大兴安岭中段塔尔气地区早白垩世花岗岩成因及形成构造环境

通过大兴安岭中段塔尔气地区三道桥和桑多尔岩体全岩地球化学、年代学和锆石Lu-Hf同位素资料,探讨了其形成时代、岩石成因、源区性质等方面问题。三道桥和桑多尔岩体分别由正长花岗岩和二长花岗岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明三道桥和桑多尔岩体均形成于早白垩世,其年龄分别为143 Ma和141 Ma。岩石地球化学分析结果显示,三道桥和桑多尔岩体均为高钾钙碱性的I型花岗岩,具有相似的岩浆源区。上述两岩体的锆石ε_（Hf）（t）值为正值（分别为4.9~9.3和2.1~8.1）,具较年轻的二阶段Hf模式年龄（t_（DM2）=598~882 Ma,676~1 062 Ma）,暗示其源于新元古代—显生宙期间新增生地壳物质的部分熔融。结合区域研究资料,认为三道桥和桑多尔岩体的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展密切相关。

大兴安岭中段塔尔气地区流纹岩年龄、地球化学特征及其地质意义

塔尔气地区位于大兴安岭主脊中段,晚中生代广泛发育一套玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应火山碎屑岩的岩石组合。以流纹岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、岩石地球化学研究。测年结果显示,流纹岩形成于132±2Ma（MSWD=1.5,2σ）,属早白垩世中期。岩石地球化学特征表明,流纹岩属于典型的弱过铝质高钾钙碱系列岩石,具有高硅（71.6%~77%）、富碱（Na_2O＋K_2O=7.94%~9.64%）且富钾（K_2O=4.5%~5.46%）的特征;轻、重稀土元素分馏明显,具中等Eu负异常（δEu=0.22~0.7）,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,相对富Th、U、Zr、Hf,富集大离子亲石元素K、Rb,相对贫Ba、Sr,显示A型流纹岩特征。岩浆源区与硬质砂岩相似,具有较高的锆饱和温度,可能为地壳部分熔融的产物,形成于后碰撞伸展的大地构造环境。

大兴安岭中部塔尔气中侏罗世碰撞后花岗质岩石的确定及地质意义

大兴安岭地区以发育巨量显生宙花岗岩为特征,而且通过对这些花岗质岩浆作用的期次、特征以及成因进行研究对于探讨中国东北地区构造-岩浆演化历史具有重要意义。本文通过对大兴安岭中部塔尔气杂岩体进行锆石U-Pb年代学、全岩主量元素和微量元素以及锆石Hf同位素组成分析,确定这些花岗质岩石的形成时代、成因以及构造背景。塔尔气杂岩体是早石炭世、中侏罗世和早白垩世三期岩浆作用的产物,且中侏罗世花岗质岩石是塔尔气杂岩体的主体,其主要岩石类型为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。这些花岗质岩石的锆石均呈自形-半自形,具有典型的震荡生长环带和高Th/U(0.35~2.02)比值,表明其为岩浆成因锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果显示中侏罗世花岗质岩石主要形成于173~166Ma。它们的Si O2含量为70.54%~77.96%,Na2O/K2O比值为0.86~1.28,Al2O3含量为11.67%~14.83%,Ti O2含量为0.07%~0.60%,具有较低的Mg O含量(0.02%~0.74%),A/CNK值介于0.9~1.1,表明这些花岗质岩石属于高钾钙碱性I型花岗岩,具有准铝质-弱过铝质特征。塔尔气中侏罗世花岗质岩石富集Rb、Th、U、Zr和轻稀土元素,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Ti和重稀土元素,且具有中等到强烈的铕负异常。此外,它们的锆石176Hf/177Hf值为0.282874~0.282985,εHf(t)值为+7.01^+10.9,二阶段模式年龄为768~516Ma。上述地球化学特征暗示其原始岩浆源于新元古代-显生宙期间新增生陆壳物质的部分熔融,源区残留相主要为斜长石和角闪石,并在岩浆演化过程中经历了斜长石和钾长石等矿物的分离结晶作用。结合前人研究成果,认为研究区中侏罗世花岗质岩石形成于碰撞后伸展环境,可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈拆沉作用有关。

内蒙古塔尔气地区构造特征研究

笔者在1∶5万区域地质调查的基础上,对塔尔气地区发育的构造形迹进行了较为详细的研究。结果表明:塔尔气地区可划分五个构造层,分别是兴凯期构造层、早加里东期构造层、海西期构造层、燕山期构造层和喜山期构造层。根据构造形迹中面状构造、线状构造及组合特征以及其所显示的动力学标志,对各构造层的局部应力场进行了恢复。其中,兴凯期早期为NE—SW挤压(左行)剪切作用,后期为近SN向挤压;早加里东期应力作用方式应为NW—SE向挤压为主;海西期主要为近SN向挤压作用;燕山期同样为近SN向挤压作用;而喜山期则表现为大规模的差异性升降运动。

大兴安岭中南段塔尔气地区满克头鄂博组火山岩地球化学特征及地质意义

塔尔气地区满克头鄂博组火山岩主要为流纹岩、流纹质凝灰熔岩和流纹质晶屑凝灰岩,主量元素分析结果表明该火山岩具有准铝—弱过铝质(Al_2O_3=11.55%~14.76%,A/CNK=1.01~1.35)、富碱(Na_2O+K_2O=4.56%~8.79%)、贫钙镁的岩石化学特点.稀土元素分析结果表明火山岩ΣREE含量较高(平均为168.69×10^(-6)),稀土元素配分模式图均呈右倾型,LREE为轻度富集型,HREE分布相对较为平坦,铕负异常明显(δEu=0.29~0.72),岩石Rb/Sr=0.3~11.4,微量元素明显富集LILE(Rb、Ba、K)而亏损HFSE(Nb、Ta、Ti).结合地球化学特征及前人研究资料,认为塔尔气地区满克头鄂博组火山岩具有壳源岩浆的典型特征,岩浆源区有斜长石残留或岩浆经历了斜长石的分离结晶作用;满克头鄂博组火山岩属于A型火山岩,可能是蒙古-鄂霍次克洋闭合后的岩石圈伸展体制下的产物.