内蒙古科右前旗一带梅勒图组火山岩U-Pb测年及地球化学特征

吴昊, 陈满, 龚全德, 曹元宝, 张力强, 刘学元, 杜士澍, 秦越强, 陈彪, 张钧贵, 孙浩, 郝森. 内蒙古科右前旗一带梅勒图组火山岩U-Pb测年及地球化学特征[J]. 地质通报, 2019, 38(11): 1836-1845.
引用本文: 吴昊, 陈满, 龚全德, 曹元宝, 张力强, 刘学元, 杜士澍, 秦越强, 陈彪, 张钧贵, 孙浩, 郝森. 内蒙古科右前旗一带梅勒图组火山岩U-Pb测年及地球化学特征[J]. 地质通报, 2019, 38(11): 1836-1845.
WU Hao, CHEN Man, GONG Quande, CAO Yuanbao, ZHANG Liqiang, LIU Xueyuan, DU Shishu, QIN Yueqiang, CHEN Biao, ZHANG Jungui, SUN Hao, HAO Sen. A study of geochronology and geochemistry of volcanic rocks from Meiletu Formation in Horqin Right Wing Front Banner, Inner Mongolia[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(11): 1836-1845.
Citation: WU Hao, CHEN Man, GONG Quande, CAO Yuanbao, ZHANG Liqiang, LIU Xueyuan, DU Shishu, QIN Yueqiang, CHEN Biao, ZHANG Jungui, SUN Hao, HAO Sen. A study of geochronology and geochemistry of volcanic rocks from Meiletu Formation in Horqin Right Wing Front Banner, Inner Mongolia[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(11): 1836-1845.

内蒙古科右前旗一带梅勒图组火山岩U-Pb测年及地球化学特征

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《内蒙古东部复兴屯、树木沟、特格乌拉、苑家街1:5万地质矿产综合调查》(编号:12120115041901)
详细信息
    作者简介: 吴昊(1987-), 男, 硕士, 矿物学、岩石学、矿床学专业。E-mail:wh61804@163.com
    通讯作者: 陈满(1973-), 男, 硕士, 总工程师, 矿物学、岩石学、矿床学专业。E-mail:zhyym@163.com
  • 中图分类号: P597+.3;P588.14

A study of geochronology and geochemistry of volcanic rocks from Meiletu Formation in Horqin Right Wing Front Banner, Inner Mongolia

More Information
  • 通过对科右前旗一带梅勒图组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和元素地球化学分析,获得梅勒图组安山质晶屑熔结凝灰岩及安山岩的喷发年龄分别为125.6±1.6Ma和120.2±2.2Ma,指示梅勒图组火山岩的形成时代介于120~126Ma之间,形成于早白垩世中期。岩石具有高的SiO2(60.4%~65.3%)和全碱(7.0%~9.5%)含量,铝饱和指数A/CNK为0.89~0.98,属于钾玄岩及高钾钙碱性系列;稀土元素总量为124×10-6~169×10-6,(La/Yb)N值为5.83~13.4,负Eu异常微弱(δEu=0.84~1.05);在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,样品富集Rb、Ba、Th、U、K、La、Nd,亏损Nb、Ta、P和Ti,Sr/Y值介于19.4~29.7之间。其岩石源区为富集地幔,岩浆上升过程中受到地壳物质的混染,岩石形成于板内伸展环境,其地球动力学背景可能与古太平洋板块的俯冲有关。

  • 加载中
  • 图 1  研究区大地构造位置(a)及地质简图(b)

    Figure 1. 

    图 2  梅勒图组火山岩显微照片

    Figure 2. 

    图 3  梅勒图组火山岩锆石阴极发光(CL)图像

    Figure 3. 

    图 4  研究区梅勒图组火山岩锆石U-Pb谐和图

    Figure 4. 

    图 5  梅勒图组火山岩TAS图解(a)[19]、A/CNK-A/NK图解(b)[20]、Na2O-K2O图解(c)[21]和SiO2-K2O图解(d)[22]

    Figure 5. 

    图 6  梅勒图组火山岩稀土元素配分曲线(a)和微量元素蛛网图(b)

    Figure 6. 

