內(nèi)蒙古那仁烏拉早白堊世高分異花崗巖年代學(xué)及其成因

李 柱，張德會，張榮臻，沈存利，焦世豪，李 林，朱鵬龍

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

0 引 言

那仁烏拉花崗巖體位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟巴彥塔拉—明安圖地區(qū)，大地構(gòu)造位置處于華北板塊北緣早古生代褶皺帶內(nèi)，經(jīng)歷了古生代華北板塊與西伯利亞板塊之間對接碰撞的構(gòu)造演化過程，包括加里東期和海西期多次島弧和造山增生作用[1-2]。該巖體呈NE向展布，分布面積大于200 km2，呈巖基產(chǎn)出；巖性主要以中粗粒黑云母二長花崗巖和似斑狀二長花崗巖為主，局部有鈉長石花崗巖株和巖脈、似偉晶巖脈、細(xì)晶巖脈、花崗斑巖脈等發(fā)育。巖體內(nèi)發(fā)育那仁烏拉大型鎢多金屬礦床及眾多鎢、鈹、鈮鉭礦點(diǎn)，找礦潛力較大，因此厘定準(zhǔn)確的成巖年齡及花崗巖成因?qū)υ搮^(qū)域鎢等稀有金屬礦找礦工作有著重要意義。前人已對那仁烏拉花崗巖的年代學(xué)和成因類型做了一些探討，但目前仍存在爭議：六支箭等五幅礦調(diào)報(bào)告測得黑云母二長花崗巖鋯石U-Pb年齡為(222.2±0.6) Ma，將那仁烏拉巖體成巖時(shí)代歸為中晚三疊世[3]；郝柏武[4]測得巖體鋯石U-Pb年齡為(267.2±1.4) Ma，認(rèn)為該巖體侵位于二疊紀(jì)，巖石類型屬弱準(zhǔn)鋁質(zhì)到過鋁質(zhì)的I型花崗巖，并且有C型埃達(dá)克巖的特征；秦亞等[2]則測得該巖體的鋯石U-Pb年齡為(144.9±1.3) Ma，認(rèn)為其形成于早白堊世，巖石類型為A1型非造山花崗巖。

筆者在對該巖體較為系統(tǒng)踏勘的基礎(chǔ)上，選取該巖體最具有代表性的中粗粒黑云母二長花崗巖和似斑狀二長花崗巖兩種巖性進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年和巖石地球化學(xué)分析，以期探討巖體成巖年代、巖石特征、成因機(jī)制及構(gòu)造背景，為該區(qū)地質(zhì)研究及找礦勘查工作提供新的線索。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及巖石特征

圖1 那仁烏拉地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)和區(qū)域地質(zhì)簡圖(b)(底圖據(jù)文獻(xiàn)[2])Fig.1 Geotectonic location map(a)and regional geologic map(b)of the Narenwula area (after reference [2])①巴彥塔拉向斜；②巴龍查布諾背斜；③六支箭向斜；④達(dá)蓋灘背斜；⑤永旺村背斜

