内蒙古梅劳特乌拉蛇绿岩中埃达克岩的发现及其演化模式

本文报道在内蒙古西乌旗梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩中新发现的早二叠世洋内弧呼和德埃达克岩。该埃达克岩位于贺根山缝合带内,侵位于晚石炭世梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩带之中,岩性为细粒-中粒花岗闪长岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,呼和德埃达克岩的侵位年龄为294.7±1.7Ma,其形成时代为早二叠世。呼和德埃达克岩属于低钾拉斑系列与中钾钙碱性系列的过渡型岩石,SiO_2为64.93%~69.50%,MgO为0.80%~1.48%,Al_2O_3为15.72%~19.11%,Na2O/K2O为3.01~8.60;Sr为368×10~(-6)~700.40×10~(-6),Yb为0.95×10~(-6)~1.76×10~(-6),Y为5.26×10~(-6)~9.27×10~(-6);相对富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和Sr等,亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Zr、Ti和P等;稀土元素总量较低(32.68×10~(-6)~66.69×10~(-6)),轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N为3.31~5.10,无明显的Eu负异常,显示了典型埃达克岩的地球化学特征。呼和德埃达克岩与梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩,构成梅劳特洋内弧初始俯冲作用较为完整连续的蛇纹石化方辉橄榄岩、层状-块状辉长岩、枕状拉斑玄武岩、玻安岩、富Nb玄武岩和高镁或镁安山岩等岩石组合序列。岩石学和地球化学特征表明,呼和德埃达克岩形成于洋内弧环境,为洋内弧初始俯冲作用早期的深成岩。这标志着古亚洲洋贺根山缝合带洋壳初始俯冲发生于早二叠世。根据晚石炭世-早二叠世梅劳特乌拉洋内弧的主要特征和识别标志,初步建立了晚石炭世-早二叠世梅劳特乌拉洋内弧初始俯冲系统形成演化模式。     

内蒙古乌兰沟埃达克岩锆石U-Pb年龄及构造环境

内蒙古中部贺根山缝合带的梅劳特乌拉蛇绿岩中,新发现乌兰沟埃达克岩,岩性为花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石UPb测年结果表明,乌兰沟埃达克岩的侵位年龄为279.3±1.4Ma,其形成时代为早二叠世。乌兰沟埃达克岩SiO_2含量为65.92%~69.65%,MgO为1.34%~2.16%,Al_2O_3为15.30%~17.33%,Na_2O/K_2O值为3.95~14.09,Sr=359.60×10~(-6)~734.00×10~(-6),Yb=0.83×10~(-6)~2.02×10~(-6),Y=6.65×10~(-6)~12.84×10~(-6);富集K、Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素;稀土元素总量为32.18×10~(-6)~65.41×10~(-6),明显较低,轻、重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N值为2.84~7.56,无明显Eu异常,显示出高硅埃达克岩(HSA)的地球化学特征。该埃达克岩具有岛弧型岩浆岩特征,形成于俯冲带岛弧环境,可能为洋内俯冲洋壳+俯冲深积物部分熔融并与上覆地幔楔橄榄岩反应成因。根据乌兰沟埃达克岩与梅劳特乌拉蛇绿岩的时空分布与演化特征,贺根山缝合带在早二叠世可能存在洋内俯冲作用。     

