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  中国地质 2020, Vol. 47 Issue (4): 1173-1185  
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引用本文
杨海星, 高利东, 高玉石, 隋海涛, 柳志辉, 赵志飞, 吕晶, 张维宇, 赵胜金, 于海洋. 2020. 内蒙古霍林河地区晚石炭世本巴图组火山岩年代学、地球化学特征及构造背景[J]. 中国地质, 47(4): 1173-1185.  
Yang Haixing, Gao Lidong, Gao Yushi, Sui Haitao, Liu Zhihui, Zhao Zhifei, Lü Jing, Zhang Weiyu, Zhao Shengjin, Yu Haiyang. 2020. The chronology, geochemical characteristics and tectonic setting of the volcanic rocks in the Benbatu Formation of Huolinhe area, Inner Mongolia[J]. Geology in China, 47(4): 1173-1185. (in Chinese with English abstract).  

内蒙古霍林河地区晚石炭世本巴图组火山岩年代学、地球化学特征及构造背景
杨海星1, 高利东1, 高玉石1, 隋海涛1, 柳志辉1, 赵志飞1, 吕晶1, 张维宇1, 赵胜金1,2, 于海洋1    
1. 内蒙古第十地质矿产勘查开发有限责任公司, 内蒙古 赤峰 024005;
2. 中国地质大学(北京), 北京 100083
摘要:在内蒙古东部霍林河地区晚古生代地层中厘定出一套火山岩,其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为(313.7±3.5)Ma,时代归属晚石炭世。岩石学、岩石地球化学特征表明:研究区本巴图组火山岩主要由安山岩、玄武安山岩组成,属准铝质碱性系列岩石,SiO2含量52.83%~54.76%,具较高的Al2O3含量(17.43%~20.79%),TiO2含量(0.97%~1.41%)较低,Na2O(3.74%~4.21%)>K2O(2.37%~3.02%)。稀土总量(ΣREE)较高,为46.78×10-6~124.36×10-6,轻稀土(LREE)富集(42.57×10-6~109.06×10-6),重稀土(HREE)较富(4.21×10-6~15.30×10-6);LREE/HREE值为6.04~10.43,轻、重稀土分馏较强,(La/Yb)N值为6.32~14.56,在球粒陨石标准化稀土元素配分图上呈现出左高右低的右倾型分配模式;富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Pb、Sr)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和重稀土元素。岩浆来源于俯冲流体交代的地幔楔部分熔融;具岛弧及大陆边缘弧构造环境的特征,形成于板块边缘的消减带,主要与古亚洲洋板块的俯冲作用有关。
关键词本巴图组    火山岩    锆石U-Pb年龄    岩石地球化学    地质调查工程    内蒙古    
中图分类号:P548;P597            文献标志码:A             文章编号:1000-3657(2020)04-1173-13
The chronology, geochemical characteristics and tectonic setting of the volcanic rocks in the Benbatu Formation of Huolinhe area, Inner Mongolia
YANG Haixing1, GAO Lidong1, GAO Yushi1, SUI Haitao1, LIU Zhihui1, ZHAO Zhifei1, Lü Jing1, ZHANG Weiyu1, ZHAO Shengjin1,2, YU Haiyang1    
1. Inner Mongolia No. 10 Geological Mineral Exploration and Development Co., Ltd., Chifeng 024005, Inner Mongolia, China;
2. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China
Abstract: In this study, the authors determined a set of volcanic rocks in the Late Paleozoic strata at Huolinhe area, Inner Mongolia. The age of zircon U-Pb isotope based on LA-ICP-MS analysis is (313.7±3.5)Ma, suggesting Late Carboniferous. The characteristics of petrography and petrogeochemical indicate that the Benbatu Formation consists of andesite and andesitic basalt rocks and belongs to aluminous rocks of alkalic series. The SiO2 values are 52.82%-54.76%, with higher Al2O3 content (17.43%-20.79%) and lower TiO2 content (0.97%-1.41%); Na2O (3.74%-4.21%)>K2O (2.37%-3.02%). In addition, rare earth elements (ΣREE) are between 46.78×10-6 and 124.36×10-6, light rare earth elements (LREE) are enriched (42.57×10-6-109.06×10-6), and heavy rare earth elements (HREE) are relatively enriched (4.21×10-6-15.30×10-6). The ratios of LREE/HREE are 6.04-10.43, suggesting obvious fractionation of light and heavy rare earth elements. The ratios of (La/Yb)N are 6.32-14.56, exhibiting right-inclined shape high on the left and low on the right on the chondrite-normalized REE patterns. Large ion lithophile elements (Rb, Ba, K, Pb, Sr)and LREE are enriched whereas high field-strength elements(Nb, Ta, Ti, P)and HREE are depleted. Magma came from mantle wedge partial melting with underthrust fluid metasomatism. These rocks are characterized by structural environment of island arc and continental edge arc and were formed along the subduction zone at the edge of the plate and related to Paleoasian Ocean subduction.
Key words: Benbatu Formation    volcanic rocks    zircon U-Pb dating    petrogeochemistry    engineering geological survey    Inner Mongolia    

