大兴安岭南段早二叠世两类火山岩岩石地球化学特征及其构造意义

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内蒙古巴润布拉格地区早二叠世黑云母碱长花岗岩岩石地质特征及其时代成因

内蒙古巴润布拉格地区早二叠世黑云母碱长花岗岩岩石地质特征及其时代成因作者：赵建国李彬郭文军李磊来源：《西部资源》2024年第02期［关键词］花岗岩；巴润布拉格；锆石U-Pb；早二叠世巴润布拉格位于内蒙古自治区北东部，西与蒙古国接壤。

古生代地层属北疆—兴安地层大区、兴安地层区、东乌—呼玛地层分区，中—新生界为滨太平洋地层区、大兴安岭—燕山地层分区、博克图—二连浩特地层小区。

侵入岩隶属于西伯利亚板块东南缘二连—东乌旗北东向岩浆岩带。

大地构造位于西伯利亚板块东南缘晚古生代增生带上，二连—东乌旗泥盆纪陆缘，晚石炭世—早二叠世沉积岛弧系[1]。

早二叠世黑云母碱长花岗岩根据粒度可解体为中细粒碱长花岗岩、中（粗）粒碱长花岗岩。

其中前者分布面积不足2 km2，侵入泥鳅河组、宝力高庙组；后者主要分布于查干敖包庙萨音乌苏一带，面积大于18 km2。

岩体侵入泥鳅河组、晚石炭世—早二叠世中粒斑状二长花岗岩（图1）、正长花岗岩等。

岩石风化较强，具球形风化外貌，被下白垩统玛尼吐组不整合覆盖。

1 岩石学、地球化学特征1.1 岩石学特征中细粒黑云母碱长花岗岩：中细粒花岗结构，块状构造。

岩石由正长条纹长石、斜长石、石英，少量黑云母组成。

正长条纹长石呈1～3 mm，板状，具钠长石分解条纹，格状双晶发育，轻泥化，内部具细粒斜长石包体。

斜长石呈1～2 mm半自形板状，轻度绢云母化。

石英1～2 mm他形粒状，少量黑云母0.5 mm细片状。

正长条纹长石60%～65%，斜长石5%～10%，石英20%～25%，黑云母4%～6%，磁铁矿少量。

中（粗）粒黑云母碱长花岗岩：中粒花岗结构，块状构造。

岩石由钾长石、斜长石、石英、少量黑云母组成，钾长石为正长石和微斜长石，呈2～7 mm板状，轻泥化，斜长石呈1～2 mm半自形板状，轻度绢云母化，石英他形细粒状，少量黑云母0.5 mm细片状。

钾长石55%～65%，斜长石5%～15%，石英25%，黑云母5%，部分绿泥石化，磁铁矿少量，岩石中偶见花岗质同源包体，包体呈椭圆形，长轴4 cm左右。

中国中_新生代含油气盆地成因类型_构造体系及地球动力学模式

现代地质第11卷第4期1997年12月GEOSCIENCE Journal of Graduate School,China Universi ty of Geosciences Vol 111 No 14 Dec.1997中国中、新生代含油气盆地成因类型、构造体系及地球动力学模式收稿日期:1997)06)10 第一作者简介:陈发景,男,教授,博士导师,1927年出生,石油地质学专业。

陈发景(能源系北京 100083)汪新文(地矿系北京 100083)摘要讨论了中国中、新生代含油气盆地的成因类型、构造体系和地球动力学模式:(1)按照地球动力学背景,将中国中、新生代盆地划分成伸展、缩短挠曲和走滑3种成因类型;(2)提出了含油气盆地构造体系的概念,并按照盆地成因类型、板块构造背景和构造演化讨论了中、新生代含油气盆地构造体系的分布;(3)根据构造几何学、运动学和动力学、火山岩岩石地球化学、基底和岩石圈结构以及地温场等特征,建立了有关大陆内伸展盆地和前陆盆地的地球动力学模式。

关键词含油气盆地成因类型盆地构造体系伸展盆地缩短挠曲盆地走滑盆地分类号 P541;P618113近年来,地球动力学研究取得了较大进展,Turcotte 和Schubert [1]曾将地球动力学与板块构造联系起来,认为地球动力学研究的基本内容是认识板块构造和一系列地质现象所必需的基本过程。

随着板块构造学说的兴起与发展,建立了现代岩石圈的概念,并提出了岩石圈动力学。

丁国瑜[2]曾认为岩石圈动力学主要是指现代岩石圈的运动变形及其与深部过程的联系。

造山带和沉积盆地的岩石圈动力学是大陆动力学的两大基本领域。

沉积盆地岩石圈动力学的研究范畴是了解沉积盆地的形成、演化过程及其与周缘板块活动和深部过程的联系。

尽管近30年来地学理论和方法技术的迅速发展,地质、地球物理和地球化学资料的大量积累,沉积盆地地球动力学取得了巨大进展,但由于深部过程十分复杂,所以仍然存在着很多未解决的难题。

小兴安岭石头山酸性火山岩年代学、地球化学特征

116管理及其他M anagement and other小兴安岭石头山酸性火山岩年代学、地球化学特征田恒川摘要：通过对黑龙江省绥棱地区石头山流纹质凝灰岩的岩石学、岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学分析，研究了岩体的形成年龄、地球化学特征。

结果表明石头山流纹质凝灰岩的锆石U-Pb年龄为193.2Ma，表明该流纹岩的喷出时代为早侏罗世。

岩石富硅、富铝，SiO2含量（74.06%～5.22%之间，平均74.51%）及Al2O3含量（14.01%～14.34%，平均14.17%）；A/CNK值从1.27～1.32，A/NK值为1.29～1.34，属富钾钙碱性、过铝质系列岩石。

REE配分模式右倾，相对富集LREE，亏损HREE，较明显的负Eu异常。

富集大离子亲石元素（Rb、K），亏损高场强元素（Nb、Ti），相对亏损Ba、Sr、P等。

与区域内同时期岩浆有着相似的地球化学特征，可能形成于古太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞引起的弧后伸展构造环境中。

关键词：锆石U-Pb年代学；流纹质凝灰岩；石头山；小兴安岭我国东北地区的大兴安岭、小兴安岭—张广才岭地区分布有大量中生代花岗岩，构成了我国大陆东部极为醒目的地质景观———中生代“花岗岩海”。

该区域中生代岩浆活动强烈，是濒太平洋构造-岩浆带的重要组成部分，也是我国重要的贵金属、有色金属成矿集中区。

小兴安岭地区由于岩浆活动、地质构造、植被覆盖等原因，导致区域内岩浆岩、火山岩时代及层序均较为混乱。

因此本文以小兴安岭洞东南部出露的中生代酸性火山岩作为主要的研究对象，对其进行精确的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、及详细的地球化学研究，为火山岩地层的厘定及区域构造演化提供重要依据。

1 地质背景及样品描述研究区位于小兴安岭东南部，是伊春—延寿岩浆构造带的重要组成部分，大地构造位置位于兴蒙造山带东部，古亚洲洋构造域和滨太平洋构造域的交接复合部位（图1）。

黑龙江省柴河-五林林场-带晚二叠世花岗岩地球化学特征、成因及构造意义

著，本期中细粒花岗闪长岩为渐径０５１８与．— ．ｍｍ。长石为它形填隙粒１０１１０之间，Ｕ无异常或略具钾． — ．４Ｅ变过渡关糸（变）岩石为中细粒状，粒。石英为它形粒状，均匀正异常。详细的岩相学观察表明两相，几不花岗结构，鲜面为灰白色，化分布，含斜长石、闪石，波状种类型花岗岩的稀土曲线是由于新风包角具后为灰褐色，主要矿物有斜长石消光，径０３２粒．— ｍｍ。副矿物见磷灰岩石中钾长石和斜长石含量比例（２）石英（５８）钾长石石、石。，长石比例越大的岩６％、１ —１％、榍柱钾空榍（０）暗色矿物（０％）成。岩和针状，心，石为它形粒状。岩石其Ｋ２含量就越高，Ｏ含量就１％、１组０Ｃａ石裂隙较发育。石中矿物具明显流动，向排列，定以越低，ｕ负异常越大。反之，长Ｅ斜中细粒花岗闪长岩：为本期侵及针状磷灰石发育。说明了岩浆混石比例越大的岩石就基本上无Ｅｕ入岩主要岩石类型，主要出露于柴合特点。河、林林场、十二林场一带，五二岩
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景省一ｌ带蓄岗璃牯因造】柴￣ｌ喊世岩化征及意｛河ｌ－二花地学、构义江ｌｉ成

西准噶尔白杨河地区早二叠世闪长岩的年代学和地球化学：岩石成因和构造意义

５１０６４０，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｒ－Ａｒｄ￣ｉｎｇｏｎＭｏｈｅｔａｉｘｉｂｅｉｄｉｏｒｉｔｉｃｒｏｃｋｃｈｉｐｓｆｒｏｍＢａｉｙａｎｇｈｅｒｅｇｉｏｎｗｅｓｔｅＨＩＪｕｎｇｇａｒ，ｈａｓｙｉｅｌｄｅｄａ
１ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆＩｏｓｏｔｏｐｅＴｈｅｒｍｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ，ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌＴｅｃｔｏｎｉｃｓａｎｄＤｙｎａｍｉｃｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆＧｅｏｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｆＧｅｏｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３７，Ｃｈｉｎａ；２ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏＩｓｏｔｏｐｅＧｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏＧｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｆｏＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ
（１中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室同位素热年代学实验室，北京１０００３７；２中国科学院

大兴安岭南段北大山岩体的年代学和地球化学：对岩石成因及成矿潜力的指示

北大山岩体是该锡多金属成矿带规模最大，出露最完全的花岗质侵入体。前人对北大山岩体的研究主要集中在成岩时代、岩石地球化学和岩石成因等方面（刘翼飞，２００９；Ｌｉｕｅｔａｌ，２０１６；管育春等，２０１７；刘瑞麟等，２０１８；周振华等，２０１９；武广等，２０２１；张静俊，２０２１；丁磊磊等，２０２２）。然而，由于北大山岩体岩相较为复杂，且经历一定程度的分异演化和热液蚀变作用，前人对其岩石成因和演化过程的认识还存在一定争议（刘翼飞，２００９；Ｌｉｕｅｔａｌ，２０１６；管育春等，２０１７；刘瑞麟等，２０１８；Ｄｕａｎｅｔａｌ，２０２０；武广等，２０２１；张静俊，２０２１；丁磊磊等，２０２２）。此外，北大山岩体成岩时代与大兴安岭南段主要稀有金属成矿时代基本一致，且其南部岩相的磨盘山一带黑云母花岗岩中常见电气石和绿柱石，被认为是该区锡多金属矿床的成矿母岩（Ｄｕａｎｅｔａｌ，２０２０；武广等，２０２１；丁磊磊等，２０２２）。但是，目前尚无对北大山岩体稀有金属成矿潜力的深入评价，其与区域锡多金属矿床的成因联系尚不明确。
ＪｉａＬ，ＷｕＣＺ，ＪｉａｏＪＧ，ＱｉａｎＺＺａｎｄＬｅｉＲＸ２０２４ＧｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙａｎｄｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｔｈｅＢｅｉｄａｓｈａｎｐｌｕｔｏｎｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｅｒｎＧｒｅａｔＸｉｎｇａｎＲａｎｇｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ：Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌ．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，４０（３）：９６１－９８６，ｄｏｉ：１０．１８６５４／１００００５６９／２０２４．０３．１６
９６２ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ岩石学报２０２４，４０（３）

