宋維民，龐雪嬌，付俊彧，陶 楠，楊佳林，杜繼宇，吳 桐

1.東北大學資源與土木工程學院， 沈陽 110819 2.沈陽地質礦產研究所/中國地質調查局沈陽地質調查中心， 沈陽 110034

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內蒙古科爾沁右翼中旗堿長花崗巖鋯石U-Pb年代學、巖石地球化學及其動力學意義

宋維民1,2，龐雪嬌2，付俊彧2，陶 楠2，楊佳林2，杜繼宇2，吳 桐2

1.東北大學資源與土木工程學院， 沈陽 110819 2.沈陽地質礦產研究所/中國地質調查局沈陽地質調查中心， 沈陽 110034

對內蒙古科爾沁右翼中旗堿長花崗巖進行了同位素年代學及巖石地球化學研究。堿長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb加權平均年齡為(166±1)Ma，表明該侵入體是中侏羅世侵位形成的。巖石學及地球化學成分顯示其屬于堿性、具A型花崗巖特征。巖石高硅(w(SiO2)=74.80%～76.34%)、富堿(w(Na2O+K2O)=7.94%～8.71%)、高鐵鎂比(TFeO/MgO=13.54～24.28)、貧鈣(w(CaO)=0.10%～0.21%)、貧鎂(w(MgO)=0.08%～0.16%)和低鈦(w(TiO2)=0.07%～0.10%)；稀土配分曲線呈現(xiàn)“海鷗式”分布特征，顯示強烈的Eu負異常(δEu=0.09～0.17)；微量元素特征顯示具有較高質量分數(shù)的有Zr(128.95×10-6～156.32×10-6)、Yb(4.93×10-6～5.35×10-6)和Y(40.93×10-6～56.75×10-6)，較低質量分數(shù)的有Sr(23.16×10-6～37.14×10-6)、Ba(186.13×10-6～231.31×10-6)，在微量元素原始地幔標準化蛛網圖上顯示明顯的Sr、Ba和Ti的負異常。以上特征表明，堿長花崗巖為A型花崗巖。巖石具有高的Rb/Sr值(4.26～7.81,平均為6.12)和Rb/Nb值(10.2～14.7,平均為12.7)，顯示出殼源巖漿的成分特征。綜合分析表明，堿長花崗巖為低壓下長英質地殼部分熔融的產物。w(Rb)-w(Yb+Ta)圖解、w(Rb)-w(Y+Nb)圖解、w(Ta)-w(Yb)圖解、w(Nb)-w(Y)圖解、Ce/Nb-Y/Nb圖解、Ce/Nb-Yb/Ta圖解及結合區(qū)域構造演化研究表明，堿長花崗巖形成于造山后伸展的構造環(huán)境，并與松遼盆地及其周圍的花崗巖一起暗示松遼盆地是在中侏羅世造山作用之后伸展的構造環(huán)境下形成的陸內盆地。

科爾沁右翼中旗；堿長花崗巖；中侏羅世；A型花崗巖;地球化學;年代學;動力學

0 引言

松遼盆地是中國東部最重要的陸上含油氣盆地，其演化及成因一直是人們研究的焦點問題之一[1-3]。松遼盆地油氣勘探若要取得進一步的突破，深入研究松遼盆地的演化及成因則顯得更加重要?；◢弾r研究是探明其演化和成因的重要窗口。根據(jù)吉林大學完成的東北地區(qū)油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)專項研究成果[4]，東北地區(qū)顯生宙花崗巖可分為6期構造-巖漿事件。其中，早--中侏羅世構造-巖漿事件，鋯石年齡范圍160～200 Ma，中侏羅世花崗巖主要分布在額爾古納、松遼盆地北部小興安嶺、吉黑東部等地區(qū)。松遼盆地西部大興安嶺地區(qū)中侏羅世花崗巖研究卻鮮少報道，同時，松遼盆地西部大興安嶺地區(qū)燕山期花崗巖類研究明顯滯后，這不僅制約對松遼盆地的形成、演化及地球動力學背景的認識，且嚴重制約東北地區(qū)區(qū)域地質構造巖漿演化規(guī)律和找礦突破的部署研究。鑒于此，筆者選擇在錫林浩特--科爾沁右翼中旗一帶中生代構造巖漿巖帶上的堿長花崗巖進行研究。經過3年的1∶5萬區(qū)域地質調查工作，筆者對該堿長花崗巖的巖性、巖相、地球化學、年代學進行了系統(tǒng)的研究，擬探討堿長花崗巖的巖石成因及地球動力學背景。通過與松遼盆地基底花崗巖最新的研究成果進行對比，進一步揭示巖漿作用的深部作用過程與盆地的演化及成因的聯(lián)系，為探討本區(qū)在中生代時期的構造-巖漿演化提供新的地球化學資料。

