内蒙古东乌旗泥盆纪塔尔巴格特组凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古东乌珠穆沁旗地区是中国北方造山带内泥盆系最为发育地区之一。前人运用古生物化石确定了该区泥盆纪地层的相对年代,但缺少精确的同位素年龄。本文采用LA-ICP-MS测年技术,对发育在泥盆纪塔尔巴格特组上部的凝灰岩夹层进行了锆石U-Pb同位素测年,获得~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为380.8±1.6 Ma(MSWD=2.7),确定其时代为晚泥盆世早期,为本区泥盆系提供了精确的年代学数据。结合古生物化石组合资料,将塔尔巴格特组时代确定为中泥盆世吉维特期—晚泥盆世弗拉期。     

内蒙古东乌旗早二叠世超镁铁岩的发现及其构造意义

为研究东乌旗晚古生代地幔性质和造山演化特征,对在东乌旗西部首次发现的超镁铁岩—辉闪橄榄岩进行系统的岩相学和元素地球化学研究。东乌旗辉闪橄榄岩主要由橄榄石、角闪石、斜方辉石及少量斜长石、单斜辉石组成,SiO_2含量介于42.84%~43.96%、MgO(24.10%~26.10%)、Na_2O+K_2O(1.52%~2.32%,小于3.5%),低m/f(3.03~3.54)比值和高FeO~T(12.67%~14.33%)的含量、高Mg~#(76.42~79.20),属铁质超镁铁岩和拉斑玄武岩系列。岩石稀土总量较高(∑REE=39.57×10~(-6)~83.32×10~(-6)),轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)明显富集[(La/Yb)_N=4.04~7.66],Eu异常不明显(δEu=0.90~0.95),稀土元素球粒陨石标准化配分模式表现为轻稀土相对富集的右倾型。岩石富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Rb、Ba、Sr、K等,相对亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta,具明显的Nb、Ta、Ti负异常,而又有别于强烈Nb、Ta亏损的岛弧岩浆岩;相容元素Cr(769×10~(-6)~2480×10~(-6))、Ni(454×10~(-6)~901×10~(-6))含量较高;低Th/U(2.54~3.03)、Nb/U(3.40~12.85)比值和高La/Nb(2.60~3.63)、Ba/Nb(43.11~72.52)、Zr/Y(5.45~7.83)比值。综上,结合区域最新研究成果,我们认为辉闪橄榄岩来源于受俯冲流体交代的尖晶石相地幔橄榄岩部分熔融,上升过程中受地壳物质不同程度的混染,形成于早二叠世板内伸展构造体制,与古亚洲洋闭合之后板内非造山作用有关。这一认识填补了早二叠世幔源岩浆事件和非造山阶段超镁铁质岩石记录的空白。     

内蒙古哈珠地区晚古生代花岗岩类成因及其构造意义

系统研究了北山造山带北部哈珠地区花岗岩类的年代学、地球化学和锆石Hf同位素特征,并据此探讨了岩体的成因及其对晚古生代构造岩浆演化的制约.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果显示花岗闪长岩（298.6±1.7 Ma）和二长花岗岩（306.0±1.3 Ma）、碱长花岗岩（289.3±1.3 Ma）分别为晚石炭世晚期、早二叠世岩浆活动的产物.花岗闪长岩、二长花岗岩化学组成上表现为中钾钙碱性、Mg#值较低,分异程度中等（D.I.=79.2~86.9）,属准铝质、镁质岩石;碱长花岗岩则表现高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁,分异程度高（D.I.=94.4~96.5）.三者均富集Rb、Ba、Th、U、La、Ce等,不同程度亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti、Sr、Eu.花岗闪长岩、碱长花岗岩样品的ε_Hf（t）均为正值,T_DMC主要集中于450~800 Ma.本文和最近获得的数据表明,俯冲板块脱水交代新生下地壳,并诱发新生地壳的部分熔融,形成晚石炭世花岗岩类;早二叠世由于后碰撞伸展作用导致岩石圈拉伸减薄,促使新生地壳部分熔融,再经高程度的分异演化形成本文碱长花岗岩.      

