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大兴安岭北段阿都塔地区晚三叠世和早白垩世花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

2021-08-04刘蓓蓓王金贵白春东张鑫全张子轩张新征

河北地质大学学报 2021年2期
关键词:斜长石白垩锆石

刘蓓蓓,王金贵,白春东,张鑫全,李 典,张子轩,张新征,许 凡

河北省区域地质调查院,河北 廊坊 065000

兴蒙造山带位于中亚造山带的东部,范围包括中国的东北和内蒙古东部地区[1-4],在晚古生代—早中生代,随着古亚洲洋的闭合经历了板块汇聚、碰撞造山等复杂的演化过程[5-10]。东北地区为兴蒙造山带东部,中生代处于蒙古—鄂霍兹克洋和太平洋构造域叠加部位,具有复杂的构造演化史。兴蒙造山带在东北地区自西向东依次划分为额尔古纳地块、兴安地块、松嫩地块、佳木斯地块和兴凯地块[11-13]。额尔古纳地块位于蒙古—鄂霍茨克缝合带的东南侧,其南东和北西侧分别以喜桂图—塔源断裂和蒙古—鄂霍茨克缝合线为界[14-15],其北侧的蒙古—鄂霍茨克缝合带是东亚北部一条具有多时期、多旋回演化的重要的造山带,在东亚大陆的形成和演化的历史中占有重要作用[16-20]。近几年,相关学者陆续报道了额尔古纳地块中的中生代岛弧型火山岩及斑岩型矿床,使得大家开始关注蒙古—鄂霍兹克洋向南俯冲对东北地区的影响[16-17,21-25]。然而,目前关于额尔古纳地块地区蒙古—鄂霍兹克洋的闭合时间还存在很大争议,主要观点有两种,一种观点认为其闭合时间为侏罗纪[25-28],即早白垩世额尔古纳地区不受蒙古—鄂霍兹克洋的影响;另一种观点认为蒙古—鄂霍兹克洋在晚侏罗至早白垩世或者早白垩世闭合[23,29-31],即早白垩世东北地区仍然受蒙古—鄂霍兹克洋向南俯冲的影响。针对上述问题,对额尔古纳地块的晚三叠世和早白垩世的酸性侵入岩进行年代学和地球化学研究,通过对比其特征来探讨二者是否受同一构造体制的控制。

1 区域地质背景

研究区在古生代属西伯利亚板块东南大陆边缘,位于额尔古纳非火山型被动陆缘(图1a)。在早中生代该地区主要受古亚洲洋的影响,在中—晚中生代受蒙古—鄂霍茨克洋向南俯冲和(/或)古太平洋板片向欧亚大陆俯冲的影响。主要出露下元古界兴华渡口群、中侏罗统万宝组、上侏罗统满克头鄂博组、大磨拐河组,区内晚古生代和中生代岩浆活动强烈,侵入岩分布较广泛,时代归属于早石炭世、晚三叠世和早白垩世(图1b)。

图1 研究区大地构造位置及地质简图Fig. 1 Geotectonic location and geological sketch of the study area

2 岩石学特征

晚三叠世和早白垩世酸性侵入岩为二长花岗岩和花岗闪长岩,其中,晚三叠世侵入岩为中粒二长花岗岩,早白垩世侵入岩为细粒花岗闪长岩、细粒二长花岗岩和中粒斑状二长花岗岩(表1和图1b)。

表1 阿都塔地区侵入岩的特征Table 1 Characteristics of the intrusive rocks in Aduta area

2.1 晚三叠世中粒二长花岗岩

岩石呈灰色,中粒花岗结构,块状构造(图2a),由斜长石、钾长石、石英、黑云母组成。斜长石(40%)半自形板状,杂乱分布,大小以2~2.4 mm的中粒为主,0.1~2 mm的细粒次之,具轻绢云母化、轻高岭土化、黝帘石化,部分核心白云母化、绿泥石化,局部隐约可见环带构造,被钾长石蠕虫状、补片状交代;钾长石(35%)半自形板状,杂乱分布,大小以2~5 mm的中粒为主,0.3~2 mm的细粒次之,具轻高岭土化,粒内多嵌布板条状斜长石、石英等颗粒,交代斜长石;石英(20%)它形粒状,杂乱分布,大小0.5~3.5 mm不等,具波状、带状消光。黑云母(2%~5%)鳞片状,零星分布,大小为0.05~0.5 mm,局部绿泥石化,部分呈假象。

