赤峰东部宝音图群斜长角闪岩锆石U-Pb年龄及地质意义
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第38卷第2期地质调查与研究Vol.38No.22015年06月GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCHJun.2015赤峰东部宝音图群斜长角闪岩锆石U-Pb 年龄及地质意义陈井胜1,2,李斌1,邢德和1,刘淼1,2,杨佳林1,汪寅夫1,陈会军1(1.中国地质调查局沈阳地质调查中心,沈阳110034;2.吉林大学地球科学学院,长春130026)摘要:宝音图群是华北地台北缘最古老的结晶基底之一。
赤峰东部宝音图群的斜长角闪岩中锆石晶型、背散射图像及低Th/U 比值、高Hf、低Nb、Ta、低Nb/Ta 比值等特征说明其为变质锆石。
采用LA-ICP-MS 锆石U-Pb 测年技术,对变质锆石进行了同位素年代学研究,获得了宝音图群的变质年龄为1860.1±7.9Ma,此年龄限定了宝音图群的形成时代应早于1860Ma,说明宝音图群应该形成于此年龄之前的古元古代。
这一变质年龄所代表的变质事件与华北地台古元古代变质事件相一致,说明宝音图群为华北地台的一部分。
以斜长角闪岩主量、微量及稀土元素为依据,进行原岩恢复及构造环境判别,结果显示斜长角闪岩原岩是形成于活动陆缘岛弧环境的钙碱性玄武岩。
关键字:宝音图群;斜长角闪岩;锆石成因;U-Pb 测年;原岩恢复中图分类号:P597+.3文献标识码:A文章编号:1672-4135(2015)02-0081-08收稿日期:2015-01-12资助项目:中国地质调查“内蒙古1∶5万元宝山煤矿、艮兑营子、平庄、马厂等四幅区域地质调查(1212011120662)”;“大兴安岭地区北段地质矿产调查评价成果集成项目(1212011085210)”作者简介:陈井胜(1983-),男,工程师,2009年毕业于吉林大学矿物学、岩石学、矿床学专业,从事火成岩方面研究,E-mail:5202268@。
①辽宁地质局第二区域地质测量队二分队.内蒙古1∶2万敖汉旗幅区域地质矿产调查报告,内蒙古自治区地质局,1967.宝音图群地处华北地台与兴蒙造山带的接触带位置,是华北地台北缘最古老的结晶基底之一,呈规模不等的块体断续分布。
内蒙古东乌旗莫合尔图石炭纪闪长岩的发现:来自锆石U-Pb
年代学的证
最近,科研人员在内蒙古的东乌旗莫合尔图地区发现了一种石炭纪闪长岩,这是一种富含矿物质的熔岩,具有很高的商业开采价值。
通过锆石U-Pb年代学的证实,这种闪长岩的形成地质年代约为3.77亿年前,是东乌旗地区最古老的深成岩体之一。
该石炭纪闪长岩在地球历史上的形成具有重要的意义,证实了东乌旗地区古生代时期依然存在大规模的岩浆活动。
石炭纪闪长岩主要由石英、长石、斜长石等矿物质构成,其特点是具有高硅、高铝、高钾的特性。
科研人员通过实地考察和岩石化学成分分析,探讨了该石炭纪闪长岩的形成机制和地质意义。
通过锆石U-Pb年代学测定,该石炭纪闪长岩形成于3.77亿年前的泥盆纪-石炭纪之交,这是当时东乌旗地区岩浆活动的最早阶段。
该石炭纪闪长岩的形成与区域构造、火山喷发等密切相关,具有重要的地质意义。
此外,该石炭纪闪长岩还具有很高的商业价值,可以成为石油、天然气等矿产资源的勘探和开发重点。
该石炭纪闪长岩的发现表明,在中国北方地区漫长的地质历史中,东乌旗地区古生代时期曾经经历过大规模的火山喷发和岩浆活动。
随着科技的不断进步,科研人员将继续深入探索东乌旗地区的地质历史和矿产资源,为我国的经济发展做出更大的贡献。
内蒙古宝音图岩群变质基性火山岩锆石U-Pb年龄及意义张玉清;苏宏伟【期刊名称】《地质调查与研究》【年(卷),期】2002(000)004【摘要】内蒙古达茂旗宝音图岩群是在达茂旗、查干呼绍地区1:5万区调和白云鄂博幅1:25万区调过程中从过去的巴特敖包群和白云鄂博群未分岩组解体出来的中级变质岩系.通过对宝音图岩群中阳起钠长片岩、二云片岩(原岩均为基性火山岩)进行单颗粒锆石U-Pb法年龄测定,获得了两条不一致线上交点年龄(2486±42)Ma、(2 496±26)Ma,代表了宝音图岩群基性火山岩及宝音图岩群的形成时代;在不一致线之外不同成因的锆石的(207)Pb/(206)Pb表面年龄(2227±15)Ma,寓示着2 200 Ma左右发生了一次区域性变质热事件;下交点年龄(319±486)Ma和(406±46)Ma,代表了250~480 Ma时期该区大面积岩浆侵位及宝音图岩群后期变形变质改造的时期,两个年龄样的获得为研究古元古代古陆的裂解及白云鄂博海槽的形成提供了直接依据.【总页数】7页(P199-204,213)【作者】张玉清;苏宏伟【作者单位】内蒙古自治区地质调查院,内蒙古呼和浩特,010020;内蒙古自治区地质调查院,内蒙古呼和浩特,010020【正文语种】中文【中图分类】P354.1【相关文献】1.内蒙古白云鄂博北部宝音图岩群变质基性火山岩的年龄、构造背景及地质意义[J], 贾润幸;郭键;赫英;隗合明2.内蒙古狼山地区宝音图地块变质基底的锆石U-Pb年龄及构造意义 [J], 孙立新;赵凤清;王惠初;任邦方;彭树华;滕飞3.赤峰东部宝音图群斜长角闪岩锆石U-Pb年龄及地质意义 [J], 陈井胜;李斌;邢德和;刘淼;杨佳林;汪寅夫;陈会军4.内蒙古宝音图岩群变质基性火山岩锆石U-Pb年龄及意义 [J], 张玉清;苏宏伟5.内蒙古霍林郭勒地区"宝音图群"锆石U-Pb年龄及其构造意义 [J], 徐民;刘永江;温泉波;高飞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
内蒙古赤峰地区晚古生代A型花岗岩锆石U-Pb年龄及构造意义徐博文;郗爱华;葛玉辉;刘珏;王明智;房超【期刊名称】《地质学报》【年(卷),期】2015(89)1【摘要】内蒙古赤峰地区主体位于华北克拉通北缘的白乃庙岛弧带内.本文对赤峰北部的红庙子正长花岗岩和鸡冠山花岗斑岩进行研究,结果表明:两种岩体均显示出高硅、富钾、贫镁、低钙的特点,SiO2含量介于72.77%~76.80%之间,K2O含量为4.30%~5.38%,MgO和CaO的含量分别为0.09%~0.21%和0.21%~0.56%.样品Al2O3含量较高,变化于12.49%~13.54%之间,铝饱和指数A/CNK 介于1.09~1.29之间,104×Ga/A1平均值为2.68(>2.6),显示出红庙子正长花岗岩为Ⅰ型向A型花岗岩过渡的岩石类型,更趋近于铝质A型花岗岩,鸡冠山花岗斑岩属于典型的铝质A型花岗岩;锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为392.0±2.5Ma(正长花岗岩)和377.4±1.6Ma(花岗斑岩),属于晚古生代.兴蒙造山带内目前存在大量的印支—燕山期花岗岩,此次晚古生代侵入体的发现揭示了兴蒙造山带是一个从晚古生代就存在的多期次、多阶段形成的复合造山带.结合区域地质和地球化学特征,岩体形成于白乃庙岛弧与华北克拉通北缘碰撞后的伸展环境.测试结果不仅是研究区白乃庙岛弧岩带内首个精确同位素年龄,也为白乃庙岛弧和华北克拉通的碰撞结束时间为早泥盆世提供证据.【总页数】12页(P58-69)【作者】徐博文;郗爱华;葛玉辉;刘珏;王明智;房超【作者单位】吉林大学地球科学学院,长春,130061;吉林大学地球科学学院,长春,130061;西南石油大学地球科学与技术学院,成都,610500;西南石油大学地球科学与技术学院,成都,610500;吉林大学地球科学学院,长春,130061;吉林大学地球科学学院,长春,130061;中国石油大学地球科学学院,北京,100000【正文语种】中文【相关文献】1.内蒙古阿尔山地区中生代A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义 [J], 杨钢;肖龙;高睿;贺新星;吴涛2.内蒙古中部苏尼特左旗地区三叠纪A型花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其区域构造意义 [J], 石玉若;刘敦一;张旗;简平;张福勤;苗来成;张履桥3.