1 引言

大兴安岭中南段属于中亚造山带东段(又称兴蒙造山带),地处三大板块(西伯利亚、华北和太平洋板块),和三大构造体系(古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克和太平洋构造体系)的独特地理位置,具有复杂的构造演化历史,使得其研究具有重要的科学价值(邵济安等,1997李锦轶,1998吴福元等,1999孙德有等,2004郭晓丹等,2011),一直为中国东北地区研究的热点(唐克东等,1995Miao et al., 2007Chen et al., 2009王金贵等,2018)。在中亚造山带东段分布有额尔古纳—兴安、松嫩—张广才岭、佳木斯—兴凯等地块,随着古亚洲洋的不断收缩,这些地块向西伯利亚板块和华北板块靠拢并导致其间先后互相碰撞拼合,最终西伯利亚板块和华北板块相互碰撞形成一个整体(孙德有等,2004)。关于华北板块和西伯利亚板块的碰撞、拼合的位置和时间,即古亚洲洋的最终缝合位置及时间的问题一直存在较大争议。一部分学者认为古亚洲洋的最终缝合位置为索伦—贺根山一线,闭合时间主要有二叠纪(王惠等,1999Xiao et al., 2003Li et al., 2012)、晚泥盆—早石炭世(徐备等,1997陈斌等,2001刘敦一等,2003)或中—晚泥盆世(包志伟等,1994张臣等,1997徐备等,2001)。另有一部分学者认为索伦—西拉木伦—长春—延吉一线为古亚洲洋的最终缝合位置,闭合时间为晚二叠—早三叠世(王玉净等,1997;鲍庆中等,2006;李朋武等,2006刘建峰等,2016),也有部分学者认为闭合于晚志留—晚泥盆世(唐克东等,1997)。

区域上本巴图火山岩主要分布于阿鲁科尔沁旗、西鸟珠穆沁旗、苏尼特左旗、苏尼特右旗等地区。霍林河地区出露的晚古生代地层在不同阶段的地质工作者对其层位归属及形成时代有不同的认识:1:20万区调甘珠尔庙幅将其厘定为上二叠统,北侧哈拉盖农场幅将本套地层厘定为上二叠统包尔敖包组,1:5万矿调将本套地层厘定为上二叠统林西组,1:25万区调修测将其厘定为下二叠统寿山沟组。以往地质调查工作一直缺少精准的同位素测年依据,近年来,笔者在内蒙古霍林河地区进行野外地质考察过程中首次在该套地层中发现火山岩,根据同位素年龄及岩石地层对比将其厘定为上石炭统本巴图组,通过对其岩石地球化学分析,可为区域上晚古生代构造演化研究提供新资料。