大兴安岭第四纪火山地质与地球化学研究

大兴安岭第四纪火山地质与地球化学研究赵勇伟【摘要】前言中国东部中-新生代以来火山活动频繁,造就了绵延5 000公里、宽达数百公里的陆相火山岩带,新生代玄武岩主要沿中国东部大陆边缘一系列北东向、北北东向的裂谷和断陷盆地分布,东北火山岩区位于其北端,是我国重要的新生代火山分布区.20世纪80年代以来,我国在中国东部火山岩年代学和岩石地球化学研究方面取得丰硕成果,但迄今为止,大兴安岭地区因森林覆盖,交通不便,其中隐藏的新生代火山(主要是第四纪火山)鲜为人知,调查研究工作进展缓慢.【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2011(000)008【总页数】6页(P37-42)【关键词】大兴安岭;第四纪火山;活动历史;火山地质;地球化学【作者】赵勇伟【作者单位】中国地震局地质研究所,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P317.2中国东部中-新生代以来火山活动频繁,造就了绵延5000公里、宽达数百公里的陆相火山岩带,新生代玄武岩主要沿中国东部大陆边缘一系列北东向、北北东向的裂谷和断陷盆地分布,东北火山岩区位于其北端,是我国重要的新生代火山分布区。

20世纪80年代以来,我国在中国东部火山岩年代学和岩石地球化学研究方面取得丰硕成果,但迄今为止,大兴安岭地区因森林覆盖,交通不便,其中隐藏的新生代火山(主要是第四纪火山)鲜为人知,调查研究工作进展缓慢。

当今火山学科已经成为集火山地质、地球物理、地球化学、灾害等学科于一体的综合性交叉学科。

本文以火山学理论为指导,运用地质学、火山物理学和地球化学综合研究方法,透视东北大兴安岭第四纪以来大陆板内火山活动的基本特征和规律。

论文主要研究以下科学问题:①火山活动的时空演化规律;②火山地质特征反映出什么样的活动特点;③火山岩浆来源及其深部地球化学制约。

大兴安岭第四纪火山区在区域上分为南区和北区两个组成部分。

南区的哈拉哈河-绰尔河火山区位于大兴安岭中段,横跨内蒙古自治区东部兴安盟阿尔山市和呼伦贝尔市交界处。

内蒙古边家大院锡多金属矿床成矿岩体岩石地球化学特征及成矿潜力评价

矿床地质MINERAL DEPOSITS2024年4月April ，2024第43卷第2期43（2）：429~442*本文得到国家自然科学基金（编号：92062218）和国家自然科学基金青年基金项目（编号：41672095）联合资助第一作者简介张雪旎，女，1989年生，博士，从事矿床地球化学研究及实验地球化学研究。

Email:******************.cn **通讯作者王佳新，男，1988年生，博士，研究员，从事矿床学及矿床地球化学研究。

Email:*******************.cn 收稿日期2024-01-05；改回日期2024-03-14。

孟秋熠编辑。

文章编号：0258-7106（2024）02-0429-14Doi:10.16111/j.0258-7106.2024.02.012内蒙古边家大院锡多金属矿床成矿岩体岩石地球化学特征及成矿潜力评价*张雪旎1，王佳新2**，张阳阳3，袁顺达1（1中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083；2中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037；3湖北省地质科学研究院（湖北省富硒产业研究院），湖北武汉430000）摘要内蒙古边家大院锡多金属矿床是大兴安岭南段多金属成矿带的代表性矿床之一，其西矿区主要发育斑岩型Sn-Cu-Mo 矿体，矿体发育于石英斑岩体内。

文章通过对石英斑岩开展全岩地球化学、锆石Hf 同位素以及锆石微量元素地球化学分析研究，确定了该含矿岩体岩浆性质、来源及演化历史，探讨了成岩成矿关系，并进一步评估了该岩体成锡、铜矿潜力。

研究表明，边家大院石英斑岩为准铝质-弱过铝质，高钾钙碱性花岗岩。

稀土元素具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损，Eu 负异常明显的特征。

微量元素具有富集大离子亲石元素，亏损高场强元素的特征。

结合其较低的Zr/Hf 和Nb/Ta 比值以及较高的Rb/Sr 比值判断其经历了高分异结晶演化。

根据锆石微量元素地球化学特征，确定边家大院石英斑岩源于还原性（ΔFMQ -0.15）、高温贫水（＞750o C ）岩浆。

内蒙古乌尔吉地区大石寨组火山岩地球化学特征及成矿潜力

内蒙古乌尔吉地区大石寨组火山岩地球化学特征及成矿潜力张辉;郭彬;刘瑞睿【摘要】乌尔吉地区地处中亚造山带东段，属大兴安岭南段铅锌银铜锡铁成矿带。

区内二叠系大石寨组为一套变质火山岩夹碎屑沉积岩组合，火山岩具有典型的不对称双峰式特征，基性峰强。

岩石地球化学研究表明，中基性、基性岩类属准铝质钙碱性系列和低钾（拉斑）系列，中性岩类总体属钾玄岩系列，中酸性岩属过铝质钙碱性岩系列，岩石为海西中晚期大陆边缘裂谷盆地的岛弧环境下的产物。

大石寨组火山岩总体上富集Ag、Sn、Pb、Zn、Cu等成矿元素，是本区Pb、Ag、Sn、Zn等成矿元素的矿源层之一，成矿潜力较大。

结合前人研究认为，大石寨组火山岩是本区寻找火山热液型锡、铅、锌、铜等多金属矿床的有利场所。

%Located in eastern Central Asian orogenic zone, the Olji area belongs to the lead, zinc, silver, copper, tin, iron metallo⁃genic zone of southern Da Hinggan Mountains. Permian Dashizhai Formation in the study area is an association of metamorphic volcanic rocks interbedded with clastic sedimentary rocks. The volcanic rocks have the characteristics of typical asymmetric bimodal volcanic rocks, and the basic peak is strong. The study of rock geochemistry indicates that intermediate⁃basic and intermediate rocks belong to quasi⁃aluminous and calc⁃alkaline rock series or low potassium ( tholeiitic) rock series, intermediate rocks belong to shoshonitic rock series, and intermediate⁃acid rocks belong to peraluminous andcalc⁃alkaline rock series. The rocks were formed in an island arcenvi⁃ronment of continental margin rift basin in middle⁃late Hercynian period. Dashizhai formation volcanic rocks are enriched in Ag, Sn, Pb, Zn,Cu and other metallogenic elements, and constitute the source bed of Pb, Ag, Sn, Zn and other metallogenic elements in the study area. The metallogenic potential of Dashizhai Formation volcanic rocks is huge. Combined with previous research, the authors hold that Dashizhai formation volcanic rocks are the best place in search for volcanic hydrothermal lead⁃zinc⁃silver⁃copper deposits.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2016(040)003【总页数】7页(P502-508)【关键词】乌尔吉地区;大石寨组;火山岩;岩石地球化学;火山热液型【作者】张辉;郭彬;刘瑞睿【作者单位】河北省区域地质矿产调查研究所，河北廊坊 065000;河北省区域地质矿产调查研究所，河北廊坊 065000;河北省区域地质矿产调查研究所，河北廊坊 065000【正文语种】中文【中图分类】P632乌尔吉地区位于内蒙古自治区赤峰市北东部，大地构造位置属于中亚造山带东段(兴蒙造山带)，即西伯利亚板块与中朝板块间的兴安—蒙古地槽。

大兴安岭五一林场花岗岩体地球化学特征及成因_张超

收稿日期：2013-01-04；修订日期：2013-01-25资助项目：中国地质调查项目《古亚洲洋构造体制与滨太平洋构造体制叠加转变的综合调查和研究》（编号：1212011085473）、《兴蒙造山带基本构造格局综合调查和研究》（编号：1212011085476）与国家自然科学基金项目《辽西医巫闾山变质核杂岩形成与岩浆活动》（批准号：41272223）和《中国东北和俄罗斯远东东南部深部构造及构造-沉积演化》（批准号：41211120171）作者简介：张超（1986－），男，在读硕士，构造地质学专业。

E －mail:congray@通讯作者：刘正宏（1960－），男，博士，教授，要从事构造地质学和区域地质调查研究。

E －mail:zhliu@研究区位于西伯利亚与华北两大古板块所夹持的中亚构造带东部，中生代之前主要受古亚洲洋构造体系活动的影响，中生代以来则受到太平洋板块活动的强烈改造，是环太平洋构造带的重要组成部分，这一地区是研究东北乃至东亚大陆构造演化的关键地区[1]。

中亚造山带东段(又称兴蒙造山带)的大兴安岭，主要由额尔古纳、兴安和松嫩地块组成（图1-a ）。

这些块体的划分和相互间的拼合过程是探讨兴蒙造山带东段构造演化的重要基础地质。

研究认为，早古生代额尔古纳地块与兴安地块沿太原-喜桂图断裂发生碰撞拼合为一体[2-3]。

对于兴安地块和松嫩地块，刘永江等[4]认为两者具有统大兴安岭五一林场花岗岩体地球化学特征及成因张超，刘正宏，徐仲元，李世超，范志伟，李刚ZHANG Chao,LIU Zheng-hong,XU Zhong-yuan,LI Shi-chao,FAN Zhi-wei,LI Gang吉林大学地球科学学院，吉林长春130061College of Earth Sciences,Jilin University,Changchun 130061,Jilin,China摘要：东北大兴安岭地区的五一岩体主要由正长花岗岩、碱长花岗岩组成，通过系统的SHRIMP U-Pb 测年和地球化学研究，对其成因进行约束。

