论文部分内容阅读
大兴安岭位于中亚造山带东段,该区花岗质侵入岩广泛分布,早期研究曾认为这些花岗质岩石形成于古生代,但近年来高精度同位素年龄结果显示,该区花岗质岩石多数形成于中生代,以侏罗纪-早白垩世为主。然而,在中生代火成岩得到广泛关注并取得大量成果的背景下,区内关于三叠纪岩浆事件的相关专题报道,尤其是年代学和地球化学方面的研究却相对薄弱,从而导致区内关于三叠纪花岗岩的形成时代和成因等方面的认识并不准确,因而有必要加强对三叠纪花岗岩的研究。本文对大兴安岭中段明水地区花岗质岩石进行了年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素的测试分析,确定了研究区花岗质岩石的形成时代及岩石成因,进而探讨大兴安岭明水地区三叠纪花岗岩形成的地球动力学背景。本文研究的大兴安岭明水地区头道河岩体主要由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。花岗闪长岩和二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果表明,头道河花岗岩形成于243-240Ma的中三叠世。岩石地球化学资料显示头道河岩体具有高硅(SiO2=62.39%~78.19%),富铝(Al2O3=11.85%~17.17%),贫铁(TFe2O3=0.56%~6.03%)、镁(MgO=0.16%~3.36%)、钙(CaO=0.26%~2.94%)的特征,为一套高钾钙碱性的I型花岗岩;稀土元素总量偏低(ΣREE=75.5×10-6~149.49×10-6),稀土元素分馏较为明显,(La/Yb)N介于8.71~17.61之间,无明显铕异常;微量元素明显富集Rb(50.40ppm~132.00ppm)、Th(4.71ppm~35.80ppm)、Pb(9.24ppm~29.60ppm)、U(1.08ppm~5.19ppm)等大离子亲石元素,相对亏损Nb(8.57ppm~30.80ppm)、Ta(0.44ppm~1.38ppm)等高场强元素。锆石原位Hf同位素分析表明,该岩体花岗质岩石的176Hf/177Hf比值为0.282811-0.283227,εHf(t)为较高的正值(+6.55~+12.19),Hf二阶段模式年龄(tDM2)介于595~1107 Ma之间。通过年代学、地球化学以及Hf同位素研究我们认为头道河花岗岩的源区物质为中元古代-显生宙期间从亏损地幔中新增生的年轻地壳物质,并且结合区域内地质资料及同期火成岩物质的时空展布规律,我们推断研究区中三叠世头道河岩体形成于造山后伸展构造环境,并与古亚洲洋的闭合有关。