內(nèi)蒙古杭嘎勒晚二疊世石英二長閃長巖地球化學(xué)特征與鋯石U-Pb測齡

劉治博，張維杰

（中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083）

內(nèi)蒙古杭嘎勒晚二疊世石英二長閃長巖地球化學(xué)特征與鋯石U-Pb測齡

劉治博，張維杰

（中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083）

通過野外觀測、巖相學(xué)及全巖地球化學(xué)數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明內(nèi)蒙古阿拉善右旗杭嘎勒晚二疊世石英二長閃長巖主體巖石與包體的稀土元素特征一致，輕重稀土分餾程度強烈，具弱的負銪異常，稀土配分曲線為向右傾，屬輕稀土富集型。石英二長閃長巖顯示了I型花崗巖的特點。包體與主體巖石同時具有表現(xiàn)出元素Ce、Nd、Zr富集，而Nb、Sr、P、Ti虧損，顯示形成于增生在大陸邊緣正?；』◢弾r的特征。AR-SiO2圖解顯示，主體與包體巖石雖同屬鈣堿性＋拉斑玄武系列區(qū)，顯示了同源巖漿演化的特點，在R1-R2圖解上，大部分樣品集中在碰撞前與碰撞后花崗巖區(qū)分界處，以碰撞前為主；在Nb-Y圖解上，樣品落在了火山弧-同碰撞花崗巖區(qū)；在Rb-（Y＋Nb）圖解上，樣品落在了火山弧花崗巖區(qū)，反映石英二長閃長巖形成于板塊邊緣的巖漿弧環(huán)境。LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測定，表明主體巖石年齡為（251.9±2.7）Ma。杭嘎勒晚二疊世石英二長閃長巖為碰撞前火山弧花崗巖，研究區(qū)在晚二疊世時屬于活動大陸邊緣的火山弧。

地球化學(xué)；鋯石U-Pb年齡；石英二長閃長巖；晚二疊世；杭嘎勒

內(nèi)蒙古阿拉善右旗杭嘎勒地區(qū)的大地構(gòu)造歸屬歷來存在比較大的爭議，有學(xué)者認為它屬于塔里木－華北板塊北緣［1］；也有學(xué)者認為它位于天山地槽褶皺系中的北山晚華力西期地槽褶皺帶巴音毛道復(fù)向斜和烏蘭呼海拗陷的交接地帶，屬于內(nèi)蒙古地槽型構(gòu)造巖漿區(qū)的巴丹吉林南中華力西巖漿巖帶，依板塊構(gòu)造觀點處在哈薩克斯坦板塊南部靠近華北板塊一側(cè)［2］。還有學(xué)者認為它位于華北板塊西北緣陸緣區(qū)褶皺系上的宗乃山－沙拉扎山晚古生代陸殼基底火山弧褶皺帶南側(cè)，靠近屬于陸弧碰撞帶的查干楚魯－霍爾森晚古生代弧后盆地褶皺帶［3］。海西中晚期作為宗乃山－沙拉扎山巖基的主體部分，其典型巖石組合閃長巖-石英閃長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖直至鉀長花崗巖［3，4］，該期花崗巖的K-Ar同位素年齡主要為230～289 Ma［4］。內(nèi)蒙古阿拉善右旗杭嘎勒地區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育，然而一直以來都沒有對其進行系統(tǒng)的研究，這也是造成其大地構(gòu)造歸屬存在較大爭議的原因之一［5］。研究區(qū)西北部發(fā)育石英二長閃長巖巖體。在前人資料中，晚二疊世石英二長花崗閃長巖與似斑狀二長花崗巖作為同一個侵入巖單位，共同劃歸海西期［2，6］。因此，對研究區(qū)內(nèi)晚二疊世石英二長閃長巖的地球化學(xué)特征和年代學(xué)進行深入研究，并探討其形成時的大地構(gòu)造環(huán)境與年代具有重要意義。本次研究工作中根據(jù)巖石特征的差異，將其從似斑狀二長花崗巖中分離出來，作為一個單獨的地質(zhì)單元，通過對其地球化學(xué)成分的分析與測齡研究，結(jié)合大地構(gòu)造位置，討論其大地構(gòu)造環(huán)境。

