大兴安岭南段东麓中生代O型埃达克质火山岩及其成因、古构造环境和找矿意义

蒙东西拉木伦河北侧查干木伦河流域,属中生代大兴安岭火山-侵入杂岩带南段.最近区内晚侏罗世满克头鄂博组陆相火山杂岩火山盾中,发现有埃达克质火山岩,与少量钠质流纹岩和玄武岩共生.埃达克岩Al2O3＞15%,MgO＜3.4%,K2O平均=1.77%,Na2O/K2 O＞1,LREE富集,HREE及LIRE强烈亏损,无负铕异常,高Sr(497.91～896.40×10-6),低Y(4.33～15.77＜18×10-6),低Yb(0.35～1.54＜1.9×10-6),ISr=0.70374～0.70594,εNd(t)为-0.45～+6.58,在K-Na-Ca、Rb-Sr-Ba、Sr/Y-Y和Sr/Yb-Yb等图中属埃达克岩,具奥长花岗岩演化趋势,是典型的O型埃达克岩.其与共生岩石εNd(t)、ISr与晚古生代玄武岩的接近,部分岩石tDM(677～845Ma)与晚古生代俯冲洋壳(tDM=627～998Ma)相同,Sr-Nd同位素及Zr/Hf-Nb/Ta比值具有亏损地幔与下地壳混合特征,另有岩石(tDM=343～453Ma)源于古生代年轻地幔.据此推论其源岩是以晚元古代俯冲洋壳为主,多源物质混合的增生地体下地壳.LaN/YbN-YbN及La/Sm-La图证明埃达质岩浆是榴辉岩化源岩部分熔融的原始岩浆,钠质流纹岩是该原始岩浆分离结晶产物,玄武岩浆则可能是源岩深度熔融的结果.岩石成分及微量元素判别该火山活动环境是大陆边缘弧.大兴安岭地区在中生代出现埃达克质火山岩及该类火山弧,未必与环太平洋或者鄂霍茨克海俯冲构造直接相关,而是晚古生代古亚洲洋残存洋壳在中生代沿续存俯冲断裂继续向增生地体下地壳俯冲并发生部分熔融结果.区内与满克头鄂博组有关的铁、铜、金矿化,应有大矿前景.     

大兴安岭南段罕苏木地区二长花岗岩地球化学特征及其构造意义

大兴安岭南段分布着大量花岗岩体,其成因、物源性质和构造环境对于认识该区域岩浆演化具有十分重要的意义。本文对大兴安岭南段罕苏木地区岩体进行了岩石学、主量元素、微量元素、稀土元素分析。研究结果显示,罕苏木地区岩体的岩石类型为二长花岗岩,为准铝质到弱过铝质高钾钙碱性岩石,总体表现为高硅(Si O_2:75. 842%～78. 27%)、高钾(K_2O:4. 84%～7. 36%)、富碱(Na_2O+K_2O:8. 156%～9. 648%),贫镁(Mg O:0. 088%～0. 095%)、低钙(Ca O:0. 134%～0. 188%)的特点。岩石轻稀土富集明显,稀土元素配分曲线程明显的右倾型,Eu(0. 2～0. 73)显示为强烈的负异常,δCe异常(0. 99～1. 41)不明显。强烈富集大离子亲石元素K、Rb等,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有低Yb、低Sr的特点。结合区域地质研究,认为罕苏木岩体属于高分异的I型花岗岩,岩浆源区可能是来源于新生年轻地壳的部分熔融的产物,可能形成在造山后岩石圈伸展环境下,与古太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关。     

大兴安岭南段早白垩世早期后碰撞构造环境 ——来自林西县兰家营子辉长闪长岩的证据

对大兴安岭南段林西县以北兰家营子辉长闪长岩开展了系统的岩石学、锆石年代学和地球化学分析,以揭示该岩体的成因,并探讨大兴安岭南段早白垩世大地构造背景.锆石U-Pb定年结果表明,该岩体的形成时代为145.6±0.6 Ma,为早白垩世早期侵入体.地球化学分析结果表明,该岩体SiO2含量为53.38％～54.45％,K2 O含...     

