Discovery of the Late Carboniferous alkali-feldspar granite from the Bulinmiao area in Inner Mongolia and its constraints on the evolution of the Paleo-Asian-Ocean
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摘要:
对贺根山蛇绿岩带北缘的布林庙碱长花岗岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征研究, 以期解释其岩石成因及地质意义。研究表明: 碱长花岗岩体的锆石U-Pb年龄为304±1 Ma, 为晚石炭世岩浆活动的产物; 所有样品的地球化学特征相似, 表现为高硅、富碱且相对富钾、弱过铝质的特点, 富集Rb、K等大离子亲石元素, 贫P、Sr、Ti等元素。结合样品的10000Ga/Al值、TFeO含量、Zr含量、锆石饱和温度等相关指标, 认为岩体为高钾钙碱性(钾玄岩)系列的A型花岗岩。岩体形成于贺根山洋盆闭合后, 是古亚洲洋造山后伸展阶段早期阶段的产物。
Abstract:In this paper, LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and geochemical characteristics of the Bulinmiao alkali-feldspar granite pluton located in the northern margin of the Hegenshan ophiolite belt are studied in order to explain its petrogenesis and tectonic significance.The study shows that the zircon U-Pb dating give weighted average age of 304±1 Ma, indicating that it is the product of magmatic activity in the Late Carboniferous.The general characteristics of the granite samples are similar, showing the characteristics of high silicon, rich alkali, rich K, and weak peraluminous.Trace elemental data of these rocks show LILE(Rb, K)enrichment, HFSE(P, Sr, Ti)depletion.Combining with the 10000Ga/Al value, TFeO, Zr contents and zircon saturation temperatures of the sample, the pluton is an aluminous A-type granite and belongs to the high-K calc-alkaline series.The granite was the product of the early stage post-orogenic extension after closure of Hegenshan Ocean.
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表 1 布林庙碱长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb定年结果
Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb dating results of the alkali feldspar granite in the Bulinmiao area
测点号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Pb 232Th 238U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 1 25 252 499 0.51 0.0524 0.0009 0.350 0.006 0.0484 0.0005 301 39 304 6 305 3 2 30 209 617 0.34 0.0523 0.0007 0.350 0.005 0.0486 0.0005 298 32 305 5 306 3 3 31 316 616 0.51 0.0521 0.0007 0.350 0.005 0.0487 0.0005 290 32 305 5 307 3 4 14 148 285 0.52 0.0521 0.0011 0.347 0.007 0.0483 0.0005 290 47 303 6 304 3 5 13 137 265 0.52 0.0527 0.0012 0.346 0.008 0.0477 0.0005 316 53 302 7 300 3 6 28 220 573 0.38 0.0524 0.0007 0.350 0.005 0.0484 0.0005 304 30 304 4 304 3 7 24 154 509 0.30 0.0524 0.0008 0.349 0.006 0.0483 0.0005 303 34 304 5 304 3 8 22 139 460 0.30 0.0523 0.0007 0.350 0.005 0.0484 0.0005 300 32 304 5 305 3 9 27 215 560 0.38 0.0523 0.0007 0.351 0.005 0.0487 0.0005 297 31 305 5 306 3 10 12 86 243 0.35 0.0523 0.0011 0.352 0.008 0.0489 0.0005 299 46 306 7 307 3 11 21 241 423 0.57 0.0523 0.0008 0.350 0.006 0.0486 0.0005 299 33 305 5 306 3 12 13 108 258 0.42 0.0523 0.0015 0.345 0.010 0.0479 0.0005 297 66 301 9 301 3 13 21 159 432 0.37 0.0527 0.0012 0.348 0.008 0.0479 0.0005 317 52 303 7 301 3 14 10 75 214 0.35 0.0523 0.0015 0.348 0.010 0.0482 0.0005 299 66 303 9 304 3 15 8 55 155 0.36 0.0526 0.0021 0.351 0.015 0.0484 0.0005 312 92 305 13 304 3 16 20 212 404 0.53 0.0524 0.0008 0.351 0.006 0.0487 0.0005 301 35 306 5 306 3 17 12 118 245 0.48 0.0524 0.0014 0.349 0.010 0.0483 0.0005 303 62 304 9 304 3 18 20 200 410 0.49 0.0525 0.0014 0.346 0.010 0.0478 0.0005 307 62 302 9 301 3 19 10 75 202 0.37 0.0527 0.0024 0.346 0.016 0.0476 0.0005 315 103 302 14 300 3 20 10 104 214 0.48 0.0531 0.0026 0.346 0.017 0.0473 0.0005 332 110 302 15 298 3 21 23 357 412 0.87 0.0529 0.0009 0.349 0.006 0.0479 0.0005 323 39 304 6 302 3 22 9 85 181 0.47 0.0524 0.0015 0.347 0.010 0.0481 0.0005 301 66 303 9 303 3 23 18 157 362 0.43 0.0528 0.0015 0.349 0.010 0.0479 0.0005 319 65 304 9 302 3 24 6 42 132 0.31 0.0524 0.0017 0.348 0.012 0.0481 0.0005 301 39 303 10 303 3 
