試論內(nèi)蒙古蘇尼特左旗地區(qū)中生代火山巖巖石學(xué)特征

駱同偉　王紅斌

摘 要：文章以“內(nèi)蒙古1：5萬準(zhǔn)和熱木音蘇木等六幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”項(xiàng)目為背景，對(duì)內(nèi)蒙古蘇尼特左旗地區(qū)中生代火山巖巖石學(xué)、年代學(xué)及地球化學(xué)方面展開探討。文章中出現(xiàn)的研究區(qū)域?qū)儆谥衼喸焐綆|段-興蒙造山帶的北方造山帶，是處在蘇尼特左旗西北部邊境的地區(qū)。該造山帶在古生代和中生代的構(gòu)造域也有所不同，在古生代時(shí)其屬于古亞洲洋構(gòu)造域，在中生代則屬于濱西太平洋構(gòu)造域。在分布上，蘇尼特左旗地區(qū)中生代火山巖的巖石層組成格局簡(jiǎn)單明了——上為粗安巖類，下為安山巖類，在總體上也呈現(xiàn)出NE的走向。在Zr/Yb-Nb/Yb圖解中火山巖大部分分布在富集的地幔范圍內(nèi)，顯示了巖漿源區(qū)可能是經(jīng)過俯沖帶流體改造后的富集地幔楔。通過對(duì)區(qū)域的構(gòu)造環(huán)境及相關(guān)資料進(jìn)行研究之后，可以得知，蘇尼特左旗中生代火山巖形成于造山后的伸展背景。

關(guān)鍵詞：蘇尼特左旗；中生代火山巖；巖石學(xué)；地球化學(xué)

1 造山帶的形成及作用

造山帶當(dāng)中有著極其豐富的地球演變史的信息，它是大陸構(gòu)成最重要的部分之一，是構(gòu)造巖漿活動(dòng)最為劇烈的地帶，通過增生和碰撞這兩種方式可以形成。通過其在不同的地質(zhì)體中記錄的巖漿活動(dòng)、洋陸轉(zhuǎn)換、盆地的消失與再生、變質(zhì)作用等一系列地質(zhì)事件的發(fā)生與發(fā)展，可以清楚的看到碰撞造山帶的連續(xù)演變進(jìn)化的過程。

中亞造山帶因其是全球顯生宙陸殼增生與改造最顯著的大陸造山帶，長(zhǎng)期以來一直是國(guó)內(nèi)外眾多研究者研究的熱點(diǎn)區(qū)域。蘇尼特左旗地區(qū)西北部邊境地區(qū)的東段-興蒙造山帶就屬于中亞造山帶。

隨著中亞造山帶的發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)此區(qū)域的研究也越來越多，進(jìn)而由此發(fā)現(xiàn)的問題和爭(zhēng)議也就越多。其中最為顯著的就是兩大陸板塊的最終縫合位置和最終閉合時(shí)間的爭(zhēng)議。

興蒙造山帶索倫-林西縫合帶和二連-賀根山縫合帶是學(xué)者們一直以來存在分歧的地方。部分學(xué)者依據(jù)古地磁學(xué)、古生物學(xué)資料及早二疊紀(jì)大石寨組火山巖，認(rèn)為興蒙造山帶索倫-林西縫合線是華北和西伯利亞地塊間中亞洋最后閉合的界限。而其他的學(xué)者根據(jù)賀根山蛇綠巖中硅質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)的晚泥盆世放射蟲化石、混雜巖帶及其中的藍(lán)片巖，推斷沿賀根山-蘇尼特左旗南的中古生代是西比利亞板塊與華北板塊最終碰撞閉合的位置。

對(duì)于中亞造山帶最后的閉合時(shí)間，眾多學(xué)者的研究結(jié)果目前仍然不能取得統(tǒng)一，不過已基本可以確定古亞洲洋在早-中奧陶世時(shí)就已經(jīng)開始俯沖。此前，有相關(guān)學(xué)者在賀根山地區(qū)不僅發(fā)現(xiàn)洋中脊蛇綠巖，并測(cè)得其等時(shí)線年齡為403±27Ma，而且在發(fā)現(xiàn)的同碰撞花崗巖帶中，測(cè)出其鋯石U-Pb年齡為363Ma，這些新發(fā)現(xiàn)的線索讓學(xué)者們得出了古亞洲洋是在中-晚泥盆世閉合的結(jié)論。較之這一依據(jù)的發(fā)現(xiàn)，其他的學(xué)者在發(fā)現(xiàn)二疊系大石寨組火山巖、吉林大玉山花崗巖、弧花崗巖和碰撞崗巖并對(duì)其進(jìn)行同位素年代研究和鋯石測(cè)年研究的基礎(chǔ)上，得出古亞洲洋在早二疊紀(jì)之前已經(jīng)閉合的結(jié)論，加之葉肢介化石在這一地區(qū)的發(fā)現(xiàn)，更是為這一結(jié)論提供了有力的證據(jù)。

2 火山巖年代學(xué)