內(nèi)蒙古那仁烏拉巖體在大地構(gòu)造位置上位于華北板塊北緣西段早古生代褶皺帶內(nèi)，夾于南部赤峰—白云鄂博斷裂帶和北部索倫—西拉木倫斷裂帶之間(圖1(a))。區(qū)內(nèi)出露的地層主要有下二疊統(tǒng)三面井組(P1s)和額里圖組(P1e)、上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組(J3mn)和白音高老組(J3b)，及第四系(Q)砂礫石和沙土等沉積物。其中三面井組巖性主要為砂巖及硅質(zhì)條帶灰?guī)r，額里圖組主要為長石細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖及安山玢巖，瑪尼吐組主要為流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r，白音高老組主要為流紋斑巖、粗面巖及凝灰?guī)r[3-5]。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，褶皺、斷裂發(fā)育。褶皺構(gòu)造以燕山期及海西晚期褶皺為主，主要由巴彥特拉向斜、巴龍查布諾爾背斜、六支箭向斜、達(dá)蓋灘背斜、永旺村背斜等組成，那仁烏拉巖體位于巴龍查布諾爾背斜之上(圖1(b))。巴龍查布諾爾背斜位于加不斯至巴龍查布諾爾一線，軸向50°，出露軸長約20 km，寬約24 km；西北翼地層傾角 60°，東南翼地層傾角40°。背斜軸部出露地層為三面井組硬砂巖，兩翼為額里圖組安山巖；背斜出露不完整，東北及西南部均被燕山期花崗巖破壞。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，仍以海西晚期和燕山期斷裂構(gòu)造為主；按照構(gòu)造線的方向，斷裂可劃分為北東向、北西向、近東西向和南北向4組[5]。受主體斷裂構(gòu)造線控制，區(qū)內(nèi)侵入巖總體呈北東向展布，分布較廣，主要有海西中期片麻狀不等粒黑云石英閃長巖、燕山期黑云母二長花崗巖、似斑狀二長花崗巖、鈉長花崗巖、石英斑巖和花崗斑巖等[2-5]。那仁烏拉巖體呈北東向長紡錘形分布，從那仁烏拉至六支箭一帶，斷續(xù)長約35 km，寬有5～12 km，基巖出露面積約250 km2。該巖體侵位于下二疊統(tǒng)和海西期石英閃長巖。

那仁烏拉巖體巖性以中粗粒黑云母二長花崗巖和似斑狀二長花崗巖為主。中粗粒黑云母二長花崗巖新鮮面呈淺肉紅色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要造巖礦物為：煙色石英(30%，2～6 mm)，斜長石(30%，2～7 mm)，肉紅色鉀長石(35%，2～8 mm)，黑云母(5%，1～3 mm)及少量角閃石和電氣石(圖2(a)和(b))。似斑狀二長花崗巖新鮮手標(biāo)本呈灰紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶有煙色石英(10%，2～5 mm)和肉紅色鉀長石(17%，2～9 mm)。基質(zhì)為細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，粒徑0.2～1.0 mm，成分包括鉀長石(20%)、石英(20%)、斜長石(30%)、黑云母(3%)和少量鋯石和榍石(圖2(c)和(d))。在露頭上觀察到似斑狀二長花崗巖和中粗粒黑云母二長花崗巖接觸帶附近存在烘烤邊，野外推斷似斑狀二長花崗巖巖株呈侵入關(guān)系侵位于中粗粒黑云母二長花崗巖基(圖2(e))。

2 樣品信息和測試方法

選取那仁烏拉巖體中部采集了具有代表性的中粗粒黑云母二長花崗巖樣品(NRWL-7)和似斑狀二長花崗巖樣品(NRWL-8)用于鋯石測年。鋯石挑選、制靶和陰極發(fā)光測試在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。鋯石LA-ICP-MS測試分析在國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心LA-ICP-MS實(shí)驗(yàn)室完成。采用的激光剝蝕-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)分析設(shè)備由NEW WAVE esi 193nm激光剝蝕系統(tǒng)和Thermo ELMENT XR扇形磁場高分辨率質(zhì)譜儀組成，該質(zhì)譜儀靈敏度相對于四級桿質(zhì)譜儀高約一個(gè)數(shù)量級，更利于低含量樣品的準(zhǔn)確測定。為保證實(shí)驗(yàn)精確度，鋯石年齡采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石GJ-1和Plesovice作為外標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行校正，每隔5個(gè)樣品加測兩個(gè)標(biāo)樣各一次。測試參數(shù)、步驟和數(shù)據(jù)處理方法詳見文獻(xiàn)[6]。同位素比值數(shù)據(jù)處理采用GLITTER(Version 4.0)完成[7]，U-Pb諧和圖、加權(quán)平均年齡計(jì)算和繪圖采用Isoplot軟件完成[8]。