2.2 早白垩世侵入岩

早白垩世岩浆演化为3种侵入体,分别为中粒花岗闪长岩、细粒二长花岗岩和斑状二长花岗岩。

中粒花岗闪长岩为灰白色,细粒花岗结构(图2b),块状构造,由斜长石、钾长石、石英、黑云母组成。斜长石(55%)近半自形板状—它形粒状,定向分布,大小以2~2.7 mm的中粒为主,0.1~2 mm的细粒次之,具轻绢云母化、高岭土化,局部隐约可见环带构造,多被钾长石蚕蚀状、蠕虫状交代;钾长石(15%)它形粒状,少近半自形板状,定向分布,大小为0.15~2 mm,具高岭土化、黝帘石化,交代斜长石;石英(20%)它形粒状,定向分布,大小为0.03~0.3 mm,部分细粒化,绕大颗粒分布,具波状、带状消光;黑云母(5%~10%)鳞片状,定向分布,大小为0.02~0.25 mm,局部绿泥石化。

细粒二长花岗岩呈浅肉红色,细粒花岗结构(图2c),块状构造,由斜长石、钾长石、石英、黑云母组成。斜长石(30%)它形粒状—近半自形板状,多呈变晶集合体,定向分布,大小为0.15~1.85 mm,具绢云母化、高岭土化,被钾长石蠕虫状、蚕蚀状交代;钾长石(25%~30%)它形粒状—近半自形板状,多呈变晶集合体,定向分布,大小为0.3~1.5 mm,具轻高岭土化,粒内嵌布斜长石颗粒,交代斜长石;石英(30%~35%)它形粒状,部分呈变晶集合体,定向分布,大小一般为0.1~2.4 mm,粒内强波状、带状消光;黑云母(1%~5%)鳞片状,定向分布,大小为0.03~0.25 mm,绿泥石化、褐铁矿化。

斑状二长花岗岩呈浅肉红色,斑状结构(图2d),块状构造,由斑晶和基质组成,斑晶主要为钾长石,含量约15%,大小约5~10 mm,半自形板状,基质由斜长石、钾长石、石英、黑云母组成。斜长石(25%~30%)它形粒状—近半自形板状,多为变晶集合体,定向分布,大小以2~2.5 mm的中粒为主,0.3~2 mm的细粒次之,具绢云母化、高岭土化,局部被钾长石补片状、蠕虫状交代;钾长石(40%)它形粒状—近半自形板状,部分为变晶集合体,定向分布,大小以2~5 mm的中粒为主,0.25~2 mm细粒次之,个别>5 mm,具高岭土化,部分粒内嵌布斜长石颗粒,交代斜长石;石英(25%)它形粒状,呈变晶集合体定向分布,大小为0.1~3 mm,粒内强波状、带状消光;黑云母(1%~5%)鳞片状,定向分布,大小为0.03~0.15 mm,绿泥石化、褐铁矿化。

图2 阿都塔地区晚三叠世和早白垩世花岗岩镜下特征Fig. 2 Microscopic characteristics of the Late Triassic and Early Cretaceous granite in Aduta area

3 样品分析测试方法

3.1 锆石U-Pb定年

单矿物分选在河北省区域地质矿产调查研究所实验室进行,锆石分选在DEVCON环氧树脂中进行,通过抛磨使锆石内部充分暴露并进行锆石阴极发光拍摄。锆石透射光、反射光、阴极发光照相在天津地质调查中心完成。

