內(nèi)蒙古哈多河-阿爾本格勒地區(qū)花崗巖年代學及其地質意義

張 賦 ，鄭 萍 ，賈林柱

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)第七地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質調查院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020）

大興安嶺中段的扎蘭屯-烏蘭浩特地區(qū)錫林浩特-烏蘭浩特花崗巖區(qū)東段的花崗巖類被認為是晚二疊世火山-巖漿弧的重要組成部分，是在陸殼及局部大洋化基礎上演化而來的鈣堿性巖漿作用的產(chǎn)物，形成于碰撞造山—造山后動力學環(huán)境［1］.在近年開展哈多河-阿爾本格勒地區(qū)1∶5萬區(qū)域地質調查工作中，經(jīng)過對這一地區(qū)的花崗巖精確測年研究，發(fā)現(xiàn)原厘定的晚二疊世花崗巖、花崗斑巖的形成時代為早白堊世，這一研究成果可能要求我們對扎蘭屯-烏蘭浩特地區(qū)花崗巖及該地區(qū)的二疊紀—白堊紀大地構造環(huán)境進行重新認識.

1 區(qū)域背景及巖體地質

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾盟扎蘭屯市與興安盟扎賚特旗交界處的哈多河-阿爾本格勒地區(qū)，大地構造位置處在錫林浩特-烏蘭浩特晚華力西期造山帶東段北緣.研究區(qū)的東西分別為大興安嶺主脊深斷裂和嫩江深斷裂，北為二連-賀根山巖石圈斷裂（圖1），構成古亞洲洋與太平洋兩個動力學體制轉換形成的構造格局.

區(qū)內(nèi)出露的地層為侏羅系火山-噴發(fā)沉積巖系，包括滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和白音高老組.巖漿侵入作用強烈，花崗巖類侵入體占據(jù)了研究區(qū)40%～45%的面積，主要巖性為（黑云母）花崗巖、花崗斑巖、二長花崗巖等.

花崗巖體呈巖基狀出露于水耗子溝、駱駝脖子、大壩一帶，東西長25 km，南北寬約17 km，是區(qū)內(nèi)最大的巖基狀侵入體.在巖體東側雞冠砬子一帶侵入古生界寶力高廟組地層、中生界萬寶組.巖體內(nèi)部相、過渡相和邊緣相分帶明顯，相帶之間為漸變關系.

花崗斑巖呈小巖基、巖株狀出露于倪家溝、小溝塘、孤山子等地，面積約22.8 km2，侵入古生界寶力高廟組地層，中侏羅統(tǒng)萬寶組，中二疊世花崗斑巖、白崗巖、二長花崗巖，晚侏羅世花崗閃長巖.倪家溝花崗斑巖南端侵入到萬寶組凝灰質砂巖中，在巖體邊緣相中有萬寶組砂巖的捕擄體.巖體南端可劃分出邊緣相，為細?；◢彴邘r.巖體內(nèi)部相不發(fā)育.巖體北端均為過渡相，具粒狀結構.

2 花崗巖類巖石年齡測定

2.1 樣品采集與制備

在詳細的野外調查基礎上，采集新鮮未蝕變花崗巖、花崗斑巖進行年齡測試.單礦物鋯石的分選由廊坊物化探研究所實驗室完成，在中國地質科學院北京離子探針中心制成環(huán)氧樹脂樣品靶，并進行透射光、反射光和陰極發(fā)光（CL）顯微照相.年齡測定在中國地質科學院北京離子探針中心SHRIMPⅡ離子探針儀上進行，測試獲得的數(shù)據(jù)處理及年齡計算采用Ludwig博士編寫的SQUID1.0及ISOPLOT程序，測試數(shù)據(jù)采用204Pb進行普通鉛校正.

花崗巖、花崗斑巖中的鋯石為短柱狀、渾圓狀，未見熔蝕和增生現(xiàn)象（圖2），具有震蕩環(huán)帶特征，屬于巖漿結晶形成.

2.2 鋯石測年結果

花崗巖、花崗斑巖鋯石SHRIMP鈾-釷-鉛同位素測試結果（表1）表明，花崗巖（GS2241）中的鋯石Th/U比值在0.51～0.85之間，花崗斑巖（P10GS3）中的鋯石Th/U比值在0.45～0.84之間，說明兩種巖石中的鋯石均為巖漿成因鋯石.對這些巖漿鋯石進行SHRIMP U-Pb年齡測定，能夠較為準確地確定巖體的形成年齡.

花崗巖鋯石SHAIMP U-Pb年齡測定獲得133.2±1.7 Ma，花崗斑巖鋯石SHRIMP U-Pb鉛測定獲得127.0±2.0 Ma年齡（圖 3），說明花崗巖、花崗斑巖均形成于早白堊世.依據(jù)巖體地質特征，推斷花崗巖、花崗斑巖系同一巖漿源不同巖漿演化階段的產(chǎn)物.

3 巖石化學特征

3.1 花崗巖

花崗巖巖石化學成分分析計算結果見表2.從化學成分上看，SiO2含量 72.72%～75.53%，平均為74.14%，屬酸性巖石；Na2O、K2O平均含量分別為4.0%、3.98%；Al2O3平均含量為 13.64%；鐵、鎂、鈣、錳含量較低.A/CNK為1.03～1.10，均大于1，在A/CNKNK/A圖解上都落入鋁過飽和區(qū)，說明研究區(qū)侵入巖都屬于鋁過飽和性巖石.AR為1.22～1.24，平均值為1.23，在（K2O+Na2O）-SiO2和 AR-SiO2圖解上都投影在堿性巖區(qū)，表現(xiàn)出相對富堿性特征.組合指數(shù)σ介于1.99～2.22之間，小于3.3，屬鈣堿性巖石；分異指DI大于90，表明巖漿演化徹底，酸性程度高.