塔木兰沟组基性火山岩地球化学特征及构造意义

区域地质背景及岩相学学性质。本区玄武岩为拉斑和碱性共生的系列组合，形研究区位于大兴安岭火山岩带的北段，该火山岩带成于板内环境，推测本区岩浆形成于１Ｇａ一．Ｇａ．ｐ３０ｐ５
一
山石
由以上分析可知，本区塔木兰沟组玄武岩稀土、微
黑江土源ｏ．矿物、绿泥石、伊丁石化，个别中心部位由石四、结论英或玉髓交代。单斜辉石新鲜，个别绿泥石交代。基质主本区塔木兰沟组玄武岩属钾质拉斑和碱性共生的要为更、中长石，量橄榄石，间充填辉石、质质点，系列组合，＃值显示岩浆为原始的和弱分异的化学组少基铁Ｍｇ局部析出石英。岩石普通含杏仁体，最小达显微级，量成。高度富集ＬＥＬＬ亏损Ｎ、ｉＨＥＹ。岩浆含ＲＥ、ＩＥ，ｂＴ、ＲＥ、在６～２％之间，％０成分以粘土矿物（中心多为玉髓）为上升过程中虽局部有陆壳混染，但混染作用不大，其地主，次为玉髓、酸盐。岩层中硅质和碳酸盐细脉发育。球化学特征主要反映了源区性质。碳偶见石英捕虏晶，表明岩浆偶有上地壳物质混染。本区晚侏罗世塔木兰沟期处于陆内拉张体制之下，二、石化学及地球化学特征岩岩石形成与裂谷作用有关。上黑龙江坳陷陆壳减薄最根据岩石分类的ＴＳ图解，岩性为安粗岩和高钾大，Ａ岩石圈减薄较小；中地区陆壳减薄较小，呼岩石圈减安山岩，ｉ量与岩石宏、微观特征及地球化学特征薄最大；ＳＯ含根河地区陆壳、岩石圈减薄均较小，明岩石圈说明显不符。其原因可能为：岩石中含大量大小不等的杏减薄最大部位与陆壳减薄最大部位并不在一条垂线上。仁体。在形成杏仁体时，硅质热液不可避免地残留在岩塔木兰沟组玄武岩的稀土、量元素特征显示至少微石中或置换岩石中主元素及活泼的微量元素。部分橄榄有两个地幔端元参与了岩浆的形成：软流圈地幔；由板石蚀变中心为石英交代呈假象。因此。本文采用岩石宏、块俯冲作用改造过的交代富集岩石圈地幔。微观特征与主元素和不活泼的高场强元素（ＦＥＴ、（者单位：ＨＳ）ｉ作黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院Ｚ、ｂＴ、ｆ和Ｔ、土元素（Ｅ相结合的方法进行ｒＮ、ａＨ、ｈ稀ＲＥ）黑龙江省地质调查研究总院齐齐哈尔分院）

火山岩地球化学特征与岩石成因

火山岩地球化学特征与岩石成因火山岩是由火山爆发喷出的岩浆在地表冷却凝固形成的一种岩石。

它的地球化学特征与岩石成因是遗传联系密切的。

首先，火山岩的地球化学特征主要包括岩石组分、矿物成分和岩浆演化过程。

岩石组分是指火山岩中不同矿物的含量和组成。

常见的火山岩组分主要有硅酸盐、含铁和镁铁质矿物以及玻璃。

其中硅酸盐是火山岩中最主要的组分，占据了岩石的绝大部分。

而铁镁质矿物则是指火山岩中富含的含铁和镁铁质的矿物，它们在岩石成因中扮演着重要的角色。

此外，玻璃是火山岩特有的矿物，在火山爆发时由于岩浆迅速冷却形成，具有非晶态的结构。

这些岩石组分决定了火山岩的物理特性和岩石的密度、颜色等。

其次，岩石成因是火山岩地球化学特征的重要方面。

火山岩的成因与火山的地质活动密切相关。

当地幔岩浆在地壳上升过程中，由于地壳内部熔融岩浆的温度和压力上升，导致部分矿物熔融形成岩浆。

当岩浆达到地表时，由于压力的减小和温度的下降，岩浆会迅速冷却凝固，形成火山岩。

岩浆的成因还与板块构造和火山带的分布有关。

例如，火山带上的火山岩主要是由于板块俯冲带上的地壳发生了剧烈活动，产生强烈的火山喷发和地震震动。

这些活动使得地下岩浆活动频繁，导致火山岩的形成。

而在岛弧的构造背景下，由于板块碰撞和俯冲，大量的玄武岩岩浆喷发，形成了火山岛和海岛型火山岩。

火山岩地球化学特征和岩石成因的研究对于了解火山活动和地球的构造演化具有重要意义。

通过对火山岩的地球化学特征进行分析，可以推测出火山岩的源岩类型，进而揭示出板块构造和岩浆演化的过程。

同时，火山岩的成因研究也可以为找矿勘探提供线索。

一些含有金属矿床的火山岩在成岩过程中会富集了金属元素，因此在矿产资源的寻找中，火山岩的特征和成因是重要的参考。

火山岩地球化学特征与岩石成因是地球科学研究的重要领域。

通过对火山岩的组分、矿物和成因的分析，可以揭示出地球演化的过程和构造特征，为地质学、矿产资源勘探和环境保护等领域提供重要的参考。

大兴安岭中段二叠系地球化学特征及其成矿意义

ＭｎＣ、ｏ的浓集系数小于１。
部分成矿物质，对二叠纪地层进行矿元素丰度的测定，采样点远离矿区，基本未受矿化蚀变影响。品经正态分布检验后，样各地带内各组地层中主要岩类的成矿元素经厚度加权统计，得出了各地带的成矿元素
热液型银铜锡铝锌 ‘ Ｊ爪。
３．各地带的地层和岩石组合及其地球化学特征
根据ｈ述各层展伽和岩石组合特征，将本区由北西至南东依次分为４个
二叠世晚期（家屯期）在上述吴，３条火１岩带之间接受了 … 套浅海一滨［１海相陆源碎屑岩夹碳酸盐岩沉积，但两个海盆有各自的特征和发展历史，控制
Ａ、ｂ的浓集系数大于２而ＣＭｎＭ、ｓＳ，ｕ、、ｏ
（）正常碎屑岩中，２在成矿元素ｃ、ｈｕＰ、
ｚ、ｎＭｏＳ、ｎＳ、、ｂＭｎ趋向于砂岩中富集，其
二叠世ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ碎屑一泥质沉积岩，成为① 与③与
南东侧 “ 山弧 ” 间的盆地。由于燕山期火之
大兴安岭中段位于内蒙古东南部
中一晚华力西褶皱带的北东部。该褶皱带是西伯利亚古板块与中朝古板块在晚
泥盆世一早石炭世沿二连浩特一贺根Ｉ【ｊ
一
级碰接、隆升后，中石炭世复又裂解于

大兴安岭古里林场甘河组火山岩地球化学特征及构造背景

图１古里林场大地构造位置图１——— 构造带界线；２——— 研究区；３——— 县级（林业局）行政中心；
４——— 镇级行政中心；５——— 居民地。
图２古里林场火山岩分布简图
研究区内的火山岩大面积分布（图２），可分为
出研究区早白垩世甘河期火山岩以中基性火山岩为特征，岩石类型为玄武岩及玄武岩安类型为基性、中基性熔岩，代表性样品的地
球化学分析结果见表１。ＳｉＯ２：５２．４０％～６０．９２％，平均值为５４．４３％，略高（可能由显微级的硅质杏仁体导致），属ＳｉＯ２饱合型；Ａｌ２Ｏ３：１５．０８％～１６．５９％，平均１５．７２％，Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＜Ａｌ２Ｏ３＜Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＣａＯ（均为分子数），属偏铝质岩石；ＴｉＯ２：０．８１％～１．６％，平均为１．４％，较高；Ｍｇ′值：０．３２～０．７０，平均０．４７，低于地幔熔融形成的原生玄武岩岩浆；Ａｌｋ（全碱）＝６．１２５％～７．２３％，富碱，Ｎａ２Ｏ≤ Ｋ２Ｏ，属钾质岩石；把样品投入到ＳｉＯ２－Ｋ２Ｏ变异图解中（图３），全部投入高钾岩系，属高钾岩石。固结指数（ＳＩ）为１２．４０～２２．２７。
在碱－二氧化硅图解（图５）中，全部样品投入碱性区内。综合分析，甘河期火山岩为碱性系列岩石。
研究区甘河组火山岩稀土总量在（１５７．０２～

内蒙扎鲁特旗地球化学特征及其地质意义

内蒙扎鲁特旗地球化学特征及其地质意义摘要：介绍了内蒙古自治区东部大兴安岭中南段东坡扎鲁特旗的区域地质地质背景。

通过对该区内岩石地球化学特征的分析，找出本区的主要控矿因素，预测成矿关系。

关键词：大兴安岭；岩石地球化学特征：成矿关系1区域地质概况1.1地层研究区内地层以二叠系海相浅变质岩和侏罗系陆相火山－沉积岩为主，二叠系出露在基底隆起区，侏罗系分布在基底坳陷区，总体呈北东向带状展布。

1.2岩浆岩本区岩浆岩主要为晚华力西期和燕山期酸性火山岩侵入岩。

燕山期火山侵入岩浆活动强烈，中酸性火山岩广泛分布.，构成了大兴安岭地区黄岗梁-孟恩陶勒盖北东向火山－侵入岩浆岩带，带内的次火山－侵入岩经历了长期的地史演化过程，常在一定的空间范围内构成多期多阶段的中性－中酸性－酸性－（碱性）岩浆杂岩体。

1.3构造在前中生代，由于西伯利亚板块和中朝板块的碰撞和挤压，晚期瓦里斯坎构造运动形成了以线性褶皱为主体的褶皱断裂构造体系。

新、中生代，受太平洋板块向亚洲大陆板块俯冲作用的影响，中生代尤其是侏罗纪－白垩纪燕山运动表现为长期强烈的陆内断块构造运动，形成了断裂、断块、火山构造等不同的构造单元，构成了火山构造体系。

2岩石地球化学特征2.1岩石微量元素背景含量特征该区岩石微量元素背景含量与大兴安岭中南部1∶20万哈德营子幅地球化学测量各元素的平均值相比，按富集程度由大到小的顺序，区内岩石中呈富集状态的微量元素依次为Ag、Cd、Bi、Pb、W、Cu、Sn、Sb，其中Ag、Cd元素的浓集系数高达2.57和2.5；明显贫化的元素为Au，As、Mo；基本无变化的元素为Zn、Co、Hg、Ni。

不同时代地质单元的岩石微量元素含量特征见表1二叠系（P）相对富集Cu、Zn、Sn、Ag、As、Sb、Cd、Bi、Au、Co、Ni，而贫化Pb、Mo，反映了二叠系岩石为一套富铁质中基性火山岩，同时也说明了二叠系是本区铜多金属矿化的重要矿源层。

表1不同时代地质单元岩石微量元素浓集系数含量单位：Au10-9，其它10-6微量元素在中生代火山岩地层中的富集和稀释与相应的岩性特征有关。

大兴安岭中段二叠系大石寨组地球化学特征及其成矿意义

中期的燕山中晚期花岗岩浆活动是历次岩浆活动时代最晚、规模最大的一次。这次岩
参考文献
ｎ１陈衍景。富士谷。豫西金矿成矿规律［．ＭＩ地
震出版社．９．１２９
【】卢欣祥，向东等－、２尉，秦陵一熊耳山金成Ｊ
浆活动本身使被重熔的地层中的金在岩浆期
根据上述各地层展布和岩石组合特征，
地带：１五岔沟一火龙沟地带，（）发育下二叠
（）４带除发育少量大石寨组和青风山组２和（）
晚二叠世碎屑一泥质沉积岩，为（）（）成１与３
将本区由北西至南东依次分为４个北东向的火山岩、页岩外，砂主要发育早二叠世晚期和
找矿论丛，９．１４９【罗铭玖，５ｌ王亨治等．河南金矿概论【】Ｍ．河南
省地质矿产厅Ｅｌ厂９１ｒＵ１９．Ｊ￣
形成储矿空间的可能性较小，形成大型的
金矿床可能性较小，但此时的区域变质作用促
成矿期后，地壳持续抬升，矿体出露地表，在使太华群中金活化，有些金从矿物颗粒内部转矿。
组、大石寨组和吴家屯组浅海相碎屑岩及上
发育中性、中酸性、酸性火山岩建造。这
套火山岩系的岩性和厚度变化较大，其中以
大石寨黄合吐一线的火山岩最为发育，厚达４０ｍ。在火山活动间歇期有正常碎屑岩夹６７
碳酸盐岩沉积… 。