锆石U-Pb定年和微量元素分析工作在天津地质矿产研究所同位素实验室完成。利用激光烧蚀多接收器等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)进行锆石U-Pb定年,斑束直径 30 μm[32],采用GJ-1作为外部锆石年龄标准进行U-Pb同位素分馏校正[33]。样品U-Pb年龄谐和图与年龄权重平均计算采用ISOPLOT 2.49软件进行[34]。应用208Pb 校正法对普通铅进行校正,利用NIST612玻璃标样作为外标计算锆石样品的Pb、U、Th含量。

3.2 岩石地球化学分析

岩石地球化学元素分析在河北省区域地质矿产调查研究所实验室完成,主量元素在荷兰帕纳科公司研制的Axios X 射线荧光光谱仪上测定,烧失量、H2O-,H2O+采用电子分析天平(P1245)测试完成,分析精度高于5%。稀土和微量元素采用美国赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scien-tific)研制的X Series Ⅱ型等离子体光质谱仪(ICP-MS)测定,并以GSD9 标准样做分析样品元素浓度的校正标准,Zr、Ti等元素在X射线荧光光谱仪(XRF)上完成测试,分析精度高于5%~10%,测试方法见文献[35]。

4 锆石U-Pb年代学

P2YQ1锆石U-Pb分析结果见表2,Th/U为0.56~2.38。锆石CL图上显示(图3)锆石多为长柱状,长轴多在100 μm左右,长宽比多大于2∶1,锆石多见棱角,最外侧多发育蚀变边。锆石发育振荡环带,部分核部见溶蚀现象。该岩体继承锆石较多,年龄频率图如图5,主体形成年龄为222.8±4.9 Ma。

图3 晚三叠世花岗岩(P2YQ1)锆石阴极发光(CL)图Fig. 3 Zircon cathodoluminescence (CL) of Late Triassic granite (P2YQ1)

图5 晚三叠世花岗岩(P2YQ1)U-Pb年龄谐和图Fig. 5 U-Pb age concordance diagram of Late Triassic granite(P2YQ1)

表2 晚三叠世花岗岩(P2YQ1)锆石U-Pb LA-ICP-MS定年分析结果表Table 2 The Late Triassic granite( P2YQ1) zircon U-Pb LA-ICP-MS dating analysis table

P6YQ1锆石U-Pb分析结果见表3,Th/U为0.20~1.86。锆石CL图上显示(图4)锆石多为长柱状,少量为等轴状,长宽比多大于2∶1,核部多被溶蚀和破坏,发育密集的振荡环带。该样品年龄变化较大,含多阶段的年龄,为了更加准确确定年龄采用更多年龄点进行频率分析,年龄频率图如图6所示,主体年龄为127 Ma。

图4 早白垩世花岗岩(P6YQ1)锆石阴极发光(CL)图Fig. 4 Zircon cathodoluminescence (CL) of Early Cretaceous granite (P6YQ1)

图6 早白垩世花岗岩(P6YQ1)锆石U-Pb年龄谐和图Fig. 6 U-Pb Age concordance diagram of Early Cretaceous granite (P6YQ1)

表3 早白垩世花岗岩(P6YQ1)锆石U-Pb LA-ICP-MS定年分析结果表Table 3 The Early Cretaceous granite( P6YQ1) zircon U-Pb LA-ICP-MS dating analysis table

5 岩石地球化学特征

5.1 晚三叠世中粒二长花岗岩

5.1.1 主量元素

中粒二长花岗岩化学成分及特征参数见表4,SiO2含量为74.60%~76.05%,Al2O3含量为13.29%~13.72%,K2O含量为4.38%~5.25%,Na2O含量为3.52%~3.67%,CaO含量为0.89%~0.91%,K2O/Na2O为1.20~1.48,A/CNK为1.04~1.13为弱过铝质—强过铝质岩石,碱度率指数AR为2.93~3.13,MgO为0.18%~0.23%含量极低,TiO2为0.11%~0.15%含量极低,FeO*为0.82%~0.95%含量低,Mg#为25~35,分异指数DI=92.87~94.14;固结指数SI=1.96~2.38,岩石为弱过铝质—强过铝质钾玄岩系列(图7)。

