(fayalite magnetite quartz)缓冲剂的地幔氧逸度为FMQ+1.41~FMQ+1.45 lg单位(平均值为FMQ+1.43 lg单位);地幔熔融程度为20.93%~20.95%(平均值为20.94%)。推测崇根山铬铁矿原岩橄榄岩单元源区为石榴石二辉橄榄岩,形成于亏损地幔。崇根山蛇绿岩为消减带型蛇绿岩,可能产自俯冲带环境中的洋内弧后盆地环境。

内蒙古崇根山地区超基性岩岩石地球化学特征及构造环境分析

针对出露在二连浩特-贺根山缝合带东段的崇根山超基性岩进行了野外地质调查、岩石学和岩石地球化学方面的分析研究,结果显示:崇根山超基性岩已发生了强烈蛇纹石化,基本已经蚀变成蛇纹岩;主量元素表现出高Mg(w(MgO)=36.00%~38.25%)、高Cr(w(Cr2O3)=0.17%~0.46%)、高Ni(w(NiO)=0.21%~0.24%)、低Si(w(SiO2)=39.79%~42.35%)、贫Al(w(Al2O3)=1.04%~1.96%)、低Fe(w(FeOT)=6.79%~9.47%)的特征,其Mg#值为90.05~93.04,m/f值为8.72~11.60,属典型的镁质超基性岩,原岩可能为方辉橄榄岩;稀土元素总量很低,w(∑REE)为1.28×10^-6~2.94×10^-6,稀土元素配分模式为轻稀土元素微弱富集的近平坦型,其(La/Yb)N为2.25~5.95,具一定程度的负Eu异常(δEu=0.35~1.16)和负Ce异常(δCe=0.48~0.68);微量元素富集Ba,U,Ta,亏损Nb,Ti。崇根山超基性岩属变质橄榄岩,是SSZ型蛇绿岩的底部组成单元,为原始地幔经5%~15%部分熔融形成的亏损地幔岩,形成于俯冲带环境中的洋内弧后盆地环境。