大兴安岭中南段中生代的构造热演化

中　国　科　学　(D　辑)第28卷　第3期SCIENCE IN CHINA(Series D)　1998年6月大兴安岭中南段中生代的构造热演化3邵济安张履桥牟保磊(北京大学综合技术研究所,北京100871)　(内蒙古地质研究所,呼和浩特010020)　(北京大学地质系,北京100871)摘要通过对大兴安岭中南段中生代火山2深成岩同位素年龄的测定,对不同阶段岩浆活动的构造背景进行分析,从而确立了该区构造岩浆演化的序列:晚三叠世以含幔源包体的基性2超基性岩侵位为标志的初始幔隆,早2中侏罗世以辉绿岩岩墙群侵入为标志的中、上部地壳伸展,晚侏罗世强烈的粗面质火山岩喷发,早白垩世板内非造山性质的碱性2亚碱性花岗岩侵位,同时还形成了基性岩墙和玄武岩.据此,可以认为中生代大兴安岭的隆升与幔隆背景下深部岩浆上涌密切相关.这一研究为进一步探讨大兴安岭造山模式奠定了基础.关键词构造热演化序列　岩墙群　火山2深成岩　地幔隆起大兴安岭隔着燕山山脉与太行山遥相呼应,它们以其醒目的北北东走向勾画了中国东部主要的构造格架.从地球物理场的特征来看,这也是一条重要的构造带.大兴安岭75%以上的面积为中生代岩浆岩所覆盖,是中国北方重要的锡、铜、铅、锌多金属矿带(图1).研究大兴安岭中生代热演化史对认识中国东部大陆岩石圈演化和资源有重要意义.大兴安岭中南段指乌兰浩特以南的地段,地理上的大兴安岭通常南延到西拉木伦河以北.通过地质调查发现赤峰以南的喀喇沁旗2宁城一带的中生代地层及构造2岩浆演化与大兴安岭中南段十分相近,因此本文的讨论也将包括这一地区.1　中生代构造演化的背景大兴安岭斜跨在兴蒙造山带之上.大兴安岭中南段则是二者重叠的部位.兴蒙造山带是中亚2蒙古2鄂霍茨克造山带的一段,其前身曾经是古亚洲洋的一段,该洋是自晚前寒武纪开始发育在华北板块、南蒙微大陆以及西伯利亚板块之间的陆间洋盆.古亚洲洋的最终闭合发生在晚泥盆世,古洋闭合过程中,许多微陆块也逐渐敛合,有些地段的洋盆最后以陆屑物质和火山物质的堆叠而过渡成为陆壳.随着板块的对接而发生的碰撞造山作用相对比较弱,具有“软碰撞、弱造山”特点.上泥盆统法门阶底部的不整合面,连同369～315Ma的重熔型花岗岩以及一套低压相系的变质岩都标志着与造山作用有关的硅铝壳增厚过程.自中石炭世起对接带两侧大部分处于被东西向隆起分割的陆表海环境中,这些海槽大多是同沉积的断陷盆地,接受了3000～5000m的火山2沉积岩系.引人注目的是兴蒙造山带及其两侧自早二叠世末期开 1997209208收稿,1997212228收修改稿 3国家自然科学基金(批准号:249472143)及中国科学院资源与生物环境重大课题(KZ29512812404)资助项目.图1　大兴安岭中南段中生代构造2岩浆岩图(据内蒙古地质局有关资料改编)1示早白垩世花岗岩,2示晚侏罗世及少量中侏罗世花岗岩,3示晚三叠世深成岩,4示古生代花岗岩,5示幔源或含幔源包体的深成岩,6示大型多金属工业矿床,7示实测或推测断层,8示复式背斜轴,9示火山机构,10示晚侏罗世火山岩始出现了8条裂谷性质的岩浆岩带[1],其中以经过二连浩特的戈壁天山2宝力格带连续性最好,发育的双峰式火山岩以含钠闪石的碱性流纹岩、粗面流纹岩以及玄武岩为代表.南兴安带从黄岗梁到乌兰浩特附近的大石寨,也发育了一套双峰式的大陆裂谷火山岩建造.黄岗梁一带枕状玄武岩87Sr/86Sr 为0.7042～0.705,反映来源比较深的海底火山喷发.之后在晚古生代末2三叠纪初,沿着造山带从戈壁、天山到兴安带侵位了一套颇具规模的碱性花岗岩带[2].双峰式火山岩和碱性花岗岩的形成可以被看作造山后的伸展作用.然而如此大规模伸展环境下的岩浆活动从另一个侧面暗示了造山带年轻陆壳固结程度比较低,同时也反映了深部物质194　中国科学 (D 辑)第28卷上涌的势头比较强.因此兴蒙造山带造山后的伸展作用远非只是松弛意义上的调整,而是与岩石圈深部物质主动上涌密切相关,反映壳幔相互作用的活跃,莫霍面的调整,进入了构造转折阶段[3].2　中生代的构造热演化211　早中生代的初始幔隆(T)本区三叠纪大部分处于隆起、剥蚀状态,局部可能有早三叠世沉积.然而此时的深部却开始了一系列热事件.最早表现为早三叠世白云母或二云母花岗岩的侵位,沿大兴安岭主脊从白塔子到甘珠尔庙100km 范围内断断续续出露了一套浅色的白云母或二云母花岗岩,侵入上二叠统林西组,林西组砂板岩热动力变质成为绢云长英片岩.花岗岩中白云母和长石定向排列,花岗岩含磁铁矿、石榴石、萤石、独居石,H 2O 不饱和.SiO 2高(75%),K 2O >Na 2O ,CaO含量低,铝过饱和A/CN K >1.1,含标准分子刚玉(4%～5%),ΣREE 低(19.41～22.14),REE 配分型式近水平,有强烈的铕负异常(δEu 为0.036),是一套泥质岩石发生部分熔融生成的铝过饱和花岗岩.实验岩石学表明白云母花岗岩岩浆来源于20～40km 深处的泥质岩石的局部熔融[4].据推测是早三叠世中下地壳于幔隆初始阶段,在板底垫托的作用下局部熔融形成的.软流圈上隆必将为幔源岩浆的活跃创造条件,近年来笔者在大兴安岭中南段确定了一系列以晚三叠世为主的超基性岩和含幔源包体的中2基性岩体(表1),包括甘珠尔庙地区的纯橄岩、含铬尖晶石的斜方辉石橄榄岩以及辉长岩、骆驼场包含在闪长岩中的金云母橄榄辉石岩、辉长岩包体、海苏坝次闪石化辉石岩、八楞山辉长岩、兰家营子二长闪长岩中的含橄苏长岩包体以及打鹿沟辉长岩中的二辉岩包体.它们有以下特点:(1)锶初始值低:0.7035～0.7049;(2)εSr 低:-6～10;(3)εNd (t ):0.5～4.02;(4)超基性岩Cr 高和Mg 高,例如,骆驼场辉石岩中金云母Cr 2O 3为1.3%～1.6%,甘珠尔庙纯橄岩中Cr 3230×10-6,Ni 1930×10-6,Co 124×10-6,MgO 为42%,斜方橄榄岩中含铬尖晶石,表明这些岩体或包体来源于地幔;(5)值得注意的是本区包体的载体均为闪长岩,这些载体是来自部分熔融的下地壳,携带了一些幔源包体,这些包体大部分是下地壳中幔源岩石的难熔残留体,而不是直接来源于地幔(例如镜下可见到某些“辉长岩”包体实属早期晶出的辉石岩被后来的闪长岩混染的结果).这些表明当时该区处于初始幔隆阶段,伸展作用的强度有限,深部物质从壳幔边界上升,其速度相对本区新生代玄武岩的上升要慢的多,有机会与陆壳发生更多的物质交换作用.这种携载幔源包体的中基性岩浆侵位现象同样可以出现在华北克拉通和太行山地区.臧启家等人[8]曾论述了太行山涉县地区燕山期(1.33～1.29Ma )闪长岩和角闪辉长岩中的幔源包体,并且指出由于幔隆导致上部地幔温度、压力普遍降低,上部地幔部分熔融的比例更小,因此不可能产生碱性玄武质岩浆,而产生安山质岩浆.从另一侧面也表明从早中生代(230Ma )到晚中生代(130Ma )大约100Ma 间华北北部(含本区)都处于幔隆的伸展构造背景之下.212　岩墙群———上部岩石圈扩张的证据(J 1-2,K 1)在大兴安岭海拔2034m 的黄岗梁东北部(富林沟2吉林坝)有一系列醒目的辉绿岩墙群,分布面积近100km 2,组成密集的岩墙群,富林沟2km 内上百条,单体岩墙群宽1～2m ,长100～1000m ,复式岩墙群宽达20～70m.岩墙的边缘总体平直,有时也呈锯齿状,时见两侧分支脉体下垂,呈纵树状,反映垂直上顶的共轭张性裂隙系统.从岩石组分和结晶程度看,复式第3期邵济安等:大兴安岭中南段中生代的构造热演化195表1　大兴安岭中南段中生代岩浆岩、火山岩同位素年龄a )地点岩性时代年龄/Ma 方法87Sr/86Srr吉林坝辉绿岩K1100.6±2.7K 2Ar 0.7053窟窿山a )石英二长斑岩K 1103.9U 2Pb 腰尔压钾长花岗岩K 1115.1±4.1U 2Pb 0.7049僧更坝南似斑状花岗岩K 1117.3±7.1U 2Pb 0.7088双发屯玄武岩K 1121.9±3.9Rb 2Sr 0.70470.9966碾子山[5]晶洞碱性花岗岩K 1123±8.6Rb 2Sr 巴尔哲[6]晶洞碱性花岗岩K 1125.2±2Rb 2Sr <0.705老房身1斑状花岗岩K 1127.5±4.2Rb 2Sr 0.70560.9975小罕山b )钾长花岗岩K 1131.9Rb 2Sr 0.7056老房身2钾长花岗岩J 3136.6±8.6Rb 2Sr 0.70490.9912九连山黑云母二长花岗岩J 3137.5±4.7Rb 2Sr 0.70420.9974黄岗梁c )钾长花岗岩J 3142.05±7Rb 2Sr 0.70280.9939洞山辉石安山岩2流纹岩J 3142.37±3.8Rb 2Sr 0.70540.9989马鞍子d )钾长花岗岩J 3155.4Rb 2Sr 0.7046板桥沟钾长花岗岩J 3166.79±4.5Rb 2Sr 0.7086a )富林沟辉绿岩J 2170.4±5.2K 2Ar 0.7044白音诺1c )二长闪长岩J 2171Rb 2Sr 0.7033二道沟安山岩J 2178.79±7.6Rb 2Sr 0.7058b )0.9959罗家营花岗闪长岩J 2179.9±6Rb 2Sr 0.7072b )0.9982曙光花岗岩J 1185.3U 2Pb 0.7058富林沟辉绿岩J 1199.6±6.7K 2Ar 0.7036海苏坝次闪石化辉石岩J 1202.14±1.4Rb 2Sr 0.70440.9997黑山头黑云母花岗岩T 3213.6±8.63Rb 2Sr 0.70490.9957白音诺2石英二长闪长岩T 3217.5±9.5U 2Pb 0.7109兰家营子含橄苏长岩包体T 3221±30Rb 2Sr 0.70490.9575八楞山辉长岩T 3228.46±6.8Rb 2Sr 0.70350.9960骆驼场[7]橄榄辉石岩2辉长岩T 3229±2.5Rb 2Sr 0.7038脑央乌拉a )辉长岩T 2241U 2Pb 曙光白云母花岗岩T 1242.8K 2Ara )据区测报告,b )据王关玉,c )据内蒙古地质三队,d )据鲍修坡,其余为本文数据.测试主要由乔广生、张仁祜承担,部分由吴家弘完成.岩墙群有对称向两侧扩张的趋势.通过K 2Ar 稀释法测定(表1),富林沟NW 330°这组年龄为199.6Ma (J 1),以复式岩墙和不规则的张性特征为主;NW 340°～350°这组年龄为170.4Ma (J 2),由辉绿岩和辉绿玢岩组成,以延伸长和左型剪张性特征为主;吉林坝NN E 岩墙群年龄为100.6Ma ,延伸长,分布广.表明岩墙群形成时除了来自深部上隆的伸展作用,同时,区域上还受到反时针旋扭的作用.岩墙群的岩石化学和地球化学性质具有以下特征:属拉斑玄武岩系列;SiO 247%～52%,TiO 21.2%～2.25%,K 2O 低(平均0.8%),Na 2O >K 2O ;稀土配分型式呈平坦型,ΣREE 较低(70×10-6～102×10-6),87Sr/86Sr 为0.7036～0.7048,表明岩浆来自未分异的地幔区;从微量元素Zr/Y 2Zr 及辉石的F 12F 2关系看,它们均为板内玄武岩(图2),与典型的大陆拉斑玄武岩可对比(表2).196　中国科学 (D 辑)第28卷图2　辉绿岩形成的构造环境判别图解(a )Zr 2Zr/Y 图解(据Prarce ,J.A.等,1979),(b )单斜辉石的F 12F 2图(据Nisbet , E.G.