内蒙古敖仑敖包早白垩世A型花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义 [J], 姚百赫;来林;徐文坦;龙舟4.内蒙古阿尔塔拉中三叠世A型花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义[J], 王金芳; 李英杰; 李红阳; 董培培5.内蒙古苏尼特右旗白垩纪A型花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义 [J], 龙舟;来林;张学斌;张明洋;周长红因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U-Pb年龄及其意义第37卷第3期2008年5月膨猫feGEoClⅡMICAV o1.37,No.3,206~212May,2008西藏冲木达铜.金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U-Pb年龄及其意义莫济海,梁华英:l:,喻亨祥2,陈勇3,孙卫东(1中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640;2.桂林工学院资源与环境工程系,广西桂林541004;3.西部矿业西藏资源投资有限公司,西藏拉萨850000)摘要:利用锆石LAICPMSU_Pb法测定了西藏冈底斯带冲木达黑云角闪二长花岗岩的年龄.获得冲木达与夕卡岩矿化有关岩体锆石U.Pb年龄为(27.74-_l.1)Ma(MSWD=2.6).冲木达岩体锆石U-Pb 年龄表明,冲木达夕卡岩型铜.金(钼)矿床主要是晚碰撞期形成的.冲木达岩体形成时代明显早于冈底斯成矿带后碰撞期伸展环境的含铜斑岩体的形成时代(1218Ma),说明在冈底斯矿带除发育后碰撞期斑岩型铜矿成矿作用外,还发育晚碰撞期夕卡岩型铜矿成矿作用.这一年龄的厘定为深入探讨克鲁.冲木达成矿带成岩成矿机理乃至分析整个冈底斯成矿带成矿演化有着重要的意义.关键词:锆石;U_Pb年龄;成矿作用;碰撞造山;冲木达;西藏自治区中图分类号:P597文献标识码:A文章编号:0379一l726(2008)O3—0206—07'ZirconU-Pbageofbiotitehornblendemonzoniticgr~teforChongmudaCu'Au(Mo)depositinGangdesebelt,Xizang,Chinaanditsimplications MOJi:hai,LIANGHua—ying",YuHeng-xiang2,CHENY0Ilg3andSUNWei-don1.GuangzhouInstitnteofGeochemistry,ChineseAcademySciences,Gnangzhou510640,C hina;2.D印0砌mofResourcesandEnvironmentalEngineering,GuilinInstituteofTechnology,Guilm5410 04,China;3.metResourcesamtInvestmentCo.,Ltd,WesternMining,Lhc~a850000,China Abstract:ThezirconLA-ICPMSU—PbageoftheChongmudabiotitehornblendemonzoniticgraniteintheGangdesebeltis(27.7±1.1)Ma,indicatingthattheChongmudamonzoniticgraniteassociatedwithskamCu-Au(Mo )mineralizationemplacedduringthelate—collisionperiod.TheageoftheChongmudamonzoniticgraniteismuch olderthantheages(12—18Ma)ofore-bearingporphyriesintheGangdesemetallogenicbeltwhichemplacedintlle extensionenvironmentintllepost—collisionperiod.OurnewdatasuggestthattheGangdesemetallogenicbelt underwentnotonlypost—collisionporphyryCumineralization,butalsolate'collisionskarnCu-Au(Mo) mineralization.OurresultisveryimportanttofullerstudytheformingprocessesoftheskamC u-Au(Mo)mineralizationintheKelu—ChongmudadomainintheGangdesebeltandtoestablishtheoryon1heformationand evolutionofdepositsintheGangdesemetallogeniebelt,Xizang.Keywords:zircon;U—Pbage;metallogeny;eollisionalorogeny;Chongmuda;XizangAutonomousRegion0引言青藏高原是研究陆一陆碰撞造山过程的天然实验室-21,新特提斯洋壳俯冲及陆一陆碰撞在冈底斯矿带形成了与俯冲,碰撞及期后有关的岩浆岩.早在20世纪80年代初期已经有不少研究者对冈底斯花岗岩进行了相关研究[3-5】,积累了大量资收稿日期(Received):2007—10—12;改回日期(Revised):2008—01—17;接受日期(Accepted):2008—04—12基金项目:国家自然科学基金(40772054,40472049);西部矿业西藏资源投资有限公司项目作者简介:莫济海(1981一),男,博士研究生,矿床地球化学专业.通讯作者(Correspondingauthor):LIANGHua-ying,E—illail:**************.on,Tel:+86—20—85290107GeochimicalV o1.37INo.3lPP.206~212lMay,2008第3期莫济海等:西藏冲木达铜.金(钼)矿床黑云角N---4~花岗岩锆石U-Pb年龄及其意义207料0近年来冈底斯成矿带地质调查取得了重要的进展一加】,发现了大量的斑岩铜矿床.这一系列矿床的发现引起了国内外学者的关注,目前已对冈底斯斑岩铜矿床成岩成矿时代,成岩成矿构造模型,成矿规律乃至青藏高原碰撞造山成矿理论等方面做了大量的研究!i-251.但绝大多数工作多侧重于后碰撞期伸展构造环境的斑岩铜矿床(12—18Ma).克鲁一冲木达夕卡岩型铜矿床(点)位于扎囊一桑日之间,目前发现铜金矿床(点)主要有克鲁,普下,温区,桑耶寺,趴把林,劣布,双布结热,多吉,张堆沟,冲木达,罗母浦和扒堆等,这些矿床的分布面积约1500km2,累计估算铜金属资源量达200多万吨[261.这些层状夕卡岩型铜金矿床,受控于黑云角闪花岗岩与上侏罗统一下白垩统桑日群比马组火山一沉积岩接触带.目前对这些矿床所做的工作不多,有些研究者提出这些夕卡岩铜金矿床成矿年龄比较早,可能形成于碰撞造山主碰撞期'27—29】.冲木达夕卡岩型铜.金(钼)矿床是克鲁一冲木达一带重要矿床,具有中型远景规模.前人已对该矿床及相关岩体开展了K,Ar~Ar-Ar及Re—Os定年,但所得的结果差异很大, 角闪石的K-Ar年龄为(21_35±1-99)Mai.引,黑云母Ar_坪年龄为(28.89±1.40)MaE31,而矿体中辉钼矿Re-Os等时线年龄则为(403±5.6)MaE321.矿化年龄远大于与矿化有关岩体年龄.由于该区处于印度板块与欧亚板块碰撞前缘,K_及Ar一年龄可能受后期钾质蚀变或碰撞构造岩浆事件扰动而重置,其年龄不一定能代表岩体年龄,另一方面辉钼矿Re'Os误差很大,可靠性相对较差,不一定能反映矿床的形成时代.