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内蒙古扎兰屯地区印支期二长花岗岩构造演化: 来自地球化学特征和锆石U-Pb年龄的制约

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刘文斌, 杨延伟, 刘翔, 班宜红. 内蒙古扎兰屯地区印支期二长花岗岩构造演化: 来自地球化学特征和锆石U-Pb年龄的制约[J]. 地质通报, 2021, 40(5): 698-706.
引用本文: 刘文斌, 杨延伟, 刘翔, 班宜红. 内蒙古扎兰屯地区印支期二长花岗岩构造演化: 来自地球化学特征和锆石U-Pb年龄的制约[J]. 地质通报, 2021, 40(5): 698-706.
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LIU Wenbin, YANG Yanwei, LIU Xiang, BAN Yihong. Tectonic evolution of Indosinian monzogranite in Zhalantun area, Inner Mongolia: Constraints of geochemistry and zircon U-Pb age[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(5): 698-706.
Citation: LIU Wenbin, YANG Yanwei, LIU Xiang, BAN Yihong. Tectonic evolution of Indosinian monzogranite in Zhalantun area, Inner Mongolia: Constraints of geochemistry and zircon U-Pb age[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(5): 698-706.
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内蒙古扎兰屯地区印支期二长花岗岩构造演化: 来自地球化学特征和锆石U-Pb年龄的制约

  • 1.

    河南省资源环境调查一院, 河南 郑州 450000

  • 2.

    河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院, 河南 郑州 451464

  • 基金项目:
    内蒙古自治区地质勘查基金项目《内蒙古自治区呼伦贝尔市沃力嘎沟等四幅1：5万区域矿产地质调查》（编号：NMKD2014-22）
详细信息
    作者简介: 刘文斌(1966-), 男, 高级工程师, 从事固体矿产勘查研究工作。E-mail: lwbin6135@163.com
    通讯作者: 杨延伟(1986-), 男, 硕士, 工程师, 从事矿床学及岩石地球化学研究。E-mail: yyw198677@126.com

  • 中图分类号: P534.51;P588.12+1;P597+.3

Tectonic evolution of Indosinian monzogranite in Zhalantun area, Inner Mongolia: Constraints of geochemistry and zircon U-Pb age

  • 1.

    The first Institute of Resources and Environment Survey of Henan Province, Zhengzhou 450000, Henan, China

  • 2.

    Geological Exploration Institute, Henan Bureau of Geology and Minaral Resources Exploration, Zhengzhou 451464, Henan, China

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    摘要

  • 扎兰屯地区位于贺根山-黑河构造带中段，区内发育韧性变形叠加的印支期花岗岩。对扎兰屯西北地区印支期糜棱岩化二长花岗岩进行了详细的岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb同位素测年，探讨其岩石成因及区域动力学背景。通过LA-ICP-MS锆石测年获得扎兰屯西北地区糜棱岩化二长花岗岩的结晶年龄为242.1±1.8 Ma，形成时代为中三叠世。地球化学研究显示高硅、高碱、低钙镁特征，属于准铝质-弱过铝质高钾钙碱性花岗岩。岩体富集大离子亲石元素（Rb、U、Th、K），亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti），具Zr、Hf正异常，总体表现为不相容元素逐渐富集，Sr、P、Ti亏损程度增加，表现出中等强度负Eu异常。结合区域资料认为，印支期二长花岗岩形成于古亚洲洋闭合碰撞造山后，构造环境由挤压向板内稳定-伸展的变迁阶段。

    The Zhalantun area is located in the center of the Hegenshan-Heihe structural belt.Indosinian granites with superimposed ductile deformation are developed in the area.Based on the detailed studies on petrology, lithochemistry and zircon dating of the Indosinian mylonitized monzonitic granite in the northwestern Zhalantun area, its petrogenesis and regional dynamics background are discussed.LA-ICP-MS zircon dating yields the crystallization age of 242.1±1.8 Ma for the mylonitized monzonitic granite, indicating it was formed in the Middle Triassic.Geochemical studies show that it is of quasi-aluminum-weak peraluminous high-potassium calcium-alkaline granites with high silicon, high alkali, low calcium and magnesium.It is enriched in large ion lithophile elements(Rb, U, Th, K), depleted in high field strength elements(Nb, Ta, Ti), with positive Zr and Hf anomalies, and in general, incompatible elements are gradually enriched.The increasingly depletion of Sr, P and Ti and the moderate negative Eu anomaly were observed.Based on the regional data, it is suggested that the Indosinian monzonitic granite was formed in the compression-extension transition stage of the tectonic environment after the Paleo-Asian Ocean closed collision orogeny.