圖2 那仁烏拉花崗巖野外及巖相學(xué)特征Fig.2 Field and thin-section petrographic photos of the Narenwula granite(a)和(b)分別為中粗粒黑云母二長花崗巖手標(biāo)本和鏡下照片；(c)和(d)分別為似斑狀二長花崗巖手標(biāo)本和鏡下照片；(e)兩類花崗巖之間烘烤邊；(f)似偉晶巖；(g)花崗細(xì)晶巖；(h)螢石脈；Qtz.石英；Kfs.鉀長石；Pl.斜長石；Bt.黑云母；Tur.電氣石；Brl.綠柱石；Fl.螢石

采集了6件花崗巖樣品用于全巖成分分析測試，其中中粗粒黑云母二長花崗巖和似斑狀二長花崗巖樣品數(shù)量各為3件。主量、微量和稀土元素分析測試在澳實(shí)礦物實(shí)驗(yàn)室(廣州)完成，主量元素分析采用X射線熒光光譜法(XRF)，測試精度優(yōu)于1%；利用等離子體發(fā)射光譜與等離子體質(zhì)譜進(jìn)行稀土和微量元素測試，相對誤差小于5%，具體參數(shù)詳見文獻(xiàn)[9]。

3 鋯石U-Pb測試結(jié)果

測年用鋯石樣品外形均呈柱狀，晶形較完好，部分晶棱和晶錐不完整，其陰極發(fā)光圖像(CL)呈暗灰色，個(gè)別呈亮白色，粒徑大小為0.1～0.3 mm，長寬比值為2～4，絕大多數(shù)鋯石具有韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖3)，指示鋯石為巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物，形成年齡可以用來代表其巖漿結(jié)晶年齡[10]。對中粗粒黑云母二長花崗巖樣品NRWL-7和似斑狀二長花崗巖樣品NRWL-8分別進(jìn)行了23個(gè)和18個(gè)點(diǎn)次分析(表1)。NRWL-7鋯石的U含量范圍為50.4×10-6～544.6×10-6，Th含量范圍為52.0×10-6～408.6×10-6，Th/U比值范圍為0.68～1.76，平均值1.00，206Pb/238U年齡變化范圍為139.8～145.5 Ma。NRWL-8鋯石的U含量范圍為83.2×10-6～1 376.2×10-6，Th含量范圍為91.1×10-6～1 880.2×10-6，Th/U比值范圍為0.49～1.60，平均值0.95，206Pb/238U年齡變化范圍為139.0～147.3 Ma。NRWL-7和NRWL-8兩件樣品的206Pb/238U加權(quán)平均年齡分別為(142.1±1.0) Ma(MSWD=0.33，n=23)和(142.3±1.2) Ma(MSWD=0.79，n=18)，所有數(shù)據(jù)點(diǎn)在U-Pb諧和圖(圖4)上均在諧和線上或附近，顯示良好的諧和性。此次測試結(jié)果可以代表那仁烏拉巖體中粗粒黑云母二長花崗巖和似斑狀二長花崗巖成巖結(jié)晶年齡，表明兩者均形成于早白堊世。

圖3 花崗巖樣品NRWL-7(a)和NRWL-8(b)鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像及年齡Fig.3 Cathodoluminesecence (CL) images and ages of zircons from the granite sample NRWL-7 (a) and NRWL-8 (b)