1 地質背景

研究區(qū)位于大興安嶺中南部科爾沁右翼中旗地區(qū)，屬西伯利亞東南緣晚古生代陸緣增生帶。研究區(qū)西北為賀根山中華力西縫合帶，東南部為西烏旗--邙牛海晚華力西縫合帶(圖1a)，在兩大縫合帶之間發(fā)育有NEE向展布的錫林浩特--西烏旗--科右中旗晚古生代--早中生代構造巖漿巖帶；研究區(qū)位于該構造巖漿巖帶的東部。該區(qū)最顯著的特點是大規(guī)模分布中生代巖漿巖,尤其是NNE向展布的巖漿巖，與EW--NE向古生代構造巖漿巖構成了現(xiàn)在的地質構造-巖漿格局,并形成了多金屬等諸多礦產資源,這引起了地質工作者的廣泛關注[6-8]。

研究區(qū)出露的地質體為下寒武統(tǒng)杜爾基組、中生代火山巖及一系列特征不同的侵入巖體(圖1b)。其中：下寒武統(tǒng)杜爾基組為一套砂板巖夾灰?guī)r或大理巖透鏡體、含少量火山巖及火山碎屑沉積巖，見疑源類化石、核形石和軟舌螺化石[9]；中生代火山巖主要為中--晚侏羅世灰紫色安山質、灰白色流紋質熔巖及碎屑巖，少量早白堊世的致密塊狀玄武安山巖；出露的花崗巖體有中侏羅世堿長花崗巖、中侏羅世花崗斑巖、晚三疊世花崗巖等；出露的區(qū)域性脈巖有石英脈、中性巖脈等。

2 巖石學特征

堿長花崗巖(AγJ2)出露于科爾沁右翼中旗白音溫都爾屯北山，呈小巖株狀產出，區(qū)內出露面積約1.5 km2，多為高山陡峻地貌，巖石風化程度弱(圖2a，b)，多為基巖出露。巖體內脈巖不發(fā)育。筆者在新一輪1∶5萬數(shù)字化地質填圖工作中發(fā)現(xiàn)，堿長花崗巖侵入晚三疊世似斑狀粗中粒二長花崗巖，被中侏羅世花崗斑巖侵入、堿長花崗巖呈淺肉紅色，巖石風化面黃褐色，新鮮面灰黃色，具斑狀結構、文象結構(圖2c，d)，塊狀構造。斑晶礦物成分：斜長石，灰白色，半自形板柱狀，粒徑為0.6～3.0 mm，占5%～10%；鉀長石，淺肉紅色，半自形寬板狀，成分為條紋長石，條紋脈狀隱約顯示，發(fā)育簡單雙晶，粒徑為1.2～3.0 mm，占25%；石英，煙灰色，粒狀、部分呈港灣狀，占5%?；|礦物成分主要為文象體：由鉀長石和石英組成，部分呈扇形集合體，占60%；少量黑云母，細小片狀集合體，新鮮黃褐色。

3 巖石地球化學特征

堿長花崗巖化學成分主量元素、稀土元素、微量元素由國土資源部沈陽地質礦產研究所實驗室完成。其中，主量元素用XRF等(FeO用化學滴定、燒失量用化學質量分析)測試，稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y采用ICP-Mass測試，微量元素Ba、Rb、Sr 、Zr、Nb、Ni、V、Cr、Co采用XRF測試，微量元素Th、U、Ta、Li采用ICP-Mass測試。分析結果見表1。