等,1997).VAB 为火山弧玄武岩,OFB 为洋岛玄武岩,WPT 为板内拉班玄武岩,WPB 为板内玄武岩,MORB 为洋脊玄武岩,IAT 为岛弧玄武岩;F 1=-0.120(SiO 2)-0.0807(TiO 2)+0.0026(Al 2O 3)-0.0012(FeO 3)-0.0026(MnO )+0.0087(MgO )-0.0128(CaO )-0.0419(Na 2O ),F 2=-0.0490(SiO 2)-0.0818(TiO 2)-0.212(Al 2O 3)-0.0041(FeO 3)-0.1435(MnO )-0.0029(MgO )+0.0085(CaO )+0.0160(Na 2O )表2　本区岩墙群与大陆拉斑玄武岩的成分对比大陆拉斑玄武岩a )本区岩墙群b )TiO 2/% 1.5～3.2 1.2～2.25FeO 3/Mg 1.1～3.5 1.1～2　K/Rb 120～500<441　Rb/Sr 0.015～0.4　0.12～0.4U/K (104)0.38～3.2　0.1～0.5Sr (10-6)100～400161～333Ba (10-6)150～750104～360U (10-6)0.2～1.90.3～0.7Th (10-6)0.53～5.4　0.58～1.9687Sr/86Sr0.704～0.7120.7036～0.7048a )大陆拉斑玄武岩数据(据Carmichael 等,1975),b )由12组数据统计得出,微量元素为中国科学院高能物理研究所采用中子活化测试结果.213　强烈的深源火山活动(J 3)晚侏罗世的火山岩构成了大兴安岭的主体,火山活动以火山溢流相和爆发相方式交替进行,串珠状火山机构近等间距分布,表明晚侏罗世火山活动明显受到断裂格局的控制.火山活动从早期满克头鄂博组(J 3-1)酸性火山角砾爆发相喷发、中期马尼图组(J 3-2)中基2中酸性火山熔岩溢流发展到晚期白音高老组(J 3-3)酸性火山碎屑和凝灰岩的喷发.火山喷发强,爆发指数E 高(30～83),从150～140Ma 的10Ma 间火山岩总厚650～4600m ,在火山活动间歇阶段,山间断陷盆地接受了湖泊2河流相沉积.晚侏罗世构造2地貌可划为三组对称的火山基底隆起和断堑盆地[9].火山岩通过硅碱分类,大部分属于粗面质岩石,而且是钾质火山岩,(Na 2O +K 2O )随时间第3期邵济安等:大兴安岭中南段中生代的构造热演化197增高,SiO 2则随时间呈现酸2中2酸性变化,爆发也呈现早晚强、中期弱的特点.从东、中、西三个火山岩带来看,中带火山岩(Na 2O +K 2O )(主要是钾含量)和爆发指数高于两侧,呈对称趋势,(Na 2O +K 2O )百分含量分别为8.06,9.00,8.81,爆发指数比为0.65∶1∶0.86,表明大兴安岭主脊带正是深部岩浆上涌的主要通道.说明火山物源区特征的87Sr/86Sr 为0.7048～0.7077,大多是0.7051～0.7055.前人研究认为中酸性火山岩浆起源于下地壳,中基性岩浆可能起源于上地幔[9].强烈的火山爆发发生在大兴安岭快速崛起之前,它提高了上部岩石圈的渗透度,为热隆奠定了基础.214　大规模的板内非造山花岗岩侵位(J 3～K 1)本区从三叠纪就开始了深成岩的侵位,然而大规模侵位则发生在晚侏罗末～早白垩世,深成岩的岩浆活动有以下三个特点.21411　岩浆活动的涌动性.　内蒙古第十勘查开发院新一轮1∶50000超单元地质填图证实了大兴安岭中生代岩浆活动的涌动性,例如主峰带上白塔子地区300km 2的马勒根坝大岩基被划分为三个超单元,分别为闪长质岩体(T 3),石英二长岩(J 3)和花岗斑岩(K 1),岩体的规模越来越大,晚期岩体对早期岩体呈侵入接触关系,并含前期岩体包体.在EW 走向与NN E 走向大型断裂交汇部位,涌动岩体往往呈同心环状构造,从南西向北东如莫斯托岩体,新林镇2朝阳沟岩体和白音诺岩体等.以新林镇2朝阳沟岩体为代表,其外环为晚三叠世的片麻状黑云母花岗岩(213Ma ),与围岩二叠系地层间有一宽阔的混染带;中环是晚侏罗世末的钾长花岗岩(136Ma ),于朝阳沟可见这期岩体的钨矿化现象.接近中心部位花岗岩中斜长石出现反环带现象,,岩浆冷却速度加快.中心是早白垩世的斑状花岗岩(127Ma ),钾长石斑晶大达1cm 2,局部已成为次火山岩相的花岗斑岩或流纹斑岩.在朝阳沟岩体中心,组成顶峰的园蛋子山岩体实为古火山颈,具有大量不规则的二叠系角岩崩塌的岩块.这类环状岩体反映岩浆上涌过程中能量不断集聚2释放,直至最后集中释放,其中挥发分是十分活跃的.同时还说明它们从深部不断有物质补给.21412　岩浆侵位的界面不断抬高. 大兴安岭中南段从晚三叠世以来的深成岩浆活动经历了从超基性2基性2酸性2碱性的过程.仅就花岗岩类而言,岩浆演化的多项指标反映整个过程伴随着岩浆侵位界面的不断提高:1)花岗岩中钾含量通常被看作岩浆受陆壳混染程度的标志,本区花岗岩K 2O/Na 2O 随时间(T 3～J 3～K 1)相应从0.22～0.38～0.76,随着岩浆侵位界面提高,逐渐从封闭系统到开放系统;2)晚期花岗岩以斑岩为主,斑晶/基质=0.43,而且斜长石斑晶大多为低温钠长石,钾长石斑晶为低温正条纹长石,说明花岗岩侵位深度小;3)从稀土总量递增及配分型式变化(早期平滑右倾,晚期铕异常明显,δEu 0.26)看出岩浆结晶深度明显变浅;4)据区域资料,通过晚侏罗世花岗岩的黑云母2角闪石压力计计算,压力为216MPa ;早白垩世花岗岩压力为160MPa ,表明随时间推移岩浆侵位界面抬升,压力降低;6)如果将花岗岩分为早(T 32J 2)、晚(J 32K 1)两期,早期K 2O/Na 2O 为0.55～1,晚期则为1.2～1.7,早期Rb/Sr 为0.35～0.47,晚期为0.98～1.93,表明晚期岩浆定位深度逐渐变浅,被熔的壳源物质不断增加.21413　岩浆的深源特征. 如前所述,本区岩浆活动界面随时间不断抬高,从深成侵入体到浅成2超浅成乃至次火山岩、火山岩,然而它们却起源于统一的深部岩浆房,各种元素地球化学信息显示了它们的深源性,当然不排除岩浆在上涌过程中有壳源物质的加入.为讨论方便,称198　中国科学 (D 辑)第28卷之为初始的或异地的岩浆,以区别于原地重熔或混合岩化的岩浆.这种异地花岗岩最重要的特征是受构造控制,大多数为复式环状岩体,具有涌动性特点.本区晚中生代花岗岩大多为钾长花岗岩,岩石组合为花岗闪长岩2石英正长岩2钾长花岗岩2二长花岗岩2碱性钠闪石花岗岩.常见花岗结构、文象结构、晶洞结构.岩石富碱,富硅,低钙,A/CN K <1,K 2O >Na 2O ,ΣREE 高(140×10-6～320×10-6),L REE 富集,Eu 亏损明显(δEu 0.02～0.78),以含副矿物萤石、磷灰石及锡石矿化为特点,R 12R 2投影属非造山花岗岩,部分Rb/Nb 2Y/Nb 图解属A 1型花岗岩[10].岩浆的深源特征表现在以下方面.(1)同位素数据.　经初步统计该区代表性的中生代花岗岩的87Sr/86Sr 初始比值,T 3为0.7049,J 2为0.7075～0.7080,J 3为0.7042～0.7048,K 1为0.7049～0.7087(表1),个别矿区含Sn ,W ,Ag 的花岗岩锶初始值较高.晚侏罗世初始岩浆来源于下地壳、上地幔,早白垩世壳熔物质有所增加.本区中生代花岗岩的εNd (t )大多集中在1～4之间,同时不同时间的花岗岩,包括晚侏罗世火山岩,还显示了低氧同位素或亏损氧同位素的特征[11],有关εNd (t )和氧同位素的特征及其成因问题将另文讨论.(2)挥发组分.　本区花岗岩的挥发分比较高(F 平均800×10-6,高达1000×10-6～3000×10-6,Cl 平均240×10-6;S ,P ,As 也高),其中氟和砷的异常是很强的,林西县同兴的砷钴矿就产于晚侏罗世的火山岩中.花岗岩的副矿物多含萤石、磷灰石、锆石、金红石,萤石含量随时间递增.成岩作用中流体活跃,钾2钠长石化、萤石化、硅化等现象明显.值得注意的是本区存在若干钠交代型的铀矿床(洪山铀矿、广兴铀矿),Na 2O 9%,最高达11%,钠交代导致了铀的富集,杜乐天[12]认为这种碱交代乃是地幔交代.与早白垩晚期碱性花岗岩侵位同时(120～100Ma )本区还伴有基性岩墙群侵位和碱性玄武岩的溢流,玄武岩还广布在大兴安岭两侧的断陷盆地中.玄武岩全碱5.58%～8.83%,Na/K 1.1～3.5,TiO 22%～3%,Ti/V 76～79,表明玄武岩起源很深.综合前述种种因素可以认为,该区晚中生代花岗岩属板内拉张环境下形成的亚碱性2碱性非造山花岗岩,而且通过不相容元素Rb/Nb 2Y/Nb 分析,大多数Y/Nb 0.6～1.5,表明某些花岗岩还具备了A 1型花岗岩的特点,这种类型被认为是板内裂谷、地幔柱或热点活动的产物[10].3　热演化机制的讨论大兴安岭中南段强烈的岩浆活动主要集中在150～120Ma 间,火山活动主要发生在150～140Ma 间,花岗岩侵位集中在140～120Ma (J 3末～K 1).火山喷发的岩浆在地壳中并不占据很多空间,而火山活动过后的花岗岩侵位却要在上部地壳占据相当的空间,因此后者更多地代表地壳拉伸的强度.晚中生代花岗岩大约占10%～15%的面积,反映了当时地壳的伸展程度.本区中生代花岗岩随着时间发展,从深源深成到深源浅成,表明在20Ma 间深部岩浆房不断有幔源物质补给,当然随时间推移,上涌的岩浆也不断有陆源物质的加入,改变岩浆成分.然而从整个岩浆演化的趋势看,不能简单用岩浆分异的观点来解释,从早白垩世具大陆裂谷性质的碱性橄榄玄武岩(87Sr/86Sr =0.7047)流溢与晚侏罗世粗面质火山岩喷发的比较,从早白垩世晚期富含稀土矿的碱性花岗岩与前期亚碱性花岗岩比较,可以看出岩浆来源有不断加深的趋势,表明整个过程中岩石圈是处于拉伸状态,其拉伸强度具有间歇性的变化,岩墙群第3期邵济安等:大兴安岭中南段中生代的构造热演化199(J 1-2,K 1)和大规模的花岗岩侵位(J 3末～K 1)是岩石圈伸展的重要表现,而伸展最强当属早白垩世,这时期也正是大兴安岭快速隆升,两侧二连及松辽盆地对称断陷,甘珠尔庙和喀喇沁旗变质核杂岩形成的时期[13].从整个中生代岩浆演化过程看,早中生代板底垫托造成的重熔变质作用,携带幔源包体的基性岩浆上侵,早中侏罗世基性岩墙群的扩张,一直到晚中生代大兴安岭的伸展造山,揭示了一个重要的事实:在100Ma 的漫长过程中,是幔隆引起的岩石圈伸展与减薄而不是机械拉伸引起的深源岩浆上涌.岩浆不断补给和岩浆侵位界面不断抬升只有依靠来自岩石圈深部的动力.目前,地幔柱的理论正是揭示这种动力来源的最好选择.中生代大兴安岭地幔隆起的特征持续到新生代,该区,特别是大兴安岭两侧出现大面积含幔源包体的玄武岩喷发.现今横切造山带的地球物理剖面显示造山带下部岩石圈厚度明显减小,从陆台区的110km 减小到70km ,在主峰下方还存在一个清晰的低阻区,推测为软流圈上涌体[14].参考文献1　邵济安,唐克东.兴蒙造山带的后期构造特征.见:马杏垣主编.中国大陆构造论文集.武汉:中国地质大学出版社,1992.43～502　洪大卫,王式光,黄怀曾.中国北疆及其邻区晚古生代2三叠纪碱性花岗岩带及其地球动力学意义初探.见:李之彤主编.中国北方花岗岩及其成矿作用论文集.北京:地质出版社,1991.40～483　邵济安,牟保磊,何国琦,等.华北北部在古亚洲域与太平洋域构造叠加过程中的地质作用.中国科学,1997.27(5):390～3944　邓晋福,赵海玲,莫宣学,等.中国大陆根2柱构造———大陆动力学钥匙.北京:地质出版社,1996.165　李培忠,于津生.黑龙江碾子山晶洞碱性花岗岩岩体年龄及其意义.地球化学,1993,(4):389～3976　王一先,赵振华.巴尔哲超大型稀土铌、钽、锆矿床地球化学和成因.地球化学,1997,26(1):24～357　徐永生.昭盟地区骆驼场印支期杂岩体.科学通报,1983,30(19):1564～15668　臧启家,谭绪荣,曹正民.河北符山铁矿区的闪长岩中及角闪辉长岩幔源包体的发现与研究.见:北京大学论文集.北京:地质出版社,1984.232～2399　赵国龙,杨桂林,王忠,等.大兴安岭中南部中生代火山岩.北京:北京科技出版社,1992.24710　Eby G N.Chemical subdivision of the A 2type granitoids :petrogenetic and tectonic implication.G eology ,1992,20(7):641～64411　牟保磊,邵济安,王关玉,等.与低18O 岩浆有关的矽卡岩型铅锌矿床.科学通报,1997,42(15):1158～166112　杜乐天.烃碱流体地球化学原理.北京:科学出版社,1996.40～4413　张履桥,邵济安,郑广瑞.内蒙古甘珠尔庙变质核杂岩.地质科学,1998,(2):14014　邵济安,臧绍先,牟保磊,等.造山带的伸展构造与软流圈隆起———以兴蒙造山带为例.科学通报1994,39(6):533～537200　中国科学 (D 辑)第28卷。