4 巖石地球化學(xué)特征

4.1 主量元素

那仁烏拉巖體的6件花崗巖樣品的主、微量元素分析結(jié)果(表2)表明，樣品的SiO2含量為73.69%～76.67%，平均值為75.18%；Al2O3含量范圍為12.76%～13.38%，平均值13.16%；FeOT含量為1.19%～2.37%；MgO含量較低，含量為0.09%～0.26%，平均值0.15%；CaO含量為0.37%～0.94%；P2O5含量為0.01%～0.03%；K2O含量為4.44%～4.84%，全堿(Na2O+K2O)含量為8.40%～8.80%，顯示出高堿特征；里特曼指數(shù)σ為2.10～2.48，AR為3.61～3.90，顯示鈣堿性。在SiO2-(Na2O+K2O)圖解(圖5(a))中，樣品數(shù)據(jù)均落入花崗巖范圍；在SiO2-K2O圖解(圖5(b))中，樣品數(shù)據(jù)均落在高鉀鈣堿性系列區(qū)域。鋁飽和指數(shù)A/CNK為1.00～1.08，A/NK為1.13～1.50，在A/CNK-A/NK圖解中落入過鋁質(zhì)區(qū)域(圖5(c))，屬于弱過鋁質(zhì)。綜合以上分析，那仁烏拉花崗巖屬于弱過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列，巖體總體特征為富硅、富堿和貧鐵、鎂、鈣、磷等。

表1 花崗巖樣品NRWL-7和NRWL-8 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果

(續(xù))表1 花崗巖樣品NRWL-7和NRWL-8 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果

圖4 花崗巖樣品NRWL-7(a)和NRWL-8(b)鋯石U-Pb年齡及諧和圖Fig.4 Zircon U-Pb ages and concordia diagrams of the granite sample NRWL-7(a) and NRWL-8(a)

表2 那仁烏拉巖體主量(%)、微量(10-6)和稀土元素(10-6)分析結(jié)果

圖5 那仁烏拉花崗巖SiO2-(Na2O+K2O) 圖(a)、SiO2-K2O圖(b)和A/CNK-A/NK圖解(c)(底圖據(jù)文獻(xiàn)[11-13]；引文數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[2,14]，下文同) Fig.5 Petrologic classification diagrams of SiO2 vs.(Na2O+K2O)(a), SiO2 vs. K2O(b), and A/CNK vs. A/NK(c)for the Narenwula granite (base maps after references [11-13], cited data from references [2,14])

圖6 那仁烏拉花崗巖體稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)文獻(xiàn)[17]) Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns(a) and primitive mantle-normalized multi-element spidergram(b) of theNarenwula granite (normalizing values after reference [17])

4.2 稀土和微量元素

那仁烏拉巖體花崗巖樣品的稀土元素總量相對較低，為94×10-6～365×10-6，平均值為170×10-6。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(圖6(a))中，巖石地球化學(xué)特征表現(xiàn)為右傾式，輕重稀土元素分餾明顯。(La/Yb)N值為4.80～13.30，與LREE/REE值(6.23～14.28)相對一致，表明輕稀土元素富集和重稀土元素虧損；Eu負(fù)異常明顯(δEu平均值為0.28)，指示巖漿在形成過程中可能存在斜長石分離結(jié)晶作用或源區(qū)有斜長石的殘留[15-16]。微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖6(b))顯示，Zr、Hf、Rb、Th等元素明顯富集，Ba、Sr、P、Ti等元素強(qiáng)烈虧損，Nb元素相對虧損。