古亚洲洋晚石炭世俯冲作用:梅劳特乌拉蛇绿岩中扎嘎音高镁安山岩证据

内蒙古贺根山缝合带梅劳特乌拉SSZ(Supra Subduction Zone)型蛇绿岩中新发现扎嘎音晚石炭世高镁安山岩,岩性为玄武安山岩和安山岩。扎嘎音玄武安山岩—安山岩MgO(4.33%～9.82%)、Mg~#值(57～72)和SiO_2含量(55.34%～64.12%)较高;而TiO_2(0.30%～0.60%)、K_2O(0.06%～0.73%)、Al_2O_3(12.18%～17.32%)含量和FeO~T/MgO值(0.70～1.34)较低,Na_2O/K_2O值(2.23～40.88)较高。稀土元素总量较低(14.29×10~(-6)～60.20×10~(-6)),稀土配分曲线总体为略显右倾的平坦型,(La/Yb)_N为0.57～2.58,无明显Eu异常。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U和Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P等,具有较低的Ti/V值。该玄武安山岩—安山岩具有高镁安山岩的地球化学特征,与日本西南Setouchi岛弧火山岩带的sanukite(有人音译为"赞岐岩")相类似,可能为俯冲洋壳+俯冲深积物的脱水流体与俯冲沉积物部分熔融形成的硅质熔体与上覆地幔楔橄榄岩平衡反应成因。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,扎嘎音玄武安山岩的成岩年龄为315.0±2.3 Ma,反映了晚石炭世高镁安山岩浆作用事件。扎嘎音玄武安山岩—安山岩为晚石炭世形成于洋壳俯冲弧前环境的高镁安山岩组合,为古亚洲洋晚石炭世洋内俯冲作用提供了证据。结合贺根山缝合带的壳幔电性结构特征和晚古生代蛇绿岩—岛弧岩浆岩时空分布与演化关系,提出了扎嘎音高镁安山岩的古亚洲洋晚石炭世洋内俯冲模式。     

内蒙古查干拜兴晚石炭世埃达克岩的成因及其洋内俯冲作用的约束

由于缺少可靠的埃达克岩石的发现和系统研究,内蒙古索伦地区有无洋内初始弧火成岩组合和洋内俯冲作用尚不清楚,制约了古亚洲洋东段古生代古大洋俯冲消亡过程的进一步认识.本文报道在内蒙古苏尼特右旗蛇绿混杂岩带中新发现的晚石炭世埃达克岩,岩性为英云闪长岩.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示,查干拜兴埃达克岩的形成时间为322.3±5.2 Ma,时代为晚石炭世.该埃达克岩属于低钾拉斑系列-中钾钙碱性系列岩石,SiO2含量为65.57％～67.89％,Al2O3为15.48％～16.55％,MgO为0.76％～1.63％,Na2O/K2O为2.39～18.09,Sr为371×10-6～486×10-6,Yb为0.60×10-6～1.76×10-6,Y为4.87×10-6～7.82×10-6.相对富集大离子亲石元素K、Rb和Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti和P,稀土元素总量(∑REE)较低(22.83×10-6～80.63×10-6),贫重稀土元素,无明显的Eu异常,显示了典型埃达克岩的地球化学特征.查干拜兴埃达克岩具有岛弧型岩浆岩特征,形成于俯冲带岛弧环境,可能为俯冲洋壳部分熔融而形成的埃达克质熔体,经俯冲带上升过程中与地幔楔橄榄岩发生相互作用而形成.根据查干拜兴埃达克岩与区域石炭纪蛇绿岩的时空分布与演化特征,表明古亚洲洋东段索伦缝合带在晚石炭世存在洋内俯冲作用.     

