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内蒙古牙克石地区中生代火山岩岩石学研究

【摘要】:牙克石地区位于内蒙东部大兴安岭主脊及其两侧,中生代处于西太平洋构造域,火山活动强烈,形成区内规模巨大的火山岩堆积序列。本文以区内大面积中生代火山岩为研究对象,综合分析火山岩岩相学、岩石组合、地球化学等特征,并探讨火山岩的岩浆起源、演化及形成的构造环境。牙克石地区中生代火山活动由中侏罗世开始,先后经历5个火山活动旋回,至早白垩世逐渐接近尾声,主要形成5组火山岩地层。塔木兰沟组火山岩为一套钾玄岩系列的中基性溢流相玄武岩、橄榄玄武粗安岩、安粗岩组合,SiO2=46.30-55.50%,Na2O+K2O=6.13-7.3%,轻重稀土分馏明显,无铕负异常,Zr/Y3,Nb/Ta=13.72-16.48,Mg#为0.40-0.56,岩浆来源于壳幔边界,具壳幔混源属性。满克头鄂博组火山岩为一套爆发相、溢流相、侵出相的酸性流纹岩、流纹质熔结凝灰岩组合,属高钾钙碱性系列,SiO2=68.70-80.11%,铕负异常明显,Th、U、Pb、Rb、K 富集,Ta、Nb、P、Ti、Ba亏损,Mg#多为 0.17-0.35,为壳源岩浆作用产物。玛尼吐组火山岩为一套碱性-亚碱性系列过渡的溢流相中酸性粗面岩、粗面英安岩和安粗岩组合,SiO2=59.83-67.78%,较富碱,轻重稀土分馏明显,铕负异常不明显,Rb、Ba、K、Pb富集,Ta、Nb、Ti、P亏损,Zr/Y3,Nb/Ta =10.23-14.50,Mg#多为0.30-0.46,岩浆来源于地壳底部。白音高老组火山岩为一套高钾钙碱性-碱性系列酸性流纹岩、珍珠岩、流纹质火山碎屑岩组合,岩相类型多样,SiO2=67.20-78.08%,轻稀土富集,铕负异常,Th、U、Pb、Hf、Rb、K富集,Nb、Sr、P、Ti亏损,Mg#平均值0.24,岩浆来源于地壳。梅勒图组火山岩为一套钙碱性系列的溢流相中基性橄榄玄武粗安岩和安粗岩组合,SiO2=52.87-58.77%,轻重稀土分馏程度高,Rb、Ba、K 富集,Th、U、Nb、Ta、Ti 亏损,Zr/Y=7.11-11.43,Th/Ta=2.06-9.89,Mg#为 0.42-0.49,岩浆导源于壳幔边界,幔源组分相对较多。中生代中-晚侏罗世火山岩主体形成于板内挤压构造环境,受北部蒙古-鄂霍次克洋盆闭合及幔源岩浆底垫作用影响,塔木兰沟组和玛尼吐组形成的构造环境相对松弛,满克头鄂博组和白音高老组则为强烈挤压构造背景产物,至早白垩世梅勒图组逐渐进入挤压造山作用之后的伸展阶段。

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