5 討 論

5.1 成巖時(shí)代

選取那仁烏拉巖體中部具有代表性的中粗粒黑云母二長花崗巖和似斑狀二長花崗巖兩種巖性，測得其成巖年齡分別為(142.1±1.0)Ma和(142.3±1.2) Ma，代表了其成巖時(shí)代，為早白堊世。本次野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)郝柏武[4]報(bào)道的那仁烏拉黑云母花崗巖采樣位置實(shí)為豪義哈達(dá)地區(qū)，并非本文所談的那仁烏拉巖體，不具參考性。本次測年樣品采樣位置和秦亞等[2]采樣位置臨近且測年結(jié)果相近，具有代表性。區(qū)域上，前人研究認(rèn)為那仁烏拉所在區(qū)域處于華北板塊北緣的早古生代增生帶；該增生帶在石炭紀(jì)—二疊紀(jì)期間演化為安第斯型活動陸緣，受古亞洲洋俯沖及碰撞后伸展作用的影響，該區(qū)域發(fā)育大面積二疊紀(jì)中酸性巖漿巖[18-20]。通常認(rèn)為古亞洲洋與華北板塊于晚二疊紀(jì)世—早三疊世在索倫縫合帶位置完成最終拼合[19-20]。進(jìn)入中生代以后，該區(qū)域及鄰區(qū)在蒙古—鄂霍茨克造山作用和古太平洋板塊俯沖作用下發(fā)生明顯的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變，并在晚侏羅世—早白堊世發(fā)生大規(guī)模巖漿活動[20-22]。目前鄰近地區(qū)已發(fā)現(xiàn)三勝村鎢礦(輝鉬礦Re-Os年齡為(138±1) Ma)、沙麥鎢礦(黑鎢礦Sm-Nd年齡(137.9±0.93) Ma)和維拉斯托鎢錫礦(錫石U-Pb年齡為(136.0±6.1) Ma)等含礦的巖體形成于早白堊世(154～135 Ma)，與區(qū)域上晚侏羅世—早白堊世花崗巖大規(guī)模侵入時(shí)代基本吻合(圖7)。因此，綜合區(qū)域地質(zhì)資料及本次研究成果認(rèn)為那仁烏拉成巖時(shí)代為早白堊世。

5.2 巖石成因類型

圖7 研究區(qū)及鄰區(qū)侏羅世—早白堊世花崗巖成巖成礦年齡(數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[2,20-27])Fig.7 Ages of Late Jurassic-Early Cretaceous granites and related tungsten-tin deposits in/around the study area(data from references [2,20-27])

圖8 那仁烏拉高分異花崗巖判別圖解(底圖分別據(jù)文獻(xiàn)[29]、[28]、[35]和[36])Fig.8 Granite discrimination diagrams for the highly-fractionated Narenwula granite (base map after reference [29]，[28]，[35] and [36]，respectively)A.A型花崗巖；I&S.I、S型花崗巖；FG.分異花崗巖；DGT.未分異花崗巖

圖9 那仁烏拉花崗巖Harker圖解Fig.9 Harker diagrams for the Narenwula granite

在Harker圖解(圖9)上，那仁烏拉花崗巖的FeOT、TiO2、Al2O3、P2O5、CaO、MgO和MnO含量隨SiO2含量增加而明顯降低，表明在巖漿演化過程中存在鐵鎂質(zhì)礦物、斜長石及磷灰石等礦物的分離結(jié)晶作用[15-16]。該花崗巖具有較高的分異指數(shù)(DI=91.0～94.3)，且DI值隨含量增加而增大。該花崗巖具有較強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常，δEu值為0.20～0.36，δEu值隨SiO2含量增加而減小。在高分異花崗巖判別圖解(圖8)中，那仁烏拉花崗巖樣品數(shù)據(jù)絕大部分都落入高分異范圍內(nèi)。根據(jù)以上地球化學(xué)特征可以判斷，該花崗巖屬于高分異花崗巖。此外，野外工作發(fā)現(xiàn)那仁烏拉巖體內(nèi)發(fā)育大量花崗偉晶巖(圖2(e))、細(xì)晶巖(圖2(f))、石英-電氣石脈、石英-螢石脈(圖2(g))、含有電氣石晶洞、含鎢石英脈及少量綠柱石和天河石等典型的高分異花崗巖的巖石學(xué)和礦物學(xué)證據(jù)[29,37-39]。那仁烏拉巖體A/CNK值為1.01～1.08，基本上屬于弱過鋁質(zhì)花崗巖，在Hark圖解(圖9)中A/CNK與SiO2含量呈正相關(guān)，與I型花崗巖特征類似[30,40-41]；那仁烏拉花崗巖的P2O5含量均值僅為0.02%，明顯低于高分異S型花崗巖(均值0.14%)，P2O5含量與SiO2含量呈負(fù)相關(guān)，該特征也與I型花崗巖相同[30,41-42]。鏡下觀察發(fā)現(xiàn)該花崗巖的鉀長石多為條紋長石(圖2(b))，與福建沿海和大興安嶺北段高分異I型花崗巖礦物學(xué)特征一致[43]。綜合以上分析，判斷那仁烏拉花崗巖屬于高分異I型花崗巖。