内蒙古西乌旗晚石炭世马尼塔埃达克岩的发现及其对古亚洲洋东段洋内俯冲的约束

在内蒙古西乌旗迪彦庙SSZ型蛇绿岩北部新发现一套晚石炭世马尼塔埃达克岩。该埃达克岩位于兴蒙造山带东段贺根山缝合带内岩性为花岗闪长岩和斜长花岗岩。马尼塔埃达克岩SiO2含量为61.91%-75.16%,Al2O3含量为13.54%~17.42%MgO含量为0.33%~2.49%,富钠贫钾(Na2O=4.58%~5.48%,K2O=0.40%~2.08%,Na2O/K2O=2.35~12.96)属于低钾拉斑系列和钙碱性系列岩石;富Sr贫Y(Sr=309.55×10^-6~433.99×10^-6,Y=3.74×10^-6~14.66×10^-6)相对富集大离子亲石元素(LILE) K、Rb、Sr等,亏损高场强元素(HFSE) Nb、Ta、Zr、Ti、P等;稀土元素总量偏低(35.79×10^-6~70.10×10^-6),轻、重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N值为1.59~10.11,无明显Eu异常(δEu=0.91~1.51),Yb含量为0.60×10^-6~1.86×10^-6,符合典型埃达克岩的地球化学特征。新获得的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为315.76±0.94 Ma表明马尼塔埃达克岩的形成时代为晚石炭世。马尼塔埃达克岩与迪彦庙SSZ型蛇绿岩、前弧玄武岩、白音呼舒奥长花岗岩等组成洋内俯冲岩石组合,表明古亚洲洋东段在晚石炭世并未关闭,处于洋内俯冲消减过程。     

内蒙古梅劳特乌拉蛇绿岩中早二叠世高镁闪长岩的发现及洋内俯冲作用

内蒙古梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩中,新发现了早二叠世巴嘎哈尔高镁闪长岩。该闪长岩位于贺根山缝合带内。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,巴嘎哈尔闪长岩的侵位年龄为(282±2)Ma,其形成时代为早二叠世。该岩石高镁,MgO含量5.00%~10.94%,Mg#值54~74;SiO_2含量53.52%~58.64%,Al_2O_3含量13.48%~14.98%,Na_2O含量1.36%~3.59%;贫钾,K_2O含量0.48%~1.61%;贫TiO_2(0.28%~0.76%)和P_2O_5(0.080%~0.160%);富Cr(75.00×10~(-6)~555.90×10~(-6))和Ni(26.20×10~(-6)~228.40×10~(-6));富集K、Rb和Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti和P等高场强元素;稀土元素总量较低(25.16×10~(-6)~83.57×10~(-6)),稀土曲线为略右倾的平坦型。该岩石具有高镁闪长岩的地球化学特征,与赞岐岩相类似,属于俯冲带岛弧型岩浆岩。结合其与梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩中玻安岩和埃达克岩的岩石组合时空分布特征,表明古亚洲洋贺根山洋盆在早二叠世可能仍然处于大洋俯冲消减状态。该高镁闪长岩可能为俯冲洋壳+俯冲深积物来源的硅质熔体交代上覆地幔楔使其部分熔融的产物。     

贺根山缝合带晚石炭世TTG岩浆事件:奥长花岗岩锆石U-Pb年龄和地球化学制约

本文以贺根山缝合带呼都格奥长花岗岩体为研究对象,通过野外地质调查和岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学研究,讨论岩石成因、构造环境、TTG岩浆事件及古亚洲洋俯冲消亡过程。岩石地球化学研究表明,呼都格岩体富硅(SiO₂=66.27%~71.59%)、高铝(Al₂O₃=15.23%~15.94%)、富钠(Na₂O=4.13%~6.59%)、低钾(K₂O=1.72%~2.53%),相对高锶(Sr=196.60×10^-6~465.40×10^-6)、低钇(Y=5.70×10^-6~12.63×10^-6),富集Ba、Sr等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素和HREE,无明显Eu异常。岩石学和岩石地球化学特征表明,呼都格岩体属于以奥长花岗岩为主的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩TTG岩石组合。这套TTG组合除Sr、Mg、Ni和Cr含量相对较低之外,与高Si埃达克岩的地球化学特征相类似,形成于大洋俯冲带岛弧环境,可能为俯冲洋壳脱水熔融成因。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年获得两组年龄为306.3±1.9Ma和315.5±1.9Ma,表明该岩体侵位于晚石炭世,反映了贺根山缝合带晚石炭世大洋俯冲带TTG岩浆事件。结合其与梅劳特乌拉-高力罕蛇绿岩-TTG岩带前弧玄武岩、高镁安山岩/高镁闪长岩、埃达克岩、TTG、富铌弧玄武岩/辉长岩的岩石构造组合,认为古亚洲洋二连-贺根山洋盆在晚石炭世可能处于洋壳俯冲消减、TTG岩浆活动和新生陆壳生长洋陆转换过程中。     