3.1 主量元素特征

巖石富硅(SiO2質量分數(shù)為74.80%～76.34%，平均為75.48%)、富堿(Na2O+K2O質量分數(shù)為7.94%～8.71%，平均為8.29%)且相對富K2O(K2O/Na2O平均為1.5)；貧鈣(CaO質量分數(shù)為0.10%～0.21%，平均值0.15%)、貧鎂(MgO質量分數(shù)為0.08%～0.16%，平均值0.13%)，比Yan and Chi[10]定義的中國花崗巖的平均成分(w(CaO)=1.34%；w(MgO) =0.64%)要低得多；Ca是隨巖漿演化而流失比較明顯的，反映了花崗巖經過較強的結晶分異作用；CIPW標準礦物中普遍出現(xiàn)剛玉，為8.28%～9.90%，平均為9.00%，副礦物特征顯示富磁鐵礦，條紋堿性長石常見；在w(SiO2)與堿度指數(shù)(A.R.)變異圖 (圖3) 中，樣品均落在堿性巖石區(qū)域內，A.R.平均值為3.4；在w(Na2O)-w(K2O)圖解(圖4)中，樣品均落于A型花崗巖區(qū)。

3.2 微量元素特征

巖石w(∑REE)主要為(106.34～242.99)×10-6，相對變化大，平均為168.85×10-6。

由于輕、重稀土的分餾程度較低(LREE/HREE=1.3～2.2,平均1.7)，且發(fā)育強烈的負銪異常(δEu=0.09～0.17,平均0.14)，表明巖漿形成過程中發(fā)生過斜長石的分異。其稀土配分曲線呈現(xiàn)向右緩傾的海鷗狀(圖5)，重稀土曲線水平分布且較富集，可能表明巖漿源區(qū)不存在石榴石等重稀土的礦物。

1.第四紀地層；2.中生代地層；3.下寒武統(tǒng)杜爾基組；4.中侏羅世堿長花崗巖；5.中侏羅世花崗斑巖；6.晚三疊世花崗巖；7.石英脈；8.中性巖脈；9.地質界線；10.斷層；11.測年樣品采樣位置。圖引自文獻[5]。圖1 研究區(qū)地質略圖Fig.1 Geological sketch map of the study area

圖2 堿長花崗巖宏觀(a、b)和鏡下(c、d為鉀長石和石英構成的文象結構)特征照片F(xiàn)ig.2 Macro photo of the alkali feldspar granite(a，b) and microscopic photo of graphic texture out of potassium feldspar and quartz(c，d)

圖3 研究區(qū)堿長花崗巖w(SiO2)-A.R.關系圖Fig.3 w(SiO2)-A.R.diagram of the alkali feldspar granite

圖4 研究區(qū)堿長花崗巖w(Na2O)-w(K2O)關系圖Fig.4 w(Na2O)-w(K2O) diagram of the alkali feldspar granite

圖5 研究區(qū)堿長花崗巖稀土元素配分曲線Fig.5 Rare earth element diagram of the alkali feldspar granite

在原始地幔標準化微量元素蛛網圖(圖6)上，巖石明顯富集Rb、Th、K等大離子親石元素及Zr、Y、Yb元素，而Nb、Ta、Ti等高場強元素和Sr、Ba相對虧損，具有明顯的負異常特征。Rb/Sr和Rb/Ba比值分別為4.26～7.81和0.78～1.08，遠高于原始地幔(Rb/Sr為0.029、Rb/Ba為0.088)的相應值[11]，反映出巖漿經歷了較高程度的分異演化。Nb/Ta值為6.7～12.2，遠低于原始地幔和球粒隕石的Nb/Ta(17.5±2.0)值，表明原始巖漿不是主要來源于地幔。

圖6 研究區(qū)堿長花崗巖微量元素蜘蛛網圖Fig.6 Trace element spider diagram of the alkali feldspar granite

巖體Sr的質量分數(shù)為23.16×10-6～37.14×10-6，平均為29.07×10-6，小于100.00×10-6；Yb質量分數(shù)為4.93×10-6～5.35×10-6，平均為5.19×10-6，大于2.00×10-6。此特征屬于張旗[12]在研究中酸性巖漿巖(包括w(SiO2)大于56%的中酸性火山巖和侵入巖)時，按Sr和Yb兩個非常有地質意義的地球化學指標分類中的非常低Sr高Yb花崗巖類型。