    图 7  梅勒图组火山岩K2O/TiO2与SiO2相关性判别图[34]

    Figure 7. 

    图 8  梅勒图组火山岩Zr-Zr/Y(a)[35]和Y-Sr/Y(b)[36]判别图

    Figure 8. 

    表 1  梅勒图组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果

    Table 1.  LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb data for the volcanic rocks of the Meletu Formation

    测点号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma
    Pb Th U 207Pb/206Pb±1σ 207Pb/235U±1σ 206Pb/238U±1σ 207Pb/206Pb±1σ 207Pb/235U±1σ 206Pb/238U±1σ
    01 9.44 171 349 0.49 0.0544±0.0035 0.1418±0.0098 0.01921±0.00044 387±146 135±9 123±3
    02 15.8 360 526 0.69 0.0542±0.0021 0.1466±0.0057 0.01976±0.00034 389±81 139±5 126±2
    03 11.79 191 357 0.54 0.0525±0.0042 0.1484±0.0130 0.02030±0.00062 306±177 141±12 130±4
    04 10.59 177 392 0.45 0.0506±0.0025 0.1397±0.0070 0.01993±0.00039 220±113 133±6 127±2
    05 7.04 106 293 0.36 0.0549±0.0036 0.1410±0.0086 0.01912±0.00042 409±148 134±8 122±3
    06 9.13 209 290 0.72 0.0548±0.0035 0.1401±0.0077 0.01964±0.00050 406±144 133±7 125±3
    07 22.7 517 741 0.70 0.0531±0.0021 0.1466±0.0061 0.01994±0.00039 332±91 139±5 127±2
    08 7.65 124 288 0.43 0.0522±0.0033 0.1394±0.0087 0.01934±0.00046 300±146 133±8 123±3
    09 5.29 69.3 211 0.33 0.0543±0.0040 0.1419±0.0102 0.01955±0.00053 383±167 135±9 125±3
    10 14.21 295 481 0.61 0.0557±0.0039 0.1463±0.0089 0.02005±0.00050 443±156 139±8 128±3
    11 6.66 117 267 0.44 0.0559±0.0036 0.1455±0.0192 0.01962±0.00048 456±146 138±8 125±3
    01 8.06 119 333 0.36 0.0520±0.0020 0.1332±0.0047 0.01877±0.00038 283±89 127±4 120±2
    02 20.6 191 463 0.41 0.0533±0.0016 0.2475±0.0083 0.03366±0.00077 346±67 225±7 213±5
    03 6.14 161 240 0.67 0.0492±0.0027 0.1371±0.0167 0.01910±0.00099 167±123 130±15 122±6
    04 29.9 77.8 765 0.10 0.0525±0.0009 0.2316±0.0050 0.03203±0.00062 309±6 212±4 203±4
    05 15.2 22.3 22.5 0.99 0.1587±0.0038 9.964±0.632 0.45496±0.02845 2442±41 2431±59 2417±126
    06 43.2 64.2 60.6 1.06 0.1643±0.0019 10.07±0.205 0.44372±0.00799 2502±19 2441±19 2367±36
    07 557 780 797 0.98 0.1598±0.0020 9.970±0.244 0.45229±0.01110 2454±22 2432±23 2405±49
    08 16.4 111 394 0.28 0.0544±0.0013 0.2460±0.0069 0.03279±0.00055 387±56 223±6 208±3
    09 8.07 236 302 0.78 0.0485±0.0017 0.1250±0.0049 0.01866±0.00034 124±83 120±4 119±2
    10 4.91 119 177 0.67 0.1124±0.0650 0.1257±0.0089 0.01951±0.00079 1839±1276 120±8 125±5
    11 13.6 207 545 0.38 0.0508±0.0013 0.1358±0.0031 0.01954±0.00042 232±57 129±3 125±3
    12 2.39 37.5 53.0 0.71 0.0549±0.0052 0.2413±0.0242 0.03157±0.00066 409±210 220±20 200±4
    13 4.85 95.6 203 0.47 0.0511±0.0020 0.1290±0.0060 0.01832±0.00043 256±95 123±5 117±3
    14 4.92 126 196 0.64 0.0520±0.0025 0.1333±0.0075 0.01850±0.00053 287±111 127±7 118±3
    15 201 176 306 0.58 0.1595±0.0072 9.881±0.292 0.44929±0.00803 2450±76 2424±27 2392±36
    16 182 205 268.6 0.76 0.1611±0.0018 10.12±0.275 0.45537±0.01127 2478±18 2446±25 2419±50
    17 102.6 132.5 151.6 0.87 0.1577±0.0019 9.793±0.211 0.45130±0.00986 2431±20 2416±20 2401±44
    下载: 导出CSV