1 巖石學(xué)特征

研究區(qū)位于恩格爾烏蘇斷裂帶和巴丹吉林斷裂帶之間［5］（圖1）。區(qū)內(nèi)地層跨度較大，主要的巖石地層單位包括前寒武紀變質(zhì)深成巖系哈烏拉巖組、中下侏羅統(tǒng)芨芨溝組、下白堊統(tǒng)巴音戈壁組和第四系［2，6，7］。區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向主要為北東東向，主要發(fā)育近東西向或北東東向斷裂，褶皺構(gòu)造不發(fā)育。區(qū)內(nèi)的巖漿活動強烈，侵入巖出露面積占總面積的2／3以上［5］。侵入巖從前寒武紀到三疊紀均有發(fā)育，但以晚古生代侵入巖為主，主要有石炭紀二長花崗巖、中二疊世似斑狀二長花崗巖、中二疊世石英閃長巖、晚二疊世石英二長閃長巖、晚二疊世花崗閃長巖和似斑狀二長花崗巖、三疊紀二長花崗巖等［2，5－7］。

晚二疊世石英二長花崗閃長巖出露于研究區(qū)西北部的浩諾爾公和呼和溫都爾一帶，出露面積約27 km2，是前人資料中的宗乃山－沙拉扎山巖基的組成部分；常與晚二疊世似斑狀二長花崗巖相伴而生，呈不規(guī)則狀散布于似斑狀二長花崗巖中。從巖石分布的整體特征上看，可以認為晚二疊世石英二長花崗閃長巖受到似斑狀二長花崗巖的侵入，成為形態(tài)不規(guī)則、面積大小不等的散布于似斑狀二長花崗巖中的殘留體。

通過野外觀察和實測剖面測制發(fā)現(xiàn)，晚二疊世石英二長花崗閃長巖呈殘留體分布于似斑狀二長花崗巖中，并受到似斑狀二長花崗巖的穿插。主體巖性為中粒含斑石英二長閃長巖，以含有紅色的長石斑晶為野外識別特征，斑晶含量減少時變?yōu)橹屑毩Ｊ⒍L閃長巖。

圖1 杭嘎勒地區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch map of the Hanggale area（大地構(gòu)造索引圖引自參考文獻［2］）

中粒含斑石英二長閃長巖是晚二疊世石英二長花崗閃長巖的主體。巖石總體為灰－深灰色，似斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀－弱片麻狀構(gòu)造。斑晶為鉀長石、斜長石，以鉀長石為主，斑晶呈自形－半自形板狀，粒徑5～20 mm，大者可達30 mm；斑晶含量（面積分數(shù)）變化較大，為5%～15%。斑晶長石中可見黑云母包裹體。基質(zhì)為中細粒結(jié)構(gòu)，粒徑為2～4 mm，多數(shù)為2～3 mm?；|(zhì)的礦物組成為石英、斜長石、鉀長石、黑云母、角閃石。其中石英為他形－半自形粒狀，多數(shù)已發(fā)生重結(jié)晶，石英集合體呈定向分布，具波狀、帶狀消光，面積分數(shù)為10%～15%；斜長石為半自形板狀－他形粒狀，表面較干凈，發(fā)育聚片雙晶，定向分布，見環(huán)帶構(gòu)造，為更中長石，面積分數(shù)為55%～65%；鉀長石為半自形粒狀，面積分數(shù)為10%～20%；暗色礦物以黑云母為主，含有少量角閃石。黑云母的粒徑為0.2～2 mm，片狀，淺黃－深褐色，集合體呈條狀定向分布，綠泥石、綠簾石化，面積分數(shù)為10%～15%。角閃石的粒徑為0.2～1 mm，柱狀，淺黃－深褐綠色，面積分數(shù)為1%。

中細粒石英二長閃長巖主要分布在呼和溫都爾一帶。巖石為深灰色，風(fēng)化后為黑灰色；中細粒結(jié)構(gòu)，部分為似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；斑晶為斜長石，粒徑多為4～7 mm，個別可達15 mm，斑晶的面積分數(shù)為2%～5%?；|(zhì)為中細粒結(jié)構(gòu)，以細粒為主，礦物組成為石英、斜長石、鉀長石、黑云母。石英為他形粒狀，粒徑為1～2 mm，面積分數(shù)為10%～15%；斜長石粒徑為1～3 mm，面積分數(shù)為55%～65%；鉀長石為半自形粒狀，面積分數(shù)為10%～15%；黑云母為半自形片狀，面積分數(shù)為15%。