4 鋯石U-Pb定年

4.1 樣品分選與測試方法

鋯石U-Pb定年樣品D7075RZ取自科爾沁右翼中旗白音溫都爾屯北山堿長花崗巖(GPS坐標：X：361759；Y：4991003)。鋯石挑選在河北省區(qū)域地質礦產調查研究院實驗室完成，鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像在中國地質科學院地質研究所完成。挑選代表性的鋯石制作樣品靶，其制作方法見文獻[13]。先進行鋯石U-Pb分析前，先進行了透、反射電子像及陰極發(fā)光(CL)分析，以確定鋯石顆粒的晶體形態(tài)、內部結構以及標定測年點。堿長花崗巖所有挑選的鋯石樣品均具有清晰的內部結構和典型的巖漿震蕩環(huán)帶(圖7)，不具有核-幔結構，無后期變質殼，表明這些鋯石是巖漿結晶形成的，應代表巖體侵位的時代。

圖7 鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.7 Cathodeluminescence(CL) images of zircon

D7075RZ鋯石的同位素年齡測試由國土資源部天津地質礦產研究所同位素地質年代學中心進行。儀器為Neptune多接收電感耦合等離子體質譜儀和193 nm激光取樣系統(tǒng)(LA-MC-ICP-MS)聯(lián)機，利用193nm FX激光器對鋯石進行剝蝕，激光剝蝕的斑束為35 μm，激光剝蝕物質以He為載氣送入Neptune，利用動態(tài)變焦擴大色散使質量數(shù)相差很大的U-Pb同位素可以同時接收，從而進行U-Pb同位素測定。鋯石標樣采用TEMORA標準鋯石。樣品的同位素比值和元素質量分數(shù)數(shù)據(jù)采用中國地質大學劉勇勝老師編寫的ICPMSDataCal程序計算，加權平均年齡及諧和圖的繪制采用Isoplot[14]程序完成。分析結果見表2。

4.2 測年結果

D7075RZ分選出的鋯石皆為自形--半自形晶，呈長柱狀或柱狀，均發(fā)育典型的巖漿生長環(huán)帶，其Th/U值為0.06～1.18，在全部25個點分析中，構成一個相關鋯石組，在諧和圖上呈密集一簇，其表面年齡206Pb/238U加權平均值為(166±1) Ma。鋯石組的平均年齡(166±1) Ma被解釋為堿長花崗巖的結晶侵位年齡。定年結果(圖8)表明：采自堿長花崗巖的鋯石206Pb/238U加權平均年齡為(166±1) Ma(MSWD=0.15)，上述年齡表明堿長花崗巖形成于中侏羅世。

圖8 研究區(qū)堿長花崗巖D7075RZ鋯石U-Pb諧和圖Fig.8 D7075RZ Zircon U-Pb concordia diagram of the alkali feldspar granite

FG.分異型I型花崗巖；OTG. I、S、M型花崗巖；A. A型花崗巖。圖9 研究區(qū)堿長花崗巖(Na2O+K2O)/CaO-w(Zr+Nb+Ce+Y)圖解Fig.9 (Na2O+K2O)/CaO-w(Zr+Nb+Ce+Y)diagram of the alkali feldspar granite

圖10 研究區(qū)堿長花崗巖TFeO/MgO-w(SiO2)圖解Fig.10 TFeO/MgO-w(SiO2) diagram of the alkali feldspar granite