图7 晚三叠世花岗岩K2O-SiO2图解Fig. 7 K2O-SiO2 diagrams of Late Triassic granite

5.1.2 稀土和微量

稀土元素、微量元素含量及特征参数见表4,稀土元素总量ΣREE为67.35×10-6~109.72×10-6,稀土总量较低;LREE/HREE为3.94~9.42,(La/Yb)N为2.82~9.09,轻稀土与重稀土分馏弱—中等;(La/Sm)N为2.90~4.21,轻稀土分馏弱—中等,(Gd/Yb)N=0.69~1.34,重稀土不分馏;δEu=0.50~0.82,具中等—弱负铕异常;δCe为0.93~1.00无异常;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈右倾,轻稀土富集,重稀土平坦,铕中等—弱亏损(图8)。

图8 晚三叠世花岗岩稀土元素球粒陨石图Fig. 8 Rare earth element chondrite map of Late Triassic granite

表4 研究区侵入岩主量元素(%)、稀土和微量元素(×10-6)分析结果及相关参数Table 4 Analysis results and related parameters of major elements (%),rare earth elements and trace elements(×10-6) in intrusive rocks in the study area

微量元素原始地幔标准化图(图9)显示大离子亲石元素Rb、K富集,Ba弱亏损,Sr亏损;高场强元素Th、La、Ce、Zr、Sm、Y和Yb富集,Nb相对亏损,P和Ti强烈亏损;Rb、Nb、Ta、U含量高,Sr、Ba含量较低,P、Ti、地幔相容元素Sc含量低,Rb/Sr为1.40~6.77,K/Rb为138.25~216.74,Nb/U为5.59~20.87,平均为14.30,U/Th为0.11~0.23。

图9 晚三叠世花岗岩微量元素蛛网图Fig. 9 Spider-web map of trace elements in Late Triassic granite

5.2 早白垩世侵入岩

5.2.1 主量元素

(1)中粒花岗闪长岩

岩石化学成分及特征参数见表4,SiO2含量为66.24%~67.48%,Al2O3含量为14.89%~15.01%,K2O含量为3.89%~4.69%,Na2O含量为3.15%~3.42%,CaO含量为2.12%~3.19%。K2O/Na2O为1.14~1.49,A/CNK为0.96~1.05为偏铝质岩石,碱度率指数AR为2.17~2.21,MgO为1.89%~2.02%含量较低,TiO2为0.61%~0.62%含量较低,FeO*为3.75%~3.87%含量较低,Mg#为47~49,分异指数DI=73.53~78.12;固结指数SI=13.76~15.32,反映岩浆结晶分异程度较高,岩石为准铝质钙碱性系列(图10)。

(2)细粒二长花岗岩

岩石化学成分及特征参数见表4,SiO2含量为76.99%,Al2O3含量为11.97%,K2O为6.01%,Na2O含量为2.43%,CaO含量为0.3%。K2O/Na2O为2.48,A/CNK为1.08,属于过铝质岩石,碱度率指数AR为2.31,MgO为0.15%含量极低,TiO2为0.17%含量低,FeO*为1.17%含量低,Mg#为20,分异指数DI=95.55,固结指数SI=1.49,反映岩浆结晶分异程度极高,岩石为过铝质钙碱性系列(图10)。

(3)斑状二长花岗岩

岩石化学成分及特征参数见表4,SiO2含量为77.45%,Al2O3含量为12.15%,K2O含量为5.1%,Na2O含量为3.14%,CaO含量为0.44%。K2O/Na2O为1.62,A/CNK为1.05,属于弱过铝质岩石,碱度率指数AR为2.99,MgO为0.07%含量极低,TiO2为0.08%含量极低,FeO*为0.84%含量低,Mg#为15,分异指数DI=95.85,固结指数SI=0.78,反映岩浆结晶分异程度极高,岩石为弱过铝质钙碱性系列(图10)。