为了厘定冲木达与夕卡岩矿化有关岩体形成时代,本研究用锆石u—Pb法分析岩体的形成时代.1矿床地质特征及岩体特征1.1矿床地质特征冲木达铜矿床在构造上位于冈底斯火山一岩浆带南缘,雅鲁藏布江缝合带北侧.区域地层以中生代三叠系和白垩系为主,其次为侏罗系和第三系,第四系.矿区所见地层从老至新为:桑日群,罗布莎群及第四系.第四系残坡积,洪冲积层覆盖面积可达矿区总面积的80%以上.赋矿地层为上侏罗统至下白垩统桑日群,其下部主要为中厚层状灰岩夹有少量的薄层状长石石英砂岩,粉砂岩及黑色页岩;上部为中薄层状砂页岩夹多层纯灰岩及少量基性火山岩.铜一金(钼)矿化主要产于黑云角闪二长花岗岩与桑日群灰岩接触带夕卡岩,夕卡岩化大理岩及变质砂岩中.矿化体主要沿岩层层面产出,呈似层状或透镜状.矿区共有3个矿化层位,分为1号,2号和3号矿体.矿石矿物主要有黄铜矿,斑铜矿,辉钼矿和银黝铜矿等.脉石矿物主要为钙铁榴石,硅(灰) 辉石,绿帘石,黝帘石,石英,透闪石,方解石,斜长石,榍石,绿泥石和符山石等.金属矿物分布不均匀,主要呈星散状,不均匀的浸染状或沿层理富集呈条带, 局部呈团块状.次生矿物有孔雀石,蓝铜矿,褐铁矿,铜蓝和绢云母等,分布在硫化物或矿石裂隙上面.矿石为不规则团块状,条带状或浸染状构造.1.2侵入岩体地质特征侵入岩主要为黑云角闪二长花岗岩,接触界线在平面上呈弯曲幅度很大的港湾状(图1).岩石呈灰白至浅肉红色,不等粒半自形结构,似斑状结构块状构造.主要矿物有石英,钾长石和斜长石,黑色矿物为黑云母和角闪石等.2分析方法及结果2.11分析方法本次样品采自冲木达铜一金(钼)矿床矿区似斑状黑云角闪二长花岗岩,野外采样位置见图1(采样点坐标为29~1459,,N,91~5428.5"E).首先将样品破碎过筛,经磁选及重液分离选出锆石,再在双目镜下选纯后装入环氧树脂中并磨光.用光学显微镜及扫描电子显微镜阴极发光(CL)观察,选出晶形较好,没有裂纹及包裹体不发育的锆石晶体进行测定.锆石U-Pb年龄测定在西北大学地质系大陆动力学教育部重点实验室完成.该实验室的ICP-MS为PerkinElmer/SCIEX公司带有动态反应池(Dynamicreactioncell,DRC)的四级杆ICP-MSElan6100DRC,激光剥蚀系统为德国MicroLas公司生产的GeoLas200M,用人工合成硅玻璃NIsTSRM610对仪器进行最佳化,使仪器达到最高的灵敏度,最低的氧化率产物,最低的背景值和稳定的信号.实验采用He作为剥蚀物质的载气,采样方式为单点剥蚀,数据采集选用质量峰一点的跳峰方式.采用高纯度的MoJi—haieta1.:ZirconU-Pbageofbiotitehornblendemonzoniticgrantite砧f}2008年[第四系囡花岗岩困采样点圈夕卡岩圈大理岩圈角岩霎囫蔓蟹善园图1冲木达铜.金(钼)矿床地质简图Fig.1SimplifiedgeologicalmapoftheChongmudaCu-Au(Mo)deposit大图改自西藏自治区桑日县冲木达铜矿区地形地质图(西部矿业西藏地质矿产勘查有限公司内部资料,20o6),小图改自文献【33】.Ar和He气体,并在开机后进行约2h的气体冲洗,舛Pb和拼Hg的背景值很低,因此在锆石2O4pb计数中不必进行拼Pb和204Hg背景校正.锆石U—Pb年龄测定采用标准锆石91500作为外标校正方法∞引,外标校正方法为每隔4~5个样品分析点测一次标准,保证标准和样品的仪器条件完全一致.详细的实验原理和分析流程见文献bs引,年龄计算及谐和图的绘制用Is叩lot软件完成.2.2分析结果样品分析的结果如表1所示,所有测点经普通铅校正,30个分析点锆石嘶Pb/3sU年龄值比较集中.将30个分析点数据用lsoplot软件处理,得到的年龄为(28.4±0.5)Ma(MSWD=25)O在30个分析点中,CMD-5.5和CMD一5.6样品不落在谐和线上,为了取得更加精确的年龄,在计算岩体锆石年龄时将这两个分析点剔除.此外,CMD-16分析点虽然也落在谐和线上,但其年龄值明显大于主群锆石年龄,可能代表继承锆石年龄,因此在计算岩体锆石年龄时也将这个分析点剔除.将3个分析点CMD一5.5,CMD-5.6和CMD一16剔除之后重新作图,得出其在谐和线上的交点年龄为(27.7±1.1)Ma(MSWD=2.6)(图2).剔除3个数据之后得出的年龄数据变化不大,但是更加精确了.图2冲木达铜一金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U_Pb谐和图Fig.2ConeordiadiagramforzirconU—Pbageofbiotitehornblende monzoniticgTantiteofChongmudaCu-Au(M0)depositGeochimicaIV oL37lNo.3l206~212IMay,2008.第3期莫济海等:西藏冲木达铜-金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U-Pb年龄及其意义6d6dSd6dd6d6dddd66dd6S6d6c;dd爱爱瓮霜舀意裔爱意爱t'Nnnnnnt"lnt"lnnnnC.1n06666660000006O600000000000000n寸0,Doo,0,0o,cnlncnnt'l,o卜卜卜n∞lnln0,lr&器瓮器罱罱罱&瓮罱罱寸a...o....00寸0InO.lnlnIn..∞寸ddd6g6dd6d6dd古6寸00000000e,100000oo00昌&导t"q罱篇罱昌是罱昌昌昌罱罱罱罱8器器葛导=导g罱器导国器寤瓮葛器n0—nH寸HnHMoJi,haieta1.:ZirconU-Pbageo/biotitehornblendemonzoni~gr~tite.《辖窖曾匦瑶廿娶磐\qd_n\qd蚰z琳+t状梅:靼¨燃寸0000.0n'【00.00000.000.0卜no00.Q寸H0.0000.00哥0.00n.n.口0o000.0'【00.00o00.0寸n苎0.0000.0_【∞0.0_【00.0_2∞寸o.0.n,口蓦u_【o000.0Hh【00.0no600.0寸00.0∞000.0∞0.0寸_【8.0∞寸0.0∞..口un0000.0寸寸.【00.00000.0.【寸00.0_【寸|Io0.0寸0.000.00卜寸0.0J[,z..口窨0 n0000.0卜_【00.0寸0000.0卜n寸00.00_【00.0600.0∞^【00.00∞甘0.0..口u 0000.0∞寸'【00.0n0000.0n寸00.0卜寸000.0卜∞0.0n∞o00.00寸0.0..口0 0000.0寸_【00.0n0oo0.0no0.0000.0n00.0_【000.00.0..自u0000.0寸寸_【00.0n0000.00寸寸o0.0卜寸000.0n卜0.0∞000.00寸0.0n..口u 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............,.,.越写qd-n∞害v1盘0孤1N∞lIn∞0Hl_E0Iq账旱事翁廿lqd-fl∞窨_v船一210叠戤f2O08年3讨论本次分析的样品采自冲木达与夕卡岩矿化关系密切的岩体.铜矿化主要呈细脉状及浸染状产于夕卡岩中,未见晚期矿化叠加.因此夕卡岩矿化与分析岩体有直接的成因联系,岩体的锆石年龄基本上可代表与矿化关系密切的岩体年龄.冲木达铜一金(钼)矿床与夕卡岩矿化有关岩体锆石年龄((27.7±1.1)Ma)和黑云母Ar_Ar坪年龄((28.89±1.40)Ma)【3u基本一致,而与角闪石的K-Ar年龄((21.35±1.99)Ma)30]及辉钼矿Re-Os等时线年龄((40.3±5.6)Ma)明显不同.岩体锆石U—Pb同位素体系的封闭温度较高((750±50)oC),抗后期干扰事件能力强,不易受到后期热事件的扰动,锆石u—Pb年龄值代表岩浆结晶年龄,因此,冲木达岩体侵入年龄应是(27.7±1.1)Ma.