5 討論

5.1 巖石類型與成因

堿長花崗巖主量元素顯示高硅、高堿、相對富鉀，貧鈣、貧鎂和低鈦的特征，其TFeO/MgO值高(平均為16.75)，與A型花崗巖具高鐵鎂比值的特征吻合[15]。微量元素同樣具有A型花崗巖的特征，如較高的Zr、Y和Yb質量分數(shù)和較低的Ba、Sr、Eu和Ti質量分數(shù)，表明源區(qū)殘留相有斜長石，指示源區(qū)深度較淺，與埃達克巖成鮮明的對比[16]。由于高分異的I、S型花崗巖的諸多特征與A型花崗巖十分相似，因此有必要在化學成分上加以區(qū)分。與A型花崗巖比較，高分異的I型花崗巖則具有很低的w(TFeO) (<1.00%)；本區(qū)堿長花崗巖較高的w(TFeO)(平均為2.11%)可區(qū)別于高分異的I型花崗巖；高分異的S型花崗巖具有更低的w(Na2O)(均值為0.14%)和更高的w(P2O5) (均值為2.81%)[17]。本區(qū)堿長花崗巖較低的w(P2O5)(均值為0.09%)和較高的(Na2O)(均值為3.39%)明顯區(qū)別于高分異的S型花崗巖。在w(Na2O)-w(K2O)圖解(圖4)、(Na2O+K2O)/CaO-w(Zr+Nb+Ce+Y)圖解(圖9)、TFeO/MgO-w(SiO2)圖解(圖10)上均落于A型花崗巖區(qū)域。因此，本區(qū)堿長花崗巖屬于A型花崗巖。

關于A型花崗巖的成因主要有以下4種觀點：1)熔出含水長英質巖漿之后的富F、Cl麻粒巖相下地殼的低程度部分熔融[18-19]；2)幔源巖漿與深熔形成的殼源巖漿的混合與交代作用[20-21]；3)地幔堿性巖漿的分離結晶作用[22-23]；4)低壓下鈣堿性巖石的部分熔融[24]。實驗巖石學研究表明，下地殼麻粒巖物質發(fā)生部分熔融后形成富鋁貧堿、富鎂貧鈦的耐熔下地殼，這種殘余下地殼物質的部分熔融不可能生成A型花崗質巖漿[25]。野外觀察堿長花崗巖并不發(fā)育鎂鐵質包體,因此幔源巖漿與地殼熔體的混合成因可能也不是其主要形成機制。本區(qū)晶洞堿長花崗巖未見堿性暗色礦物，具有鋁質A型花崗巖的巖相學特征[26]，強烈虧損的Sr和明顯的負Eu異常以及平坦的HREE分布特征(圖5)暗示巖漿形成于富集斜長石且無石榴石殘留的淺部低壓地區(qū)(p<109Pa)[27]。從微量元素特征分析，堿長花崗巖Rb/Sr值為4.26～7.81(平均值6.12)、Rb/Nb值為10.2～14.7(平均值12.7)都高于全球上地殼的平均值(0.32和4.5)[28],暗示其巖漿源區(qū)主要為殼源巖漿。在(La/Yb)N-δEu圖解上，樣品均落在殼源型花崗巖區(qū)域內(圖11)。

圖11 研究區(qū)堿長花崗巖(La/Yb)N-δEu圖解Fig.11 (La/Yb)N-δEu diagram of the alkali feldspar granite

WPG.板內花崗巖；syn-COLG.同碰撞花崗巖；VAG.火山弧花崗巖；ORG.洋脊花崗巖。圖12 堿長花崗巖w(Rb)-w(Yb+Ta)、w(Rb)-w(Y+Nb)、w(Ta)-w(Yb)、w(Nb)-w(Y)構造判別圖解Fig.12 w(Rb)-w(Yb+Ta),w(Rb)-w(Y+Nb),w(Ta)-w(Yb),w(Nb)-w(Y) tectonic discrimination diagrams of the alkali feldspar granite