2 地质概况

研究区位于扎鲁特旗行政中心北西约120 km,大地构造位置在为阿尔泰—兴蒙造山系(Ⅰ级)、大兴安岭弧盆系(Ⅱ级)、锡林浩特岩浆弧(Ⅲ级),南邻索伦山—西拉沐沦结合带(图 1)。区内出露古生代地层仅有上石炭统本巴图组,分布面积较小,主要沿沙巴尔布拉格—阿日昆都楞苏木带状分布,另沿乌兰嘎查—阿给温多尔一线零星出露。本巴图是地质科学院丁蕴杰于1960年创名(内蒙古自治区地矿局,1996),现定义指“锡林浩特—磐石地层分区晚石炭世海相碎屑岩岩系。夹灰岩透镜体和火山碎屑岩,顶底出露不全”。研究区本巴图组岩性组合主要为深灰色、灰绿色、灰黑色细砂质板岩、粉砂质板岩、变质粉砂岩、变质细砂岩,局部出露安山岩。区内本组上下限不清,多被中生代火山岩覆盖或侵入岩侵入。

图 1 研究区地质简图(a—中亚地区构造简图(据Jahn et al., 2004修改);b—中国东北地区构造简图(据潘桂棠等,2015修改);c—霍林河地区地质简图) Fig. 1 Geological sketch map of the study area(a-Tectonic framework of central Asia; b-Tectonic framework of Northeast China; c-Geological sketch map of Huolinhe region)

研究区中生代地层大面积出露,由老至新依次为中侏罗统塔木兰沟组安山岩、黑云母安山岩、角闪安山岩;上侏罗统满克头鄂博组流纹质凝灰岩、流纹岩、流纹质熔结凝灰岩、沉凝灰岩等,玛尼吐组安山岩、安山质凝灰岩等(杨海星等,2019);下白垩统白音高老组流纹质凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩等,梅勒图组安山岩、角闪安山岩等(杨海星等,2019),大磨拐河组细砂岩、粉砂岩、泥岩、砾岩等。

侵入岩零星分布,可分为中三叠世花岗岩、中侏罗世花岗岩、晚侏罗世花岗岩及早白垩世花岗岩4个期次。

3 火山岩岩石学特征

霍林河地区本巴图组出露的火山岩岩相学鉴定结果主要为安山岩,少量为安山玄武岩,本次共采集7套安山岩样品,包含5套安山岩,2套安山玄武岩。

安山岩呈灰绿色、深灰色,具斑状结构,基质交织结构,块状构造。成分特征及其变化:岩石主要由斑晶、基质组成。斑晶为斜长石、角闪石、黑云母,大小一般1~2 mm,部分2~8 mm,少数0.3~1 mm,星散状分布。斜长石半自形板状,被绢云母、方解石交代,含量10%~15%;角闪石半自形柱状,被方解石、不透明矿物交代,含量5%~10%;黑云母少量,片状,局部被铁质交代。基质为斜长石、隐晶质:斜长石半自形板状,大小一般0.01~0.05 mm,部分0.05~0.1 mm,略显定向—半定向分布,构成似交织结构。被绢云母、方解石交代,含量45%~50%;隐晶质填隙状分布。常被黏土质、不透明矿物交代,含量35%~40%。岩石轻碎裂,沿裂隙有方解石、不透明矿物充填交代。

安山玄武岩呈灰绿色,具斑状结构,基质似交织结构,块状构造。岩石主由斑晶、基质组成。斑晶为斜长石(5%~10%)、单斜辉石(1%~2%)、橄榄石(1%~3%),均为半自形晶,大小一般0.5~2 mm,部分2~4 mm,少数0.2~0.5 mm,星散状分布。斜长石板状,可见筛状熔蚀,被绢云母交代,表面略脏。单斜辉石柱状,被包林皂石交代,少残留。橄榄石粒状,被包林皂石交代,为假象。基质为斜长石(60%~65%)、隐晶质(30%~35%)、橄榄石。斜长石半自形板状,大小一般0.01~0.05 mm,部分0.05~0.1 mm,少0.1~0.2 mm,定向-半定向分布,构成似交织结构,被绢云母交代,表面略脏。隐晶质杂乱分布。橄榄石半自形粒状,大小一般0.01~0.1 mm,部分0.1~0.2 mm,星散状分布,被包林皂石交代,为假象。岩石轻碎裂,沿裂隙不透明矿物充填交代。副矿物由磁铁矿、磷灰石组成;次生矿物主要为绢云母、包林皂石及脉状不透明矿物。