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  • 图 1  研究区大地构造位置图(a) (据参考文献[5]修改) 及中生代花岗岩分布地质简图(b) (据参考文献①修改)

    Figure 1. 

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    图 2  研究区二长花岗岩手标本(a)和显微照片(b、c)

    Figure 2. 

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    图 3  二长花岗岩代表性单颗粒锆石阴极发光(CL)图像(a)和U-Pb年龄谐和图(b)

    Figure 3. 

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    图 4  二长花岗岩TAS(a)[20]、SiO2-K2O(b)[21-22]及A/CNK-A/NK(c)图解

    Figure 4. 

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    图 5  二长花岗岩稀土元素模式(a)及微量元素蛛网图(b) (球粒陨石和原始地幔标准化数据据参考文献[23])

    Figure 5. 

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    图 6  二长花岗岩体10000Ga/Al-(K2O+Na2O)图解(a)、R1-R2构造环境判别图(b)[26]、(Y+Nb)-Rb图解(c)和(Yb+Ta)-Rb图解(d)[27]

    Figure 6. 

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    表 1  二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果

    Table 1.  LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotope analysis data of monzogranite

    测点 含量/10-6 232Th/238U 同位素比值 年龄/Ma
    *Pb Th U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ
    1 15.37 338 344 0.98 0.0379 0.0006 0.3160 0.0159 0.0605 0.0032 240 4 279 14 620 115
    2 21.49 490 484 1.01 0.0379 0.0005 0.2642 0.0130 0.0506 0.0026 240 3 238 12 224 117
    3 15.73 311 355 0.88 0.0387 0.0009 0.3171 0.0218 0.0595 0.0040 245 5 280 19 585 144
    4 29.86 838 612 1.37 0.0393 0.0006 0.2769 0.0127 0.0510 0.0024 249 4 248 11 242 107
    5 13.09 237 312 0.76 0.0377 0.0007 0.2990 0.0179 0.0575 0.0035 239 5 266 16 509 135
    6 21.86 482 501 0.96 0.0380 0.0006 0.3026 0.0145 0.0577 0.0027 241 4 268 13 519 103
    7 27.01 654 595 1.09 0.0383 0.0006 0.2999 0.0148 0.0568 0.0028 242 4 266 13 483 109
    8 49.25 1129 1122 1.01 0.0377 0.0004 0.2643 0.0095 0.0508 0.0018 239 3 238 9 232 81
    9 19.97 433 453 0.96 0.0381 0.0009 0.2975 0.0209 0.0567 0.0039 241 6 264 19 480 153
    10 14.98 269 350 0.77 0.0383 0.0006 0.3207 0.0381 0.0607 0.0094 243 4 282 34 628 333
    11 106.88 2257 2471 0.91 0.0376 0.0009 0.2644 0.0120 0.0510 0.0027 238 6 238 11 239 121
    12 23.39 713 466 1.53 0.0382 0.0005 0.3010 0.0144 0.0572 0.0028 242 3 267 13 497 108
    13 17.38 349 389 0.89 0.0388 0.0007 0.3007 0.0170 0.0562 0.0032 245 5 267 15 461 126
    14 11.79 236 269 0.88 0.0380 0.0006 0.3268 0.0192 0.0624 0.0037 240 4 287 17 689 127
    15 15.54 256 378 0.68 0.0380 0.0008 0.2676 0.0203 0.0511 0.0039 240 5 241 18 244 175
    16 12.95 203 311 0.66 0.0385 0.0012 0.3257 0.0301 0.0614 0.0064 243 8 286 26 654 223
    17 19.94 362 474 0.77 0.0382 0.0009 0.2743 0.0218 0.0521 0.0047 241 5 246 20 291 206
    18 24.02 433 533 0.81 0.0396 0.0009 0.3132 0.0235 0.0574 0.0045 250 6 277 21 508 171
    19 13.41 229 306 0.75 0.0396 0.0006 0.3431 0.0205 0.0629 0.0037 250 4 299 18 704 124
    20 9.34 184 213 0.87 0.0384 0.0010 0.3808 0.0361 0.0718 0.0066 243 6 328 31 982 186
    21 4.71 85 107 0.79 0.0388 0.0012 0.3423 0.0462 0.0640 0.0089 245 8 299 40 741 293
    22 3.93 54 399 0.84 0.0381 0.0010 0.2749 0.0236 0.0523 0.0047 241 6 247 21 301 204
    23 17.08 334 308 0.79 0.0379 0.0014 0.3273 0.0379 0.0627 0.0076 240 9 287 33 697 260
    24 25.12 393 616 0.64 0.0377 0.0011 0.2804 0.0301 0.0539 0.0053 239 7 251 27 367 221
      注：误差均为1σ；*Pb为锆石中的全铅含量；同位素比率已采用208Pb校正法进行了普通铅校正
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    表 2  二长花岗岩主量、微量及稀土元素含量与特征参数

