大兴安岭南段晚石炭世敖仑岩体成因及其对古亚洲洋演化的启示

郭喜运, 李猛兴. 大兴安岭南段晚石炭世敖仑岩体成因及其对古亚洲洋演化的启示[J]. 地质通报, 2022, 41(7): 1191-1201. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.07.006
引用本文: 郭喜运, 李猛兴. 大兴安岭南段晚石炭世敖仑岩体成因及其对古亚洲洋演化的启示[J]. 地质通报, 2022, 41(7): 1191-1201. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.07.006
GUO Xiyun, LI Mengxing. Petrogenesis of the Late Carboniferous Aolun granite in the southern Da Hinggan Mountains and its insight into the evolution of the Paleo-Asia Ocean[J]. Geological Bulletin of China, 2022, 41(7): 1191-1201. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.07.006
Citation: GUO Xiyun, LI Mengxing. Petrogenesis of the Late Carboniferous Aolun granite in the southern Da Hinggan Mountains and its insight into the evolution of the Paleo-Asia Ocean[J]. Geological Bulletin of China, 2022, 41(7): 1191-1201. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.07.006

大兴安岭南段晚石炭世敖仑岩体成因及其对古亚洲洋演化的启示

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《1:5万勃洛浑迪等四幅区调》(编号: 1212010781033)
详细信息
    作者简介: 郭喜运(1988-), 男, 高级工程师, 从事区域地质调查及矿产勘查工作
    通讯作者: 李猛兴(1985-), 硕士, 高级工程师, 从事矿产勘查工作。E-mail: 282665774@qq.com
  • 中图分类号: P534.45;P588.12+1

Petrogenesis of the Late Carboniferous Aolun granite in the southern Da Hinggan Mountains and its insight into the evolution of the Paleo-Asia Ocean

More Information
  • 对位于兴安地块南段的敖仑岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学特征研究, 探讨了岩石成因及地质意义。岩体由石英二长岩、二长花岗岩2种岩性组成, 其中主体岩性二长花岗岩锆石U-Pb定年结果为315.6±0.9 Ma, 为晚石炭世岩浆活动的产物。岩体具有富钠(Na2O含量3.27%~7.24%)、富碱(Na2O+K2O含量8.19%~9.17%)、弱(强)过铝质(A/CNK=1.01~1.22)的特征, 稀土元素总量偏低(72.7×10-6~223.3×10-6), 负Eu异常不明显(δEu=0.62~0.93), 富集大离子亲石元素(Rb、Th、K等)及轻稀土元素, 亏损Sr, 不同程度亏损高场强元素(Ta、Nb、P、Ti), 成因类型以高钾钙碱性的I型为主, 并向A型过渡, 具有明显的陆壳成分特征; 结合相关构造图解分析, 岩体为造山后伸展阶段早期的产物, 进而推测该地区古亚洲洋的闭合在晚石安世(315.6±0.9 Ma)之前。

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  • 图 1  兴蒙造山带东段大地构造略图(a, 据参考文献[1]修改) 和敖仑岩体地质图(b)

    Figure 1. 

    图 2  敖仑岩体锆石阴极发光(CL)图像及年龄

    Figure 2. 

    图 3  敖仑岩体U-Pb谐和图

    Figure 3. 

    图 4  敖仑岩体SiO2-(K2O+Na2O)(a)[15]、SiO2-K2O(b)[16]及A/CNK-A/NK图解(c)[17]

    Figure 4. 

    图 5  敖仑岩体哈克图解

    Figure 5. 

    图 6  敖仑岩体稀土元素球粒陨石标准化配分模式(a)及原始地幔标准化蛛网图(b)[18]

    Figure 6. 

    图 7  敖仑岩体岩石成因相关图解(图a、c、d分别据参考文献[20][21][22])

    Figure 7. 

    图 8  敖仑岩体La-La/Yb(a)[26]、Sr-Ba(b)[27]、La-(La/Yb)N(c)[27]关系图解

    Figure 8. 

    图 9  敖仑岩体构造环境判别图解[30]

    Figure 9. 

