白立兵 ，鄧晉福 ，陶繼雄

（1.中國地質(zhì)大學(xué)，北京100083；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020）

研究區(qū)行政區(qū)劃上屬內(nèi)蒙古錫林浩特阿巴嘎旗及東烏旗.構(gòu)造上屬于興蒙造山帶，大地構(gòu)造位置處于內(nèi)蒙古自治區(qū)二連-賀根山板塊對接帶北部，西伯利亞板塊古生代陸緣增生帶（見圖1）.自20世紀(jì)70年代以來，許多學(xué)者對本區(qū)進(jìn)行了研究.目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為內(nèi)蒙古北部二連-賀根山一帶為西伯利亞板塊南緣與華北板塊北緣的最終縫合帶［1-5］.但最終碰撞縫合的時(shí)間卻一直存在爭議.主要有2種認(rèn)識：一種認(rèn)為縫合時(shí)間可能在晚泥盆世［1，3-7］，主要證據(jù)是區(qū)域地質(zhì)對比、古生物地層學(xué)以及少量同位素年齡；另一種認(rèn)為縫合時(shí)間為晚二疊世［3］，主要證據(jù)為地層、古生物群及古地磁等方面都存在明顯的差異.

近年來，在這一地區(qū)開展了部分區(qū)域性（1∶25萬區(qū)調(diào)）的研究工作，發(fā)現(xiàn)該區(qū)內(nèi)分布大量近東西向的晚古生代花崗巖，其中時(shí)代較早的為一套泥盆紀(jì)花崗巖，侵入到中下泥盆統(tǒng)泥鰍河組、上泥盆統(tǒng)安格爾音烏拉組中，后被晚石炭世二長花崗巖及早二疊世二長花崗巖及正長花崗巖侵入.本文以該套花崗巖為研究對象，通過對其巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)和同位素定年研究，分析其形成的大地構(gòu)造環(huán)境及時(shí)代.

1 巖石學(xué)特征

該套侵入巖出露較分散（見圖1），巖石組合從早至晚巖石類型為石英閃長巖-英云閃長巖-花崗閃長巖，在空間上密切共生，演化上連續(xù)，具有成分及結(jié)構(gòu)雙重演化的特點(diǎn).礦物成分上角閃石由多變少，石英則由少變多.巖石主要巖性薄片鑒定如下.

石英閃長巖：淺肉紅色，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.斜長石0.4~3mm，少數(shù)達(dá)5mm，板狀，絹云母化伴綠簾石化；正長石0.5~1.2mm，不規(guī)則狀，泥化，局部與石英呈文象交生狀；石英0.2~1.5mm，他形粒狀；黑云母0.2~1.2mm，片狀，綠泥石化，少量殘留呈黃褐色；角閃石假象0.2~1mm，蝕變?yōu)榫G泥石及綠簾石集合體.礦物含量斜長石60%，正長石13%，石英12%，黑云母14%，角閃石假象少量，磁鐵礦1%，磷灰石、鋯石微量.

英云閃長巖：灰白色，粗中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.斜長石呈2~10mm半自形厚板狀，絹云母化，具鈉長石雙晶，粗粒內(nèi)包有細(xì)粒黑云母，部分斜長石絹云母化較弱，少數(shù)被網(wǎng)狀顯微裂隙切割；石英1.5~5mm，他形粒狀，波狀消光明顯；鉀長石0.5~5mm，不規(guī)則狀，有的被鈉長石交代顯棋盤格子狀；黑云母綠泥石化，少量殘留呈紅褐色.巖石局部發(fā)育不規(guī)則顯微裂隙，充填物為碎粉狀長石、石英及鱗片狀綠泥石.礦物含量斜長石55%，石英25%，鉀長石5%，黑云母10%（標(biāo)本），磁鐵礦少量，磷灰石、鋯石微量，裂隙充填物5%.

花崗閃長巖：灰白色，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.更中長石0.8~3 mm，個(gè)別達(dá)5 mm，板狀，少數(shù)核部絹云母化伴綠簾石化顯著，發(fā)育鈉長石雙晶；石英0.6~3 mm，個(gè)別達(dá)8 mm，似斑狀；正長石0.6~3mm，不規(guī)則狀，弱泥化，具少量顯微細(xì)條紋；黑云母0.2~2mm，多發(fā)育成寬片狀，黃—暗褐色多色性，個(gè)別綠泥石化，具少量磷灰石、鋯石包體.更中長石40%～45%，石英20%～30%，正長石10%～20%，黑云母5%～10%，磁鐵礦少量，磷灰石、鋯石微量.巖體局部見斜長石和石英的似斑晶，大小3～10mm，含量20%.