    Table 2.  Contents and parameters of major, trace elements and REE of monzogranite

    样号 GS01 GS02 GS03 GS04 GS05 GS06 GS07 GS08 GS09 GS10 GS11
    岩性 花岗质糜棱岩 糜棱岩化中细粒二长花岗岩
    SiO2 70.48 69.82 72.85 77.33 75.64 71.12 73.65 72.24 74.50 72.12 71.58
    Al2O3 15.29 14.91 14.67 11.91 12.90 13.06 13.28 14.17 13.41 14.29 14.26
    TiO2 0.49 0.38 0.69 0.24 0.16 0.17 0.77 0.32 0.23 0.31 0.21
    Fe2O3 0.79 1.07 0.76 1.04 0.56 0.96 0.25 1.16 0.92 0.93 0.38
    FeO 0.83 2.49 1.11 0.10 0.40 2.27 1.92 0.65 0.36 0.60 2.26
    CaO 1.55 0.47 0.54 0.14 0.70 0.66 0.34 0.66 0.51 0.96 0.49
    MgO 0.61 0.57 0.83 0.13 0.23 1.66 0.73 0.49 0.30 0.40 0.53
    K2O 3.89 3.90 4.37 4.96 4.74 4.48 4.63 4.52 4.46 4.70 4.23
    Na2O 4.85 4.72 3.13 3.73 4.18 4.57 4.01 4.97 4.67 5.05 4.76
    MnO 0.11 0.39 0.11 0.03 0.03 0.19 0.08 0.07 0.06 0.08 0.12
    P2O5 0.28 0.28 0.18 0.02 0.04 0.51 0.22 0.09 0.05 0.06 0.43
    烧失量 0.74 0.95 0.68 0.32 0.34 0.42 0.84 0.53 0.44 0.35 0.47
    总计 99.92 99.94 99.94 99.95 99.91 100.07 100.72 99.87 99.91 99.86 99.72
    DI 88.52 88.52 88.79 97.36 95.29 88.81 91.79 93.31 95.1 93.48 91.18
    SI 5.57 4.48 8.15 1.35 2.25 11.89 6.32 4.14 2.83 3.45 4.35
    A/NK 1.254 1.244 1.484 1.035 1.074 1.055 1.145 1.084 1.073 1.067 1.149
    A/CNK 1.018 1.162 1.349 1.013 0.971 0.963 1.086 0.993 0.999 0.944 1.073
    σ 2.77 2.76 1.88 2.19 2.44 2.91 2.43 3.07 2.64 3.25 2.82
    Ga 20.5 20.6 24.0 28.2 22.9 17.2 20.5 17.0 17.2 28.4 21.8
    Rb 139 60 238 235 104 88 149 128 109 85 97
    Sr 219.51 595.62 12.18 209.79 330.21 129.96 143.64 104.13 144.36 769.95 309.78
    Zr 299 233 313 136 378 334 276 190 283 441 380
    Nb 11.10 8.11 14.11 19.35 14.76 9.97 12.03 11.12 13.52 22.36 14.82
    Ta 0.78 2.71 0.85 1.32 2.27 0.91 0.81 1.06 1.11 1.29 1.24
    Ba 2247.30 788.40 41.45 641.88 1275.30 1674.0 679.05 396.27 590.85 949.50 1124.1
    Hf 7.39 5.69 11.48 5.27 9.44 11.06 13.14 9.16 13.42 21.69 8.87
    Th 10.95 7.74 31.45 30.50 11.33 8.20 13.88 17.37 17.11 8.35 14.5624
    U 2.78 2.08 7.47 5.74 3.76 1.57 2.64 2.34 2.57 3.74 4.14
    La 32.65 38.18 51.53 47.76 23.21 60.73 60.62 37.67 38.49 34.33 53.43
    Ce 68.26 92.20 105.56 103.06 46.56 133.17 111.94 73.18 67.54 67.96 107.79
    Pr 8.57 11.72 12.56 12.52 5.58 16.72 14.02 8.33 7.03 7.95 13.38
    Nd 32.78 46.88 48.44 44.11 19.39 65.75 53.60 28.21 23.00 27.89 51.57
    Sm 5.87 9.03 7.96 8.58 3.55 11.48 8.70 4.55 3.77 4.77 8.94
    Eu 1.51 2.22 2.52 0.59 0.53 2.91 2.76 0.87 0.60 0.85 2.41
    Gd 5.44 7.69 7.42 7.99 3.46 10.57 8.35 4.63 3.83 4.73 8.67
    Tb 0.81 1.17 1.05 1.31 0.55 1.58 1.13 0.64 0.53 0.72 1.23
    Dy 4.19 5.70 5.27 7.45 3.03 8.22 5.49 3.40 2.83 3.98 6.41
    Ho 0.79 1.03 0.98 1.44 0.56 1.53 1.01 0.66 0.54 0.78 1.23
    Er 2.26 3.16 2.77 4.21 1.68 4.29 2.82 1.93 1.58 2.28 3.48
    Tm 0.38 0.73 0.46 0.78 0.32 0.72 0.46 0.35 0.29 0.41 0.60
    Yb 2.45 5.90 2.80 5.08 2.08 4.38 2.71 2.28 1.88 2.62 3.82
    Lu 0.57 0.78 0.50 0.83 0.39 0.81 0.40 0.34 0.30 0.41 0.72
    Y 21.40 30.99 26.15 37.18 16.70 41.78 27.10 18.85 15.36 22.61 33.09
    ΣREE 166.52 226.39 249.81 245.69 110.89 322.84 274.01 167.04 152.20 159.67 263.67
    LREE/HREE 8.86 7.65 10.76 7.45 8.19 9.06 11.24 10.75 11.92 9.02 9.08
    LaN/YbN 9.58 4.64 13.22 6.74 7.99 9.95 16.03 11.88 14.66 9.41 10.03
    δEu 0.82 0.82 1.00 0.22 0.46 0.81 0.99 0.58 0.48 0.55 0.84
      注：A/NK=(Al2O3)/(Na2O+K2O)摩尔分数比；A/CNK=(Al2O3)/(CaO+Na2O+K2O)摩尔分数比；里特曼指数σ=(Na2O+K2O)2/(SiO2-43)；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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    • 参考文献(30)
  • [1]