4 分析测试方法

本巴图组火山岩受风化作用较强,具明显的球形风化现象(图 2ab),选择测试样品时,尽量选择岩石面貌新鲜,受风化作用较弱,或去除边部受风化作用较强部分,选择内部面貌新鲜、致密坚硬的部分岩石,保证测试结果可靠。

图 2 本巴图组火山岩野外露头和显微照片(a,c-安山岩;b,d-安山玄武岩) Fig. 2 Outcrop and microphotograph of the volcanic rocks in the Benbatu Formation(a, c-andesites; b, d-andesitic basalt)

本次选择1件测年样品,岩性为安山岩,粉碎样品及分选锆石在内蒙古地勘十院化验室完成,阴极发光(CL)照相、样品制靶和LA-ICPMS锆石U-Pb测年在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成,火山岩样品采样锆石激光剥蚀等离子体质谱LA-ICPMS U-Pb测年,测试过程在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成,检测仪器为激光烧蚀等离子质谱(ELEMENT XR),测试流程可参见文献(范晨子等,2012)。

本次研究对7件样品进行了岩石地球化学分析。粉碎样品在内蒙古第十地质矿产勘查开发有限责任公司化验室完成,主量元素测试由内蒙古第十地质矿产勘查开发有限责任公司十院化验室采用X射线荧光光谱法(XRF)完成,微量元素测试由河北省区域地质矿产调查研究所实验室采用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)完成,主量元素和微量元素分析精度和准确度均优于5%。

5 分析结果 5.1 锆石U-Pb测年结果

安山岩样品D7715锆石分析结果见表 1,锆石阴极发光图像见图 3,年龄谐和图见图 4。锆石晶型均较完整,具自形—半自形晶,可见较明显的震荡环状结果,Th/U比值均大于0.1,显示为岩浆成因锆石(吴元保等,2004)。共测试了30个数据点,其中27个数据点在谐和曲线上形成一个明显的集聚区,聚集区位于谐和曲线上,代表了成岩年龄,其余有2个年龄明显偏大的锆石可能为火山岩捕获锆石,另1个可能由于Pb丢失导致不谐和。27个数据获得的206Pb/238U年龄加权平均值为(313.7±3.5)Ma(MSWD=0.64)。

表 1 本巴图组火山岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年分析结果 Table 1 LA-ICPMS zircon U-Pb data of the volcanic rocks in the Benbatu Formation
图 3 本巴图组火山岩锆石阴极发光(CL)图像 Fig. 3 CL images of the zircons from the volcanic rocks in the Benbatu Formation
图 4 本巴图组火山岩U-Pb年龄谐和图 Fig. 4 U-Pb age concordia plots from the volcanic rocks in the Benbatu Formation
5.2 主量元素特征