内蒙古苏尼特左旗巴音乌拉二叠纪埃达克质花岗闪长岩类地球化学特征及其地质意义

内蒙古苏尼特左旗巴音乌拉二叠纪花岗闪长岩、石英闪长岩分布于二连-贺根山蛇绿岩带的北侧,1∶20万区域地质调查将其归于华力西晚期侵入体(γδ4(3)).经研究,该岩体具高铝(Al2O3=13.69%～16.48%)、富钠(Na2O＝3.53%～4.58%)、贫钾(K2O＝2.12%～4.10%)、高锶(Sr＝425.1×10-6～645.2×10-6)的特点,SiO2=62.13%～72.87%,Y＜18×10-6(7.23×10-6～14.29×10-6),δEu＝0.71～0.83,轻重稀土元素分馏强烈,稀土元素配分曲线为右倾斜型,铕异常不明显,为典型的埃达克质岩.在微量元素原始地幔标准化蛛网图中具明显Sr高峰和Nb低谷,有与埃达克岩一致的曲线,与岛弧安山岩-英安岩-流纹岩及大陆弧安山岩-英安岩-流纹岩有明显差异.花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为256.1±0.9 Ma,为早二叠世岩浆活动的产物.Mg#值很高(＞50),表明晚古生代洋壳向北俯冲时在75～85 km深度(角闪岩相与榴辉岩相过渡相)发生部分熔融形成埃达克质熔体,侵入地壳形成埃达克岩.     

新疆西准噶尔萨吾尔地区早石炭世埃达克岩地球化学特征、岩石成因及其意义

新疆西准噶尔萨吾尔地区阿克塔木组(新建)为一套中性火山熔岩、火山碎屑岩夹少量酸性火山熔岩建造。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为337.9±0.77Ma,属早石炭世。安山岩地球化学特征表现为高Si O2(53.42%～64.74%)、A12O3(16.05%～19.23%),富Na2O(4.05%～8.13%)贫K2O(0.36%～3.65%),富Sr(448.1×10-6～1507×10-6),低Yb(0.94×10-6～1.79×10-6)、Y(8.48×10-6～16.92×10-6),高Sr/Y比值(36.6～89.0),富集LREE,亏损HREE,弱Eu正异常,明显的Nb、Ta、Ti负异常,具有典型的埃达克岩特征,为玄武质洋壳在石榴角闪岩相高度部分熔融的产物。阿克塔木组火山岩形成于与洋内俯冲有关的岛弧环境,为早石炭世额尔齐斯-斋桑洋南向俯冲的岩浆记录。俯冲板片边缘受到来自板片窗的高温软流圈物质加热,部分熔融形成的埃达克质熔体与地幔橄榄岩发生熔体-岩石反应,从而形成埃达克岩+富Nb玄武岩组合,同时发生与之相关的Cu-Au成矿作用。阿克塔木组早石炭世埃达克岩的发现,为西准噶尔地区晚古生代岩浆活动、构造演化和金属成矿等研究提供了可靠的依据。     