圖10 華北板塊及鄰區(qū)花崗巖鋯石Hf同位素特征(底圖據(jù)文獻(xiàn)[51],數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[49-53])Fig.10 Zircon εHf(t) vs. age plot for granites in the North China Plate and its adjacent regions (base map after reference [51] and data from references [49-53])

圖11 那仁烏拉巖體R1-R2構(gòu)造判別圖解(a)和Ta-Yb構(gòu)造判別圖解(b)(底圖分別據(jù)文獻(xiàn)[59]和[60])Fig.11 Tectonic discrimination plots of R1-R2(a) and Ta-Yb (b) for the Narenwula granite (base maps after reference [59] and [60]，respectively)syn-COLG.同碰撞花崗巖；WPG.板內(nèi)花崗巖；VAG.火山弧花崗巖；ORG.詳脊花崗巖

5.3 巖體構(gòu)造背景討論

那仁烏拉巖體位于華北板塊南部赤峰—白云鄂博斷裂帶和北部西拉木倫斷裂帶之間的三級構(gòu)造單位內(nèi)，屬于早古生代增生褶皺帶即白乃廟島弧帶[44-45]，前人通常將索倫—西拉木倫斷裂作為興蒙造山帶與華北板塊的一級構(gòu)造分界線[38,46-47]。其中興蒙造山帶和華北板塊的巖漿巖Hf同位素的εHf(t)自早古生代以來具有明顯的不同(圖10)，興蒙造山帶巖漿巖的εHf(t)呈明顯的正值，而華北板塊巖漿巖的εHf(t)基本都呈現(xiàn)負(fù)值[48-50]。本次選取了白乃廟島弧帶內(nèi)已發(fā)表的鑲黃旗附近的巴音敖包巖體(346 Ma)、正藍(lán)旗錢家營子巖體(247 Ma)、赤峰金廠溝梁巖體(226 Ma)和八當(dāng)山巖體(277 Ma)的εHf(t)值[49-53]進(jìn)行投圖，均落入華北板塊范圍內(nèi)(圖10)，表明白乃廟島弧帶應(yīng)屬于華北板塊北緣。

本次測得那仁烏拉巖體的成巖年齡為(142.1±1.0)Ma，反映其侵位于早白堊世。利用該巖體的常量元素R1-R2判別圖和微量元素Ta-Yb構(gòu)造判別圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)那仁烏拉花崗巖樣品數(shù)據(jù)分別落在造山后晚期向板內(nèi)環(huán)境過渡的范圍和板內(nèi)環(huán)境范圍內(nèi)(圖11)。內(nèi)蒙古中部地區(qū)是研究華北板塊和西伯利亞板塊拼合以及古亞洲洋最終關(guān)閉時(shí)限的關(guān)鍵地區(qū)之一，該地區(qū)發(fā)育的兩條蛇綠巖帶，北部的賀根山蛇綠混雜巖帶和南部的索倫—西拉木倫蛇綠混雜巖帶，通常被認(rèn)為是由于古亞洲洋向西伯利亞板塊和華北板塊雙向俯沖閉合的結(jié)果[54]。盡管前人對該地區(qū)古亞洲洋最終關(guān)閉的時(shí)代有不同認(rèn)識，包括晚志留世—泥盆紀(jì)、中晚泥盆世、晚泥盆世—早石炭世、二疊紀(jì)、晚二疊世、二疊紀(jì)—三疊紀(jì)[18-19,44-45,55]，但最新獲得的地質(zhì)、巖石和年代學(xué)等證據(jù)都表明古亞洲洋和華北板塊應(yīng)該是在晚二疊世—早三疊世完成最終碰撞拼合，最終縫合位置在索倫山—西拉木倫一帶[19-20,45,54]。自此以后，該地區(qū)進(jìn)入了板內(nèi)構(gòu)造演化階段[19,56-58]。因此，本文判斷那仁烏拉花崗巖形成于早白堊世的板內(nèi)環(huán)境。