内蒙古北山造山带时空结构与古亚洲洋演化

内蒙古北山造山带自北向南发育红石山－百合山、月牙山－洗肠井和帐房山－玉石山3条蛇绿构造混杂岩带。其中北部的2条蛇绿岩带揭示了北山造山带两阶段演化的历史：月牙山－洗肠井蛇绿混杂岩带洋壳形成于530~520 Ma,沿该带多处保存较完好的蛇绿岩洋壳残块（洋壳结构具向北变新特征）,与北侧的早古生代公婆泉岩浆弧（由南向北岛弧成熟度变高）共同指示了北山洋向北俯冲消减的过程,即490 Ma初始俯冲,450~440 Ma为俯冲峰期,430~420 Ma为同碰撞阶段,400 Ma的双峰式岩浆岩组合指示了北山洋的消亡和后造山伸展的过程;红石山－百合山蛇绿混杂岩带是发育在雀儿山－圆包山岛弧基础上的SSZ型蛇绿岩,弧后开裂洋壳的形成与南侧最早发育的岛弧岩浆作用年龄接近（340~320 Ma）,310~290 Ma俯冲峰期造成南侧白山岩浆弧大量的岩浆活动,早二叠世末期（275 Ma）的辉长岩和花岗岩侵位及早—中二叠世双堡塘组下部的角度不整合均反映了红石山洋盆的闭合。前人所划"石板井－小黄山蛇绿岩带"实为一条早古生代发育的深大断裂,沿带发育中基性侵入体及少量超基性岩,后期（志留纪末）叠加有较强的韧性剪切变形。中生代以来的走滑作用和逆冲推覆构造改造了古生代的构造格架,使红石山-百合山蛇绿混杂岩带向北左行切错了十余千米,北山南部的中—新元古界推覆至下古生界之上。对内蒙古北山造山带时空结构的厘定,有助于中亚造山带造山作用过程的理解及其对古生代地壳增生的深入研究,也对银额盆地晚古生代新层系油气资源勘查起到基础支撑。     

内蒙古哈珠东山幅1∶50 000区域地质图数据库

内蒙古哈珠东山幅（K47E011012）1∶50 000区域地质图数据库在充分利用1∶200 000区域地质、1∶50 000矿产调查成果的基础上,根据《1∶50 000区域地质调查技术要求》和《数字地质图空间数据库》技术标准,采用数字地质调查系统（DGSS）,结合遥感、物化探、路线地质调查和实测剖面等多种手段综合填绘而成,是内蒙古北山地区具有重要参考意义的成果图件之一。图件详细填绘了白山岩浆弧的物质组成和构造组合特点,对泥盆系、石炭系、白垩系等沉积建造类型进行了重新划分,把区内的侵入岩划分为晚石炭世和早二叠世两期,并构建了相对完善的岩浆演化序列。新获得白山组一批高精度锆石U–Pb同位素测年资料（298.7～327.9 Ma）,限定其形成时代为石炭世。提出了区内石炭纪的岩浆岩形成于与俯冲作用相关的陆缘弧环境,中晚二叠世北山地区已转入造山后伸展阶段的认识。该数据库是哈珠东山幅配套的数据文件,包含6个正式地层单位、2期岩浆事件和2期构造变形。采集薄片分析样品94件,岩石全分析样品19件,锆石U–Pb年龄样品10件,化石样品7件,基本化学分析样2件,新发现矿化点1处。这些数据反映了北山地区1∶50 000区域地质调查最新示范性成果,对后续填图具有参考和借鉴意义,同时为研究北山地区古亚洲洋的俯冲极性及构造演化提供依据与关键性的基础数据。     

内蒙古东乌旗地区中下泥盆统泥鳅河组沉积相研究

发育于内蒙古东乌旗地区的泥鳅河组,属于早中泥盆世沉积,厚度约1000m,主要发育泥岩、粉砂岩和灰岩沉积,粉砂岩中常常发育大量腕足类和珊瑚生物化石。首次在本区发现风暴沉积和Beaconites遗迹化石:风暴沉积由下至上包括粒序层理段、平行层理段、丘状交错层理段和浪成波纹层理段4个层段;Beaconites遗迹化石具管壁和内部水平“V”字型的回填纹构造。通过对岩相、生物化石、风暴沉积和Beaconites遗迹化石的研究显示,东乌旗地区泥鳅河组为浅海相沉积。     