云南富宁地区晚二叠世基性火山岩的发现及其构造意义

笔者在云南富宁地区厘定出一套较大面积展布的火山岩,为讨论该火山岩岩石地球化学特征及其构造意义,对该火山岩进行了地质学、岩石学、地球化学分析。结果表明：（1） 该套火山岩是研究区全新发现,结合其地质学特征及邻近地区测年数据,认为其时代可能为晚二叠世;（2）该火山岩主要由灰色致密状玄武岩、灰色（球颗）玄武岩、灰色气孔状玄武岩等基性岩石构成,多具有间粒结构,致密块状构造、气孔状构造,主要由斜长石、辉石组成,局部可见微弱热液蚀变发育;（3）该火山岩属亚碱性系列,SiO2含量处于46.08%~51.80%之间,全碱alk=2.94~5.21,K2O/Na2O=0.03~1.03,钠质多,为基性中-高钾钙碱性玄武岩;（4）该火山岩呈现轻稀土富集、重稀土亏损的弱分异右倾式稀土元素配分特征,δEu=1.02~1.10,呈现Eu正异常,δCe=0.93~0.96,表现Ce负异常。（Rb/Yb）N=1.6~11.4,强不相容元素富集;（Ce/Yb）N=2.03~7.59,（La/Lu）N=2.4~9.93,稀土元素分异明显;微量元素表现为Sr、Ti、Zr、Nb亏损,而P、Th富集特征。Nb/Ta介于11.8~18.5,显示出岩浆源遭受过来自消减板块的影响;（5）火山岩构造判别图显示该火山岩既具有大陆板内环境特征,又具有大洋板内构造背景,是一种叠加的构造环境,这可能是因为该地区大洋演化过程中同时受到了峨眉山玄武岩影响造成的。     

大兴安岭南段黄岗梁地区早白垩世岩浆作用的时代、成因及其构造意义

大兴安岭南段黄岗梁地区早白垩世碎斑熔岩和钾长花岗岩代表大兴安岭南段最广泛的一次岩浆活动产物,二者LA-ICPMS锆石U-Pb年龄都为137.7±1.2Ma。该地区岩石大都具有高硅、钾,贫钙、镁,低铝的特点,体现了高度演化的高钾钙碱性-碱性系列特点;铝饱和指数显示其为准铝质-弱过铝质花岗岩。岩石稀土元素总量为116.98×10-6~350.51×10-6,具有强烈的负Eu异常,富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、Th、U等)及高场强元素(如Nd、Zr、Hf等),亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb等强不相容元素,显示出高分异I型花岗岩的特征。研究区早白垩世岩浆岩具有较高的全岩εNd(t)值(-0.8~+0.9)和正的锆石εHf(t)值(+1.9~+18.3),以及年轻的Nd模式年龄(993~855Ma)和Hf模式年龄(888~561Ma),表明其来源于新生的陆壳,可能有少量古老陆壳物质的参与。综合区域地质资料及大兴安岭南段的岩浆演化特征,这些早白垩世岩浆作用应形成于区域性伸展的构造背景,主体可能与蒙古-鄂霍茨克洋构造体系下的后造山伸展垮塌有关。     