    表 2  梅勒图组火山岩主量、微量及稀土元素分析结果

    Table 2.  Analyses of major, trace elements and REE for Meiletu Formation volcanic rocks

    下载: 导出CSV
  • [1]

    陶传忠.乌兰浩特南部玛尼吐组火山岩的形成时代及岩石成因[D].吉林大学硕士学位论文, 2015: 1-48.

    [2]

    葛文春, 林强, 李献华, 等.大兴安岭北部伊列克得组玄武岩的地球化学特征[J].矿物岩石, 2000, 20(3):14-18. doi: 10.3969/j.issn.1001-6872.2000.03.003

    [3]

    林强, 葛文春, 曹林, 等.大兴安岭中生代双峰式火山岩的地球化学特征[J].地球化学, 2003, 32(3):208-222. doi: 10.3321/j.issn:0379-1726.2003.03.002

    [4]

    赵国龙, 杨桂林, 傅嘉有.大兴安岭中南部中生代火山岩[M].北京:科学技术出版社, 1989:1-252.

    [5]

    孙德有, 许文良, 周燕.大兴安岭中生代火山岩的形成机制[J].矿物岩石地球化学通讯, 1994, 3:162-164. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dzdqhx200002005

    [6]

    Wang F, Zhou X H, Zhang L C, et al. Late Mesozoic volcanism in the Great Xing'an Range (NE China):Timing and implications for the dynamic setting of NE Asia[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2006, 251:179-198. doi: 10.1016/j.epsl.2006.09.007

    [7]

    Zhang J H, Ge W C, Wu F Y, et al. Large-scale Early Cretaceous volcanic events in the northern Great Xing'an Range[J]. Northeastern China. Lithos, 2008, 102:138-157. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=d14ba8be8a38a9512101ffec46cee93d

    [8]

    Zhang J H, Gao S, Ge W C, et al. Geochronology of the Mesozoic volcanic rocks in the Great Xing'an Range, northeastern China:Implications for subduction-induced delamination[J]. Chemical Geology, 2010, 276:144-165. doi: 10.1016/j.chemgeo.2010.05.013

    [9]

    Fan W M, Guo F, Wang Y J, et al. Late Mesozoic calc-alkaline volcanism of post-orogenic extension in the northern Da Hinggan Mountains, northeastern China[J]. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2003, 121:115-135. doi: 10.1016/S0377-0273(02)00415-8

    [10]

    Meng Q R. What drove Late Mesozoic extension of the northern China-Mongolia tract[J]. Tectonophysics, 2003, 369:155-174. doi: 10.1016/S0040-1951(03)00195-1

    [11]

    Ying J F, Zhou X H, Zhang L C, et al. Geochronological framework of Mesozoic volcanic rocks in the Great Xing'an Range, NE China, and their geodynamic implications[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2010, 39(6):786-793. doi: 10.1016/j.jseaes.2010.04.035

    [12]

    蒋国源, 权恒.大兴安岭根河、海拉尔盆地中生代火山岩[J].中国地质科学院沈阳地质矿产研究所所刊, 1988, 17:23-100.