由上述分析推測,低壓下長英質地殼物質的部分熔融，很可能是本區(qū)A型花崗巖的重要形成機制。

5.2 構造環(huán)境及動力學意義

A型花崗巖是近年來花崗巖研究的熱點話題，A型花崗巖原先是指出現(xiàn)于非造山環(huán)境下的、堿性和無水特征的花崗質巖石[29]，后來發(fā)現(xiàn)A型花崗巖也可以出現(xiàn)在造山后環(huán)境[30-32]。Eby[31]根據(jù)地球化學特征將A型花崗巖分為非造山環(huán)境的A1型和造山后環(huán)境的A2型花崗巖。洪大衛(wèi)等[33]將A型花崗巖分為AA和PA兩類，相當于A1型和A2型。張旗等[16]分析數(shù)百個A型花崗巖地球化學資料認為，A1型花崗巖具有非常明顯的負銪異常，δEu通常<0.1，而A2型花崗巖的δEu為0.1～0.8，變化很大。本區(qū)堿長花崗巖在Pearce等[34]定義的w(Rb)-w(Yb+Ta)、w(Rb)-w(Y+Nb)、w(Ta)-w(Yb)、w(Nb)-w(Y)構造判別圖解(圖12)中,均落于板內花崗巖區(qū)。在R2-R1圖解(圖13)上全部落入造山后A型花崗巖區(qū)域；在Nb-Y-Ce三角圖解(圖14)、Ce/Nb-Y/Nb、Ce/Nb-Yb/Ta圖解(圖15)中均落到A2型花崗巖區(qū)域內，反映其形成于造山后的伸展環(huán)境，代表著碰撞造山作用的結束。

①地幔斜長花崗巖；②破壞性活動板塊邊緣(板塊碰撞前)花崗巖；③板塊碰撞后隆起期花崗巖；④晚造期花崗巖；⑤非造山區(qū)A型花崗巖；⑥同碰撞(S型)花崗巖；⑦造山期后A型花崗巖。圖13 研究區(qū)堿長花崗巖類R2-R1因子構造環(huán)境判別圖解Fig.13 Granitoids tectonic discrimination diagram of the alkali feldspar granite

圖14 研究區(qū)堿長花崗巖Nb-Y-Ce圖解Fig.14 Nb-Y-Ce diagram of the alkali feldspar granite

圖15 研究區(qū)堿長花崗巖Ce/Nb-Y/Nb、Ce/Nb-Yb/Ta判別圖解Fig.15 Ce/Nb-Y/Nb、Ce/Nb-Yb/Ta tectonic discrimination diagrams of the alkali feldspar granite

位于松遼盆地西科爾沁右翼中旗地區(qū)堿長花崗巖形成于(166±1) Ma，這與葛文春等[34]在大興安嶺烏蘭浩特地區(qū)的中生代花崗巖漿活動的早--中侏羅世花崗巖巖漿侵位結晶年齡相一致，代表此次巖漿活動的晚期階段。中侏羅世巖漿事件不僅在張廣才嶺,華北克拉通東部以及延邊地區(qū)也是廣泛存在的[36]，且與松遼盆地基底中侏羅世巖漿事件相吻合。在松遼盆地北部，吳福元等[2]認為基底花崗巖形成于晚古生代(305 Ma)和晚中生代(165 Ma)，且基本無古老鋯石殘留，表明松遼盆地不存在大規(guī)模前寒武紀結晶基底。在松遼盆地南部，高福紅等[37]認為基底花崗質巖石所顯示的巖漿活動包括：晚泥盆世巖漿活動(361 Ma)、早石炭世巖漿活動(319 Ma)、中三疊世巖漿活動(236 Ma)和中侏羅世(164 Ma)巖漿活動。中侏羅世巖漿在松遼盆地演化過程中占有重要地位，構成了松遼盆地基底花崗巖的主體，同時暗示了松遼盆地是在中生代中侏羅世造山作用之后伸展的構造環(huán)境下形成的陸內盆地。

6 結論

1)科爾沁右翼中旗地區(qū)堿長花崗巖的LA-ICP-MS高精度鋯石U-Pb定年顯示，其鋯石年齡為(166±1) Ma，表明該巖體巖漿侵位結晶年齡為中侏羅世。2)科爾沁右翼中旗地區(qū)堿長花崗巖主量元素顯示高硅、高堿、相對富鉀，貧鈣、貧鎂和低鈦、高TFeO/MgO的特征，微量元素上較高的Zr、Y、Yb質量分數(shù)和較低的Ba、Sr、Eu、Ti質量分數(shù)，顯示A型花崗巖的地球化學特征。巖石具有高的Rb/Sr和Rb/Nb值，顯示其形成于低壓下長英質地殼的部分熔融作用。3)科爾沁右翼中旗地區(qū)堿長花崗巖(造山后A2型花崗巖)是中侏羅世造山后伸展背景下的產物，暗示中侏羅世巖漿在松遼盆地演化過程中占有重要地位，構成了松遼盆地基底花崗巖的主體，同時表明了松遼盆地是在中生代中侏羅世造山作用之后伸展的構造環(huán)境下形成的陸內盆地。