大兴安岭南段锡矿成矿特征及找矿前景

大兴安岭南段是我国重要的铅锌银锡多金属成矿集中区,但长期以来找矿重点一直以铅锌银为主,锡矿基本没有列入重点找矿对象。近几年该地区锡矿找矿取得重大进展,相继发现了维拉斯托大型锡铷铌钽矿和园林子北山、边家大院中型锡矿等,显示锡矿勘探的良好前景。锡矿与铅锌银矿存在密切的时空关系,并具一定的矿化分带特征。前人通过矿床地质特征及成岩、成矿年代学研究,也论证了锡与铅锌银应属同一成矿系统的产物。本文基于这种认识,分析研究最新锡矿勘查和研究成果,充分利用区域锡地球化学异常资料,总结了该地区锡成矿地质特征、成矿规律,认为锡成矿地质体为晚侏罗世-早白垩世中酸性侵入岩体,锡矿产出的有利部位为岩体顶部、与围岩接触带、锡地球化学异常、铅锌银矿产地的深部,各项有利信息表明,区内锡矿具有很大资源潜力。据此,圈定了9个锡矿找矿远景区,其中赤峰克什克腾(黄岗、维拉斯托、拜仁达坝为代表)、白音诺尔-浩布高和查干哈达-先锋远景区锡资源潜力大,具有较好的找矿前景。     

大兴安岭南段林西地区中生代酸性岩类岩浆的混染作用

大兴安岭南段林西地区广泛出露以海相玄武安山岩、安山岩为主的晚古生代火山．沉积岩。中生代火山-侵入杂岩也广泛分布其中。花岗岩体的边部普遍二长花岗岩化和花岗闪长岩化(甚至出现闪长岩)，并含有丰富的以玄武质-安山质为主的岩石包体。侵入体-围岩接触带附近为围岩被岩浆侵蚀的港湾状交代反应过渡带。英安岩-粗面英安岩也含有相同的岩石包体，并且与流纹岩密切共生。岩石包体周缘的寄主岩常见淬冷边，聚集针状磷灰石，表明它被捕获时已是冷却的岩石，而非热的玄武岩浆团；它们的Nb／Ta、Zr／Hf比值、弱交代者的化学成分与晚古生代火山-沉积岩一致，Rb-Sr同位素比值散布在晚古生代火山-沉积岩等时线附近，其含量、未交代程度、尖棱状程度、刚性程度在侵入体中从内部到边部增多(强)，且较新鲜者结构构造与围岩相同，表明它们来自晚古生代火山-沉积岩组成的围岩；其含量与岩体边部的位置及二长花岗岩、花岗闪长岩、(粗面)英安岩的成分变化有关，表明包体成分已加入到这些岩石当中。这些岩石的环带状斜长石有两种内核：一种较富钙；另一种较贫钙。两种内核的斜长石外环成分趋同，强交代岩石包体成分和富含岩石包体的酸性岩成分趋同。两者皆记录了两种来源的物质成分同化的过程。同一岩体边部(或火山岩中)酸度较低的岩石化学成分、高场强元素在Harker图解和Nb／Ta(和Zr／Hf)-SiO2及Nb／Ta-Zr／Hf图解中具有中生代花岗或流纹岩浆与晚古生代火山-沉积岩物质混合的特征。这些事实证明林西地区中生代酸性岩浆被较基性的晚古生代火山物质混染，并生成酸度较低的混染岩浆。较基性的火山物质是在低绿片岩相变质的基础上，经钠化交代反应被酸性岩浆同化的。     

大兴安岭南段上二叠统林西组中的火山岩

上二叠统林西组灰绿色岩段中首次发现了喷发相火山熔岩，其岩石组合为安山岩-英安岩，为低Na2O、富FeO的钙碱性岩系，岩石化学和稀土元素特征明显不同于侵入于林西组的休罗纪脉岩。该套火山岩可能形成于陆内俯冲的构造环境，是西伯利亚古板块与中朝古板块在泥盆纪完成拼贴之后反复“挤压-松驰-再挤压”过程的末期阶段。同时，该火山岩组合中Sn、Pb、Zn等成矿元素含量比岩石圈背景值高出1～3个数量级。     

大兴安岭南段前进场岩体锆石U-Pb年龄、地球化学及其地质意义

前进场岩体位于大兴安岭南段,主要岩石类型为黑云母二长花岗岩,是道伦达坝铜钨锡银矿床的赋矿围岩之一.本文对前进场岩体开展了岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、锆石Lu-Hf同位素及矿物地球化学研究.锆石U-Pb定年结果表明前进场岩体形成于278～279 Ma,为早二叠世岩浆活动产物.岩石地球化学特征显示其S...     