    表 1  敖仑岩体LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb定年结果

    Table 1.  Results of LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb dating of the Aolun granite

    测点号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma
    Pb Th U 207Pb/ 206Pb 207Pb/ 235U 206Pb/ 238U 207Pb/ 206Pb 207Pb/ 235U 206Pb/ 238U
    1 5 73 97 0.76 0.0525 0.0015 0.3631 0.0105 0.0502 0.0003 308 65 315 9 315 2
    2 5 59 94 0.63 0.0528 0.0015 0.3668 0.0105 0.0504 0.0003 321 64 317 9 317 2
    3 5 67 87 0.78 0.0527 0.0015 0.3624 0.0107 0.0498 0.0003 317 66 314 9 314 2
    4 4 62 75 0.82 0.0527 0.0018 0.3645 0.0128 0.0502 0.0003 315 78 316 11 316 2
    5 4 50 74 0.68 0.0527 0.0024 0.3639 0.0169 0.0500 0.0003 318 106 315 15 315 2
    6 4 45 72 0.63 0.0527 0.0023 0.3653 0.0158 0.0503 0.0003 315 99 316 14 316 2
    7 5 62 86 0.73 0.0527 0.0019 0.3639 0.0131 0.0501 0.0003 316 81 315 11 315 2
    8 6 82 107 0.76 0.0527 0.0014 0.3650 0.0101 0.0502 0.0003 316 60 316 9 316 2
    9 12 160 225 0.71 0.0526 0.0008 0.3648 0.0056 0.0503 0.0003 311 35 316 5 316 2
    10 4 57 77 0.74 0.0528 0.0022 0.3662 0.0154 0.0503 0.0003 319 94 317 13 317 2
    11 6 90 107 0.85 0.0528 0.0015 0.3649 0.0104 0.0502 0.0003 318 64 316 9 316 2
    12 3 45 60 0.75 0.0813 0.0045 0.5617 0.0298 0.0501 0.0005 1229 109 453 24 315 3
    13 7 86 130 0.66 0.0526 0.0012 0.3635 0.0084 0.0501 0.0003 311 52 315 7 315 2
    14 3 35 58 0.60 0.0527 0.0025 0.3650 0.0176 0.0502 0.0003 316 109 316 15 316 2
    15 6 82 115 0.71 0.0526 0.0015 0.3649 0.0102 0.0503 0.0003 312 64 316 9 316 2
    16 4 22 71 0.32 0.0519 0.0022 0.3595 0.0154 0.0502 0.0003 282 97 312 13 316 2
    17 5 7 118 0.06 0.0527 0.0015 0.3642 0.0107 0.0501 0.0003 315 66 315 9 315 2
    18 9 116 151 0.77 0.0526 0.0009 0.3645 0.0067 0.0503 0.0004 310 41 316 6 316 3
    注:测试单位为天津地质矿产研究所同位素实验室,测试时间为2010年10月
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    表 2  敖仑岩体主量、微量和稀土元素分析结果