图10 早白垩世花岗岩K2O-SiO2图解Fig. 10 K2O-SiO2 diagrams of Early Cretaceous granite

5.2.2 稀土和微量元素

(1)中粒花岗闪长岩

稀土元素、微量元素含量及特征参数见表4,稀土元素总量ΣREE为120.15~144.62×10-6,稀土总量中等;LREE/HREE为8.13~9.97,(La/Yb)N为7.74~10.06,轻稀土与重稀土分馏较强;(La/Sm)N为3.19~4.14,轻稀土分馏中等,(Gd/Yb)N=1.53~1.56,重稀土弱分馏;δEu=0.72~0.80,具弱负铕异常,δCe为0.99~1.00无异常;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈右倾,轻稀土富集,重稀土平坦,铕弱亏损(图11),与I型花岗岩的稀土元素特征相似。

岩石微量元素原始地幔标准化图(图12)显示大离子亲石元素Rb、K富集,Sr、Ba相对亏损;高场强元素Th、U、La、Ce、Sm、Zr富集,Nb相对亏损,P、Ti弱亏损。Rb、Sr、Ba、U、Th含量高,高场强元素Nb、Ta含量低,地幔相容元素Sc含量中等。Rb/Sr为0.34~0.46,K/Rb为213.05~222.57,U/Th为0.13~0.18,与I型花岗岩的微量元素特征相似。

(2)细粒二长花岗岩

稀土元素、微量元素含量及特征参数分别见表4,稀土元素总量∑REE为105.67×10-6,稀土总量较低;LREE/HREE为4.73,(La/Yb)N为2.11,轻稀土与重稀土分馏微弱;(La/Sm)N为3.80,轻稀土分馏中等,(Gd/Yb)N=0.51,中稀土亏损,重稀土富集;δEu=0.36,具强负铕异常,δCe为2.21,具强正铈异常;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈向右缓倾,轻稀土微弱富集,重稀土向左倾斜,铕强亏损,具雁式分布特征(图11)。

图11 早白垩世花岗岩稀土元素球粒陨石标准化图Fig. 11 The Early Cretaceous granite rare earth element chondrite standardized map

微量元素原始地幔标准化图(图12)显示大离子亲石元素Rb、K富集,Ba、Sr强亏损;高场强元素Th、Ce、Zr、Sm、Y和Yb富集,Nb、La相对亏损,P和Ti强烈亏损,具M型四分组特征。Rb、Th、U含量高,Sr、Ba含量低,P、Ti、地幔相容元素Sc含量低,Rb/Sr为6.22,K/Rb为153.71,Nb/U为7.66,U/Th为0.08,与A型花岗岩的微量元素特征相似。

图12 早白垩世花岗岩微量元素原始地幔标准化图Fig. 12 Standardized maps of the primary mantle of trace elements of the Early Cretaceous granite

(3)斑状二长花岗岩

稀土元素、微量元素含量及特征参数分别见表4,稀土元素总量ΣREE为113.74×10-6,稀土总量较低;LREE/HREE为2.07,(La/Yb)N为0.62,轻稀土亏损,重稀土富集;(La/Sm)N为1.74,轻稀土弱分馏,(Gd/Yb)N=0.33,中稀土亏损,重稀土富集;δEu=0.12,具强负铕异常,δCe为2.64,具强正铈异常;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈近水平,重稀土富集,重稀土向左倾斜,铕强亏损,具雁式分布特征(图11)。

微量元素原始地幔标准化图(图12)显示大离子亲石元素Rb、K富集,Ba、Sr强亏损;高场强元素Th、Ce、Zr、Sm、Y和Yb富集,Nb、La相对亏损,P和Ti强烈亏损,具M型四分组特征。Rb、Th、U含量高,Sr、Ba含量低,P、Ti幔相容元素Sc含量低,Rb/Sr为18.48,K/Rb为152.12,Nb/U为8.76,U/Th为0.08,与A型花岗岩的微量元素特征相似。