内蒙大兴安岭南段地质构造与成矿

通过对大兴安岭南段控岩控矿构造体系的发生和演化及其对成矿作用控制的探讨,认为大兴安岭南段西坡具有更大的找矿前景.     

大兴安岭中生代双峰式火山岩的地球化学特征

大兴安岭中生代火山岩的主要活动时期为晚侏罗世至早白垩世，由碱性系列玄武岩和亚碱性系列玄武岩以及伴生的中酸性火山岩组成。它们与邻区俄罗斯和蒙古同时期火山岩构成面形展布的巨型火山岩带。碱性系列玄武岩高度富集不相容元素，其富集程度类似于板内碱性系列玄武岩，但明显亏损Nb和Ta等高场强元素这一点又类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧钙碱性玄武岩。亚碱性系列玄武岩适度富集不相容元素而强烈亏损高场强元素的特征类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧火山岩，其中低钾玄武岩类似于拉斑玄武岩。大兴安岭酸性火山岩根据地球化学特征可划分为高Sr流纹岩类和低Sr流纹岩类。前者富集Ti、Ba、Sr、Co和Ni而贫Rb、Zr和Th等强不相容元素，类似于大陆溢流玄武岩省分异作用形成的流纹岩；后者明显富集不相容元素Rb、Zr和Th而亏损Ti、Ba、Sr和Co，它们与碱性系列玄武岩之间形成类似于大陆裂谷环境的双峰式火山岩组合。亚碱性系列玄武岩与高Sr流纹岩的成因关系类似于大陆伸张环境的双峰式火山岩，但前者形成从基性到酸性的连续演化系列，并没有形成Daly成分间断。这表明大兴安岭火山岩在源区及其原始岩浆的性质上明显区别于世界大陆溢流玄武岩省。也就是说，大陆溢流玄武岩省的双峰模式起源于干岩浆体系，这种岩浆分异形成的中性岩浆由于其教度大于玄武岩、挥发分含量低于流纹岩而未能喷出地表。大兴安岭富含水的原始岩浆使分异形成的中性熔岩被挥发分过饱和，导致中性熔岩的爆炸性喷发。     

大兴安岭南部乌拉盖地区满克头鄂博组火山岩年代学、地球化学研究及构造环境分析

[研究目的]通过查明大兴安岭乌拉盖地区火山岩的年龄、地球化学特征,探讨火山岩形成的时代、成因及构造背景,为研究大兴安岭南部地区的岩浆活动和构造演化过程提供依据.[研究方法]选取大兴安岭乌拉盖地区满克头鄂博组火山岩,系统开展LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究.[研究结果]研究区满克头鄂博组火山岩...     

大兴安岭北段塔河地区早白垩世火山岩地球化学及源区特征

大兴安岭北段塔河地区分布有大面积的晚中生代火山岩,主要岩石类型为玄武岩、玄武安山岩、玄武质粗面安山岩和粗面安山岩,并且以碱性岩石为主.SiO2含量为47.34%～58.03%,K2O含量为1.25%～3.44%.富集大离子素石元素(LILE)如Rb和Ba,δEu为0.71～1.14,高场强元素(HFSE)如Nb和Ta在原始地幔标准化图解上有强烈的负异常.从同位素组成特点来看,(87Sr/86Sr)I变化于0.705472和0.707821之间,εNd(t)为-6.81～0.58,与EMI靠近并有向EMII延伸的趋势.206Ph/204Pb为18.1497～18.5394,207Pb/204Pb为15.4886～15.5390,208Pb/204Pb为37.7608～38.3441,位于EMI和EMII之间,并也有向EMII变化的趋势.综合考虑塔河火山岩的特点并结合他人研究成果,本文认为塔河地区的这套火山岩形成于富集的大陆岩石圈地幔的重熔及其结晶分异作用.     