巖石中常見閃長質(zhì)-石英閃長質(zhì)包體，包體呈橢球狀，與圍巖邊界清晰，大小為10～40 cm，深灰色中，細粒半自形結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。造巖礦物主要為斜長石、石英、黑云母、角閃石。斜長石呈半自形板狀－他形粒狀，大小一般為0.2～2 mm，少數(shù)為2～4 mm，定向分布，呈粒間鑲嵌狀，輕度絹云母化，面積分數(shù)為65%～75%；石英為他形粒狀，大小一般為0.7～0.8 mm，部分重結(jié)晶，集合體呈填隙狀定向分布，具波狀消光，面積分數(shù)為5%～10%；黑云母為＜1 mm的鱗片-葉片狀，定向分布，局部綠泥石化，面積分數(shù)為10%～15%；角閃石為0.05～1.5 mm的柱粒狀，定向分布，面積分數(shù)為10%～15%。包體中可見碳酸鹽化。

晚二疊世石英二長閃長巖中的副礦物主要為鋯石、磷灰石、黃鐵礦、榍石、鈦鐵礦、磁鐵礦。鋯石為粉黃色，自形－半自形柱狀，透明－半透明。晶體裂紋較發(fā)育，見微溶蝕痕跡，有鐵染，可見錐柱不對稱的歪晶，頂錐略顯鈍化。粒徑主要為0.03～0.15 mm，少數(shù)為0.15～0.3 mm，伸長系數(shù)以1.5～3為主，部分為3～5。樣品中鋯石顏色單一，晶群集中，改造程度相近，為同源產(chǎn)物。推測鋯石均為較晚低溫結(jié)晶的（100）型復(fù)柱巖漿鋯石，且鋯石結(jié)晶的介質(zhì)環(huán)境有些不大適宜其按理想形態(tài)生長而形成部分歪晶。

2 巖石地球化學(xué)特征

巖石化學(xué)分析由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成，主元素用3080E型X射線熒光光譜儀測定，痕量元素、稀土元素使用X-series型等離子質(zhì)譜儀測定。

晚二疊世石英二長閃長巖的主元素及相關(guān)參數(shù)見表1。

巖石的里特曼指數(shù)（σ）為2.07～2.27，屬鈣堿性巖系。堿度率（AR）為1.89～2.10；通過AR-SiO2圖解發(fā)現(xiàn)（圖2-A），石英二長閃長巖及包體主要落在鈣堿性＋拉斑玄武系列區(qū)，且?guī)r石樣品的分布呈正相關(guān)，與堿度的區(qū)間分界線基本平行，顯示了同源巖漿演化的特點。A／CNK為0.87～0.99，大部分接近1，屬偏鋁質(zhì)。巖石CIPW標(biāo)準礦物組合為：q、or、ab、an、di、hy和q、or、ab、an、c、hy，屬SiO2過飽和型。通過硅堿圖解發(fā)現(xiàn)，石英二長閃長巖的主體巖石與包體巖石樣品均投入亞堿性區(qū)（圖2-B）。而在AFM圖解中，石英二長閃長巖主體巖石與包體巖石樣品均顯示了鈣堿性系列的特點（圖2-C），屬于鈣堿性系列。在R1-R2分類圖解中，樣品落在英云閃長巖－石英二長巖間（圖2-D）。

包體巖石中A／CNK為0.69。里特曼指數(shù)為3.31，屬鈣堿性巖系。堿度率為1.71。巖石CIPW標(biāo)準礦物組合為q、or、ab、an、di、hy，屬SiO2過飽和型?；咎卣髋c主體巖石一致。

晚二疊世石英二長閃長巖的主體巖石及包體的稀土元素含量及特征值見表2。

主體巖石與包體的稀土元素特征一致。稀土元素總量（質(zhì)量分數(shù)：wREE）為（182.56～294.84）×10－6，wLREE／wHREE＝10.15～15.34，（wLa／wYb）N＝7.22～21.27，反映輕重稀土分餾程度強烈。δEu＝0.69～0.91，顯示弱的負銪異常。稀土配分曲線為向右傾（圖3-A），屬輕稀土富集型。