本巴图组火山岩主量元素分析结果(表 2)显示:SiO2含量52.83%~54.76%,TiO2含量0.97%~1.41%,Al2O3含量17.43%~20.79%,Fe2O3含量4.33%~4.97%,FeO含量2.28%~2.99%,MnO含量0.06%~0.2%,MgO含量2.2%~3.35%,CaO含量5.66%~6.72%,Na2O含量3.74%~4.21%,K2O含量2.37%~3.02%;(Na2O+K2O)平均值6.11%~6.89%。在国际地科联推荐的火山岩分类命名的TAS图解(图 5a)上,均落在Ir线以上,属碱性,对应岩性有6件样品落入玄武质粗面安山岩内,另1件样品落入粗面安山岩内;由于研究区本巴图组火山岩具不同程度蚀变作用,所以采用受蚀变作用影响较弱的高场强元素Nb/Y-Zr/TiO2图解(图 5b)进行验证,2件样品落入亚碱性玄武岩内,4件样品落入碱性玄武岩内,另有1件样品落入安山岩内。在Na2O-K2O图解(图 5c)中,均落入钾质岩石系列;在A/CNK-A/NK图解中(图 5d)除1件样品落入过铝质岩石内,其余均落在准铝质岩石内。综合以上主量元素分析可知,本巴图组火山岩为一套准铝质碱性系列岩石。

表 2 本巴图组火山岩主量元素(%)、微量元素(10-6)及稀土元素(10-6)分析结果 Table 2 Major elements(%), trace elements(10-6) and REE(10-6) analyses of the Zhaduding A-type granites of the volcanic rocks in the Benbatu Formation
图 5 本巴图组火山岩TAS图解(a)(LeMaitre et al., 1989)、Nb/Y-Zr/TiO2图解(b)(Winchester et al., 1977)、Na2O-K2O图解(c)(Middlemost EAK,1972)、A/CNK-A/NK图解(d)(Maniar et al., 1989) Fig. 5 TAS classification diagram(a), Nb/Y-Zr/TiO2 diagram(b), Na2O-K2O diagram(c), A/CNK-A/NK diagram(d) of the volcanic rocks in the Benbatu Formation
5.3 微量元素特征

本巴图组火山岩微量元素分析结果及主要参数见表 2,稀土总量(ΣREE)较高,为46.78×10-6~124.36×10-6,其中轻稀土(LREE)富集,值为42.57×10-6~109.06×10-6,重稀土(HREE)较富,值为4.21×10-6~15.30×10-6;LREE/HREE值为6.04~10.43,(La/Yb)N值为6.32~14.56,反映了轻、重稀土分馏较强,在球粒陨石标准化稀土元素配分图中(图 6a),呈现出左高右低的右倾型分配模式,δEu值为1.03~1.15,具微弱正铕异常,5件样品具不同程度Tm的负异常。

图 6 本巴图组火山岩球粒陨石标准化稀土元素配分图(a)、原始地幔标准化微量元素蛛网图(b)(标准化值据Sun et al., 1989) Fig. 6 Chondrite-normalized REE patterns(a), primitive mantle-normalized trace element spider diagrams(b) of the volcanic rocks in the Benbatu Formation(after Sun et al., 1989)

微量元素蜘蛛网图(图 6b)显示,本巴图组火山岩微量元素富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Pb、Sr)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和重稀土元素,有一个样品Pb极富集可能由于样品蚀变所致,其他微量元素特征近似。因此本巴图组火山岩为同源岩浆,具岛弧火山岩的特征(赵振华,2007欧阳京等,2010)。

6 讨论 6.1 火山岩形成时代

刘建峰(2009)获得达青牧场本巴图组片理化火山岩锆石U-Pb年龄(318.4±3.4)Ma和(315.4±4.4)Ma,巴雅尔吐胡硕本巴图组火山凝灰岩锆石U-Pb年龄(323.9±3.5)Ma;汤文豪(2011)根据同位素Rb-Sr等时线年龄和锆石SHRIMP U-Pb同位素定年数据及古生物资料认为查干诺尔地区石炭系本巴图组双峰式火山岩形成年龄介于313~308 Ma;郭晓丹(2011)在西乌旗地区本巴图组沉积岩中最小的碎屑锆石年龄峰期为319 Ma,推测其沉积年龄为319 Ma;潘世语(2012)获得苏尼特右旗地区本巴图组安山岩的锆石U-Pb年龄为(300.9±1.6)Ma;李瑞杰(2013)在西乌旗本巴图组安山岩内获得的锆石U-Pb年龄为(336.2±1.9)Ma;本次采集的安山岩样品的锆石均具震荡环状结构,Th/U > 1,显示岩浆成因锆石,该数值可代表成岩年龄,获得的年龄值为(313.7±3.5)Ma,与区域本巴图组时代一致,因此本文所研究火山岩层位归属为本巴图组,时代为晚石炭世。