大兴安岭南段晚中生代双峰式火山作用

大兴安岭南段晚中生代克头鄂博组山岩表现出双峰式特征，主要由玄武质安山岩、英安岩和流纹岩组成。基性火山岩属于代钾拉斑系列，轻微富集LREE，Eu异常不明显（Eu/Eu=0.99-1.04)和HREE无明显分馏的特征（Dy/YbcN=1.030-1.089);富集大离子亲石元素（LILE）而亏损高场强元素（HFSE），尤其是强烈亏损Nb,Ta。英安岩和流纹岩为钙碱性系列，在REE配分模式上为LREE富集型，其中英安岩为Eu弱负异常（Eu/Eu=0.81-1.01)，流纹岩的Eu负异常明显（Eu^*/Eu=0.65-0.76)；在微量元素蛛网图上，英安岩类似于基性火山岩，流纹岩除了具LILE富集和HFSE亏损特征外，还显示出Sr,P,Ti等元素的强烈亏损，可能与岩浆演化过程中斜长石、磷灰石的分离结晶作用相关。晚中生代双峰式火山岩分离结晶的结果。流纹岩表现出较高的La/Sm比值和很高的K／P、K／Ti比值，其成因可能与地壳混染作用或与大陆中、下地壳重熔作用有关。结合区域晚中生代盆岭构造格局特征、大兴安岭南段晚中生代双峰式火山岩形成于造山后阶段，是岩石圈快速伸展体制下导致受早期流体交代的岩石圈地幔发生减压部分熔融作用的产物。     

大兴安岭北段雅尔根楚I型花岗岩年代学、岩石地球化学及其地球动力学意义

对内蒙古大兴安岭北段雅尔根楚花岗岩岩体岩相学研究表明,该花岗岩岩体主要岩性组合为正长花岗岩和花岗质糜棱岩,应用锆石U-Pb LA-ICP-MS测年方法,测得的3组年龄为226.8±2.2Ma、230.2±1.3Ma和233.6±1.5Ma,表明其岩体侵位时代为晚三叠世.岩石主量元素(XRF)具有富硅、富钾的特征,A/CNK值为0.81～1.10,显示铝弱饱和,相对富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,具有Eu负异常,微量元素相对富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,显示岛弧性质的花岗岩特征,微量元素特征显示其为Ⅰ型花岗岩.经过综合研究认为该Ⅰ型花岗岩可能是在整个伸展环境下,岩石圈地幔压力降低导致地幔上涌,残余的洋壳熔融提供流体注入,从而该岩体发生侵位.     

南兴安岭晚中生代中酸性火山岩的岩石成因

南兴安岭地区的晚中生代中酸性火山岩的元素-同位素地球化学分析结果显示,区域上存在同期的两类中酸性火山岩组合。第一类火山岩以满克头鄂博组的安山-英安岩和流纹岩组合为代表,其SiO2为60．0-74．9％,MgO变化在0．36- 2．04％之间,具有LREE略富集的REE配分模式(Ce／YbCN=2．6-3．0)和富集Rb、Ba、K和不同程度的Nb-Ta、Ti-P-Sr亏损的微量元素特征;在Sr-Nd同位素组成上类似于同期的玄武安山岩(87Sr／86Sr(i)=0．70522-0．70709;εNd(t)=-1．5- -0．4),而且在空间上与玄武岩共生,为玄武质岩浆高度分异或同化混染作用(AFC)的产物。第二类以玛尼吐组英安岩为代表,以富Al2O3(15．87-16．36％)、Na2O(4．63-4．79％,K2O／Na2O<0．4)、高Sr(709-832μg/g)、低Y(6．9-10．4μg／g) 和低HREE(如Yb=0．37-0．51μg／g),具有与现代俯冲带adakite岩石相似的特征;在Sr-Nd同位素组成上,它们较同期或近期玄武安山岩更低Sr和高Nd同位素比值(87Sr／86Sr(i)=0．70409-0．70425;εNd(t)= 0．9- 2．1),为造山带下地壳镁铁质岩石的部分熔融产物,其低Y和HREE以及高Sr的特点说明残留源区中有石榴子石存在,而斜长石为主要熔融相进入熔体。在熔融动力学方面,同期的玄武岩浆底侵提供大量的热源导致下地壳镁铁质岩石的部分熔融作用。南兴安岭地区晚中生代不同成因类型中酸性火山岩为造山带伸展背景下岩石圈地幔起源的玄武岩浆底侵作用和深部岩浆房分异的结果。     