角闪石K—Ar年龄((21.35±1.99,)na)小于锆石U—Pb年龄,表明其受后期钾质蚀变或热事件扰动,不代表成岩成矿时代;冲木达夕卡岩型铜一金(钼)矿床矿化主要产于夕卡岩中,矿化时代应略晚于与矿化有关岩体的形成时代,因此, 辉钼矿Re-Os年龄((40.34-5.6)Ma)大于锆石年龄,不代表冲木达矿床主要矿化的形成时代,对于此年龄值的地质意义还有待今后进一步研究.冲木达岩体锆石年龄((27.7±1.1)Ma)表明,克鲁一冲木达一带夕卡岩型铜一金(钼)矿床矿化主要与晚碰撞期构造岩浆事件有关.西藏冈底斯矿带一系列矿床的发现引起了人们对西藏冈底斯成矿带的广泛兴趣.目前研究多集中在冈底斯矿带斑岩铜矿床研究上,研究结果表明冈底斯矿带斑岩铜矿床主要形成于后碰撞期伸展构造环境8-20],形成时代为12~18Matn一171.冲木达黑云角闪二长花岗岩锆石年龄((27.7±1.1)Ma)大T目前已获得的冈底斯矿带含矿斑岩年龄(12~18Ma).这表明冈底斯矿带除发育与后碰撞期(25—0Ma)瞳有关的斑岩铜矿成矿作用外,还发育与晚碰撞期(40—26Ma)【驯有关的夕卡岩型铜矿成矿作用.该成果为今后分析冈底斯成矿演化及分析不同构造背景含铜岩浆形成演化提供了重要的依据.4结论(1)本研究用LA-ICPMS测年技术厘定冲木达黑云角闪二长花岗岩的锆石u—Pb年龄,其年龄值为(27.7±1.1)Ma(MSWD=2.6),代表岩体的成岩年龄.(2)冲木达岩体年龄((27.74-1.1)Ma)表明冲木达夕卡岩型铜一金(钼)矿床主要是晚碰撞期形成的,冈底斯成矿带除发育后碰撞期伸展构造环境斑岩铜矿成矿作用外,还发育晚碰撞期夕卡岩型铜矿成矿作用.冲木达岩体年龄的厘定对今后分析克鲁一冲木达一带夕卡岩型铜矿床形成及分析冈底斯成矿带成矿演化提供了重要的年龄资料.在野外工作期间得到西部矿业西藏地质矿产勘查有限公司的帮助,在此表示感谢.参考文献(References):【1】.MolnarP,EnglandP,MaxtinodJ.Mantledynamics,upliftofthe TibetanPlateau,andtheIndianmonsoon【J】.:RevGedphys,1993,31(4):357—396.【2】ChangSun—lin,ChuMei-fei,ZhangYll—qIlan,XieYing-wen,Lo 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内蒙古东部建设屯火山岩锆石U-Pb测年、地球化学特征及成因卞雄飞;李永飞;孙守亮;郜晓勇【摘要】锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果显示,建设屯火山岩形成时代为早三叠世早期(248.4±4.8 Ma).该套火山岩为一套中性—中酸性的钙碱性—高钾钙碱性系列岩石;Na2O/K2O平均值为2.04,富钠低钾;A/CNK=0.81~1.40,A/NK=1.48~2.50,为准铝质—过铝质中酸性岩石;Sr>300,Yb=1.37~2.91,δEu平均值为0.62,显示了埃达克质岩石的地球化学特征,原始岩浆应形成于加厚下地壳榴辉岩相物质部分熔融作用.结合同时期建设屯埃达克侵入岩的地球化学特征以及区域构造背景分析,认为建设屯火山岩应是古亚洲洋沿西拉木伦缝合带闭合后,碰撞造山初期加厚的新生下地壳部分熔融作用的产物.【期刊名称】《地质与资源》【年(卷),期】2013(022)005【总页数】7页(P360-366)【关键词】建设屯火山岩;锆石U-Pb定年;地球化学;古亚洲洋;西拉木伦缝合带;内蒙古【作者】卞雄飞;李永飞;孙守亮;郜晓勇【作者单位】沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034【正文语种】中文【中图分类】P597;P595兴蒙造山带作为中亚造山带东部的重要组成部分,记录着显生宙以来不同时期的构造岩浆事件,这些岩浆事件为该造山带的形成与演化提供了物质基础,并为不同时期古板块之间缝合带的厘定与识别提供了重要的依据.内蒙古东部西拉木伦河北岸地区位于兴蒙造山带的东南段,处于中朝古板块与西伯利亚古板块的最终碰撞、拼合部位,是研究西拉木伦缝合带构造演化的关键地区.近年来,该地区识别出三叠纪不同时期侵入岩以及三叠纪早期基性火山岩,其岩浆作用的成因与构造背景的综合分析[1-6],为该缝合带的碰撞造山过程以及区域构造特征研究提供了可靠的岩石学证据.本文通过对大兴安岭南部1∶5万幸福之路图幅❶内蒙古自治区地质矿产局第二区域地质调查大队三分队.1∶5万幸福之路幅区域地质调查报告.1998.中原划归为林西组上段的建设屯南山剖面中的火山岩进行锆石U-Pb同位素测年和地球化学特征分析,以期为西拉木伦碰撞带早三叠世时期的构造演化特征分析提供基础的地质资料与信息.1 区域地质概况与岩石学特征内蒙古建设屯火山岩位于巴林右旗北部幸福之路乡建设屯南(图1a),大地构造位置处于西拉木伦河缝合带以北(图1b).研究区内出露的地层单元主要有晚古生代火山岩与碎屑岩以及中、新生代陆相火山岩和碎屑岩.侵入岩主要出露晚古生代到中生代的不同岩性类型.本文研究的晚古生代火山岩被北部的建设屯岩体侵入,在1∶5万幸福之路图幅东部白音查干地区被中生代的玛尼吐组火山岩覆盖.根据不同比例尺的区域地质调查资料,建设屯晚古生代火山岩时代存在着早二叠世(大石寨组)❷辽宁省第二区域地质测量队.1∶20万林西县幅区域地质矿产报告书.1971.与晚二叠世❶(林西组)的争议.本文对1∶5万图幅中该岩组剖面进行调查采样,对其中发育的火山熔岩进行了精细的定年,结果显示其为248.4±4.8 Ma.值得一提的是,该火山岩定年结果与其北部的建设屯岩体的定年结果(248.5±2.4 Ma)[5]近乎一致,反映二者为同一时期的岩浆产物.本次工作采集的样品较新鲜,岩性主要为安山岩、粗安岩、英安岩.安山岩:灰色—灰黑色,斑状结构,斑晶为主要为斜长石,板状晶,粒径0.5~1.8 mm,含量15%,基质为交织结构,成分为斜长石(含量约35%,双晶发育)、碱性长石(含量约10%,无双晶)等.粗安岩:灰色,斑状结构,斑晶为正长石和斜长石,含量38%,正长石为自形晶,大小0.2~0.8 mm,发育卡式双晶,含量20%,斜长石半自形,大小0.05 mm×0.3 mm,双晶不发育,含量18%,基质为交织结构,主要成分为正长石、斜长石,粒度小于0.1 mm.英安岩:斑状结构,块状构造,镜下可见正长石成板状,发育卡式双晶,大小0.2 mm×0.5 mm~1.2mm×0.4 mm,含量1%~3%,少量石英,基质为霏细结构.此外岩石中可见少量锆石、磁铁矿等副矿物.图1 内蒙古东部建设屯地区地质简图Fig.1 Geologic sketch map of Jianshetun area in Eastern Inner Mongolia1—第四系(Quaternary);2—中生代花岗岩(Mesozoic granite);3—早三叠世花岗闪长岩(建设屯岩体)(Early Triassic granodiorite:Jianshetun intrusive);4-晚古生代火山熔岩、(火山)碎屑沉积(LatePaleozoic volcanic lava and clastic sedimentation);5—建设屯岩体采样点(sampling position of Jianshetun intrusive);6—本文火山岩采样点(samposition of volcanic rock);7—研究区范围(studied area);(a)据1∶5 万幸福之路幅地质图修改(modified from 1∶50000regional geologic map);(b)据文献[7]修改(modified from Reference [7])2 锆石U-Pb年龄测定2.1 实验方法样品的锆石分选由河北省廊坊市地源岩石矿物测试分选技术服务有限公司完成,并用浮选和电磁法方法进行分选,在双目镜下挑选出晶形完好、无明显裂痕和包体的锆石颗粒,将其粘贴在环氧树脂表面,打磨抛光后露出锆石的表面,然后对其进行透射光、反射光和阴极发光(CL)图像采集.锆石的制靶和显微图像的采集在北京锆年领航科技有限公司完成.