晚二疊世石英二長閃長巖的主體巖石及包體的痕量元素含量及特征值見表3。

Total 474154 N 67537 99.899.499.299.699.599.8ALK 6.626.646.837.126.746.53b）13.113.410.715.821.27.22LOI 1.031.191.670.760.703.35u（La／YANK 1.791.711.601.601.681.720.760.730.730.700.690.91OmK EEδE.14.95.49.05.34.15 H20.100.190.12A／CN0.990.950.870.960.980.69L／HR1110101315104 42660 EE7.158.26.96141 Op347370.8.0.4H2.462.364.964.365.564.955SI.218.215.115.412.11618.9HR150117111821.92.4891O50.250.236.80772.070.250.347.372.13ARσ2.25P22.27diorite 2.110.310.363.31EELR.07.2816232721E 51.171.8onzoO 62.56RE080.05180.290.054.84940.05258.780.05.0290.09231.891.94uartzm2.060 2.102.011.7102.90.0001.12.40243.00Ap9.90值0.834.414.354.440.714.28征nq0.583.85Na2OMn4.840.530.580.78值nzodioriteY 21征42320222特ia特Lu.2.3.3.5）Perm及0.280.34與3）O Il－6mo.82030.1.050.210／%1.3 1.011.221.371.521.77Yb（wLateK22.212.292.982.682.461.69／1artz02.112.5101.32.42（w2.23521.71Tm1.87.31.97622.51.5含mianqu030.33素forthe量O 2.511.881.811.522.072.65Mt.3量0.39含MgEr2.2440.02.42.320.350.040主ents素er元Hy9.296.764.585.807.642.26元Ho02.712.842.803.0巖長elemO Ca4.254.214.463.693.828.06土ateP稀0.780.8190巖eL.0605051閃長ajorDi0.13長3.870.100.004.9th.7Dy4.404.35.8.3O石nofm2.302.63長nt2.113.1193150.0064.70465.9二.0Fe.02.972.28閃of英.73.70.69.68.32.12二0.910.84疊ositioAn英00509131世二mpFe2O3.4.1.2.71.671.541.181.291.361.73181815161719石EconteTbGd6.105.30Ab2.3.81.58.57.22.95世RE.375.586.676.266晚co37二he3632疊3736Eu401.601.33晚O2Sm.511.251.921.062表em1 icalTi0.700.530.640.720.800.93.06.53.61.84.54 27.406.38chOr13131715149.99表.706.608.508.709he391270Table2TNd1.90366.30465252Table1TAl2O3 17.216.415.316.316.216.8C 0.720.000.000.000.220.00Pr04.203119.8010.22.954.714.05O240266019245010101Si.4.0.6.56264.064.965.364.555.9Q 15.118.319.718.818.53.71Ce086.00075.00082.00011101310103巖巖La.9.9.7.1.4.8長巖巖長巖巖423741526735閃長英巖長體閃長英巖長體巖性英閃石長閃包性英閃石長閃包長巖巖巖石長狀閃英巖巖石長狀閃英巖閃長英巖長體粒二斑長石長粒二斑長石長性英閃石長閃包細英似二粒閃細英似二粒閃巖石長狀閃英巖中石中中石中粒二斑長石長細英似二粒閃2石HX中X1X12 2 X1HXX1X1X12 X1中2號號X1HX2X1X1X1X1品P4-62HHX品6H2H6H號HX樣P4-2P4-2HXP10-4HP10-7H品2H6HP10-11樣P4-6P4-2P4-2P10-4HP10-7HP10-11樣P4-6P4-2P4-2P10-4HP10-7HP10-11

圖2 晚二疊世石英二長閃長巖巖石化學(xué)圖解Fig.2 Petrochemical diagrams of the Late Permian quartz monzodiorite（A）作圖方法據(jù)參考文獻［9］；（B）作圖方法據(jù)參考文獻［10］；（C）作圖方法據(jù)參考文獻［10］；（D）作圖方法據(jù)參考文獻［11］