    Table 2.  Major, trace and rare earth elements compositions of the Aolun granite

    样品编号 PM303-1 PM301-10 PM301-11 PM303-2 D3935 PM301-13 PM301-12
    岩性 石英二长岩 二长花岗岩
    SiO2 66.78 71.88 72.41 70.21 70.88 76.76 72.37
    TiO2 0.72 0.49 0.42 0.46 0.43 0.11 0.4
    Al2O3 16.02 14.69 14.57 15.17 15.16 12.25 15.37
    Fe2O3 2.52 1.91 1.61 2.63 2.26 0.95 1.48
    FeO 1.25 0.25 0.27 0.25 0.15 0.13 0.17
    MnO 0.09 0.05 0.03 0.06 0.04 0.02 0.04
    MgO 0.65 0.20 0.24 0.14 0.13 0.10 0.11
    CaO 1.99 0.37 0.55 0.66 0.75 0.36 0.43
    Na2O 4.99 4.56 3.73 5.17 4.51 3.27 7.24
    K2O 3.50 4.09 4.46 4 4.38 5.29 1.34
    P2O5 0.23 0.11 0.09 0.08 0.09 0.02 0.09
    CO2 0.1 0.06 0.17 0.04 0.06 0.08 0.06
    H2O+ 0.94 1.13 1.25 0.91 0.94 0.51 0.76
    DI 83.42 92.95 91.93 91.68 91.40 96.25 94.41
    A/CNK 1.03 1.17 1.22 1.08 1.12 1.04 1.09
    σ43 3.00 2.57 2.26 3.07 2.82 5.23 3.38
    Na2O+K2O 8.49 8.65 8.19 9.17 8.89 8.56 8.58
    K2O/Na2O 0.7 0.9 1.2 0.77 0.97 1.62 0.19
    TFeO 3.52 1.97 1.72 2.62 2.18 0.98 1.50
    TFeO/MgO 5.41 9.84 7.16 18.69 16.80 9.85 13.65
    Rb 61.6 101.0 139.0 49.9 92.6 122.0 23.2
    Nb 11.8 11.8 13.8 9.96 10.3 6.83 9.87
    Ta 1.28 1.33 1.74 1.19 1.47 1.74 1.00
    Th 5.70 5.70 9.85 3.72 6.89 18.10 2.72
    Ba 879 788 714 875 819 368 288
    Sr 283 113 99.6 93.7 183 73.9 47.4
    Zr 304 303 289 330 258 90.4 276
    Hf 8.24 8.4 8.17 9.21 7.35 3.4 7.76
    Ni 5.78 6.29 5.99 4.14 5.12 15 6.92
    Cr 6.65 8.1 5.46 8.17 3.58 5.1 6.11
    La 27.20 26.30 34.00 27.90 22.80 11.90 13.30
    Ce 68.70 58.70 77.30 71.30 48.50 20.70 31.30
    Pr 8.48 7.65 9.75 8.72 5.95 3.00 5.16
    Nd 35.50 30.60 38.10 35.10 23.50 11.20 23.50
    Sm 8.00 6.31 8.04 7.78 5.11 2.39 6.18
    Eu 2.24 1.40 1.46 1.90 1.33 0.50 1.30
    Gd 6.45 5.00 5.90 6.82 4.35 1.85 5.30
    Tb 1.20 0.99 1.11 1.17 0.69 0.37 0.97
    Dy 6.80 5.79 6.02 6.77 4.35 2.30 6.10
    Ho 1.37 1.22 1.21 1.33 0.88 0.49 1.23
    Er 3.96 3.63 3.55 4.00 2.65 1.55 3.58
    Tm 0.63 0.60 0.58 0.65 0.43 0.28 0.61
    Yb 4.29 4.09 3.84 4.49 2.94 2.07 4.24
    Lu 0.61 0.59 0.56 0.65 0.45 0.32 0.60
    Y 34.90 32.60 32.00 33.90 25.40 13.80 30.50
    ΣREE 175.43 152.87 191.41 178.58 123.94 58.92 103.38
    ΣLREE 150.12 130.96 168.65 152.70 107.19 49.69 80.74
    ΣHREE 25.31 21.91 22.76 25.88 16.75 9.23 22.64
    ΣLREE/ΣHREE 5.93 5.98 7.41 5.90 6.40 5.38 3.57
    (La/Yb)N 4.55 4.61 6.35 4.45 5.55 4.11 2.24
    (La/Sm)N 2.20 2.69 2.73 2.31 2.88 3.21 1.38
    (Gd/Yb)N 1.24 1.01 1.27 1.26 1.22 0.74 1.03
    δEu 0.93 0.74 0.62 0.78 0.84 0.7 0.68
    Mg# 22.27 13.60 17.79 7.66 8.45 13.60 10.20
    TZr/℃ 833 856 857 853 834 744 837
    注:测试单位为武汉综合岩矿测试中心,测试时间为2009年6月。主量元素含量单位为%,微量和稀土元素含量单位为10-6
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出版历程
收稿日期:  2020-04-08
修回日期:  2020-06-18
刊出日期:  2022-07-15

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