6.2 岩石成因

总结前人研究成果,安山岩的成因主要有3种,第一种为玄武质岩浆分离结晶成因(易伟欣,2013),第二种为玄武质岩浆与源自陆壳的酸性岩浆混合成因(刘勇等,2010),第三种是由地幔或大洋板片部分熔融形成(代富强等,2015)。研究区及附近区域目前尚未发现有大面积玄武质岩石,因此首先可排除第一种成因类型;研究区火山岩不具负铕异常,说明斜长石分离结晶作用不明显,所以也不是第二种成因;因此研究区安山岩只能是由地幔或大洋板片部分熔融形成。将研究区火山岩的一些不相容元素比值Hf/Sm(0.80~1.84,平均1.22)、Ta/Hf(0.09~0.12,平均0.10)、Nb/Ta(13.64~19.4,平均17.33)、Ta/Yb(0.22~1.03,平均0.46)、Sm/Nd(0.19~0.22,平均0.20)、Nb/La(0.35~0.71,平均0.48)与球粒陨石、原始地幔、洋中脊玄武岩、大洋岛玄武岩(葛文春等,1999)进行比较,相对接近于原始地幔和正常洋脊玄武岩。研究区火山岩稀土曲线右倾,不具负铕异常,Tm元素具不同程度亏损,说明岩浆来源较深(戴凤岩等,1987);富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Pb、Sr)和LREE,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和HREE,具岛弧火山岩特征,是因为俯冲洋壳在一定深度发生脱水作用,高场强元素随金红石、钛铁矿等保留在俯冲板块的残留相中,因而富集大离子亲石元素,之后进入地幔楔发生部分熔融(赵振华,2007欧阳京等,2010)。本巴图组火山岩Rb/Sr值在0.02~0.17,Nd/Th值在7.4~9.1,平均值分别为0.07、8.08,同原始地幔(0.03、15.93)(Pearce,1982)与壳源岩浆(> 0.5、≈3)(Tischendor et al., 1985Bea et al., 2001)的Rb/Sr与Nd/Th值相比,接近于原始地幔。因此本巴图组火山岩是由俯冲流体交代的地幔楔部分熔融作用形成。

6.3 构造环境

本巴图组火山岩主量元素具较低的TiO2含量,Al2O3含量偏高,并且Na2O > K2O;轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)较富;微量元素亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,具明显的“TNT”异常,具典型的岛弧环境特征(欧阳京等,2010穆可斌等,2019)。将研究区火山岩微量元素V(101.93×10-6~166.60×10-6,平均126.96)、Sc(6.05×10-6~23.34×10-6,平均11.88×10-6)、Nb(5.94×10-6~8.95×10-6,平均7.11×10-6)、微量元素比值Zr/Y(7.77~27.35,平均15.16)、Ni/Co(0.17~.0.40,平均0.27)、Sc/Cr(0.45~1.43,平均0.84)、Sc/Ni(1.13~5.86,平均2.95)、Cr/V(0.04~0.30,平均0.12)、Rb/Sr(0.03~0.17,平均0.07)、Ba/Rb(0.06~12.85,平均4.64)、Ba/Sr(0.002~1.67,平均0.57)与安第斯安山岩、大陆岛弧安山岩、大洋岛弧低钾安山岩、大洋岛弧其他安山岩的微量元素及比值(胡享生等,1990)进行综合比较,其与大陆岛弧安山岩的微量元素特征最为接近。