贺根山缝合带白音呼舒奥长花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

本文以出露于贺根山缝合带梅劳特乌拉蛇绿岩北侧的白音呼舒奥长花岗岩体为研究对象,通过野外地质调查和岩石学、地球化学、锆石LA- ICP- MS U- Pb年代学研究,探讨其成因、构造环境及二连—贺根山洋俯冲消亡过程。岩石地球化学研究表明,白音呼舒岩体富硅（SiO2=66. 50%~73. 04%）、高铝（Al2O3=15. 11%~16. 75%）、富钠（Na2O=3. 50%~6. 16%）、低钾（K2O=1. 46%~2. 38%）,相对高锶（Sr=167. 0×10-6~441. 0×10-6）、低钇（Y=5. 30×10-6~9. 51×10-6）,富集Ba、Sr等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素和HREE,无明显Eu异常。岩石学和岩石地球化学特征表明,白音呼舒侵入岩体属于英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(Tonalite—Trondhjemite—Granodiorite,TTG)岩系,与高Si 高锶低钇中酸性岩（Adakite,埃达克岩）类似,形成于大洋俯冲带岛弧环境,为俯冲洋壳脱水熔融的产物。锆石LA- ICP- MS U- Pb测年表明,白音呼舒奥长花岗岩体的形成年龄为309. 2 ±1. 6 Ma,表明该岩体侵位于晚石炭世,反映了贺根山缝合带晚石炭世大洋俯冲带TTG岩浆作用事件。结合二连—贺根山缝合带石炭纪蛇绿岩、石炭纪—二叠纪岛弧型岩浆岩和中生代后造山A型岩浆岩的时空分布与演化关系,表明古亚洲洋二连—贺根山洋盆在晚石炭世并未关闭,而是处于大洋俯冲消减和陆壳增生过程中。     

青海省布青山早古生代末期埃达克岩的发现及其构造意义

在青藏高原北部阿尼玛卿蛇绿岩带布青山段首次发现了埃达克岩,它们多呈不规则岩脉状侵入于布青山地区北部早古生代蛇绿混杂岩中。其岩性为花岗-英云闪长岩,主矿物有斜长石、石英、黑云母、角闪石、少量钾长石和辉石;副矿物有榍石、磷灰石、锆石和磁铁矿等。属钙碱系列,具典型(Ⅰ类、O型、HSA)埃达克岩的地球化学特征,表现为:高SiO_2(63. 65%～71.59%),高Al_2O_3(14.81%～16.11%),高Na_2O(4.68%～5.33%)和Na_2O/K_2O(1.48～3.08,平均2.39),高Sr (444.08×10~(-6)～560.41×10~(-6))和Sr/Y(50.8～105.3),HREE强烈亏损,低Yb(0.38×10~(-6)～0.74×10~(-6)),高La/Yb(44.93～90.97),弱负Eu异常(δEu=0.74～0.90),富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),Ba、Pb正异常而Nb、P负异常。获得布青山埃达克岩的锆石TIMS U-Pb年龄为402±24Ma。布青山埃达克岩熔体来自俯冲的昆祁秦洋壳(含海洋沉积物)在石榴石角闪岩相条件下部分熔融,主要残留相为石榴石(±角闪石)。布青山埃达克岩的发现指示早古生代末期洋壳(昆祁秦多岛洋的一部分)俯冲作用的存在,俯冲方向朝北(现在方位),此前,俯冲带发生长时间的向洋迁移,早古生代末期俯冲带已后退到阿尼玛卿蛇绿混杂岩带以南;暗示典型埃达克岩也可以形成于洋壳俯冲晚期;提示阿尼玛卿蛇绿岩带可能有与典型埃达克岩有关的Au、Ag、Cu、Mo等热液和斑岩矿床。     

北山造山带早泥盆世埃达克岩的发现及地质意义

北山造山带位于中亚巨型造山带南缘,是剖析中亚造山带南缘增生构造过程的关键地区之一,古亚洲洋闭合时间存在较大争议,聚焦于泥盆纪古亚洲洋仍在俯冲还是已经闭合。作者在北山造山带南缘黑山头一带首次识别出具典型埃达克岩特征的中酸性侵入体,对其进行了岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。黑山头岩体中花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为407.7±1.6 Ma,形成于早泥盆世。地球化学数据表明,黑山头岩体为过铝质,属钙碱性系列,具典型埃达克岩特征:高硅(SiO_2=60.85%～67.81%)、高铝(Al_2O_3=15.59%～16.98%)、低镁(MgO=0.55%～1.53%,Mg~#=0.36～0.46)、富钠贫钾(Na_2O=2.65%～3.54%,K_2O=1.09%～3.16%,Na_2O/K_2O=0.96～2.44)、高Sr(Sr=253×10~(-6)～487×10~(-6))、低Y和Yb(Y=5.65×10~(-6)～16.70×10~(-6),Yb=0.37×10~(-6)～0.96×10~(-6))、高Sr/Y值(25.75～73.58);轻稀土元素富集,轻重稀土元素分馏明显,样品不具明显的Eu异常(0.66～1.31,平均0.92);微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P。地球化学特征显示其为俯冲洋壳部分熔融形成的埃达克岩,残留相为石榴子石+金红石。结合前人研究认识,认为柳园洋(古亚洲洋)具有自西向东呈"剪刀式"闭合的特征,柳园洋(古亚洲洋)在早泥盆世仍处于俯冲碰撞阶段,早石炭世是北山地区古生代洋盆闭合时限上限。     

