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内蒙古得耳布尔地区火山岩中生代晚期年代学与地球化学特征及其地质意义

【摘要】:得耳布尔位于内蒙古根河市,地处大兴安岭北段。该地区经历了自古生代以来的一系列地质构造活动,形成了种类丰富的火山岩。通过野外地质调查,了解该地区区域地质背景。利用火山岩岩相学、年代学及岩石地球化学,讨论岩浆活动期次、岩石成因和构造背景,结合前人研究成果,进而还原大兴安岭地区构造演化过程。本文取得的成果如下:1.塔木兰沟组以安山岩、安山质凝灰岩、辉石安山岩及玄武安山岩为主。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析测试结果表明,塔木兰沟组多为捕获锆石,通过资料整理分析,推测其形成时代为中侏罗世。其中捕获锆石年龄1625±36~2661±27Ma,可知地块存在前寒武纪基底。岩石富铝(Al_2O_3=16.68%~16.91%),富镁(Mg~#=50.37~52.34),为中基性高钾钙碱性准铝质岩石。大离子亲石元素Ba、Sr的强烈富集,高场强元素Nb、Ta亏损,微弱的负Eu异常(δ Eu=0.92~0.96),大陆岛弧元素分配模式相似。岩石成因为俯冲流体交代的大陆岩石圈地幔部分熔融,形成于俯冲的活动大陆边缘构造背景。2.满克头鄂博组以流纹岩、球粒流纹岩、流纹质凝灰岩和流纹质火山角砾岩为主。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为155±1.8Ma,形成时间为晚侏罗世。为富硅(Si_2O=74.7%~75.44%)、富钾(K_2O=4.97%~5.85%)、贫钠(Na_2O=0.1%~0.12%)、贫钙(CaO=0.14%~0.16%)的过铝质高硅流纹岩。满克头鄂博组火山岩Rb/Sr比值为4.1~10.3,La_N/Yb_N比值为13.98~20.83,富集Zr、Cs及Rb元素,亏损Ba、Nb、Ta及P元素,Sr和Ti强烈亏损,明显的负铕异常(δEu=0.59~0.7)。满克头鄂博组具有S型花岗岩特征,为加厚下地壳部分熔融的岩浆在岩浆房内经晶粥体模型(MUSH)再次演化形成。中侏罗世晚期,区域上为陆-陆碰撞的构造背景。3.玛尼吐组以安山岩、安山质凝灰岩和英安质凝灰岩为主。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为122.8±1.3Ma和124.1±0.8Ma,形成时间为早白垩世。轻重稀土元素分馏明显,富集Zr、Rb、Th和U,亏损Sr、Ba、Nb、Ta、P和Ti,明显的负Eu异常(δEu=0.65~0.76)。La_N/Yb_N比值为9.22~10.36,Rb/Sr比值为0.31~1.21,平均值为0.58,具有A型花岗岩特征,是在伸展构造背景下通过地壳降压熔融形成。4.火山岩成岩年龄呈现出从北向南逐渐年轻的特征。结合前人研究成果,认为大兴安岭地区中生代晚期,构造背景由中侏罗世的蒙古-鄂霍茨克洋洋壳向南俯冲环境,中侏罗世晚期为蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的的陆-陆碰撞环境,早白垩世变为陆-陆碰撞造山后的伸展环境。推断中生代晚期大兴安岭地区火山活动主要受蒙古-鄂霍茨克洋构造域控制。

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