论文部分内容阅读
芝瑞火山盆地位于大兴安岭南端内蒙古克什克腾旗境内,处于西拉木伦河-长春缝合带以南、赤峰-开源断裂带以北的辽源地块,盆地中长英质火山岩系与伏大石寨组及上覆新近系汉诺坝组玄武岩均呈不整合接触,并见有多处花岗斑岩侵入体到火山岩系之中。火山岩系底部以火山岩夹灰、灰黄色沉积岩,上部为为浅灰-灰紫色流纹岩、凝灰岩为特征,综合岩石组合特征,结合所获得的高精度同位素年龄数据,盆地火山岩系应归于新民组。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,盆地火山岩系中流纹岩锆石的206Pb/238U年龄为(156.9±1.7)Ma,根据国际年代地层表(2015/01版)和《中国地层表》(2014),中侏罗世与晚侏罗世之间的界线划在(163.5±1.0)Ma,晚侏罗世与早白垩世之间的时间界线为145.0Ma±0.8Ma,说明芝瑞盆地火山岩是晚侏罗世早期火山活动的产物。流纹岩具有富Si O2(73.92%~75.79%)、富K2O(4.55%~6.44%)和高Fe OT/Mg O比值(20.37~40.69)、低Al2O3(11.91%~12.58%)、低Ca O(0.10%~0.17%)和低Mg O(0.07%~0.13%)的特征,A/CNK分子比=0.99~1.09(均值1.02),K2O/Na2O=1.07~2.24(平均为1.61)Na2O-2<K2O,碱度指数(A.I值)变化于0.90~1.00之间,平均为0.96,里特曼指数介于2.08~2.77之间,平均为2.59,属于弱过铝质高钾钙碱性系列岩石。在主量元素二元关系图解上,流纹岩Si O2与Al2O3、Mn O、Fe OT、Mg O、Ti O2具有明显的负相关性。流纹岩∑REE含量总体较高,轻重稀土分馏明显,具有右倾的稀土配分模式,铕负异常明显,(La/Sm)N=4.12~4.34,(Gd/Yb)N=1.35~1.55,Eu/Eu*=0.08~0.09(均值0.08),具Ga、Zr、Nb和Y含量高、Ba和Sr低含量的的微量元素特征,相对富集Rb、Th、U、Pb、Zr、Hf而相对亏损Ba、Sr、P、Ti及Nb、Ta等元素,在微量元素关系图解上,随Si O2含量的升高,∑REE、Rb、Ba、Zr、Hf、Nb、Th、La、Yb呈降低趋势,而Sr、Pb、(La/Yb)N、Zr/Hf、Nb/Ta基本保持不变。Zr+Nb+Ce+Y含量为937~1139×10-6(>350×10-6),且10000Ga/Al比值介于3.73~4.55(>2.6)之间,具有典型A型花岗岩微量元素特征;流纹岩的锆石饱和温度为936~954℃(平均944℃),符合A型花岗岩高温特征。同时,流纹岩ω(Y)/ω(Nb)比值介于1.3~1.93之间,符合A2型花岗岩的化学分类。流纹岩的Rb/Sr、Ti/Y和Ti/Zr的比值分别为7.56~11.1(平均8.75)、19.7~23.7(平均21.0)和1.85~2.15(平均1.94),均位于位于壳源岩浆范围内;Th/Ce比值变化范围为0.10~0.13,Th/Nb比值变化于0.41~0.60,均接近于整个大陆地壳比值,结合岩浆源区判别关系图解揭示流纹岩岩浆起源于地壳物质。流纹岩具有较高全岩的Sr初始比值((87Sr/86Sr)i=0.706510~0.709821),较低的全岩Nd初始比值(εNd(t)=-6.32~-4.44)和相对年轻的Nd模式年龄(TDM2=1304~1457Ma)及较低的Pb同位素组成((206Pb/204Pb)t=17.15~17.80、(207Pb/204Pb)t=15.41~15.48、(208Pb/204Pb)t=37.38~37.63)。在Sr-Nd同位素联合示踪图解上投影点位于下地壳和亏损地幔之间,在Pb同位素构造模式图解上流纹岩样品点位于下地壳区域靠近地幔演化线分布,同位素特征显示流纹岩同时带有富集地幔和下地壳物质印记。元素及同位素地球化学示踪指示流纹岩可能源于从富集地幔起源的元古代年轻地壳物质的部分熔融及其后的结晶分异作用。在全岩常量元素、微量元素构造环境判别图解上,芝瑞流纹岩均显示板內拉张构造环境,通过与区域上同时代火山岩及A型花岗岩的对比,揭示芝瑞盆地流纹岩形成于板內拉张构造环境,其形成可能与北部的蒙古-鄂霍茨克缝合带的演化有关,可能伴随有幔源岩浆的底侵作用影响。