甘肃北山牛圈子地区志留纪骆驼圈西岩体的岩石成因及构造意义

北山牛圈子地区的骆驼圈西埃达克岩为过铝质钙碱性岩浆系列,具有高的SiO_2(57.94%)、Al_2O_3(16.66%)和低的MgO(4.32%)含量,较高的Na_2O/K_2O比值(3.13),显示富钠的特征;而在微量元素上,高Sr(589×10~(-6)~1170×10~(-6)),低Y(4.60×10~(-6)~13.90×10~(-6))和Yb(0.43×10~(-6)~1.32×10~(-6));轻重稀土分异明显(La/Dy)N=4.60~13.87、(La/Yb)N=7.17~20.58,Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.85~1.32);富集轻稀土和大离子亲石元素,而亏损高场强元素Nb,Ta,Ti和重稀土HREE,与世界上典型的俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩特征相似。结合区域上埃达克岩的研究成果和岀露的构造位置,以及与牛圈子蛇绿岩的关系,认为骆驼圈西埃达克岩是志留纪(U-Pb年龄为428.9 Ma)时期热的洋壳向公婆泉—东七一山早古生代活动陆缘带俯冲过程中部分熔融的产物。对该岩体的研究,为进一步研究北山造山带早古生代北山洋盆闭合和晚古生代北山洋盆重新裂开提供新的依据。     

内蒙古西乌旗梅劳特乌拉蛇绿岩的识别

新识别出的内蒙古西乌旗梅劳特乌拉蛇绿岩位于中朝板块与西伯利亚板块之间的兴蒙造山带北部,从空间展布看,为二连浩特-贺根山蛇绿岩带的东延部分,通过对梅劳特乌拉蛇绿岩进行详细的野外地质调查和岩石学、地球化学、年代学的研究,发现梅劳特乌拉蛇绿岩带呈ENE-NE向展布,宽约6~11km,延伸约24km,蛇绿岩各单元出露较齐全,岩性主要为蛇纹石化方辉辉橄岩、层状-块状辉长岩、辉绿岩脉(墙)、枕状玄武岩、辉斑玄武岩、及硅质岩。蛇纹石化方辉辉橄岩具有低SiO 2、高MgO,稀土配分模式显示宽缓的U型,具SSZ(supra-subduction zone)型蛇绿岩的地幔橄榄岩特征。枕状玄武岩和辉绿岩脉(墙)具低K2O(平均0.82%)和TiO2(0.8%~1.2%)的特征,球粒陨石标准化显示LREE弱亏损的平坦型;微量元素MORB标准化蛛网图显示:枕状玄武岩和辉绿岩脉(墙)的大离子亲石元素Sr、K、Rb和Ba含量明显富集,而高场强元素Nb、Th、Ta、Zr、Ti明显亏损,为典型的SSZ构造背景成因的熔岩特征。获得块状辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为308.5±2.2Ma,据此确定梅劳特乌拉蛇绿岩形成于晚石炭世,为约束兴蒙造山带的构造演化提供了新佐证。     