成文過程中承蒙李之彤、郭勝哲等悉心指導并提出了寶貴的建議,在此表示衷心的感謝。

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Zircon U-Pb Geochronology,Geochemistry and Dynamics of the Alkali Feldspar Granite in Horqin Right Wing Middle Banner of Inner Mongolia, with Implications for the Geodynamic Setting

Song Weimin1,2,Pang Xuejiao2,Fu Junyu2,Tao Nan2,Yang Jialin2,Du Jiyu2, Wu Tong2

1.CollegeofResourcesandCivilEngineering,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China2.ShenyangInstituteofGeologyandMineralResources/ShenyangCenterofGeologicalSurvey,ChinaGeologicalSurvey,Shenyang110034,China

The study on Geochronology and Geochemistry of the alkali feldspar granite in Horqin Right Wing Middle Banner of Inner Mongolia. Zircon U-Pb dating demonstrates that the weighted mean206Pb/238U age for the zircons from the adamellite (syenogranite) is (166±1) Ma,i.e.the Middle Jurassic. The alkali feldspar granite is slightly peraluminous and belongs to the alkaline series. The alkali feldspar granite is characterized by high SiO2(74.80%-76.34%), high alkali (7.94%-8.71%), high TFeO/MgO (13.54-24.28), low CaO(0.10%-0.21%)， low MgO(0.08%-0.16%)， and TiO2(0.07%-0.10%). The alkali feldspar granite is characterized by a “sea-gull” REE pattern with a significant negative Eu anomaly (0.09-0.17). It is rich in Zr(128.95×10-6-156.32×10-6), Yb(4.93×10-6-5.35×10-6), and Y(40.93×10-6-56.75×10-6), and depleted of Sr(23.16×10-6-37.14×10-6), Ba(186.13×10-6-231.31×10-6) and Ti. Thus, the alkali feldspar granite belongs to A-type aluminous granite. The high Rb/Sr (ranging from 4.26 to 7.81, and the average value is 6.12) and Rb/Nb ratios(ranging from 10.2 to 14.7,and the average value is 12.7) of the rock indicate a crustal origin. The comprehensive analysis shows that the alkali feldspar granite was the product of low pressure felsic crust partial melting. In addition，based on Rb-(Yb+Ta), Rb-(Y+Nb), Ta-Yb, Nb-Y, Nb-Y-Ce, Ce/Nb-Y/Nb, Ce/Nb-Yb/Ta diagrams and combined with regional tectonic evolution, we suggest that the alkali feldspar granite was formed in an extensional setting of the Middle Jurassic orogeny，also the formation of Songliao basin.

Horqin Right Wing Middle Banner; alkali feldspar granite; Middle Jurassic; A-type granites;geochemistry;Geochronology;Geodynamics

10.13278/j.cnki.jjuese.201503116.

2014-09-16

國家自然科學基金項目(41172003);國家“973”計劃項目(2012CB821905);中國地質調查局區(qū)域地質大調查項目(1212011120646,1212011220425,1212011085210); 中國地質調查局科技外事部項目(1212011121084)

宋維民(1983--)，男，博士研究生，工程師，主要從事大興安嶺中生代火成巖巖石地球化學及構造背景研究，E-mail:swmws@126.com

付俊彧(1966--)，男，教授級高級工程師，主要從事東北地區(qū)基礎地質綜合研究，E-mail:fjyzxy@163.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201503116

P59

A

宋維民，龐雪嬌，付俊彧，等. 內蒙古科爾沁右翼中旗堿長花崗巖鋯石U-Pb年代學、巖石地球化學及其動力學意義.吉林大學學報:地球科學版,2015,45(3):847-859.

Song Weimin, Pang Xuejiao, Fu Junyu,et al. Zircon U-Pb Geochronology,Geochemistry and Dynamics of the Alkali Feldspar Granite in Horqin Right Wing Middle Banner of Inner Mongolia, with Implications for the Geodynamic Setting.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(3):847-859.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201503116.