复件 白音高老组火山岩年代学及地球化学研究(1)

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1、大兴安岭中段早白垩世火山岩年代学与地球化学研究摘要本文进行研究的白音高老组火山岩位于大兴安岭中段五岔沟地区，主要岩性为流纹岩和流纹质凝灰岩，并含少量粗面英安岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明，该区白音高老组火山岩集中形成于134～130Ma，为早白垩世岩浆活动的产物。岩石学和岩石地球化学特征表明，该区白音高老组火山岩为一套高分异的“I”型火山岩，为斜长角闪岩相稳定区的熔融产物。锆石的176Hf/177Hf变化范围在0.282770～0.283035之间，εHf(t)为较高的正值，变化于2.42～11.96之间，Hf二阶段模式年龄（TDM2）介于1134～541Ma，表明兴安地

2、块主体增生年代为新元古代。通过对比东北地区同时代岩浆-构造活动，表明研究区内白音高老组火山岩是由太平洋板块俯冲作用导致的岩石圈拆沉减薄所形成的。关键字大兴安岭中段；白音高老组；锆石U-Pb定年；Hf同位素；地壳增生；古太平洋板块俯冲；拆沉作用1.引言酸性火山岩是与花岗岩类侵入岩对应的喷出相岩石，虽然其在地球上的分布面积很小，但是其与花岗岩一样，在指示地壳增生和构造环境等方面具有重要的作用。中国东北大兴安岭地区除了分布有大量的中生代花岗岩以外，同时还存在大量的中生代酸性火山岩(蒋国源等，1988；赵国龙等，1989；林强等，1998；葛文春等，1999；张吉衡，2007；2009)，这些火山

3、岩构成了中生代大兴安岭地区的主要地层单元(内蒙古自治区地质矿产局,1991)。过去采用的地层对比认为这些火山岩为侏罗纪-早白垩世的喷发产物，并且大多数火山岩的喷发时代为侏罗纪(内蒙古自治区地质矿产局,1991)。但是最新的测年结果表明其主要为早白垩世产物，并且不同组之间年龄具有很大的重叠(Zhangetal,2008,2010)。同时这些火山岩形成的年代与该地区中生代花岗岩的年代具有很好的一致性(Zhangetal,2008,2010;Wuetal,2003,2005,2011)。这些特征都暗示了这些火山岩对于中国东北地区晚中生代的构造演化具有极其重要的意义。但是与该地区中生代花岗岩相比，

4、这些火山岩缺少详细的岩石学和地球化学研究，从而使得学者们对其成因的认识存在较大分歧(赵国龙等，1989；葛文春等，2001；张吉衡等，2009；苟军等，2010)。同样地，这些火山岩也可与花岗岩一样提供该地区的地壳增生时间和构造演化等方面的重要信息。因此，本文通过对大兴安岭中段五岔沟地区白音高老组火山岩进行锆石U-Pb年代学和地球化学研究，来探讨白音高老组火山岩的成因、地球动力学背景以及该地区地壳增生时间等问题。2.地质背景与岩石学特征研究区位于内蒙古自治区兴安盟科尔沁右翼前旗一带，大地构造位置处于华北板块和西伯利亚板块之间夹持的兴蒙造山带东段（Fig.1）。该区构造演化复杂，在古生代期间

5、，经历了华北板块和西伯利亚板块间复杂的造山作用，导致两大板块最终拼合在一起（Sengoretal.，1993；Robinsonetal.，1999；郭峰等，2001；吴华英等，2008；张吉衡，2009）。在东北地区主要表现为三个陆块的拼贴，从北向南依次为额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块(叶茂等,1994;吴福元等,2000;Wuetal,2001)（Fig.1a）。而在中生代以后，该区又经历了太平洋构造域的叠加改造作用（徐公愉，1983；赵国龙等，1989；Zhangetal.，2008，2010）。由于受到太平洋板块俯冲作用的影响，新生代东北地区又发生了大规模的玄武质岩浆活动（孙德有，

6、2005；隋振民，2007；许文良等，2008）。本次进行采样的白音高老组火山岩位于兴安地块东部，靠近贺根山-黑河断裂（Fig.1），主要为酸性火山岩组合，岩石类型以流纹岩和流纹质凝灰岩为主，含少量粗面英安岩，与下伏玛尼吐组中性火山岩呈不整合接触(Fig.2)。其中，流纹岩新鲜面为灰白色，风化面为紫灰色或青灰色，具有斑状结构、块状构造或流纹构造。斑晶含量约为10%，主要由石英、钾长石和斜长石组成，部分流纹岩含少量黑云母斑晶。基质主要为微晶结构或玻璃质结构。流纹质凝灰岩新鲜面为灰白色，风化面为土黄色、青灰色。具有凝灰结构，块状构造。岩石主要由晶屑和火山灰组成，含少量玻屑和岩屑。晶屑成分主要为

7、石英和长石；岩屑成分多样，以花岗岩为主，含少量花岗斑岩、流纹岩和凝灰岩；玻屑呈棱角状、弓状、鸡骨状、镰刀状等形态。晶屑、岩屑和玻屑被火山灰胶结。粗面英安岩（结合地球化学数据进行定名），新鲜面呈灰白色，风化面呈黄白色。斑状结构，块状构造。斑晶含量约为15%，主要为正长石、斜长石和黑云母，偶见角闪石斑晶。基质主要为粗面结构。3.样品制备及分析方法本文选用样品的锆石分选工作在河北省廊坊区域地质调查所完成。样品靶的制备，透射光、