大兴安岭扎兰屯地区晚古生代格根敖包组埃达克岩的发现及地质意义

大兴安岭中段扎兰屯地区晚古生代埃达克岩主要岩石类型为安山岩、粗面安山岩、英安岩和粗面英安岩,取得一个安山岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(316.9±2.4)Ma,代表火山岩喷发的年龄.岩石具有较高Si(Si O2=54.97%~63.80%),富碱并相对略富Na(Na2O/K2O1),富Al(Al_2O_3=14.97%~17.69%),高Sr(715.98×10~(-6)~2100×10~(-6)),低Y(12×10~(-6)~18.41×10~(-6))和Yb(1.02×10~(-6)~1.91×10~(-6))的特点.在原始地幔标准化蛛网图中,富集LREE,亏损HREE,Eu呈微弱正异常(δEu=0.97~1.30).同时Mg值介于0.35~0.57,平均0.46.总体特征属于高钾钙碱性埃达克岩(为C型埃达克岩的一种),来源于增厚的玄武质下地壳的部分熔融.扎兰屯地区晚古生代高钾钙碱性埃达克岩的发现,为兴安地块与松嫩地块的拼贴作用提供了新的线索,对正确认识区域地壳演化有着重要的构造意义,为本区寻找与埃达克岩有关的矿产提供了线索.     

内蒙古巴林右旗晚二叠世埃达克质火山岩特征及其地质意义

内蒙古东南部巴林右旗地区发育晚二叠世埃达克质火山岩,岩石组合为安山岩、粗安岩、英安岩及辉石安山岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为256.7±2.7Ma,指示其形成于晚二叠世。地球化学特征显示,该套火山岩属准铝质-弱铝质中钾钙碱性岩石系列,具富Si(SiO_256%)、高Al(Al_2O_315%)、富Na、贫K、高Sr、低Yb和Y等特征,Na_2O/K_2O值为2.33~3.90,Mg~#值为35.3~60.8;稀土元素总量为96.69×10~(-6)~192.4×10~(-6)、轻重稀土元素分馏较明显((La/Yb)_N值为6.27~13.82),具正的Eu(δEu=1~1.67)异常,在原始地幔标准化蛛网图中,富集大离子亲石元素Rb、Ba、U,亏损高场强元素Nb、Ta,为O型(大洋型)埃达克质火山岩地球化学特征。综合区域资料,巴林右旗埃达克质火山岩是残留在地幔中的古亚洲洋残余洋壳部分熔融并受到地幔橄榄岩混染形成的,暗示晚二叠世存在古亚洲洋向华北板块俯冲消亡事件。     

二连—贺根山缝合带晚石炭世埃达克岩的发现及古亚洲洋洋内俯冲作用

内蒙古二连—贺根山缝合带额很傲包图英云闪长岩体,出露于西乌旗梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩带北侧。为了确定该岩体的岩石成因类型,探讨其构造环境及古亚洲洋俯冲消亡过程,对该岩体进行了岩石学、地球化学和LAICP-MS锆石U-Pb年代学研究。额很傲包图英云闪长岩高硅富铝,富钠贫钾,高锶低钇,富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素和HREE,无明显Eu异常。岩石学和岩石地球化学特征表明,该英云闪长岩体为高Si埃达克岩(HSA),形成于岛弧环境,具有洋内俯冲洋壳+俯冲深积物部分熔融并与上覆地幔楔橄榄岩反应成因特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,额很傲包图英云闪长岩体的侵位年龄为(305.6±1.5)Ma,形成时代为晚石炭世。结合二连—贺根山缝合带石炭纪蛇绿岩、石炭纪—二叠纪岛弧型岩浆岩的时空分布与演化特征,认为古亚洲洋二连—贺根山洋盆在石炭纪—早二叠世处于以洋内俯冲为特征的大洋俯冲消亡过程中。     