研究区安山岩在Ta/Hf-Th/Hf图解(图 7a)中落入陆缘岛弧及陆缘火山弧玄武岩区,位于板块汇聚边缘,少量样品过渡到大陆拉张带(或初始裂谷)玄武岩区的趋势。在Ta/Yb-Th/Yb图解(图 7b)中均落入活动大陆边缘(陆缘弧)区内,此外在Hf/3-Th-Nb/16图解(图 7c)和Hf/3-Th-Ta图解(图 7d)中,样品均落入岛弧火山岩区域;因此本巴图组火山岩具岛弧及大陆边缘弧构造环境的特征,形成于板块边缘的消减带,结合区域构造演化背景(包志伟等,1994徐备等, 1997, 2001张臣等,1997王惠等,1999陈斌等,2001刘敦一等,2003Xiao et al., 2003Li et al., 2012),主要与古亚洲洋板块俯冲作用有关。研究区南邻索伦山—西拉沐沦结合带,为古亚洲洋最终消亡位置;在早石炭世,古亚洲洋向两侧俯冲(潘桂棠等, 2015, 2016马士委等,2016),之后在其北侧苏左旗—西乌旗—罕山林场一带形成了本巴图组安山岩(何付兵等,2017)。

图 7 本巴图组火山岩Th/Hf-Ta/Hf图解(a)(汪云亮等,2001)、Th/Yb-Ta/Yb图解(b)(Pearce,1982)、Hf/3-Th-Nb/16图解(c)(Wood,1980)、Hf/3-Th-Ta图解(d)(Wood,1979) Fig. 7 Th/Hf-Ta/Hf diagram(a)(after Wang Yunliang et al., 2001), Th/Yb-Ta/Yb diagram(b)(after Pearce, 1982), Hf/3-Th-Nb/16 diagram(c)(after Wood, 1980), Hf/3-Th-Ta diagram(d)(after Wood, 1979)of the volcanic rocks in the Benbau Formation
7 结论

本文在对内蒙古霍林河地区本巴图组火山岩进行野外地质调查的基础上,通过岩相学、年代学及岩石地球化学等方面的研究可以得出以下结论:

(1)研究区本巴图组安山岩成岩年龄为(313.7±3.5)Ma,形成于时代归属晚石炭世。

(2)研究区本巴图组火山岩为一套准铝质碱性系列岩石;轻、重稀土分馏较强;富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Pb、Sr)和LREE,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和HREE。

(3)研究区本巴图组火山岩岩浆来源于俯冲流体交代的地幔楔部分熔融;形成环境为岛弧或大陆边缘弧,主要与古亚洲洋板块的俯冲作用有关。

注释

❶辽宁省第2区域地质测量队. 1973.甘珠尔庙幅L-50-30 1:20万区域地质矿产报告[R].

❷内蒙地质局区域地质测量队. 1978.哈拉盖图农场幅L-50-24 1:20万区域地质调查报告[R].

❸内蒙古自治区第十地质矿产勘查开发院.2007.内蒙古自治区德勒斯台防火站幅L50E017023北沙拉大队幅L50E017024罕山鹿场幅L50E018023阿勒坦达巴道班幅L50E018024 1:5万区域矿产地质调查报告[R].

❹内蒙古自治区第四水文地质工程地质勘查院. 2010.包尔呼吉尔塔拉幅L50E015023巴润哈尔努尔幅L50E015024沙尔呼热幅L50E016023查布干其敖瑞幅L50E016024 1:5万区域矿产地质调查报告[R].

❺内蒙古地质调查院, 福建省地质调查研究院. 2011.霍林郭勒市幅L50C003004 1:25万区域地质调查报告[R].

致谢: 野外工作由两个区调项目组的共同参与,并得到了地勘十院张忠总工程师和王立明副院长的指导及帮助;论文写作过程中得到了方曙正高级工程师的指导;样品测试工作得到了测试单位实验室人员的大力支持;评审专家提出的宝贵意见提升了论文质量。在此一并深表感谢。

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