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大兴安岭中部中生代花岗岩成因探讨.docx

来源：花匠小妙招时间：2025-06-21 08:17

大兴安岭中部中生代花岗岩成因探讨大兴安岭位于兴蒙造山带东段。该地区中生代花岗岩广泛分布。松辽盆地东部的张光才岭-小兴安山脉花岗岩构成了中国东部的中生代“花岗岩海”（吴福源等，1999）。这些花岗岩的起源和起源特征为兴蒙造山带的构造发育提供了重要的依据。近年来,大量高精度的锆石U-Pb年代学资料孙德有等,2000,2001,2004,2005;张艳斌等,2002,2004;苗来成等,2003;葛文春,2005a,2005b;Wu et al.,2011)表明,东北地区显生宙花岗岩以中生代为主,其年代学格架初步确定。随着东北地区大量正Nd(t)值和εHf(t)值花岗岩的发现,显生宙地壳的增生作用成为研究热点问题之一。前人对该区花岗岩进行了大量的研究并取得了一系列的成果(吴福元等,1999;Chen et al.,2000;林强等,2004;Liu et al.,2005;葛文春等,2007),但目前尚缺乏对中生代花岗岩的系统研究。葛文春等(2005b)对乌兰浩特地区花岗岩类的形成时限及其构造意义进行了较为详细的研究,认为这些花岗岩形成于中生代,并主要集中于中晚三叠世、早中侏罗世和早白垩世3个阶段。本文在前人研究基础上,通过对大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的地球化学特征和Sr-Nd-Hf同位素的研究,结合已发表的资料,讨论了乌兰浩特花岗岩类的成因类型、源区性质及其对地壳增生的意义,这对探讨兴蒙造山带的构造演化和东北地区中生代花岗岩成因及构造格架的研究具有重要意义。 1 下二叠统林西组-半封山期岩石学特征前人根据两条缝合带(塔源-喜桂图断裂和贺根山-黑河断裂)将兴蒙造山带东段划分成3个块体:额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块。大兴安岭中部的乌兰浩特地区位于兴蒙造山带东段的兴安地块与松嫩地块晚古生代拼合带附近(图1),研究区以贺根山-嫩江-黑河缝合带为界,北部地区发育早古生代地层,南部地区的乌兰浩特一带普遍缺失早古生代地层。区内二叠纪地层较发育,其中下二叠统为海相沉积碎屑岩,夹中酸性火山岩及火山碎屑岩,可划分为青风山组、大石寨组和吴家屯组;上二叠统林西组主要出露于北部索伦镇一带(内蒙古自治区地质矿产局,1991)。研究区内主要出露晚古生代大石寨组、中生代火山岩及一系列特征不同的花岗岩体。其中大石寨组火山岩广泛分布于内蒙古中、东部地区,夹持在贺根山缝合带、索伦山-西拉木伦河和嫩江缝合带之间,是内蒙古东部大兴安岭地区出露面积最广的火山岩地层,为一套经过低级变质作用改造的浅海相火山-沉积岩系(吕志成等,2002);中生代火山岩主要为早白垩世的流纹岩和玄武安山岩(葛文春等,1999)。花岗岩主要由花岗闪长岩、正长花岗岩、碱长花岗岩及二长花岗岩-花岗斑岩组成,代表性的岩体有查干岩体、景阳岩体、大石寨岩体、青山岩体、永和屯岩体、索伦镇岩体(图1)。葛文春等(2005b)采用激光ICP-MS技术对该地区花岗岩进行锆石U-Pb年龄测定的结果表明,中晚三叠世查干岩体侵位结晶年龄为235~225 Ma,早中侏罗世景阳岩体和大石寨岩体侵位结晶年龄为182~175 Ma,早白垩世青山岩体、索伦镇岩体及永和屯岩体侵位结晶年龄为140~125 Ma,表明大兴安岭中部乌兰浩特-索伦地区的中生代花岗为不同时期3次构造岩浆活动的产物。上述岩体的详细岩石学特征见葛文春等(2005b)。 2 方法与测试流程主量元素、微量元素和Nd同位素分析均在中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学重点实验室完成。主量元素在Rigaku RIX型荧光光谱仪(XRF)上进行,采用36个标样建立工作曲线的方法,使主量元素的分析精度优于2%~5%微量元素的分析采用PE Elan 6000型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)完成。仪器工作参数RF功率为1 175 W,雾化器氩气流速为0.83 L/min,等离子体氩气流速为15 L/min,辅助氩气流速为1.2 L/min,透镜电压为自动聚焦,质量扫描方式为峰跳,每个质量积分时间100 ms。测量采用自动进样方式,以外部标准校正方法进行。Nd同位素分析采用HF+HNO3混合酸溶解,用阳离子交换技术进行分离,分离本底在同位素测量误差范围之内。同位素比值的测定在电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)上进行,分析精度优于0.002%。国际标样La Jolla和BCR-2的143Nd/144Nd测定平均值分别为0.511 859±6(2σ)和0.512 637±3(2σ)。在LA-ICP-MS锆石U-Pb定年(葛文春,2005b)的基础上,进行了锆石微区Hf同位素测定工作。锆石原位Lu-Hf同位素分析在中国科学院地质与地球物理研究所配有193 nm激光取样系统的Neptune多接收电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICP-MS