圖3 晚二疊世石英二長閃長巖稀土元素和痕量元素地球化學(xué)圖解Fig.3 Geochemical diagrams of REE and trace elements for the Late Permian quartz monzodiorite

主體巖石與包體巖石的微量元素特征一致。wK／wRb＝134.00～211.41、wRb／wSr＝0.17～0.28、wSr／wBa＝0.70～2.35、wZr／wHf＝36.07～41.02、wNb／wTa＝8.24～11.20、wSm／wNd＝0.17～0.18、wU／wTh＝0.14～0.38。微量元素蛛網(wǎng)圖（圖3-B）表現(xiàn)出Ce、Nd、Zr富集，而Ba、Nb、Sr、 P、Ti虧損的特點。

3 年代學(xué)特征

從野外接觸關(guān)系上看，晚二疊世石英二長閃長巖作為一個大型的殘留體分布在晚二疊世似斑狀二長花崗巖之上，明顯受到似斑狀二長花崗巖的侵入。前人資料中沒有提供相應(yīng)的年齡資料，因此，作者對石英二長閃長巖進行了同位素測齡，樣品采自杭嘎勒西北部的浩諾爾公附近。

鋯石U-Th-Pb同位素年齡和痕量元素測定工作在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室利用LA-ICP-MS完成，使用的儀器為德國Micro Las公司的Geo Las 2005準分子激光剝蝕系統(tǒng)和美國Agilent公司的Agilent 7500a型ICP-MS，以氦氣為載氣，束斑直徑32 μm，剝蝕深度20～40μm，激光脈沖8 Hz，采用標(biāo)準鋯石91500作為外標(biāo)標(biāo)準物質(zhì)，元素含量采用NIST SRM610作為外標(biāo)、29Si作為內(nèi)標(biāo)元素，具體分析條件及流程見參考文獻［8］。元素含量計算采用GLITTER（ver4.0，Macquarie University）程序，同位素計算和圖件繪制使用Isoplot 3程序。

巖石中鋯石呈自形—半自形，整體顆粒較大，長軸為170～420μm，短軸為70～150μm，長短軸之比為（1.4～4.2）∶1。從陰極發(fā)光圖像上看（圖4），整體發(fā)光強度較弱，大多數(shù)外形較規(guī)則，呈八邊形，少部分呈六邊形，且表面均勻，內(nèi)部具有清晰的典型巖漿成因振蕩分帶，振蕩環(huán)帶的寬度較窄。

從測齡數(shù)據(jù)可以看出（表4），206Pb／238U年齡集中于243～271 Ma，在一致曲線圖中成群分布，加權(quán)平均年齡為251.9±2.7 Ma，MSWD＝0.96（N＝30，圖5）。根據(jù)地質(zhì)體的接觸關(guān)系和同位素資料，將本套石英二長閃長巖的時代定為晚二疊世。

圖4 晚二疊世石英二長閃長巖代表性鋯石陰極發(fā)光照片F(xiàn)ig.4 CL images of the representative zircons from the Late Permian quartz monzodiorite

4 討論

圖5 晚二疊世石英二長閃長巖LA-ICP-MS法鋯石U-Pb同位素年齡諧和圖Fig.5 Zircon U-Pb concordia diagram of weighted average ages of Late Permian quartz monzodiorite