6 讨论

6.1 地球化学意义

晚三叠世中粒二长花岗岩具有高硅、高钾的特征,Al2O3的含量为13.29%~13.72%,K2O/Na2O为1.20~1.48,具有明显高钾的特征,A/CNK为1.04~1.13,贫CaO、贫MgO、低P2O5,低Al2O3,FeOT/MgO为3.61~4.89,低铁镁比,碱铝指数AKI为0.81~0.85,小于A型花岗岩的平均值0.95[36],岩石中无角闪石、堇青石、原生白云母和碱性暗色矿物。Whalen等[36]将10 000 Ga/Al>2.6和Zr>250 ppm作为区分A型花岗岩与其他类型花岗岩的边界。本次研究的晚三叠世侵入岩的10 000 Ga/Al为2.83~3.48,均大于2.6,但是Zr含量较低,为64.5~112.6 ppm,明显低于250 ppm。在很多情况下,一些学者发现[37-38],高分异花岗岩也会产生较高的10 000Ga/Al值,A型花岗岩经历强烈分离结晶作用后会使得10 000Ga/Al变小。因此,仅依靠10 000Ga/Al和Zr不能完全确定是否为A型花岗岩。通常A型花岗岩具有更高的Zr+Nb+Ce+Y值(一般大于350 ppm)[36],样品中的Zr+Nb+Ce+Y为143.61~194.35 ppm,明显小于Whalen等[36]划分的边界值。另外,A型花岗岩明显的一个特征是高温,这个是高分异花岗岩无法实现的。本次研究的晚三叠世侵入岩的锆饱合温度为721~761℃,一般认为A型花岗岩的形成温度要大于800℃。而且,本次研究的晚三叠世侵入体SiO2为74.6%~76.05%,P2O5为0.043%~0.045%,均明显低于0.1%,为I型花岗岩的特征。因此,认为此次研究的晚三叠世中粒二长花岗岩为高分异的I型花岗岩。岩体的Th/Ce为0.32~0.42,Th/La为0.61~0.88,接近地壳的平均值,明显高于地幔平均值[39-40],微量元素Rb/Sr比值大,大于地壳平均值(0.44),为1.4~6.77。Nb、U含量高,Nb/U为5.59~20.87,平均为14.30,与上地壳平均值(4.3~8.0)接近,野外并未见明显的暗色包体,无壳幔混染特征。因此,认为该岩体为上地壳岩石部分熔融后经历高分异演化的产物。

早白垩世侵入岩包括中粒花岗闪长岩、细粒二长花岗岩和斑状二长花岗岩,SiO2为66.24%~77.45%,Al2O3的含量为11.97%~15.01%,K2O/Na2O为1.14~2.48,具有明显高钾的特征,A/CNK为0.96~1.08,FeOT/MgO为1.9~12.4,低铁镁比,碱铝指数AKI为0.66~0.88,小于A型花岗岩的平均值0.95[36],岩石中未见角闪石、石榴石、堇青石、原生白云母和碱性暗色矿物。早白垩世侵入岩的10 000 Ga/Al为2.30~3.60,部分大于2.6,Zr含量为119 ~165.2 ppm,均小于250 ppm。本次研究的白垩纪侵入岩的Zr+Nb+Ce+Y为245.09~270.63 ppm,小于350 ppm。此外,通过计算岩石的锆饱合温度得到早白垩世侵入岩的锆饱合温度为765℃~784℃,一般A型花岗岩的形成温度大于800℃。早白垩世侵入岩无富铝矿物,A/CNK均为弱过铝质,在SiO2大于75%的样品中P2O5为0.027%和0.060%,均小于0.1%,符合I型花岗岩的特征,因此,研究认为早白垩世侵入岩应为高分异I型花岗岩。样品的Th/Ce为0.31~0.43,Th/La为0.65~0.94,接近地壳的平均值,明显高于地幔平均值[39-40],并且野外无明显的暗色包体,说明源岩为壳源物质,较少或者没有经历幔源物质的混染。