锆石LA-ICPMS U-Pb同位素分析均在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成.首先通过透射光、反射光和CL图像分析,选择锆石吸收程度均匀的位置进行定年分析,分析采用Agilent7500型ICP-MS和德国Lambda Physik公司的ComPex102 ArF准分子激光器以及MicroLas公司的GeoLas200M光学系统联机进行.激光束斑直径为30 μm,激光剥蚀样品的深度为 20~40 μm,激光脉冲为10 Hz,能量为32~36 mJ.实验中采用He作为剥蚀物质的载气.用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NIST SRM610进行仪器优化处理.采用标准锆石91500为外标校正测得的锆石同位素数据,元素含量采用NIST SRM610作为外标,29Si作为内标,测试结果通过GLITTER软件计算得出,实验获得的数据采用Andersen[8]的方法进行同位素比值校正用以扣除普通Pb的影响,谐和图的绘制采用ISOPLOT3.0完成[9].详细的实验分析步骤和数据处理方法见文献[10];U-Th-Pb含量分析见文献[11];所给定的同位素比值和年龄的误差均在1σ水平(表1).2.2 锆石分析结果对建设屯火山岩剖面上出露的英安岩(D724-2,坐标:43°49′50.7″N,118°46′06.7″E 进行了锆石 LAICP-MS U-Th-Pb同位素分析,分析数据见表1.阴极发光图像显示,锆石内部结构清晰,呈短柱状及粒状晶形,发育振荡环带,显示岩浆成因锆石的特点(图2).用33 μm的激光剥蚀斑晶对样品锆石进行了LAICP-MS定年分析,共完成21颗锆石21个点的测试,通过同位素比值校正,14个点的分析结果可信.分析点的结果显示样品具有高的Th/U比值,介于0.53~1.26,暗示其为岩浆锆石[12].在锆石U-Pb年龄谐和图中,锆石分析点基本位于U-Pb谐和线及其附近,206Pb/238U年龄集中在234~267 Ma之间,206Pb/238U年龄加权平均值为248.4±4.8 Ma,MSWD=1.9(图 3),此年龄代表了火山岩岩浆结晶年龄,表明建设屯火山岩形成于早三叠世早期,并非区域地质调查工作中所厘定的早二叠世❶辽宁省第二区域地质测量队.1∶20万林西县幅区域地质矿产报告书.1971.与晚二叠世❷内蒙古自治区地质矿产局第二区域地质调查大队三分队.1∶5万幸福之路幅区域地质调查报告.1998..图2 建设屯火山岩锆石阴极发光图像Fig.2 CL images of zircons from Jianshetun volcanic rocks3 地球化学特征3.1 主量元素建设屯南山火山岩主量与微量元素化学分析数据见表2.火山岩样品数据运用SINCLAS程序对主量元素去归一化后[13],在 TAS岩石分类图解(图 4a)上显示为中性、中酸性岩类,属于亚碱性系列.在SiO2-K2O图解(图4b)上,火山岩主要为钙碱性系列—高钾钙碱性系列.岩石SiO2含量介于57.19%~71.17%,Al2O3含量介于13.82%~16.53%,岩石富钠低钾,Na2O/K2O平均值为2.04,CaO含量平均值为4.06%.A/CNK值介于0.81~1.40之间,A/NK值介于1.48~2.50之间,为准铝质—过铝质中酸性岩石(图4c).3.2 稀土与微量元素建设屯火山岩稀土元素标准化配分图总体呈轻稀土富集型特点(图5a).稀土元素总量为90.24×10-6~165.58×10-6,平均为128.07×10-6.岩石轻重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N平均值为7.99.重稀土分馏不明显,(Gd/Yb)N平均值为1.29;δEu平均值为0.62.在微量元素标准化配分图(图5b)上,岩石明显富集大离子亲石元素 Rb、Ba、U、K,而亏损高场强元素 Nb、P、Ti.与同时期的建设屯花岗闪长岩相比较,除Sr、Eu异常存在明显的差异外,二者稀土与微量元素标准化配分曲线基本相似,与地壳元素稀土与微量元素标准化配分曲线近乎一致(图5 a、b).表1 建设屯火山岩锆石U-Pb同位素LA-ICP-MS测试结果Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating results of Jianshetun volcanic rocks1σ D724-2-10.5817.06 0.06545 8 D724-2-3 0.49 19.34 0.06701 8 D724-2-50.6023.39 0.06857 8 D724-2-6 0.81 13.53 0.07963 8测点号 Th/U Pb 同位素比值207Pb/206Pb 1σ 0.00240.002530.002140.00287 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 0.36027 0.01266 0.040260.33964 0.01241 0.037000.37809 0.01154 0.040190.43511 0.01544 0.039801σ0.000410.000390.000380.00042同位素年龄/Ma 208Pb/232Th 1σ207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 208Pb/232Th 0.01491 0.00041 312 9 254 3 2990.01414 0.00041 297 9 234 2 2840.01528 0.00040 326 9 254 2 3070.01543 0.00042 367 11 252 3 3090.00204 0.32196 0.01077 0.03830 D724-2-100.89 22.94 0.06645 0.00252 0.36285 0.014070.03965 0.00044 0.01361 0.00040 314 10 251 3 273 8 D724-2-111.26 8.11 0.09792 0.00414 0.57019 0.02446 0.04227 0.00055 0.016210.00049 458 16 267 3 325 10 D724-2-120.53 32.96 0.06198 0.00195 0.33305 0.01117 0.03899 0.00038 0.01359 0.00040 292 9 247 2 2738 D724-2-130.46 14.33 0.06141 0.00217 0.3542 0.01372 0.041820.00045 0.01535 0.00050 308 10 264 3 308 10 D724-2-141.12 11.04 0.05884 0.00310 0.33595 0.01843 0.04139 0.00059 0.01342 0.00047 294 14 261 4 269 9 D724-2-161.07 50.71 0.05684 0.00166 0.30905 0.01086 0.03942 0.00039 0.01294 0.00041 273 8 249 2 260 8 D724-2-180.73 11.27 0.05517 0.00222 0.30132 0.01364 0.03960 0.00047 0.01265 0.00045 267 11 250 3 254 9 D724-2-210.98 14.13 0.07462 0.00267 0.39648 0.01725 0.03857 0.00046 0.01292 0.00048 339 13 244 3 259 10 D724-2-7 0.49 15.92 0.0611570.00038 0.01315 0.00037 283 8 242 2 264 D724-2-220.2859.62 0.05789 0.00162 0.311080.01198 0.03903 0.00040 0.01249 0.00047 