内蒙古新巴尔虎右旗阿敦础鲁花岗岩形成时代及岩石成因

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花岗岩类岩石是造山带的一个显著特征,它蕴含了丰富的造山带构造演化和动力学信息。额尔古纳地块位于中国北部的兴蒙造山带东段,大面积的花岗岩和火山岩在对该地区的蒙古-鄂霍茨克构造域演化的研究中扮演着重要角色。本文结合前人的研究资料,通过对内蒙古新巴尔虎右旗阿敦础鲁花岗岩开展野外地质调查、同位素年代学、岩石学、矿物学、岩石地球化学等系统研究工作,探讨了花岗岩的形成时代、成因、构造环境等问题。阿敦础鲁地区的花岗岩类岩石主要发育有花岗斑岩和中粒正长花岗岩。LA-ICP-MS同位素U-Pb定年结果表明,其主要形成于晚侏罗世早期,侵位结晶时代为162-158 Ma。主量元素地球化学分析显示,阿敦础鲁花岗岩具有富K2O、Na2O、Al2O3,贫TFe O、Mg O、Ca O的特征,为过铝质高钾钙碱性系列岩石;高分异指数和低固结指数,说明岩浆演化至晚阶段,经历了强烈的结晶分异作用。微量元素地球化学分析显示,阿敦础鲁花岗岩表现出大离子亲石元素Rb、Th、K、Pb、Nd不同程度富集,而高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf、Sm轻微亏损;P、Ti的明显亏损,与副矿物榍石和磷灰石的结晶分异有关;Nb和Ta的强烈负异常说明这些花岗岩浆可能来自地壳岩石的部分熔融。稀土元素球粒陨石标准配分模式图主要表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的中等斜率右倾的“V”型配分曲线。明显的铕负异常(铕亏损型),说明岩浆在演化过程中出现斜长石结晶分异作用或花岗质源区残留较多的斜长石。综合分析表明,花岗斑岩为高分异I型花岗岩,中粒正长花岗岩为A型花岗岩,两者构成I-A型复合花岗岩。其岩浆可能与地壳岩石的部分熔融有关,且在岩浆演化过程中,结晶分异作用起到一定作用。受晚侏罗世蒙古-鄂霍茨克构造域的控制,新巴尔虎右旗阿敦础鲁花岗岩形成于闭合造山后的伸展环境,表明蒙古-鄂霍茨克构造域演化进入尾声。在第四纪时期,内外力共同作用于出露在地表的花岗岩,最终形成典型的花岗岩石蛋地貌。
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