大兴安岭温布其地区白音高老组火山岩的形成机制

大兴安岭温布其地区白音高老组火山岩主要由流纹质岩屑晶屑凝灰岩和流纹岩等一系列酸性火山岩构成。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,研究区流纹岩形成于(131±1.5)Ma,为早白垩世;岩石地球化学研究表明,样品具有高硅SiO_2(72.43%~78.64%)、富铝Al2O3(11.48%~14.24%)、富钾K_2O(4.09%~5.05%)和低镁MgO(0.14%~0.34%)的特点;轻重稀土分馏较明显[(La/Yb)_N=8.22~13.68],Eu负异常明显(δEu=0.39~0.90);微量元素相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、P、Ti。~(176)Hf/~(177)Hf比值为0.282 830~0.282 983,εHf(t)为6.02~10.19。研究发现,温布其地区白音高老组火山岩岩浆来源于新元古代亏损地幔增生的年轻基性地壳的部分熔融,形成于伸展的构造环境。     

大兴安岭东南段中三叠世岩浆岩年代学、地球化学特征及其对古亚洲洋构造演化时限的制约

大兴安岭东南缘扎赉特旗老山门地区新发现了中三叠世中基性火山岩和花岗岩。锆石U-Pb定年结果显示安山岩喷出年龄为238.8±1.8 Ma,花岗岩结晶年龄为242.2±2.1 Ma。中基性火山岩属于高钾钙碱性系列,为偏铝质,A/CNK值为0.92~0.97,Mg#值为41~45,稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,基本无负Eu异常,高场强元素Nb、P、Ti亏损,稀土元素总量为120.61×10-6~130.19×10-6,具典型的大陆岩石圈地幔受俯冲板片作用影响改造后的特征。花岗岩为I-A过渡型花岗岩,属高钾钙碱性系列,总体为弱过铝质,A/CNK值为0.91~1.17,稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,可见明显Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu负异常,稀土元素总量偏低,为81.24×10-6~290.52×10-6。老山门中基性火山岩来源于较深的原始地幔,源区岩浆在上涌过程中经过强烈的分离结晶作用,并受到一定程度的地壳混染。而老山门侵入岩为上涌的中基性岩浆加热下地壳形成。老山门中三叠世中基性火山岩和花岗岩形成于古亚洲洋碰撞-后碰撞-拉张的转换期,时间为240~220 Ma,属于碰撞造山作用演化晚期的区域性挤压为主并逐渐转为弧后伸展的构造环境。     

岩石风化成土过程中元素均一化作用及机理:以大兴安岭北部火山岩区为例

对大兴安岭北部区域性中生代火山岩和残积土壤化学成分的研究结果表明,岩石风化成土过程中元素存在明显的均一化作用.元素含量高的岩石风化形成的土壤中元素含量相对降低,反之则相对增高,导致残积土壤中元素含量差异明显小于基岩.不同元素的均一化能力不同,在主元素中,Al2O3和SiO2的均一化能力相对较弱,微量元素的均一化能力普遍较强.元素的均一化能力受元素晶体化学性质、元素存在形式、矿物抗风化能力、气候、水动力条件及生物等因素影响.