6.2 构造意义

晚三叠世侵入体在Rb-Y+Nb图解(图13)中处于火山弧花岗岩和同碰撞花岗岩边界。由于LILE一般易富集在造岩矿物中,而HFSE主要受幅矿物控制,因此这两类元素的相对关系能够灵敏的反映物化条件不同的构造环境。俯冲带多发生富水条件的部分熔融,富水熔融会使得难熔(溶)的高场强元素残留而更活泼的大离子亲石元素进入熔体中,因此,俯冲带具有明显的HFSE相对LILE亏损的特征。本次研究的样品均显示Nb、Ta、Ti、P等高场强元素相对亏损,Rb、Th、U、REE等大离子亲石元素相对富集,显示了明显的大陆边缘岩浆岩的特征。孙德有等[41-42]在黑龙江的伊春—延寿构造岩浆岩带确定了在234~202 Ma存在大量与碰撞有关的岩浆岩,其岩石特征与大兴安岭北段相似,侧面说明大兴安岭北段该时期可能也处于碰撞环境。苗来成等[43]发现原来确定的新开岭群的变质年龄为216±2 Ma,赵海宾等[44]则将该变质岩归属于变质核杂岩,在早中生代至晚中生代经历了变质、韧性变形和隆升,在220 Ma左右经历了强烈的区域变质作用。而该区域缺乏三叠纪沉积地层也说明该时期大兴安岭北段处于隆升阶段。因此,我们认为本次研究的晚三叠世中粒二长花岗岩形成大陆边缘,可能属于俯冲晚期或者同碰撞阶段。而此时影响额尔古纳地块北部的主要是蒙古—鄂霍茨克洋,因此,晚三叠世侵入岩与蒙古—鄂霍茨克大洋板块的俯冲作用有关。

图13 晚三叠世花岗岩Rb-Yb+Nb图解(修改自文献[48])Fig. 13 Rb-Yb+Nb diagrams of Late Triassic granites

早白垩世侵入岩具有钾玄岩的特征,其Th/Ce、Th/La具有明显的地壳特征,而其变质沉积岩的源岩也与此相吻合。大兴安岭北部在晚侏罗至早白垩形成了一系列断陷盆地[45],发育大规模的火山活动,形成了一系列火山盆地,多为伸展断陷的性质,早白垩世火成岩在东北地区广泛分布,靠近陆缘一侧的吉黑东部地区表现为中钾—高钾钙碱性系列的火成岩[46-47],在陆内一侧的松辽盆地和大兴安岭地区表现为双峰式火山岩组合,均表现为拉伸的构造背景。研究区早白垩世侵入岩的组合特征说明了当时伸展的构造背景,此时蒙古—鄂霍茨克洋应该已经闭合,太平洋板块俯冲于欧亚大陆下,并且,晚三叠世二长花岗岩与早白垩世的二长花岗岩在源区岩石、稀土元素和微量元素等上具有较明显的不一致,说明二者的产生机制不一致,暗示此时的侵入岩可能主要受古太平洋俯冲的影响,为拉张作用的产物,而不受蒙古—鄂霍茨克洋俯冲的影响。

7 结论

(1)阿都塔地区晚三叠世与早白垩世侵入岩的U-Pb年龄分别为222.8±4.9 Ma和127 Ma。

(2)晚三叠世和早白垩世的侵入岩均属于高分异I型花岗岩,前者为弱过铝质—强过铝质钾玄岩系列,是俯冲晚期或者同碰撞阶段的产物。后者为准铝质至弱过铝质钙碱性系列,是拉张环境的产物。

(3)晚三叠世侵入岩与蒙古—鄂霍茨克大洋板块俯冲所形成的伸展环境相一致。早白垩世侵入岩可能主要受古太平洋俯冲的影响,为拉张作用的产物。

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