大兴安岭科右中旗地区闪长玢岩年代学、地球化学及构造背景

第４０卷　第２期２０２１年５月世　界　地　质ＧＬＯＢＡＬＧＥＯＬＯＧＹＶｏｌ４０　Ｎｏ２Ｍａｙ２０２１文章编号：１００４—５５８９（２０２１）０２—０２４０—１６大兴安岭科右中旗地区闪长玢岩年代学、地球化学及构造背景王强，和钟铧，薛吉祥吉林大学地球科学学院，长春１３００６１摘要：对大兴安岭科右中旗地区闪长玢岩的岩石学、年代学和地球化学特征等方面的研究，分析了该地区闪长玢岩的形成时代、成因及背景。

ＬＡＩＣＰＭＳ锆石ＵＰｂ测年结果表明，闪长玢岩形成于（１３２４±１２）～（１３０８±２７）Ｍａ之间，时代为早白垩世。

闪长玢岩Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ含量为６２０％～７９２％，铝饱和指数Ａ／ＣＮＫ为０８３～０９５，属于准铝质高钾钙碱性系列岩石。

微量元素明显富集轻稀土和大离子亲石元素（Ｒｂ、Ｋ）和高场强元素（Ｔｈ、Ｕ），显著亏损重稀土及高场强元素（Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ）和Ｐ元素，显示了俯冲带岩浆岩的地球化学特征。

锆石的εＨｆ（ｔ）值在＋５８２～＋１０１５之间，二阶段模式年龄在８２６～５８１Ｍａ之间，揭示其岩石源区可能来自新元古代—显生宙期间亏损地幔或亏损地幔形成的基性下地壳物质的再熔融，具有幔源和壳源岩浆混合的特点。

结合区域地质资料，认为科右中旗地区闪长玢岩应形成于早白垩世区域伸展环境，是蒙古—鄂霍茨克洋闭合碰撞之后加厚陆壳的拆沉、幔源岩浆底侵的结果。

关键词：闪长玢岩；ＵＰｂ年龄；地球化学；构造背景；科右中旗地区中图分类号：Ｐ５９５；Ｐ５９７文献标识码：Ａ开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００４５５８９２０２１０２００２收稿日期：２０２０１０２４；改回日期：２０２０１１３０基金项目：中国地质调查局项目（１２１２０１０８８１２１４）通讯作者：和钟铧（１９６８—），男，教授，从事构造地质学方面的研究。

Ｅｍａｉｌ：ＨＺＨ＠ｊｌｕｅｄｕｃｎＧｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｔｔｉｎｇｏｆｄｉｏｒｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｉｔｅｉｎＫｅｙｏｕｚｈｏｎｇｑｉａｒｅａｏｆＧｒｅａｔＸｉｎｇａｎＲａｎｇｅＷＡＮＧＱｉａｎｇ，ＨＥＺｈｏｎｇｈｕａ，ＸＵＥＪｉｘｉａｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００６１，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｐｅｔｒｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙａｎｄｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｏｒｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｉｔｅｉｎＫｅｙｏｕｚｈｏｎｇｑｉａｒｅａｏｆＧｒｅａｔＸｉｎｇａｎＲａｎｇｅ，ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｇｅ，ｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｔｔｉｎｇｏｆｄｉｏｒｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｉｔｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＬＡＩＣＰＭＳｚｉｒｃｏｎＵＰｂｄａｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｄｉｏｒｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｉｔｅｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅＥａｒｌｙＣｒｅｔａｃｅｏｕｓｗｉｔｈａｇｅｓｏｆ（１３２４±１２）ｔｏ（１３０８±２７）Ｍａ．Ｔｈｅ（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）ｃｏｎｔｅｎｔｏｆｄｉｏｒｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｉｔｅｉｓ６２０％～７９２％，ａｎｄｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍｓａｔｕｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘＡ／ＣＮＫｉｓ０８３～０９５．Ｉｔｂｅｌｏｎｇｓｔｏｔｈｅｓｅｒｉｅｓｏｆｑｕａｓｉａｌｕｍｉｎｕｍｈｉｇｈｐｏｔａｓｓｉｕｍｃａｌｃｉｕｍａｌｋａｌｉｒｏｃｋｓ．Ｔｈｅｄｉｏｒｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｉｔｅｉｓｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｌａｒｇｅｉｏｎｌｉｔｈｏｐｈｉｌｅｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｒｂ，Ｋ）ａｎｄｈｉｇｈｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｔｈ，Ｕ），ｂｕｔｄｅｐｌｅｔｅｄｉｎｈｅａｖｙｒａｒｅｅａｒｔｈａｎｄｈｉｇｈｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ）ａｎｄＰｅｌｅｍｅｎｔ．Ｉｔｓｈｏｗｓｔｈｅｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍａｇｍａｒｏｃｋｉｎｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｚｏｎｅ．ＴｈｅεＨｆ（ｔ）ｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｚｉｒｃｏｎｓｒａｎｇｅｆｒｏｍ＋５８２ｔｏ＋１０１５，ａｎｄｔｈｅｔｗｏｓｔａｇｅｍｏｄｅｌａｇｅｒａｎｇｅｓｆｒｏｍ８２６ｔｏ５８１Ｍａ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｔｈｅｒｏｃｋｓｍａｙｂｅｆｒｏｍｔｈｅｒｅｍｅｌｔｉｎｇｏｆｔｈｅｂａｓｉｃｌｏｗｅｒｃｒｕｓｔｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｍｅｄｂｙｔｈｅｄｅｐｌｅｔｅｄｍａｎｔｌｅｏｒｔｈｅｄｅｐｌｅｔｅｄｍａｎｔｌｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅＮｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃｔｏＰｈａｎｅｒｏｚｏｉｃ，ａｎｄｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｔｈｅｍｉｘｉｎｇｏｆｍａｎｔｌｅｄｅｒｉｖｅｄａｎｄｃｒｕｓｔｄｅｒｉｖｅｄｍａｇｍａ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａ，ｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｄｉｏｒｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｉｔｅｉｎｔｈｅＫｅｙｏｕｚｈｏｎｇｑｉａｒｅａｓｈｏｕｌｄｈａｖｅｂｅｅｎｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆＥａｒｌｙＣｒｅｔａｃｅｏｕｓ，ｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｕｎｄｅｒｐｌａｔｉｎｇｏｆｍａｎｔｌｅｓｏｕｒｃｅｄｍａｇｍａａｎｄｔｈｅｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｃｋｅｎｅｄｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｃｒｕｓｔａｆｔｅｒｔｈｅｃｌｏｓｉｎｇｃｏｌｌｉｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＭｏｎｇｏｌｉａａｎｄＯｋｈｏｔｓｋＯｃｅａｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｏｒｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｉｔｅ；ｚｉｒｃｏｎＵＰｂａｇｅ；ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｔｔｉｎｇ；Ｋｅｙｏｕｚｈｏｎｇｑｉａｒｅａ０　引言兴蒙造山带在古生代期间主要受古亚洲洋构造域演化的影响和控制，经历了额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块等微陆块的拼贴和缝合［１２］；中生代以来受蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋构造体系的叠加影响，发育大量显生宙火成岩。