Hf7.297.796.007.807.806.80／ThdU0.140.190.150.210.21Ba－－－9 710 5919／N8 Sm0.180.180.180.180.170.17Mo0.420.400.4600－－－b／Ta10.211.28.798.549.408.24NbfN270652 10.311.213.111.711.019.6Zr／H41.036.039.039.336.136.3Zra 299 281 234 307 282 247 Sr／B－－－0.701.022.35Sr579 583 425 505 604 466 Rb／Sr nzodiorite0.170.170.280.230.190.22Rb0.0.07.0 8.5 2.2 4.7 3.463.981.447.752.014.00值109811111110K／Rb181921181813征e特moZn.0.0.0－－－／F.99）及artz988569Mg0.990.901.000.770.940－62／10.1.6.2.8mianquCu291525－－－7.7.8 5.7 3.7 1.5（werMg13339191664898量1511101215含素ateP.0.9.4.56.8 4.1 4.7 1.0 5.7 4.7元eLNi167.5 106.8 1111Fe764965909527量th342824262936痕of巖長Co.2.1K 6.3 0.4 8.4 8.0 1.7 9.5閃119.5 9.6 8.3 9.8 13340173244202長181924222014二英.0.8.0.7.0.7石ntscompositionMn7.912.722.729.488.210.25P 715291039183世m(xù)e484040374172151310101014疊二.2.1.9.4.6.4晚Cr422629183127U 2.1 2.4 3.1 3.0 2.8 3.0 3 hetraceele表V 83.866.163.067.079.094.0Th14.912.920.714.313.27.9 Table3T050004 Ti.5.3.8.4.0.3－－－419631773836431647965575Pb181920Sc.0－－－7.0 9.1 15Ta1.011.001.491.371.172.38巖巖長巖巖長巖巖閃長英巖長體閃長英巖長體性英閃石長閃包性英閃石長閃包巖石長狀閃英巖巖石長狀閃英巖粒二斑長石長粒二斑長石長細英似二粒閃細英似二粒閃0.38中石中中石中X12X1X1X12 2號HX號2X1X1X1X1HX品HX2H6HHX2H6H樣P4-6P4-2P4-2P10-4HP10-7HP10-11品樣P4-6P4-2P4-2P10-4HP10-7HP10-11

通過前文可知，晚二疊世石英二長閃長巖屬中性巖類，在巖石系列劃分上屬亞堿性系列的鈣堿性系列。CIPW標(biāo)準礦物計算中表現(xiàn)出q、or、ab、an、di、hy和q、or、ab、an、c、hy兩種標(biāo)準礦物組合，稀土元素中的負銪異常明顯，巖石中A／CNK為0.92～0.98，巖石的實際礦物中同時出現(xiàn)磁鐵礦、榍石等，以上特點反映巖石總體上具有源巖為火山巖重熔的I型花崗巖的特點。通過Q-Ab-Or圖解（圖6-A）發(fā)現(xiàn)，樣品的落點較為集中，反映巖漿花崗巖的特點。從稀土元素特征看，配曲線的型式與中鉀安山巖類似，而不明顯的負銪異常又顯示地殼重熔花崗巖的特點，但此時的地殼組成應(yīng)以火山巖為主。從痕量元素特征看，Nb、P、Ti的虧損，顯示巖漿來自于地幔楔形區(qū)的玄武質(zhì)巖漿；而元素Sr、Nb、P、Ti的虧損，顯示研究區(qū)的石英二長花崗巖是形成于造山花崗巖中的正常弧花崗巖，這種花崗巖更具有大陸殼的特征，是形成于大陸邊緣上的新的陸緣增生地殼。從相關(guān)花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解上看，在R1-R2圖解上，大部分樣品集中在碰撞前與碰撞后花崗巖區(qū)分界處，以碰撞前為主（圖6-B）；在wNb-wY圖解上（圖6-C），樣品落在了火山?。鲎不◢弾r區(qū)；在wRb-wY＋Nb圖解上（圖6-D），落在了火山弧花崗巖區(qū)：表明石英二長閃長巖形成于板塊邊緣的巖漿弧環(huán)境。據(jù)以上綜合分析可以大致認為，研究區(qū)晚二疊世石英二長閃長巖的成因，應(yīng)屬源巖以火成巖為主但混有部分沉積巖的地殼重熔而成的巖漿經(jīng)運移重新侵入定位而成。其形成的大地構(gòu)造背景為活動大陸邊緣上與造山相關(guān)的增生地殼。研究區(qū)以北的恩格爾烏蘇蛇綠巖混雜帶通常被認為是塔里木板塊與華北板塊拼合的位置［17］，并且研究區(qū)以南的沉積建造具弧后盆地的特征［18］，說明研究區(qū)在晚二疊世時為活動大陸邊緣的火山弧，屬于華北板塊北緣增生的巖漿弧。研究區(qū)中東部發(fā)育同時代的石英二長閃長巖，而花崗閃長巖-花崗巖組合一般發(fā)育于活動大陸邊緣弧環(huán)境靠內(nèi)陸一側(cè)［19］，說明研究區(qū)位于火山弧靠內(nèi)陸一側(cè)。這也間接印證了可將阿拉善地區(qū)的構(gòu)造單元以恩格爾烏蘇斷裂帶為界，劃分為北部的塔里木板塊東端陸緣區(qū)褶皺系和南部的華北板塊西北陸緣區(qū)褶皺系2個次級構(gòu)造單元，研究區(qū)處在華北板塊西北緣陸緣區(qū)褶皺系上的宗乃山－沙拉扎山晚古生代陸殼基底火山弧褶皺帶的南側(cè)，靠近屬于陸弧碰撞帶的查干楚魯－霍爾森晚古生代弧后盆地褶皺帶［2］。王廷印等［17］認為本區(qū)板塊在晚二疊世或稍晚相拼合碰撞，結(jié)合年代學(xué)的研究，作者認為在晚二疊世時尚在俯沖階段，未發(fā)生板塊的拼合碰撞。