    潘桂棠, 陆松年, 肖庆辉, 等. 中国大学构造阶段划分和演化[J]. 地学前缘, 2016, 23(6): 1-23.

    [2]

    徐备, 赵盼, 鲍庆中, 等. 兴蒙造山带前中生代构造单元划分初探[J]. 岩石学报, 2014, 30(7): 1841-1857. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201407001.htm

    [3]

    张克信, 潘桂棠, 何卫红, 等. 中国构造-地层大区划分新方案[J]. 中国地质大学学报, 2015, 40(2): 206-233. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX201502003.htm

    [4]

    王春林, 孟明亮, 鲁孝军, 等. 内蒙古多伦晚中生代中酸性火山岩岩石地球化学特征及构造环境分析[J]. 地质与勘探, 2018, 54(5): 988-990. doi: 10.3969/j.issn.0495-5331.2018.05.010

    [5]

    钱程, 陆露, 秦涛, 等. 大兴安岭北段扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用——对额尔古纳-兴安地块和松嫩地块拼合时限的制约[J]. 地质学报, 2018, 92(11): 2190-2214. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2018.11.002

    [6]

    李仰春, 汪岩, 吴淦国, 等. 大兴安岭北段扎兰屯地区铜山组源区特征: 地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学制约[J]. 中国地质, 2013, 40(2): 391-399. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2013.02.003

    [7]

    张吉衡. 大兴安岭中生代火山岩年代学及地球化学研究[D]. 中国地质大学(武汉)博士学位论文, 2009.