新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约

新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约新疆笔架山早二叠世火山岩带的岩石成因受到岩石学、地球化学和同位素年代学的制约。

笔架山火山岩带主要由安山岩、流纹岩和火山碎屑岩组成，其成因可以通过各种研究手段进行探索。

岩石学的制约可以通过矿物组合、岩石结构和岩石纹理来识别不同类型的火山岩。

研究发现，笔架山火山岩带中的安山岩和流纹岩具有典型的玄武岩特征，包括黑色或灰色的颜色、细粒的晶体结构以及流线或斑状的岩石纹理。

火山碎屑岩则由碎裂的火山岩碎片和角砾组成，其颗粒大小和岩屑形状可以提供有关岩石来源和运动形式的关键信息。

地球化学的制约可以通过分析岩石中的化学元素含量和组成来推断火山岩的成因。

研究表明，笔架山火山岩带的安山岩和流纹岩富含铁、镁等金属元素，并且具有较高的硅含量，这与玄武岩的特征相一致。

此外，火山碎屑岩中的岩屑成分也可以提供有关火山喷发活动类型和源区物质的信息。

同位素年代学的制约可以通过测定岩石中的同位素组成来确定其形成年代。

研究使用不同的同位素系统（如锆石U-Pb、辉长石Ar-Ar和锆石Lu-Hf）来进行测年，发现笔架山火山岩带的形成年代约为早二叠世，具体为2.5-2.3亿年前。

这一发现与地质地层的对比和年代学资料的支持一致，进一步证实了火山岩的时代和岩石组成的密切关系。

综上所述，通过岩石学、地球化学和同位素年代学的制约，可以对新疆笔架山早二叠世火山岩带的岩石成因进行深入研究。

这些研究结果不仅有助于揭示地球历史中的火山活动模式和构造演化，还为矿产资源勘查和环境保护提供重要参考。

此外，与火山岩成因相关的研究还可以通过分析岩石中的矿物组合和结构特征来推断火山喷发的条件和环境。

例如，在笔架山火山岩带中的安山岩和流纹岩中常见的矿物包括辉石、石榴石、磁铁矿和黑云母等。

这些矿物的类型和存在形式与岩浆源区的温度、压力和物质组成有关，可以提供有关火山喷发作用的重要线索。

另外，地球化学分析还可以通过确定火山岩中的稀土元素和微量元素的含量和组成，来追踪不同岩浆来源和地壳演化过程。

大兴安岭中南段下二叠统寿山沟组典型泥岩地球化学特征及其地质意义

大兴安岭中南段下二叠统寿山沟组典型泥岩地球化学特征及其地质意义周成林;唐友军;刘彬【摘要】西乌珠穆沁旗地区下二叠统寿山沟组泥岩为大兴安岭中南段发育的较好烃源岩.通过对寿山沟组泥岩中的主量、微量、稀土元素特征的分析,深入剖析了寿山沟组的物源、构造背景及其风化作用.岩石样品ICV值分布于1.15～1.57,平均值为1.33,认为样品基本未受到二次成岩作用影响.通过A-CN-K三角图判断寿山沟组泥岩受到一定的钾交代作用,经过校正得到CIAcor值为54.28～70.06,平均值为65.33,表明物源区经历了初等—中等的化学风化作用.通过主量-微量元素多变量物源区环境分析,认为寿山沟组泥质沉积物主要来源于长英质物源区,且混有少量铁镁质火山岩源区物质,其构造背景为大陆岛弧.综合分析认为,大兴安岭中南段下二叠统寿山沟组泥岩的沉积特征归因于古亚洲洋二叠纪初期洋壳的俯冲作用.【期刊名称】《地质与资源》【年(卷),期】2019(028)002【总页数】9页(P140-148)【关键词】寿山沟组;泥岩;地球化学;物源;风化作用;构造背景;大兴安岭【作者】周成林;唐友军;刘彬【作者单位】长江大学资源与环境学院,湖北武汉 430100;长江大学资源与环境学院,湖北武汉 430100;长江大学地球科学学院,湖北武汉 430100【正文语种】中文【中图分类】P59;P618.120 前言近年来，东北地区上古生界的油气地质调查引起了广泛关注，其中早二叠世寿山沟组因发育有巨厚的暗色泥页岩而成为了研究重点［1-4］.前人通过对大兴安岭中南段寿山沟组的岩性组合及古生物的研究，总体上认为其沉积环境应为浅海—半深海［5］，有关有机地球化学研究认为寿山沟组泥岩干酪根为Ⅲ型，且见镜质体，生物标志化合物也指示有机质来源以高等植物为主［6］.尽管该区寿山沟组发育的暗色泥页岩具有一定的生油气潜力，但是对于该套泥页岩的沉积物源、形成的构造背景及其所经历风化作用等问题还缺乏深入的研究.国内外大量研究表明，泥页岩中元素地球化学特征可以更好地示踪沉积岩的物源、构造背景及其风化作用［7-12］.关于内蒙古中东部地区二叠纪的构造背景问题至今仍未取得统一认识，部分学者认为古亚洲洋在二叠纪末—三叠纪初闭合，构造背景为古亚洲洋俯冲有关的大陆边缘弧、岛弧环境或弧后盆地［13-15］；还有部分学者认为古亚洲洋在二叠纪已经闭合，构造背景为古亚洲洋闭合后拉张环境下的陆内裂谷或裂陷槽环境［16-19］.寿山沟组为大兴安岭中南段地区二叠系最下部层位的结论现已被多数学者认可［20-22］.因此，本文通过对大兴安岭中南段内蒙古西乌旗塔宾庙林场寿山沟组中发育的暗色泥岩主量、微量元素等地球化学特征进行分析，厘定其物源区特征、风化作用及构造背景，以期为大兴安岭中南段早二叠世地质构造演化提供有价值的依据，同时为古亚洲洋闭合的时限提供可靠的信息. 图1 内蒙古西乌珠穆沁旗塔宾庙地区地质简图及剖面位置（据文献［5，21］修改）Fig.1 Geological sketch map of Tabinmiao area in Xi Ujimqin Qi of Inner Mongolia and with profile position（Modified from References［5，21］）1—第四系（Quaternary）；2—白音高老组（Baiyingaolao fm.）；3—侏罗纪花岗岩（Jurassic granite）；4—寿山沟组（Shoushangou fm.）；5—岩相分界线（lithofacies boundary）；6—实测性质不明断层（surveyed fault）；7—推测性质不明断层（inferred fault）；8—平移断层（strike-slip fault）；9—岩层产状（attitude of strata）；10—地名（place name）；11—剖面起点（starting point of profile）；12—剖面位置（profile position）1 区域地质概况及野外剖面位置内蒙古西乌珠穆沁旗地区位于大兴安岭中南段，靠近松嫩地块与兴安地块的缝合带，在大地构造位置上属于松嫩地块西南缘（图1）.该区寿山沟组发育良好，岩性相对稳定，沉积厚度大，有机质丰度高，且岩石变质作用较弱.通过对内蒙古西乌珠穆沁旗地区塔宾庙林场剖面进行实测，认为该区发育的寿山沟组为一套深水复理石建造［5］，岩性为暗色细碎屑岩沉积，局部夹有灰岩透镜体.这为烃源岩提供了非常好的岩性基础.大兴安岭中南部二叠系地层自下而上依次为：寿山沟组、大石寨组、哲斯组、林西组［21］.寿山沟组为二叠纪最早的地层单位，前人通过地质调查认为寿山沟组地层呈超覆不整合于老的地层或地质体之上［17］.2 样品采集及测试本次研究的12件样品采自西乌珠穆沁旗塔宾庙地区的下二叠统寿山沟组（表1），全部为暗色泥（页）岩.将采集的样品自然风干，捣碎后取100 g以上用玛瑙研钵磨至200目的粒度，将筛选好的样品在105℃烘干，用于之后的元素地球化学分析.本次样品的主量元素、微量元素及稀土元素的测定均在自然资源部东北矿产资源监督检测中心完成.主量元素在X射线荧光光谱仪（AXIOS）上测试，分析过程按国家标准GB/T14506.28-2010进行；稀土元素与微量元素在电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS-XSeriesⅡ）上进行分析，分析过程按国家标准DZ/T0223-2001等进行.测试精度均优于5%.3 结果如表1所示，寿山沟组泥岩SiO2含量为60.37%～66.13%，平均为62.28%；Al2O3含量较高，分布于14.90%～17.14%之间，平均为16.31%，符合泥质岩的特征.样品CaO含量为0.71%～1.88%，平均1.17%；K2O含量为1.66%～3.71%，平均3.09%.泥岩的CaO含量低于MgO含量，可能与泥岩中方解石和白云石丰度有关.表1 内蒙古西乌珠穆沁旗地区寿山沟组泥岩主量元素分析结果Table 1 Major element contents of the mudstones from Shoushangou Formation in Xi Ujimqin Qi，Inner Mongolia注：样品由自然资源部东北矿产资源监督检测中心分析测试，含量单位%；Al/Na、Na/K 为分子摩尔比；ICV＝（Fe2O3＋K2O＋Na2O＋CaO＋MgO＋MnO＋TiO2）/A12O3，式中氧化物以摩尔数为单位；F1、F2函数据Roser and Korsch（1988）.?寿山沟组泥岩稀土元素含量及特征如表2所示，∑REE 为66.83×10-6～188.69×10-6，均值为118.63×10-6，低于北美页岩（图2a），这可能与风化作用或有机质含量较高有关；∑LREE/∑HREE 为 2.31～7.24，均值为6.17；δEu＝0.46～1.03，均值为 0.80，为弱负异常；δCe＝0.80～0.95，均值为0.86，也为弱负异常，可能指示样品原岩为偏酸性岩，或沉积环境的弱氧化性.球粒陨石标准化配分型式均为轻稀土富集、重稀土平坦，与海相沉积环境的稀土元素特征相似（图2b）.4 讨论4.1 风化作用现在普遍认为泥质岩相比其他碎屑岩具有更好的均质性和低渗透性，能将物源区信息更好地保留，所以泥岩比与其共生的砂岩更能反映源区风化强度的变化［7，9-10，22］.CIA 指数能很好地定量表示硅酸盐矿物的化学风化强度［8］.目前认为碎屑沉积岩的CIA值在50左右可视为其物源区岩石基本未遭受化学风化，CIA值在50～60之间反映了物源区弱的化学风化程度，CIA值在60～80之间反映了中等的化学风化程度，CIA值在80～100之间反映了强烈的化学风化程度［26-27］.为了得到准确的CIA值，还必须通过其他参数研究母岩在风化和沉积过程中是否还经历了二次成岩作用、钾交代作用等，从而将影响因素排除［28］.二次成岩过程可能使母岩物质再次风化，从而导致CIA值偏大.为此前人提出了成分变异指数ICV，在研究物源区的风化程度时，应当选取ICV＞1的样品［29-30］.寿山沟组泥岩的 ICV 值 1.15～1.57，平均值为 1.33（表 1），可以认为样品基本未受到二次成岩作用影响，可以进行下一步分析.