内蒙古哈珠幅1∶50 000区域地质图数据库

内蒙古哈珠幅（K47E011011）1∶50 000地质图是在《1∶50 000区域地质调查技术要求》（DD 2019—01）和行业统一标准及要求下,以造山带填图理论为指导完成的重要成果图件之一。图幅基于前人地、物、化、遥等成果资料,采用预研究、遥感解译、野外路线调查、剖面实测等技术路线和方法,详细填绘了北山造山带白山岩浆弧哈珠地区的物质组成和构造变形特征。对区内侵入岩进行详细解体,建立了侵入岩岩浆演化序列。重点对区内出露的石炭系沉积建造类型进行了详细划分,建立了地层综合柱状图。哈珠幅（K47E011011）1∶50 000地质图数据库内容包括了14个正式填图单位、1期岩浆事件（石炭纪）和2期构造变形事件,4件样品的锆石U–Pb年龄数据,数据量为122 MB。该图是对北山造山带石炭纪红石山洋南向俯冲形成的岩浆弧结构的详细刻画,包含了构造、沉积、岩浆演化等多种地质要素和属性特征,对北山造山带晚古生代构造演化研究具有重要的科学意义,同时也对区域找矿突破提供了重要参考和借鉴意义。     

内蒙古北山哈珠东山泥盆系雀儿山群火山岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

北山地区是研究古亚洲洋最终闭合过程的热点地区之一.前人对红石山-百合山-蓬勃山蛇绿混杂岩带的研究多集中在其俯冲作用的时限、极性及相关的石炭纪火山岩的源区及构造属性上,而对该蛇绿混杂岩带北侧出露的泥盆纪火山岩的构造背景和岩浆演化过程研究较为薄弱.对哈珠东山地区泥盆系雀儿山群哈珠组火山岩开展了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究,结果表明:哈珠东山地区雀儿山群哈珠组火山岩形成于中泥盆世晚期（386.9±1.7 Ma）,属低钾拉斑-钙碱性系列,具富钠、低钾特征,微量元素亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,推测其形成于洋壳俯冲的岛弧环境,可能为古亚洲洋向南持续俯冲的产物.流纹岩锆石Hf同位素组成较为均一,ε_Hf（t）值为+4.4~+15.0,二阶段Hf模式年龄为424~1 109 Ma,表明流纹岩源于早古生代-中新元古代新生年轻地壳的重熔.而安山岩岩浆源区为俯冲消减板片流体交代的地幔楔,岩浆上升中经历了一定的分离结晶作用和上地壳物质的同化混染.综合前人区域研究成果,红石山-百合山-蓬勃山洋的发育应形成于晚泥盆世之后雀儿山弧后盆地的扩张环境.      

内蒙古北山造山带北部早二叠世末期高镁辉长岩地球化学特征及构造意义

在北山造山带北部百合山蛇绿混杂岩带南清河沟-红柳峡地区新识别出一套辉长岩.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,全岩主微量及Sr-Nd同位素工作,显示辉长岩侵位于278.2±1.3 Ma,具有高镁（Mg#=55~66）、低钾拉斑-钙碱性的地球化学特征,富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素.辉长岩ε_Nd（t）介于5.64~6.77,具有较高的Sm/Yb比值,暗示岩浆起源于亏损地幔的部分熔融.较高的Mg#及Cr、Ni含量及Zr、Hf负异常,表明母岩浆经历了有限的分离结晶与地壳混染.结合区域地质资料,认为北山造山带北部增生造山作用结束时限为早-中二叠世,北山造山带古亚洲洋最终闭合可能在中二叠世之后.      

内蒙古北山造山带小红山地区三叠纪花岗岩成因—来自锆石U-Pb年龄和Hf同位素的约束

对北山造山带小红山地区三叠纪花岗斑岩锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素和全岩地球化学组成进行了研究。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,2个花岗斑岩样品的锆石206Pb/238U年龄为211.8±1.6 Ma和205.9±1.7 Ma,显示花岗斑岩的侵位时代为晚三叠世晚期。花岗斑岩具有高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁的特征,属于高钾钙碱性至钾玄岩系列,分异程度较高,属高分异Ⅰ型花岗岩,富集Rb、Th、U、La、Ce等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素和Ba、Sr,表现出低Sr,高Yb和Y的特点,并具有明显的负Eu异常。εHf（t）值较高（-1.43~9.93）,Hf同位素地壳模式年龄TDMC为610~1335 Ma,指示花岗斑岩均源于具有幔源烙印的新生地壳并混有重熔的古老地壳。结合最近获得的数据及区域地质资料,提出在后造山伸展体制下,基性岩浆底侵带来的热导致新元古代—古生代新生地壳的部分熔融,并遭受了下元古界古老地壳重熔的岩浆混染,形成的岩浆经过分离结晶作用,最终在中上地壳侵位形成了晚三叠世花岗斑岩。