275 9 247 2 251 9图4 火山岩分类命名图解Fig.4 Classification diagrams of the volcanic rocksa—TAS岩石分类图解;b—SiO2-K2O图解;c—A/NK-A/CNK图解图5 稀土元素标准化配分型式图Fig.5 Rare earth element distribution patternsa—稀土元素球粒陨石标准化配分图(REE chondrite-normalized distribution);b—不相容元素原始地幔标准化配分图(primitive mantle-normalized distribution);1—火山岩(volcanicrock);2—侵入岩(intrusiverock);3—地壳(crust);球粒陨石与原始地幔标准化值引自文献[14],地壳成分引自文献[15]表2 建设屯火山岩主量元素、微量元素和稀土元素分析结果Table 2 Analysis results of major and trace elements for Jianshetun volcanic rocks样品号LX11-1 LX12-1 LX15 LX16 LX17,D724-2岩石名称粗安岩安山岩安山岩粗安岩英安岩采样坐标43°49′47.0″N 118°46′34.3″E 43°49′50.7″N118°46′06.7″E SiO2 57.19 60.01 57.19 58.94 67.97 TiO2 1.92 0.93 1.431.68 0.9843°49′34.8″N 118°46′23.3″E 43°49′43.2″N 118°46′16.3″E43°49′44.4″N 118°46′11.8″E LX18流纹岩43°49′52.9″N 118°46′04.2″E71.170.57 Al2O3 15.60 15.97 16.53 15.91 13.82 TFe2O3 5.32 3.13 3.60 6.15 4.2214.552.86 FeO 3.70 3.23 3.88 1.94 1.401.26 JG21-29-058JG21-29-059建设屯花岗闪长岩43°53′36.3″N 118°48′19.6″E 70.01 69.910.37 0.3615.59 15.741.02 1.021.18 1.18 MnO 0.17 0.10 0.15 0.10 0.06 0.06 0.03 0.03 MgO 2.14 2.56 3.26 1.87 1.26 0.57 1.07 1.03 CaO 4.81 6.37 6.69 4.18 1.64 0.69 3.24 3.24 Na2O 4.73 3.48 3.43 4.44 3.70 4.174.34 4.41 K2O 2.54 1.86 0.89 2.90 3.28 2.10 2.07 2.03 P2O5 0.69 0.25 0.41 0.49 0.21 0.17 0.12 0.12烧失量 0.60 1.59 1.90 0.98 1.17 1.52 0.61 0.57总量 99.40 99.49 99.38 99.56 99.71 99.68 99.65 99.64 Ba 369.67 333.84 278.09 453.34 1210.04 300.59 622.00 549.00 Co 22.26 20.71 19.94 19.97 13.61 4.72 7.17 6.32 Cr 7.91 55.89 49.30 12.54 24.19 4.62 13.30 11.90 Nb 15.966.64 9.92 11.93 10.45 12.16 3.12 2.60 Ni 16.70 78.79 64.88 35.50 23.09 1.28 10.42 8.92 Pb 16.73 10.49 9.42 11.31 18.82 9.72 10.60 9.20 V 159.71 110.85 166.86 164.74 79.01 20.88 56.87 51.82 Ga 23.90 20.50 20.59 23.39 15.31 18.13 22.60 20.50 Rb 52.39 37.19 34.13 53.70 68.04 49.11 54.00 48.00 Th 4.75 2.89 3.21 3.50 1.95 1.65 4.90 4.20 U 1.46 1.01 0.99 1.21 0.93 0.74 0.80 0.64 Sr 366.8 703.9 697.2 596.99 317.1 289.3 785.00 726.00 Ta 2.23 0.64 1.68 1.74 0.66 1.11 0.23 0.18 B 5.04 8.27 7.06 7.79 9.77 19.88 Zr 419.70 188.77 279.74 331.28 291.52 338.06 111.00 123.00 La 27.58 17.15 21.53 26.90 23.63 21.75 16.50 15.01 Ce 65.81 35.00 49.29 57.89 50.41 49.96 34.24 30.29 Pr 8.47 4.76 6.38 7.67 6.05 5.95 3.98 3.51 Nd 35.9419.54 26.37 31.37 24.35 23.48 14.66 13.13 Sm 7.87 4.06 5.54 6.57 4.88 4.88 2.65 2.32 Eu 0.93 0.65 0.71 0.86 1.37 0.58 0.79 0.70 Gd 4.52 2.27 3.29 3.74 3.11 2.80 2.26 1.96 Tb 0.85 0.40 0.60 0.70 0.53 0.50 0.29 0.25 Dy 6.02 2.86 4.32 4.98 3.77 3.86 1.41 1.25 Ho 1.23 0.54 0.86 1.02 0.77 0.78 0.27 0.25 Er 2.51 1.20 1.85 2.18 1.65 1.75 0.69 0.63 Tm 0.49 0.24 0.36 0.40 0.32 0.39 0.10 0.09 Yb 2.91 1.37 2.02 2.38 1.86 2.13 0.64 0.60续表(Continued)注:主量、微量元素数据由国土资源部沈阳地质矿产研究所实验室测定;岩石名称由S I N C L A S程序去水归一化后计算得出;E u/E u*=E u c n/(S mc n*D yc n)0.5;建设屯花岗闪长岩引自文献[5].含量单位:主量元素为%(质量分数),微量元素和稀土元素为10-6.Lu 0.45 0.20 0.32 0.38 0.29 0.35 0.10 0.09 Y 31.34 14.39 22.06 26.34 18.97 21.57 8.90 7.80 ΣREE 165.58 90.24 123.42 147.05 122.98 119.16 78.58 70.08 LREE 146.60 81.16 109.81 131.27 110.68 106.60 72.82 64.96 HREE 18.97 9.08 13.61 15.78 12.30 12.56 5.76 5.12 LaN/YbN 6.79 8.98 7.65 8.09 9.09 7.33 18.49 17.94 δEu 0.48 0.65 0.51 0.53 1.07 0.48 0.97 0.984 岩浆源区与成因建设屯南中酸性火山岩的主量元素地球化学特征:SiO2大于 56%;Al2O3=13.82%~16.53%;Na2O/K2O平均值为2.04;MgO<3%,总体为一套钙碱性—高钾钙碱性系列岩石.稀土与微量元素标准化配分曲线与地壳配分曲线近乎一致,表明该套火山岩来自地壳物质局部熔融的壳源岩浆.对于壳源的中酸性岩石而言,Sr、Yb丰度被认为是识别与判别岩浆源区成因与性质的有效指标[16].建设屯中酸性岩石除一个样品Sr=289×10-6外,其余Sr>300×10-6,Yb=1.37×10-6~2.91×10-6;Y 平均为22.45×10-6,δEu 平均为0.61,符合埃达克岩型岩石标准[17](图 6).