    [13]

    夏军, 王成善, 李秀华, 等.海拉尔及其邻区中生代火山岩的特征及其边缘陆块型火山岩的提出[J].成都地质学院学报, 1993, 20(4):67-79. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-CDLG199304011.htm

    [14]

    Nasdala L, Hofmeister W, Norberg N, et al. Zircon M257-a homogeneous natural reference material for the ion microprobe UPb analysis of zircon[J]. Geostandards and Geoanalytical Research, 2008, 32:247-265. doi: 10.1111/j.1751-908X.2008.00914.x

    [15]

    Liu Y S, Gao S, Hu Z C, et al. Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen:U-Pb dating, Hf isotopes and trace elements in zircons from mantle xenoliths[J]. Journal of Petrology, 2009, 51:537-571. http://d.old.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/10.1093-petrology-egp082/

    [16]

    Ludwig K R. User's Manual for Isoplot/Ex (version 2.49): A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[M]. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 2001, 1: 55.

    [17]

    侯可军, 李延河, 田有荣. LA-MC-ICP-MS锆石微区原位UPb定年技术[J].矿床地质, 2009, 28(4):481-492. doi: 10.3969/j.issn.0258-7106.2009.04.010

    [18]

    Williams I S, Buick I S, Cartwright I. An extended episode of Early Mesoproterozoic metamorphic fluid flow in the Reynolds Range, central Australia[J]. Journal of Metamorphic Geology, 1996, 14(1):29-47. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=10.1111/j.1525-1314.1996.00029.x

    [19]

    Bas M J L, Maitre R W L, Streckeisen A, et al. A Chemical Clas-sification of Volcanic Rocks Based on the Total Alkali-Silica Diagram[J]. Journal of Petrology, 1986, 27(3):745-750. doi: 10.1093/petrology/27.3.745

    [20]

    Maniar P D, Piccoli P M. Tectonic discrimination of granitoids[J]. Geological Society of AmericaBulletin, 1989, 101:635-643. doi: 10.1130/0016-7606(1989)101<0635:TDOG>2.3.CO;2

    [21]

    Turner S, Arnaud N, Liu J, et al. Post-collision, shoshonitic volcanism on the Tibetan Plateau:Implications for convective thinning of the Lithosphere and the source of ocean island basalts[J]. Petrol., 1993, 37(1):45-71. http://d.old.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/10.1093-petrology-37.1.45/

    [22]

    Peccerillo R, Taylor S R. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, northern Turkey[J]. Contrib. Mineral. Petrol., 1976, 50:63-81. http://d.old.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/10.1007-BF00384745/

    [23]

    Boynton W V. Cosmochemistry of the rare earth elements:Meteorite studies[J]. Geochem., 1984, 2:63-114.

    [24]

    Taylor S R, McLennan S M. The Continental Crust:Its Composition and Evolution[M]. Oxford:Blackwell Scientific Publications, 1985:54-374.

    [25]

    金玲, 杨伟红, 杨德明, 等.内蒙古科右中旗地区梅勒图组安山岩年代学特征及其地质意义[J].世界地质, 2014, 33(1):48-58. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/sjdz201401005

    [26]

    内蒙古地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M].北京:地质出版社, 1993.

    [27]

    徐美君, 许文良, 孟恩, 等.内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征[J].地质通报, 2011, 30(9):1321-1338. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2011.09.001 http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20110901&flag=1

    [28]

    解开瑞, 巫建华, 李长华, 等.满洲里达石莫盆地流纹岩、花岗斑岩SHRIP锆石U-Pb年龄及其地质意义[J].铀矿地质, 2015, 31(6):569-577. doi: 10.3969/j.issn.1000-0658.2015.06.004

    [29]

    葛文春, 林强, 孙德有, 等.大兴安岭中生代玄武岩的地球化学特征:壳幔相互作用的证据[J].岩石学报, 1999, 15(3):396-407. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98199903008

    [30]

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

    [31]

    Tischendorf G, Paelchen W. Zur Klassifikation von Granitoiden. Classification of granitoids[J]. Zeitschrift fuer Geologische Wissenschaften, 1985, 13(5):615-627.

    [32]

    Rogers N W, Hawkesworth C J, Mattey D P, et al. Sediment subduction and the source of potassium in orogenic leucites[J]. Geology, 1987, 15:451-453. doi: 10.1130/0091-7613(1987)15<451:SSATSO>2.0.CO;2

    [33]

    李献华, 周汉文, 刘颖, 等.粤西阳春中生代钾玄质侵入岩及其构造意义:