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表 2 布林庙碱长花岗岩主量、微量和稀土元素分析结果
Table 2. Major, trace and rare earth elements compositions of the alkali-feldspar granite in the Bulinmiao area
岩性 细中粒碱长花岗岩 细粒斑状碱长花岗岩 斑状角闪二长岩 样品号 P403
Gs-22620
Gs-12620
Gs-2D2839
Gs -1P402
Gs-7P403
Gs-5P402
Gs-4P402
Gs-24167
Gs-1SiO+2 75.44 77.07 77.21 77.13 77.22 72.48 73.61 73.23 64.65 Al2O3 11.95 12.29 12.22 12.52 12.10 14.22 13.45 13.74 15.25 TiO2 0.28 0.12 0.08 0.14 0.06 0.30 0.42 0.43 0.98 CaO 0.10 0.06 0.44 0.29 0.30 0.11 0.14 0.21 2.60 MgO 0.09 0.17 0.15 0.19 0.12 0.08 0.09 0.21 1.56 K2O 4.66 3.98 4.54 5.01 5.11 5.90 5.53 6.54 3.45 Na2O 3.78 4.20 3.90 3.01 3.38 4.36 4.21 2.87 4.78 MnO 0.14 0.01 0.03 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.10 P2O5 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.04 0.05 0.30 CO2 0.35 0.08 0.10 0.06 0.22 0.04 0.13 0.22 0.09 H2O+ 0.51 0.42 0.38 0.88 0.40 0.38 0.48 0.70 1.35 DI 93.87 96.33 96.55 95.82 97.01 96.80 96.12 94.44 78.78 TFeO 2.48 1.27 0.75 0.56 0.86 1.53 1.85 1.52 4.35 TFeO/MgO 27.56 7.47 4.99 2.94 7.19 19.13 20.56 7.24 2.79 10000Ga/Al 3.92 2.78 2.21 2.19 2.43 3.12 3.43 3.11 2.50 K2O+Na2O 8.44 8.18 8.44 8.02 8.49 10.26 9.74 9.41 8.23 K2O/Na2O 1.23 0.95 1.16 1.66 1.51 1.35 1.31 2.28 0.72 A/CNK 1.04 1.09 1.01 1.15 1.04 1.03 1.02 1.13 0.93 NK/A 0.94 0.91 0.93 0.83 0.92 0.95 0.96 0.86 0.76 Rb 118.2 68.83 98.07 123.90 110.90 136.9 108.8 155.3 55.68 Ga 24.79 18.13 14.31 14.49 15.58 23.57 24.39 22.62 20.15 Ba 102.72 579.9 184.70 333.90 223.57 172.46 123.31 301.29 858.00 Th 7.43 3.9 9.50 9.35 6.74 7.17 4.81 6.86 5.15 U 2.22 1.17 1.33 2.16 0.70 1.38 1.05 1.52 1.55 Zr 648.5 185.1 85.10 148.80 67.00 446.3 508.1 510.3 377.00 Nb 23.81 9.36 7.26 10.78 4.52 21.79 17.39 14.85 12.47 Ta 1.62 1.26 1.18 1.26 0.62 1.83 1.21 1 1.05 Sr 19.02 18.01 25.57 75.97 52.68 34.58 13.45 38.41 342.00 Hf 17.28 5.48 4.01 6.20 1.89 11.25 12.6 12.33 10.02 La 38.78 24.39 23.71 17.04 16.09 52.05 95.91 91.22 32.97 Ce 78.38 57.59 44.46 32.85 38.02 116.22 186.26 178.38 74.89 Pr 10.74 6.63 6.31 3.66 4.02 14.85 24.04 22.56 9.65 Nd 35.24 25.92 21.88 12.68 13.65 51.32 83.72 80.64 37.17 Sm 8.15 5.4 4.56 2.48 3.07 11.19 14.75 14.19 7.41 Eu 0.86 0.4 0.25 0.20 0.24 0.73 2.09 2.06 1.86 Gd 6.42 4.58 4.59 2.15 2.82 9.22 11.54 11.61 6.65 Tb 0.99 0.75 0.72 0.40 0.53 1.53 1.67 1.68 1.08 Dy 5.39 4.58 4.82 2.69 3.73 9.09 9.33 9.46 5.86 Ho 1.07 1 1.07 0.63 0.86 1.82 1.86 1.87 1.19 Er 3.02 2.93 3.32 1.99 2.84 5.22 5.17 5.1 3.22 Tm 0.47 0.46 0.55 0.34 0.50 0.82 0.76 0.75 0.52 Yb 2.97 3.31 3.73 2.45 3.29 4.85 4.56 4.36 3.26 Lu 0.47 0.56 0.58 0.41 0.61 0.84 0.79 0.75 0.46 Y 28.55 24.13 29.85 18.48 23.40 45.62 47.67 47.07 29.67 ΣREE 192.9 138.5 120.55 79.97 90.27 279.70 442.45 424.60 186.20 LREE 172.15 120.33 101.17 68.91 75.09 246.36 406.77 389.05 163.95 HREE 20.80 18.17 19.38 11.06 15.18 33.39 35.68 35.58 22.25 LREE/HREE 8.28 6.62 5.22 6.23 4.95 7.38 11.4 10.93 7.37 (La/Yb)N 9.37 5.29 4.56 4.99 3.51 7.70 15.09 15.01 7.25 (La/Sm)N 3.07 2.92 3.36 4.44 3.38 3.00 4.20 4.15 2.87 (Gd/Yb)N 1.79 1.14 1.02 0.73 0.71 1.57 2.09 2.20 1.69 δEu 0.35 0.24 0.17 0.26 0.24 0.21 0.47 0.47 0.79 TZr/℃ 930 809 736 796 720 881 896 909 839 注：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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图(8)
表(2)
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