華北板塊在晚三疊世至中侏羅世可能發(fā)育了與地幔巖漿底侵有關(guān)的巖漿活動，在中—晚侏羅世則受蒙古—鄂霍茨克造山作用和古太平洋板塊向亞洲大陸俯沖的影響發(fā)生大規(guī)模逆沖推覆，并且構(gòu)造體制發(fā)生轉(zhuǎn)變，從早中生代東西向構(gòu)造變?yōu)橥碇猩谋睎|向—北北東向構(gòu)造體系[45,56,61]。那仁烏拉地區(qū)在中—晚侏羅世受北西—南東西向擠壓作用發(fā)育了規(guī)模較大的褶皺作用，后期的那仁烏拉等巖體多沿著背斜軸部侵位(圖1)。華北板塊北緣的晚侏羅世—早白堊世時(shí)期的A型花崗巖廣泛分布[1,32,58-62]，并有變質(zhì)核雜巖出露[63]，還發(fā)育同期同沉積斷陷盆地，這些證據(jù)都表明在早白堊世華北板塊北緣構(gòu)造進(jìn)入板內(nèi)伸展背景。其中前人已識別出那仁烏拉巖體東南側(cè)的道郎呼都格發(fā)育的早白堊世A型花崗巖(139.6±1.7 Ma)[20]，也反映了研究區(qū)在早白堊世處于板內(nèi)伸展環(huán)境。鋯石中的稀土元素是判斷源巖性質(zhì)和形成過程的重要依據(jù)[64]。那仁烏拉花崗巖鋯石REE為6 314.49×10-6～16 896.21×10-6，均大于1 000×10-6，也反映其具有殼源特征[14,65]。

結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化和地質(zhì)背景特征，本文認(rèn)為那仁烏拉花崗巖最有可能形成于拉張環(huán)境，軟流圈地幔上涌對上覆長英質(zhì)地殼進(jìn)行加熱，并促使其發(fā)生部分熔融，巖漿經(jīng)歷了不斷分異，最終形成那仁烏拉高分異I型花崗巖及其相關(guān)的礦產(chǎn)。

6 結(jié) 論

(1)那仁烏拉巖體的中粗粒黑云母二長花崗巖和似斑狀二長花崗巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為(142.1±1.0) Ma和(142.3 ±1.2) Ma，表明那仁烏拉花崗巖巖體形成于早白堊世。

(2)那仁烏拉巖體的SiO2含量為73.69%～76.67%，Al2O3含量范圍12.76%～13.38%，F(xiàn)eOT含量為1.19%～2.37%，CaO含量為0.37%～0.94%，P2O5含量為0.01%～0.03%，全堿(Na2O+K2O)含量為8.40%～ 8.80%。該巖體具有高硅和全堿含量，貧鐵、磷和鈣，富集Rb、Th和U，虧損Ba、Sr、P和Ti等特征，表明該巖體屬于弱過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列。綜合巖石學(xué)和礦物學(xué)特征，推斷該花崗巖成因類型屬于高分異I型花崗巖。

(3)結(jié)合區(qū)域構(gòu)造和地質(zhì)背景，推測位于華北板塊北緣的那仁烏拉花崗巖形成于早白堊世的板內(nèi)伸展環(huán)境。