5 結(jié)論

1σ6.533.718.664.254.745.056.487.637.333.414.085.133.688PbTh2.5 268.4 25258.9 254.6 243.9 5.6 1.4 0.0 3.8 9.3 8.6 7.715.063.713.553.764.174.134.213.925.483.713.714.835.183.714.805.655.4 7.2 20223252828312425244.5 2.7 1.8 1.9 7.0 0.5 0.5 8.5 9.5 6.9 9.7 6.0 2.9 2.2 1.5 5.3 1.8 2478 1σ9.135.678.245.766.497.277.24.01112.16.006.037.7027302524242929242325242424252424247 9 5.25／Ma7PbU59.3 7.9 1.7 9.6 8.4 0.2 8.0 0.2 6.4 3.5 4.2 7.3 11.96.205.305.575.615.965.805.835.9310.96.135.508.048.415.417.338.293.7齡20232425242424262728362724246.5 5.9 8.7 7.1 8.1 5.3 8.6 6.7 5.5 7.9 7.3 7.9 1.1 7.6 5.1 4.3 9.1 25diorite 年面4表1σ3.22.793.062.842.903.023.123.703.682.792.853.0928282424242827252527252426242525241 2.80onzouartzm6PbU 2389.9 6.6 3.9 2.3 7.0 1.4 2.1 7.5 5.2 3.8 8.0 0.3 3.793.072.812.892.793.053.032.882.813.602.852.773.133.242.873.163.21.0據(jù)202424242524252625252424259.9 0.9 1.5 6.0 6.4 1.6 9.3 3.2 3.7 2.2 7.7 5.5 4.4 0.8 4.9 8.4 9.1 25數(shù)齡576300152754 25272525242726252425242424252525244測素mianq 1σ94.056.187.759.967.371.465.899.979.055.964.180.58717252478895383 53.4同位erb ateP7PbPb.4206204.7 2.3 1.0 5.3 2.7 1.1 4.9 4.2 486.9 8.7 0.3 4.63.8.3.1.2.5.7.4.9.0.7.0.2.8.9.9.610545559585253585899605777875474859.8 Th-P2436222226344147115320220.0 1.1 2.9 4.7 4.5 0.1 8.0 9.5 6.6 0.8 6.3 1.7 3.7 8.4 7.9 7.2 0.0 27U-theL393145387706 51412216264035283650342741212521258石03010402020203030301020295989111079946948 01鋯ultsof1σS 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0003020101010202020202010102020102020.00CP-Mnalyticalres8PbTh779842125417 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001 -I300.01280.01280.01260.01212743405421292379340877293495213 2220232巖L eaA0.010.010.010.010.010.010.010.0136502520234444231927242220252022200.01長2 05049 046 047 049 040 050 069560 0.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.015 5閃isotop1σ0504040510575996586502612 04二長Pb英h-0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0006050404040404040405040405050405050.00石-T世nU952 900 857 991 907 977 149 076 039 854 922 959 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00970 8疊二zico206PbU 230.030.030.030.030.030.030.040.040.040.030.030.03115 292 979 051 897 304 266 006 852 990 917 881 865 967 033 090 939 0.03晚4 P-比MS值150 720 030 725 816 925 938 437 721 773 756 967 0.040.040.030.040.030.040.040.040.030.030.030.030.030.030.040.040.03664表A-IC素位1σTable4L同0.010.000.010.000.000.000.000.010.010.000.000.00564 809 667 700 706 777 752 739 751 423 777 692 024 057 685 927 043 0.007PbU 9 82914 878 866 722 209 492 780 454 915 186 581 0.010.000.000.000.000.000.000.000.000.010.000.000.010.010.000.000.01384 205 230.270.280.260.270.270.290.310.310.430.300.270.27602 520 753 558 676 436 568 761 618 486 839 653 319 619 560 461 803 0.28567442729820 0.320.320.270.270.270.320.310.280.280.310.280.270.290.270.280＿280.273 1σ0.00210.00130.00190.00130.00150.00170.00160.00260.00310.00140.00140.001829373306446167576 0.00127PbPb109 379 057 066 149 329 507 657 806 820 030 055 0.00280.00130.00120.00120.00130.00130.00130.00130.00140.00260.00140.00130.00190.00190.00120.00160.0019187 206 200.050.050.050.050.050.050.050.050.070.050.050.05749 497 061 935 153 468 369 209 390 725 341 169 504 051 138 048 120 0.05點品0-01樣P1P10-02P10-03P10-04P10-05P10-06P10-07P10-08P10-09P10-10P10-11P10-120.050.050.050.040.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.05P10-13P10-14P10-15P10-16P10-17P10-18P10-19P10-20P10-21P10-22P10-23P10-24P10-25P10-26P10-27P10-28P10-29P10-30