成岩作用过程中钾交代作用会使岩石样品中钾元素含量增加，从而导致CIA计算值偏低，所以需要进行校正.钾交代作用可用A-CN-K三角图［Al2O3-（CaO*＋Na2O）-K2O］进行校正［31-32］.图 3中的实线 a和b代表未发生钾交代作用的泥质岩风化趋势；实线d代表发生钾交代作用的风化趋势.从图上可以看出内蒙古西乌珠穆沁旗地区下二叠统寿山沟组泥岩发生了钾交代作用，①和②与①和③之间的范围分别表示泥质岩发生钾交代作用之后和之前的CIA值［33］.校正公式如下：图2 寿山沟组泥岩与不同构造背景杂砂岩的稀土元素北美页岩标准化曲线和球粒陨石标准化曲线对比图（据文献［23-25］）Fig.2 Comparison between the NASC-normalized and chondrite-normalized REE patterns of the mudstones from Shoushangou Formation and greywackes of different tectonic settings（After References［23-25］）1—被动大陆边缘（passive continental margin）；2—活动大陆边缘（active continental margin）；3—大陆岛弧（continental island arc）；4—大洋岛弧（oceanic island arc）式中氧化物以摩尔数为单位，其中K2Ocorr为未发生钾交代作用的泥质岩中K2O 的含量；m值可通过图3得到，图中近似平行于A-CN连线的实线a的延长虚线与CN-K坐标轴的交点即为母岩的m值，从图中得到 m值为0.08；CaO*是指硅酸盐矿物中的CaO.本次研究采用McLennan提出的CaO*校正方法［11］：CaO 剩余＝CaO-P2O5×10/3，如果 CaO 剩余＜Na2O，则 CaO*＝CaO 剩余；如果CaO 剩余＞Na2O，则 CaO*＝Na2O.计算后得到 CIAcorr值为 54.28～70.06，平均值为 65.33，CIAcorr值基本都落在50～70，属于初等—中等风化强度.表2 内蒙古西乌珠穆沁旗地区寿山沟组泥岩部分微量元素和稀土元素分析结果Table 2 Trace element and REE contents of the mudstones from Shoushangou Formation注：样品由自然资源部东北矿产资源监督检测中心分析测试，含量单位10-6；δCe＝CeN/（LaN×PrN）1/2；δEu＝EuN/（SmN/GdN）1/2；N表示球粒陨石标准化（Taylor and McLennan，1985）.?4.2 物源由于泥质岩的性质，它们也被认为是最适合进行地球化学物源研究的碎屑岩［34］.根据Roser and Korsch提出的主量元素多变量物源区环境的判别函数［35-36］，寿山沟组泥岩样品基本落入富含石英质沉积岩物源区，少量落入铁镁质火山岩物源区（图4），但是基本落在不同物源区的分界线附近，可能指示物源的多源性.砂岩和泥岩中的Al2O3/TiO2值一般与其母岩保持一致，当沉积物Al2O3/TiO2＜14时，沉积物的母岩可能来自镁铁质岩；而当Al2O3/TiO2的值介于19～28时，沉积物的母岩可能来源于长英质岩［37］.寿山沟组泥岩Al2O3/TiO2值为 20.16～27.04，平均值为 22.00，说明样品母岩应该主要来源于长英质岩.在风化、剥蚀以及沉积后作用过程中，岩石中的La、Th、Sc等元素较为稳定，元素含量基本不受影响，因此常应用La/Th、La/Sc等值判别碎屑沉积岩物源属性［12，38］.在 La/Th-Hf图解中［39］，大多数样品落入长英质源区，少数样品落入长英质/基性混合源区（图5）.前人一般认为，当Th/Sc＜1时，其物源为年轻未分异弧；Th/Sc＝1时，其物源为古老大陆的上地壳；当Th/Sc＞1时，其物源为再循环沉积岩［23］.样品Th/Sc的值为0.25～1.54，平均值为0.48，指示寿山沟组物源并非来源于古老克拉通.图3 研究区寿山沟组泥岩A-CN-K图解（据文献［26，28］修改）Fig.3 The A-CN-K diagram of the mudstones from Shoushangou Formation（Modified from References［26，28］）图4 研究区寿山沟组泥岩F2-F1物源判别图解（据文献［36］）Fig.4 The F2-F1 provenance discrimination diagrams for the mudstones from Shoushangou Formation（After Reference［36］）P1—铁镁质火山岩物源区（femic volcanic rock）；P2—中性火山岩物源区（intermediate volcanic rock）；P3—酸性火山岩物源区（acid volcanic rock）；P4—富含石英质沉积岩物源区（quartz-rich sedimentary rock）图5 研究区寿山沟组泥岩源岩成分Hf-La/Th判别图（据文献［37］）Fig.5 The Hf-La/Th discrimination diagrams for source rock compositions of the mudstones from Shoushangou Formation（After Reference［37］）4.3 构造背景因为稀土元素和部分微量元素（如Th、Sc、Zr）在岩石中的稳定性，也被广泛地应用到物源区构造背景的研究中［39-42］.将寿山沟组的样品投影到La-Th-Sc及La-Sc-Zr/10三角图中，可以发现样品基本落入大陆岛弧背景源区内（图6）.在La/Sc-Ti/Zr判别图中，样品也主要落入大陆岛弧构造环境，但向大洋岛弧构造环境倾斜（图7）.图6 研究区寿山沟组泥岩形成构造背景La-Th-Sc和La-Sc-Zr/10判别图（据文献［40］）Fig.6 The La-Th-Sc and La-Sc-Zr/10 discrimination diagrams for tectonic setting of the mudstones from Shoushangou Formation（After Reference［40］）A—大洋岛弧（oceanic island arc）；B—大陆岛弧（continental island arc）；C—活动大陆边缘（active continental margin）；D—被动大陆边缘（passive continental margin）图7 研究区寿山沟组泥岩形成构造背景La/Sc-Ti/Zr判别图（据文献［40］）Fig.7 The La/Sc-Ti/Zr discrimination diagrams for tectonic setting of the mudstones from Shoushangou Formation（After Reference［40］）A—大洋岛弧（oceanic island arc）；B—大陆岛弧（continental island arc）；C—活动大陆边缘（active continental margin）；D—被动大陆边缘（passive continental margin）通过对西乌珠穆沁旗地区寿山沟组泥岩的稀土元素配分曲线与不同构造背景下杂砂岩［25-26］的稀土元素配分曲线的对比分析，发现研究区寿山沟组泥岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线和北美页岩标准化曲线的分布模式均与大陆岛弧杂砂岩的稀土元素配分曲线（图2）相似.综合风化作用、物源分析及构造背景分析结果，笔者认为洋壳俯冲作用导致本区下二叠统寿山沟组泥岩的沉积.板块俯冲作用使原本的浅海—半深海的还原环境变为氧化环境，使原岩受到弱的风化作用，但是这个过程并不影响沉积之后的有机质保存，而且洋壳俯冲作用还会造成大量的陆源物质进入海相沉积环境，形成了物源的多源性，有机质也呈现出海相与陆源输入为主的特点.5 结论通过对内蒙古西乌珠穆沁旗地区下二叠统寿山沟组泥岩样品开展系统的主量、微量元素地球化学研究，可以获得如下结论：1）泥岩样品基本未受到二次成岩作用影响，但受到一定的钾交代作用，且风化强度为初等—中等级别.2）主量元素地球化学特征指示寿山沟组泥质沉积物主要来源于长英质物源区，且混有少量铁镁质火山岩源区物质.3）主量、微量元素地球化学特征综合分析表明，内蒙古西乌珠穆沁旗地区寿山沟组沉积时期的构造背景为大陆岛弧.推测古亚洲洋可能在早二叠世并未闭合，洋壳俯冲作用导致本区下二叠统寿山沟组泥岩的沉积.参考文献：【相关文献】［1］张兴洲，周建波，迟效国，等.东北地区晚古生代构造-沉积特征与油气资源［J］.吉林大学学报：地球科学版，2008，38（5）：719-725.［2］王成文，马志红，孙跃武，等.晚古生代海相地层——东北地区油气勘查的一个新层系［J］.世界地质，2008，27（2）：113-118.［3］周建波，张兴洲，马志红，等.中国东北地区的构造格局与盆地演化［J］.石油与天然气地质，2009，30（5）：530-538.［4］韩春元，金凤鸣，王静，等.内蒙古二连盆地上古生界油气勘探前景［J］.地质通报，2011，30（Z1）：243-249.［5］公繁浩，黄欣，郑月娟，等.内蒙古西乌旗下二叠统寿山沟组海底扇的发现及意义［J］.地质与资源，2013，22（6）：478-483.［6］公繁浩，黄欣，陈树旺，等.内蒙古西乌珠穆沁旗地区寿山沟组烃源岩有机地球化学特征［J］.地质通报，2013，32（8）：1322-1328.［7］Wronkiewicz D J，Condie K C.Geochemistry and provenance of sediments from the Pongola Supergroup，South Africa：Evidence for a 3.0-Ga-old continental craton［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，1989，53（7）：1537-1549.［8］Nesbitt H W，Young G M.Early proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of 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