巖石∑REE 介于 38.93×10-6～97.87×10-6之間，平均值為59.33×10-6，樣品間變化較大.∑LREE為33.65×10-6～89.53×10-6，∑HREE 為 5.03×10-6～8.34×10-6，輕、重稀土的比值變化范圍為6.37～10.74，表明輕、重稀土分餾作用較強烈（圖4）.δEu值比較接近，變化范圍很小，介于0.66～0.77之間（表3），具有較明顯的負銪異常.稀土配分曲線與色布爾巖體之花崗閃長巖（時代為 P2）［2］相似.

3.2 花崗斑巖

巖石SiO2含量68.60%～72.72%，屬酸性巖石；Na2O和 K2O含量分別為 4.04%～4.78%和 3.65%～4.38%，Na2O+K2O=8.02%～8.43%；Al2O3含量為 14.20%～15.44%；鐵、鎂、鈣、錳含量較低（表 2）.A/CNK 為0.95～1.01，接近1.0，在A/CNK-NK/A圖解上落入鋁飽和區(qū)，屬于鋁飽和性巖石.AR為1.23～1.26，在（K2O+Na2O）-SiO2和AR-SiO2圖解上投影點落在堿性巖區(qū)，表現(xiàn)出相對富堿性特征.組合指數(shù)σ=2.39～2.68，小于3.3，屬鈣堿性巖石.分異指數(shù)DI大于90，表明巖漿演化較徹底，酸性程度高.

巖石∑REE 介于 89.22×10-6～96.48×10-6之間，平均值為 93.04×10-6，樣品間變化不大.∑LREE為81.12×10-6～88.24×10-6，∑HREE 為 6.92×10-6～8.24×10-6，輕、重稀土的比值變化范圍為 10.01～12.50，表明輕、重稀土分餾作用強烈（表 3、圖 4）.δEu=0.83～0.97，負銪異常不明顯，稀土配分曲線與孟恩陶勒蓋巖體的白云母花崗巖（時代為 P2）［2］相似.

4 討論與結論

哈多河-阿爾本格勒地區(qū)處于大興安嶺造山帶與松嫩盆地接壤部位，二連-西烏旗深大斷裂與大興安嶺主脊、松嫩深大斷裂的交匯區(qū)域內(nèi).構造-巖漿活動復雜，是研究古亞洲洋與濱太平洋構造轉換與疊加的典型地區(qū)，引起眾多學者關注.洪大衛(wèi)等（1994）、趙一鳴等（1997）認為，西伯利亞板塊與華北板塊對接帶（碰撞帶）位于二連-賀根山一線，其南東部的錫林浩特-烏蘭浩特華力西期花崗巖帶東段的二長花崗巖具有同碰撞SI型花崗巖特點，而正長花崗巖代表造山后巖漿作用［1，3］.

表1 哈多河-阿爾本格勒地區(qū)花崗巖、花崗斑巖SHRIMP鋯石U-Pb分析結果Table 1 SHRIMP U-Pb isotopic analysis for zircons from granite and granite-pophyry in Haduohe-Aerbengele area

經(jīng)鋯石精確測年研究，哈多河-阿爾本格勒地區(qū)原厘定的二疊紀花崗巖、花崗斑巖年齡分別為133.2±1.7 Ma和127.0±2.0 Ma，扎蘭屯-柴河一帶原厘定的二疊紀花崗巖年代學研究也出現(xiàn)大量的年輕年齡（崔天日，2011，私人通信）.巖石化學研究則表明，花崗巖、花崗斑巖均為鈣堿性巖石，巖石稀土元素分餾較為徹底，無明顯的銪異常，與區(qū)域內(nèi)典型二疊紀花崗巖沒有明顯區(qū)別，但花崗巖類型屬于S型花崗巖.在R1-R2圖解上，樣品投點落于碰撞后的抬升、造山晚期、同碰撞期和非造山交匯范圍內(nèi)，說明燕山晚期該地區(qū)具有碰撞造山晚期的復雜構造背景，暗示本區(qū)自華力西期至燕山晚期經(jīng)歷了多期次的碰撞造山作用，可能與古亞洲洋構造域轉換、疊加濱太平洋構造域有關.

表2 哈多河-阿爾本格勒地區(qū)花崗巖、花崗斑巖主元素分析結果Table 2 Major element analysis of granite and granite-pophyry in Haduohe-Aerbengele area

表3 哈多河-阿爾本格勒地區(qū)花崗巖、花崗斑巖稀土元素分析結果Table 3 Rare earth element analysis of granite and granite-pophyry in Haduohe-Aerbengele area

［1］趙一鳴，張德全，等.大興安嶺及其鄰區(qū)銅多金屬礦床成礦規(guī)律與遠景評價［M］.北京：地震出版社，1997.

［2］盛繼福，傅先政.大興安嶺中段成礦環(huán)境與銅多金屬礦床地質特征［M］.北京：地震出版社，1999.

［3］洪大衛(wèi)，黃懷曾，肖宜君，等.內(nèi)蒙古中部三疊紀堿性花崗巖及其地球動力學意義［J］.地質學報，1994，68（2）:219—230.