在應(yīng)用較多的測(cè)年法里，比如K-Ar法、Ar-Ar法、Re-Os法、鋯石U-Pb法，因鋯石是地球最古老的礦物之一，它在火成巖中分布很廣泛，并且記錄了巖漿事件的年齡信息，故鋯石U-Pb測(cè)年法已成為眾多測(cè)年法的首推。在這當(dāng)中又包含的有單顆粒鋯石蒸發(fā)-沉積法、單顆粒鋯石的熱電離質(zhì)譜法、激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜法（LA-ICP-MS）、高靈敏度高分辨率離子探針法（SHRIMP）等，因LA-ICP-MS法在比SHRIMP法節(jié)省更多時(shí)間和財(cái)力的同時(shí)，也能夠得到高精度的地球化學(xué)分析，所以它現(xiàn)在得到國(guó)內(nèi)外的廣泛應(yīng)用也是毫無疑問的。

3 中生代火山巖地球化學(xué)特征

元素地球化學(xué)是從巖石等天然樣品中化學(xué)元素含量與組合出發(fā)，研究各個(gè)元素在地球各部分以及宇宙天體中的分布、遷移與演化。在礦產(chǎn)資源研究中，元素地球化學(xué)發(fā)揮了重要作用，微量元素地球化學(xué)研究提供了成巖、成礦作用的地球化學(xué)指示劑，并為成巖、成礦作用的定量模型奠定了基礎(chǔ)。

在巖石含量中，微量元素的占比很低，通常低于0.1%，會(huì)用類質(zhì)現(xiàn)象占據(jù)礦物晶格內(nèi)晶體化學(xué)性質(zhì)相近的其他元素位置。由于微量化學(xué)在礦物上的分配系數(shù)不同，其對(duì)于巖漿演化進(jìn)程的研究、幫助恢復(fù)其形成時(shí)的大地構(gòu)造環(huán)境很有幫助。作為現(xiàn)代巖石學(xué)重要且關(guān)鍵的組成部分，微量元素的研究比主要元素更能有效的區(qū)分巖石學(xué)過程。

4 火山巖源區(qū)及構(gòu)造環(huán)境

作為巖漿成因研究的前提，原生巖漿對(duì)巖漿源區(qū)組成與性質(zhì)的判別有著決定性的影響，而判別幔源原生巖漿的主要標(biāo)志有：是否存在幔源包裹體；原生幔源巖漿的Mg#值變化范圍為0.65-0.75之間；原生幔源巖漿的相容元素含量變化范圍：Sc=15-28、Co和Ni值分別介于4.86-14.80、1.74-6.88和1.84-5.94，均小于幔源原生巖漿的成分范圍。

就像微量化學(xué)在礦物上的分配系數(shù)不同一樣，不同構(gòu)造背景的火山巖也具有不同的巖石組合和巖石地球化學(xué)特征，通過對(duì)其這兩方面的研究，在某種程度上可以很好地體現(xiàn)火山巖形成的構(gòu)造環(huán)境，于區(qū)域構(gòu)造演化研究的重要意義是不言而喻的。

5 結(jié)束語

在文章中，主要對(duì)以內(nèi)蒙古蘇尼特左旗地區(qū)中生代火山巖為主的巖石學(xué)、年代學(xué)、地球化學(xué)及構(gòu)造背景等方面展開了簡(jiǎn)單的探討，只是對(duì)這些方面的一個(gè)簡(jiǎn)單的概述。目前可得知，內(nèi)蒙古蘇尼特左旗地區(qū)中生代火山巖總體是呈NE向展布于準(zhǔn)和熱木音蘇木幅，且由上部為粗安巖、下部為安山巖組合構(gòu)成的。根據(jù)相關(guān)研究資料可得知，蘇尼特左旗中生代火山巖形成于造山后的伸展背景；而在它的最后閉合時(shí)間和最后閉合位置的問題上，學(xué)者們目前仍存在著極大地爭(zhēng)議，因?yàn)閷W(xué)者們?cè)谶M(jìn)行研究的過程中，其發(fā)現(xiàn)的有力的證據(jù)都指向了不同的方面，這也從側(cè)面證明了，蘇尼特左旗中生代火山巖的研究?jī)r(jià)值是非常高的。前文中有提到過，有相關(guān)學(xué)者在發(fā)現(xiàn)了賀根山蛇綠巖及其他化石的基礎(chǔ)上，得出沿賀根山-蘇尼特左旗南的中古生代是西比利亞板塊與華北板塊最終碰撞閉合的位置這一結(jié)論，但是，在關(guān)于與賀根山蛇綠巖時(shí)空相關(guān)的火山巖是形成于洋內(nèi)島弧還是大陸邊緣弧環(huán)境這一問題上，研究尚不能提供有力的地球化學(xué)資源。這也提醒了領(lǐng)域研究人員，對(duì)于蘇尼特左旗地區(qū)中生代火山巖的研究，還有許多需要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、探討的地方。希望能夠?qū)⒁巴庹{(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)兩部分進(jìn)行有效的結(jié)合，進(jìn)而得出更加準(zhǔn)確的信息。

參考文獻(xiàn)

[1]秦旭亮.內(nèi)蒙古蘇尼特左旗地區(qū)中生代火山巖巖石學(xué)特征[D].石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，2014.

[2]李曉偉.內(nèi)蒙古蘇尼特左旗地區(qū)寶力高廟組下段火山巖巖石學(xué)特征[D].石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，2014.