值得一提的,与其同期的建设屯侵入岩(248.5±2.3 Ma),也具有埃达克型地球化学特征[5],从而说明二者为起源于同一母岩浆源区的同时异相产物,原始岩浆应是加厚下地壳榴辉岩相物质部分熔融的产物,其残留相以石榴石为主,对应的压力与深度应大于1.0 GPa、40 km.另外,建设屯地区无论是侵入岩还是火山岩,均表现出了O型埃达克岩地球化学特征,富钠而贫钾(Na2O/K2O>2),而明显不同于C型埃达克岩的富钾特征(Na2O/K2O≈1 或>1)[18-19].目前,对于 O 型埃达克岩形成环境仍存在着不同的认识与看法[20-21],特别是产出于造山带中的该类岩石,对于其成因与构造环境,还需要根据其他地质证据,而不能仅仅根据埃达克岩本身地球化学特征而确定[21-22].图6 建设屯火山岩Sr-Yb图Fig.6 The Sr-Yb diagram of Jianshetun volcanic rocks1—火山岩(volcanic rock);2—侵入岩(intrusive rock)建设屯早三叠世早期的火山岩与侵入岩位于西拉木伦河缝合带北侧,二者的成因与两大古板块之间的古亚洲洋闭合有关.近年来,对于古亚洲洋最终闭合时限与位置的研究己经取得了明显的进展,大多数学者认为古亚洲洋在二叠纪末最终俯冲,从而导致两个相对的活动大陆边缘[23-24]最终闭合于晚二叠世—早三叠世.因此,早三叠世早期的建设屯火山岩与侵入岩一样,应是古亚洲洋闭合之后,西伯利亚古板块和中朝古板块碰撞造山初期阶段的产物.一般来说,O型埃达克岩形成于俯冲洋壳部分熔融或者形成于贫K的加厚下地壳部分熔融[19-21].结合本区的构造地质背景,具有O型埃达克岩地球化学特征的建设屯火山岩与建设屯岩体成因一样,应是古亚洲洋闭合后西拉木伦缝合带碰撞造山初期加厚的新生下地壳部分熔融作用的产物.5 结论1)内蒙古东部建设屯火山岩锆石U-Pb年龄为248.4±4.8 Ma,与建设屯岩体年龄(248.5±2.4 Ma)基本一致,反映二者为同一时期的岩浆产物.2)建设屯火山岩地球化学显示其具有O型埃达克岩地球化学特征.3)建设屯火山岩形成于西伯利亚古板块和中朝古板块沿西拉木伦河缝合带闭合后加厚的新生下地壳部分熔融作用,而并非形成于俯冲洋壳的部分熔融作用.致谢:锆石分选工作由河北廊坊地源岩石矿物测试分选技术服务有限公司张江满高级工程师完成,锆石制靶、阴极发光图像采集由北京锆年领航科技有限公司刘力高级工程师完成,西北大学大陆动力学国家重点实验室赵少伟博士在LA-ICP-MS U-Pb分析测试过程中给予了帮助与指导,在此表示最诚挚的谢意.参考文献:[1]L iu W,Siebel W,Li X J,et al.Petrogenesis of the Linxigranitoids,northern Inter Mongolia of China:Constraints on basaltic underplating[J].Chemical 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第38卷第2期地质调查与研究Vol.38No.22015年06月GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCHJun.2015赤峰东部宝音图群斜长角闪岩锆石U-Pb 年龄及地质意义陈井胜1,2,李斌1,邢德和1,刘淼1,2,杨佳林1,汪寅夫1,陈会军1(1.中国地质调查局沈阳地质调查中心,沈阳110034;2.吉林大学地球科学学院,长春130026)摘要:宝音图群是华北地台北缘最古老的结晶基底之一。
赤峰东部宝音图群的斜长角闪岩中锆石晶型、背散射图像及低Th/U 比值、高Hf、低Nb、Ta、低Nb/Ta 比值等特征说明其为变质锆石。
采用LA-ICP-MS 锆石U-Pb 测年技术,对变质锆石进行了同位素年代学研究,获得了宝音图群的变质年龄为1860.1±7.9Ma,此年龄限定了宝音图群的形成时代应早于1860Ma,说明宝音图群应该形成于此年龄之前的古元古代。
这一变质年龄所代表的变质事件与华北地台古元古代变质事件相一致,说明宝音图群为华北地台的一部分。
以斜长角闪岩主量、微量及稀土元素为依据,进行原岩恢复及构造环境判别,结果显示斜长角闪岩原岩是形成于活动陆缘岛弧环境的钙碱性玄武岩。
关键字:宝音图群;斜长角闪岩;锆石成因;U-Pb 测年;原岩恢复中图分类号:P597+.3文献标识码:A文章编号:1672-4135(2015)02-0081-08收稿日期:2015-01-12资助项目:中国地质调查“内蒙古1∶5万元宝山煤矿、艮兑营子、平庄、马厂等四幅区域地质调查(1212011120662)”;“大兴安岭地区北段地质矿产调查评价成果集成项目(1212011085210)”作者简介:陈井胜(1983-),男,工程师,2009年毕业于吉林大学矿物学、岩石学、矿床学专业,从事火成岩方面研究,E-mail:5202268@。
①辽宁地质局第二区域地质测量队二分队.内蒙古1∶2万敖汉旗幅区域地质矿产调查报告,内蒙古自治区地质局,1967.宝音图群地处华北地台与兴蒙造山带的接触带位置,是华北地台北缘最古老的结晶基底之一,呈规模不等的块体断续分布。
关于它的形成时代有两种观点:一种认为其形成于古元古代[1-9],另一种则认为形成于中元古代[10]。
其原因或是研究数据的精度问题,或测试方法和样品选取问题。
为了获得宝音图群高精度的年代学数据,笔者在进行内蒙古1/5万元宝山等四幅区调过程中,从赤峰东部厘定出的宝音图群中采取斜长角闪岩进行锆石U-Pb 同位素测年,并通过地球化学分析数据对其进行原岩恢复和构造环境的判别,从而为华北地台北缘前寒武纪地质演化提供可靠的地质信息。
1地质背景研究区位于赤峰东部,大地构造位置上属于华北地台北缘中段东端。
宝音图群是1/5万元宝山等四幅区调过程中从过去奥陶系-志留系上岩组、下岩组中厘定出来的中级变质岩系①,分布于研究区东部西大营子和西部热水一带(图1)。
其普遍遭受了绿片岩相和角闪岩相的区域变质作用,岩性主要由云母片岩、斜长片麻岩、绿泥石片岩、石英片岩、二长片岩、糜棱片岩、含蛇纹石白云石大理岩、斜长角闪岩、变粒岩及浅粒岩组成。
岩石韧性变形强烈,形成糜棱岩化岩石及糜棱岩,内部残斑、拖尾等构造发育,显示为左旋剪切特征。
受赤峰-开原断裂影响,地层内部层间褶皱发育,早三叠世闪长岩脉体发育,构造线方向呈东西向及北东向展布。
宝音图群变质岩系被后期晚侏罗世二长花岗岩侵入,并被早白垩世义县组火山岩地层角度不整合覆盖。
2样品采集及岩石学特征样品采自研究区热水一带的斜长角闪岩中,取样位置见图1,样品坐标为E119°15′41″,N42°12′48″,样品编号为D5259-1。
岩石风化面灰黑色,新鲜面青灰色,鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,由黑云母25%、角闪石40%和斜长石35%组成。
角闪石:他形粒状、短柱状,颜色为深蓝-绿色,多色性显著:Ng-蓝绿,Np-黄绿,一组柱面完全解理发育,斜消光,干涉色被颜色所掩盖,粒径0.1~0.45mm 。
延长方向定向。
黑云母:片状,充填于斜长石和角闪石之间,多色性显著:Ng-棕褐、黄褐,Np-浅黄,大致有方向性,部分垂直片麻理生长。
斜长石:多数颗粒呈他形粒状,少数呈半自形板状,聚片双晶带较宽,偶见弱环带,部分晶面中心绢云母化,粒径0.05~0.2mm 。
3分析测试方法样品用常规方法进行粉碎、筛选、清洗和烘干,然后采用磁选和重液分选出锆石晶体,随后在双目镜下挑选透明度和晶形较好、无明显裂痕的锆石颗粒置于双面胶上,灌上环氧树脂制靶,固化后打磨抛光使锆石内部结构暴露,用于透射光、反射光、阴极发光(CL )锆石图像采集和锆石原位单点U-Pb 定年。
样品的破碎和锆石挑选由河北省廊坊市宇能矿物分选有限公司完成,背散射图像在吉林大学完成。
样品锆石U-Pb 同位素定年是由中国地质大学(北京)科学研究院地质过程与矿产资源国家重点实验室完成。