    [8]

    高峰, 郑常青, 姚文贵, 等. 大兴安岭北段扎兰屯哈多河"花岗质糜棱片麻岩"年代学及地球化学特征研究[J]. 地质学报, 2013, 87(9): 1277-1289. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE201309007.htm

    [9]

    刘金龙, 周永恒, 吴琼, 等. 内蒙古扎兰屯北部地区早白垩世酸性火山岩锆石U-Pb年代学和地球化学研究[J]. 地质学报, 2019, 93(12): 3111-3121. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2019.12.008

    [10]

    张渝金, 张超, 吴新伟, 等. 大兴安岭北段扎兰屯地区晚古生代海相火山岩年代学和地球化学特征及其构造意义[J]. 地质学报, 2016, 90(10): 2706-2720. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2016.10.011

    [11]

    张渝金, 吴新伟, 江斌, 等. 大兴安岭扎兰屯地区格根敖包组碎屑锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(2): 404-414. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ201502007.htm

    [12]

    周建波, 王斌, 曾维顺, 等. 大兴安岭地区扎兰屯变质杂岩的碎屑锆石U-Pb年龄及其大地构造意义[J]. 岩石学报, 2014, 30(7): 1879-1888. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201407004.htm

    [13]

    佘宏全, 李进文, 向安平, 等. 大兴安岭中北段原岩锆石U-Pb测年及其与区域构造演化关系[J]. 岩石学报, 2012, 28(2): 571-594. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201202019.htm

    [14]

    高龙飞, 和钟铧, 隋振民, 等. 大兴安岭中段索伦地区满克头鄂博组火山岩年龄、地球化学特征及其构造环境[J]. 地质通报, 2018, 37(5): 881-892. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20180511&flag=1

    [15]

    李世超. 大兴安岭中段三叠-侏罗纪构造演化研究[D]. 中国地质科学院博士学位论文, 2012.

    [16]

    王轩. 内蒙古扎兰屯阿木牛林场中三叠世侵入岩岩石特征及形成时代探讨[J]. 科学技术创新, 2019, 12: 28-29. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HLKX201912014.htm

    [17]

    内蒙古自治区地质矿产局. 内蒙古自治区岩石地层[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1996.

    [18]

    李怀坤, 耿建珍, 郝爽, 等. 用激光烧蚀多接收器等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)测定锆石U-Pb同位素年龄的研究[J]. 矿物学报, 2009, 28(增): 600-601. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWXB2009S1311.htm

    [19]

    吴元保, 郑永飞. 锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约[J]. 科学通报, 2004, 49(16): 1589-1604. doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2004.16.002

    [20]

    Middlemost E A K. Naming materials in the magma/igneous rock system[J]. Earth Science Reviews, 1994, 37(3/4): 215-224. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0012825294900299

    [21]

    Middlemost E A K. Magmas and Magmatic Rocks[M]. London: Longman, 1985: 1-266

    [22]

    Peccerillo R, Taylor S R. Geochemistry of eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey[J]. Contrib. Mineral. Petrol, 1976, 58: 63-81 doi: 10.1007/BF00384745

    [23]

    Sun S S, McDonough W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes[C]//Saunders A D, Norry M J. Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publications, 1989, 42: 313-345.

    [24]

    Eby G N. Chemical subdivision of the A -type granitoids. Petrogenetic and tectonic implications[J]. Geology. 1992, 20(7): 641 doi: 10.1130/0091-7613(1992)020<0641:CSOTAT>2.3.CO;2

    [25]

    洪大卫, 王式洸, 韩宝福, 等. 碱性花岗岩的构造环境分类及其鉴别标志[J]. 中国科学(B辑), 1995, 25(4): 418-426. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JBXK199504012.htm

    [26]

    Batchelor R A, Bowden P. Petrogenetic interpretation of granitoid rock series using multicationic parameters[J]. Chem. Geol., 1985, (48): 43-55. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0009254185900348

    [27]

    Pearce J A, Harris N B W, Tindle A G. Trace element discrimina-tion diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks[J]. J. Petrol., 1984, 25: 956-983. doi: 10.1093/petrology/25.4.956

    [28]

    李世超, 张凌宇, 李鹏川, 等. 大兴安岭中段早三叠世O型埃达克岩的发现及其大地构造意义[J]. 地球科学, 2017, 42(12): 2117-2128. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX201712002.htm

    [29]

    马永非, 刘永江, 温泉波, 等. 大兴安岭中段晚三叠世哈达陶勒盖组火山岩成因及构造背景[J]. 地球科学, 2017, 42(12): 2146-2173. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX201712005.htm

    ①

    班宜红, 刘朝阳, 李继超, 等. 内蒙古自治区呼伦贝尔市沃力嘎沟等四幅1: 5万区域矿产地质调查报告. 2017.

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出版历程
收稿日期:  2020-04-20
修回日期:  2020-08-19
刊出日期:  2021-05-15

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