a.晚二疊世石英二長閃長巖主體巖石與包體的稀土元素特征一致。輕重稀土分餾程度強烈。δEu＝0.69～0.91，顯示弱的負銪異常。稀土配分曲線向右傾，屬輕稀土富集型。顯示Ⅰ型花崗巖的特點。

b.杭嘎勒地區(qū)的石英二長閃長巖LA-ICPMS鋯石U-Pb測齡結(jié)果表明，巖石形成于（251.9±2.7）Ma B.P.，屬于晚二疊世。

c.杭嘎勒地區(qū)晚二疊世石英二長閃長巖是板塊碰撞前的火山弧花崗巖。研究區(qū)在晚二疊世時尚未發(fā)生板塊的拼合碰撞，以俯沖增生為主，屬于靠近內(nèi)陸一側(cè)的活動大陸邊緣的火山弧。

在成文過程中得到王根厚教授的指導(dǎo)與王行軍博士給予的啟發(fā)，作者借此表示感謝。

圖6 晚二疊世石英二長閃長巖成因及構(gòu)造環(huán)境判別圖解Fig.6 Petrogenetic and tectonic discriminant diagrams of the Late Permian quartz monzodiorite

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Geochemical characteristics and LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of Late Permian quartz monzodiorite in Hanggale，Inner Mongolia，China

LIU Zhi-bo，ZHANG Wei-jie
School of Earth Sciences and Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083，China

The field observation，petrography and geochemical data of the Late Permian quartz monzodiorite show that the REE features of in the Hanggale area of Alax Right Banner are consistent with its pluton.The Enrichment of LREE and the weak negative Eu anomalies show the characteristics of an I-type granite.The depletion of Nb，Sr，P，Ti elements indicates the features of an arc granite accreting on the continental margin.In the R1-R2diagram，most of the samples are concentrated along the boundary between the pre-collision granite and the post-collision granite area.In the Nb-Y diagram，the samples fall into the area of the volcanic arc and the syn-collisional granite.In the Rb-（Y＋Nb）diagram，the samples exit in the area of volcanic arc granite.LA-ICP-MS zircon U-Pb dating shows that the age of the main rock body is 251.9±2.7 Ma.The quartz monzodiorite of Hanggale is a pre-collisional volcanic arc granite，and the Hanggale area was a volcanic arc belonging to the active continental margin in Late Permian.

geochemical characteristic；zircon U-Pb dating；quartz monzodiorite；Late Permian；Hanggale

P588.121

A

10.3969／j.issn.1671-9727.2014.03.09

1671-9727（2014）03-0329-10

2013-12-02

中國地質(zhì)調(diào)查局國土資源大調(diào)查項目（K48E02005 1212010610419）

劉治博（1981－），男，博士研究生，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)，E-mail：geoleo＠163.com。