分析仪器为由激光(波长193nm )剥蚀进样系统(UPI93SS )和Agilent 7500a 型四级杆等离子质谱仪联合构成的激光等离子质谱仪(LA-ICP-MS )。
采用He 作为剥蚀物质的载气,激光器工作频率为10Hz 。
测试点的激光束斑直径为36μm ,剥蚀时间为45s 。
锆石U-Pb 及年龄标准选用标准锆石91500,使用锆石中含量稳定29Si 作为内标,以标准锆石TEMORA (416±5Ma )和QH (160±1Ma )作为辅助标样。
锆石U-Pb 同位素比值由ICP-MS 测定,比值采用GLITTER 4.4程序,年龄计算采用国际标准程序Isoplot/Ex(3.0)。
普通铅校正方法同Ander-son(2002)[11]。
实验测试结果列于表1,锆石微量元素结果列于表2。
对斜长角闪岩锆石U-Pb 测年的同时进行了主量元素、微量元素和稀土元素测定,测试在国土资源部沈阳地质调查中心检测分析中心完成。
对于矿石微量元素的分析我们采用高压密封消解ICP-MS 法,在美国热电公司XSeries Ⅱ等离子体质谱仪进行测试,准确称取0.1g 样品于消解罐中,加入1mL 浓硝酸、1mL 氢氟酸。
将消解罐置于烘箱中加热,升温至180度保持10~12h ,取出消解罐敞开置于电热板上120°加热,当消解液剩下约2~3mL 时升温至240℃,复溶后用0.5%的稀硝酸定容至刻度待测。
对样品处理全流程空白进行12次测定,利用3倍标准偏差计算各元素的方法检出限,精密度均小于10%,实验结果数据表列于表3。
图1研究区地质简图Fig.1Simplified map of research area82地质调查与研究第38卷测试单位:国土资源部沈阳地质调查中心检测分析中心;*样品为调谐度太大剔除样品表1宝音图群斜长角闪岩锆石L A -I C P -M S U -P b 分析结果T a b l e 1L A -I C P -M S z i r c o n U -P b d a t a o f t h e p l a g i o c l a s e a m p h i b o l i t e i n B a o y i n t u G r o u p第2期陈井胜等:赤峰东部宝音图群斜长角闪岩锆石U-Pb 年龄及地质意义83测试单位:沈阳地质调查中心检测分析中心;*样品为调谐度太大剔除样品表2锆石微量元素(×10-6)分析结果Table 2Rare element composition of the zicons4锆石成因及分析结果4.1锆石成因锆石一般分为岩浆锆石与变质锆石,目前尚没有一种可以完全明确区分岩浆锆石与变质锆石的定量方法[12]。
一般岩浆锆石为自形,晶棱锋锐清晰[13];变质锆石外形多为圆卵形、不规则状[12],但在角闪岩相变质增生锆石通常具有规则外形[14-15]。
背散射照片(图2)显示锆石具有半自形柱状结构,但边部均出现略微圆滑,晶棱变得不那么锋锐、清晰。
样品岩性为斜长角闪岩,如果其中锆石为原岩(基性火山岩)锆石,那么一般火山岩中的锆石具有较大的长宽比值(比值可以高达12),多为长柱状或针状的外形特征[16]。
样品D5259-1的锆石长宽比多在1:1到2:1,比较小,所以从锆石晶型上来看可能为变质锆石。
通常认为典型岩浆锆石具有明显的岩浆振荡环带和亮色的CL 图像,Th/U 比值较高>0.4[12,17-18],而变质锆石不具有明显的振荡环带,其Th/U 比值较低,一般<0.1[12,19-21]或<0.1~0.2[22],本次研究除去一个样品>0.4外,其余样品中9个Th/U 比值均<0.1,16个样品<0.2,5个样品Th/U 比值处于0.3~0.2之间,显示变质锆石的特征[19-22]。
此外锆石的高Hf 含量以及较低的Nb 、Ta 及Nb/Ta 比值(表2)也说明样品中的锆石为变质锆石[12]。
综上认为D5259-1样品锆石为变质锆石。
4.2分析结果本次工作所测斜长角闪岩25个锆石颗粒,除去四个调谐度比较高的样品外,其余21个锆石点位于谐和线上及其附近,成群分布(图3),207Pb /206Pb 加权平均年龄为1860.1±7.9Ma ,代表了斜长角闪岩的形成年龄,所以宝音图群形成应该早于1860Ma ,时代应为古远古代。
5讨论5.1对宝音图群形成时代及构造归属的制约对于宝音图群的形成时代,前人已经做过大量的工作。
部分学者认为其形成于早元古代:李文国84地质调查与研究第38卷等[1]在内蒙古自治区岩石地层中测得角闪变粒岩的Rb-Sr 全岩等时线年龄为2915.9Ma ,绿泥绿帘阳起石片岩Sm-Nd 同位素全岩等时线年龄为1910Ma ,认为属于新太古代;徐备等在苏尼特左旗绿帘绿泥阳起片岩中获得Sm-Nd 同位素等时线年龄1910Ma [3];肖荣阁等在昌特敖包黑云斜长片麻岩中获得Rb-Sr 等时线年龄为1708Ma [2];徐备等在乌拉特中旗图格送样号SiO 2TiO 2Al 2O 3TFe 2O 3FeO MnO MgO CaO Na 2O K 2O P 2O 5LOS La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y Ba Co Cr Nb Ni Rb Sr V Zr Hf Ta Li Be Sc Th UD5259-149.900.4312.518.796.610.169.588.941.912.630.244.6524.5254.895.2917.022.360.382.190.241.230.250.770.161.120.196.85776.2128.62690.786.72112.6494.00349.30126.87128.794.200.7428.971.9916.7023.031.22D5259-250.120.4212.298.516.590.169.429.291.802.560.234.9761.15116.8013.1947.768.021.475.720.733.460.641.620.241.520.2318.33850.1236.97810.487.01139.1782.22340.08167.64130.124.171.2127.181.8728.6013.261.36PM306-23-152.490.5316.989.117.060.127.075.142.471.520.084.3222.6441.874.8818.193.240.792.510.372.070.421.130.191.170.1712.30467.9133.28242.836.1199.0865.95458.0494.2475.092.770.7163.091.4218.2310.471.92表3斜长角闪岩主量元素(wt%)、微量元素(×10-6)及稀土元素(×10-6)分析结果Table 3Major element (wt%),rare element (×10-6)and trace element (×10-6)composition of plagioclaseamphibolite 测试单位:国土资源部沈阳地质调查中心检测分析中心图2斜长角闪岩锆石背散射图像Fig.2BES images of zircons from the plagioclaseamphibolite图3斜长角闪岩锆石U-Pb 年龄谐和图Fig.3U-Pb Concordia diagram of zircons from theplagioclase amphibolite第2期陈井胜等:赤峰东部宝音图群斜长角闪岩锆石U-Pb 年龄及地质意义85日格地区斜长角闪片岩中获得Sm-Nd全岩等时线年龄2485±128Ma[4];内蒙古自治区地质矿产调查院在达茂旗附近变质基性火山岩中获得2个锆石U-Pb同位素不一致线上交点年龄2496±26Ma和2486±42 Ma[5];张玉清在达茂旗(百灵庙镇)西侧和北侧的宝音图群中阳起钠长片岩、二云片岩的单颗粒锆石U-Pb 法年龄测定,获得了两条不一致线上交点年龄2486±42Ma和2496±26Ma[6];张玉清在白云鄂博北23km乌德透辉角闪斜长变粒岩中测得锆石U-Pb年龄为2525±41Ma[7]。