内蒙古突泉县牤牛海地区超镁铁质岩地球化学及源区特征

内蒙古突泉县牤牛海地区发育超镁铁质岩,主要岩石类型为蛇纹石化橄榄岩、辉石橄榄岩、异剥辉石橄榄岩和蛇纹岩,局部蛇纹岩中可见显微鬣刺假象结构,包括蛇纹石呈假像的柱状中空骸晶结构、鱼骨状或羽状结构。岩石化学具有高镁(w(MgO)为33.63%~39.44%)、铬(2 200×10~(-6)~17 200×10~(-6))、镍(1 900×10~(-6)~3 000×10~(-6)),高CaO/Al_2O_3(0.56~39.01,平均为7.05),低钛(w(TiO_2)为0.01%~0.02%)、低铝(w(Al2O3)为0.03%~0.36%)、低碱(w(K_2O+Na_2O)为0.03%~0.65%)特征,类似科马提岩;Mg#值(平均为87)与纯橄榄岩(86)接近;稀土元素(w(∑REE)为0.32×10~(-6)~2.79×10~(-6))明显低于大洋脊含量,轻稀土富集(LREE/HREE为2.80~16.68),Eu正异常明显(δEu为0.59~4.84);微量元素富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Sr,亏损高场强元素(HFSE)Nb、P等。说明超镁铁质岩石岩浆源自亏损软流圈地幔,并受到俯冲流体交代作用,形成于岛弧环境。牤牛海超镁铁质岩与西部包括突泉围场、好老鹿场、超日海乌拉、梅劳特乌拉、苏尼特左旗二道井一带超镁铁质岩共同构成一条近东西向展布的超镁铁质岩(蛇绿岩)带,通过地质建造分析,认为该构造带可能为华北板块与西伯利亚板块最终缝合带。     

内蒙古东部马鞍山地区早石炭世高镁安山岩特征及地质意义

内蒙古东部马鞍山地区发育早石炭世高镁安山岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为346.4±1.4Ma,指示其形成于早石炭世。马鞍山高镁安山岩属于钙碱性岩石系列,SiO_2含量为53.22%~54.22%,MgO为7.21%~10.03%,Al_2O_2为14.37%~15.94%,CaO为4.81%~5.94%,富Na、贫K(Na_2O为3.87%~4.34%、K_2O为0.49%~0.93%)、低TFeO/MgO(1.5)、高Cr(364×10~(-6)~429×10~(-6))、Ni(204×10~(-6)~211×10~(-6))。所有样品均显示轻稀土元素富集,具轻微的负Eu异常,富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Sr,亏损高场强元素Nb、Zr、Ti、Y、Yb、Lu等,地球化学特征与赞岐岩相似。由此可知,马鞍山地区早白垩世高镁安山岩是由地幔橄榄岩与消减洋壳板片部分熔融产生的富Si质熔体平衡反应的产物,暗示其形成于与俯冲消减有关的构造背景,是古亚洲洋闭合过程中洋陆转化的产物。     

柴达木盆地北缘西端埃达克质花岗岩的发现及地质意义

盐场北山英云闪长岩位于柴达木盆地北缘西端青海冷湖地区。岩体Si2O56%(62.86%~64.83%),A12O315%,MgO3%(含量为1.73%~1.96%),Mg#=33.4~37.0,小于50。Sr400×10-6(平均为409×10-6),Y18×10-6(Y=3.09×10-6~6.6×10-6),Yb1.9×10-6(Yb=0.4×10-6~0.58×10-6),具有埃达克岩地球化学特征;Na2O/K2O=2.39~2.73,富Na贫K,Eu、Sr正异常(δEu=1.22~1.44),属O型埃达克岩。岩体富集大离子亲石元素(K、Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、P),具火山弧型花岗岩特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,岩体形成于263±2 Ma。结合区域地质背景和岩石地球化学特征,认为柴达木盆地北缘西端埃达克质花岗岩可能产于与俯冲有关的活动大陆边缘火山弧环境,是俯冲板片直接熔融的产物。进而揭示中二叠世末柴达木盆地北缘地区处于洋陆俯冲的构造演化阶段。