2 巖石地球化學(xué)特征

從巖石化學(xué)成分（表1）可知，SiO2含量為64.23%～74.47%，Al2O313.59%～16.26%，TiO20.19%～0.76%，Na2O+K2O 6.28%～8.15%.在 SiO2-（Na2O+K2O）圖解（圖2）中落入亞堿性區(qū)，SiO2-FeO*/MgO圖解（圖3）投入鈣堿性系列［7］.σ 值除一個(gè)樣品為1.57，其余為2.03～2.25，總體屬鈣堿性系列.A/CNK＝1.06～1.21，屬過鋁質(zhì)花崗巖.投影在TAS分類圖解（圖4）上，屬花崗閃長巖和花崗巖.采用 O′Connor（1965）CIPW-norm An-Ab-Or圖（圖5），顯示T2G1G2QM組合 （奧長花崗巖、花崗閃長巖、花崗巖、石英二長巖）.而TTG巖石組合中最特征的是奧長花崗巖，所以TTG巖石組合又可稱為奧長花崗巖系列.在 R1-R2判別圖解（圖 6）中［10］，花崗巖多投于板塊碰撞前，顯示碰撞前消減帶花崗巖特點(diǎn)，反映巖石組合為鈣堿性巖石和奧長花崗巖.上述特征綜合反映該套巖石具典型TTG巖類特征.

表1 花崗巖巖石化學(xué)成分及特征參數(shù)Table1 Chem ical composition and parametersof the granite

3 微量元素地球化學(xué)特征

微量元素分析結(jié)果見表 2.在 Nb－Y 及 Rb－（Y＋Nb）圖解（圖7、8）中屬火山弧花崗巖.在微量元素蛛網(wǎng)圖（圖9）中，表現(xiàn)出一致的蛛網(wǎng)模式，反映它們可能來自相同的源區(qū).不相容元素顯著富集，相容元素含量相對較低，Ba、Th 略有富集，Nb、Ce、Sm、Zr、Y、Yb 等含量低，顯示火山弧花崗巖特征［11-12］.

表2 花崗巖微量元素化學(xué)分析Table2 Trace element contentsof the granite

表3 花崗巖巖石稀土元素化學(xué)分析及特征參數(shù)Table3 REEcontentsandparametersofthegranite

4 稀土元素地球化學(xué)特征

稀土元素分析結(jié)果見表3.稀土配分曲線（圖10）表現(xiàn)為輕稀土富集、重稀土相對平緩的右傾模式，稀土總量∑REE=69.720×10-6～193.402×10-6，輕重稀土比值較高，∑LREE/∑HREE>4，δEu 為 0.61～0.75，略具負(fù)銪異常.總體反映上述花崗巖可能具有類似的源區(qū)并經(jīng)歷過相似的構(gòu)造演化過程，同時(shí)結(jié)晶分異也較明顯，巖石以高度分餾的稀土模式和虧損HREE為特征，顯示TTG 巖類特征［13］.

5 同位素年齡

（1）Rb-Sr同位素

石英閃長巖、花崗閃長巖的初始鍶分別為0.705060 和 0.705745.t＝361.1Ma（表 4），介于 0.701～0.706之間，屬低鍶花崗巖，一般是幔源型花崗巖.

表4 花崗巖Rb-Sr同位素Table4 Rb-Srisotopeofgranite

（2）單顆粒鋯石U－Pb年齡

在花崗閃長巖中取單顆粒鋯石U－Pb年齡為361.1±1.0Ma（2、3號點(diǎn)表面加權(quán)年齡，圖11和表 5），時(shí)代置于晚泥盆紀(jì)（據(jù)2008國際地層表，泥盆系與石炭系分界年齡為359.2±2.5Ma）.

表5 鋯石U－Pb 同位素分析結(jié)果Table 5 Zircon U-Pb isotopic date

6 構(gòu)造意義

該侵入巖巖石組合類型為石英閃長巖－英云閃長巖－花崗閃長巖，巖石化學(xué)特征顯示T2G1G2QM組合，屬TTG巖類．微量元素顯示為火山弧花崗巖．稀土元素以高度分餾的稀土模式和虧損HREE為特征，顯示TTG巖類特征．綜合反映了該套巖石具典型TTG巖類特征，證明該套花崗巖為洋殼向陸殼俯沖形成的產(chǎn)物．同位素測年結(jié)果為361．1Ma．該套花崗巖侵入上泥盆統(tǒng)安格爾音烏拉組，被上石炭統(tǒng)－下二疊統(tǒng)寶力高廟組不整合覆蓋．證明該類巖石形成于泥盆紀(jì)晚期．

綜上所述，本區(qū)晚泥盆世洋殼向西伯利亞板塊俯沖，說明此時(shí)西伯利亞板塊與華北板塊仍沒有對接碰撞．因此，西伯利亞板塊與華北板塊的縫合時(shí)間至少應(yīng)在晚泥盆世之后．

致謝：感謝中國地質(zhì)大學(xué)（北京）劉翠博士的關(guān)心與幫助.感謝內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院許立權(quán)教授級高工、二連地區(qū)1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目及東烏旗地區(qū)1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目組的大力支持.

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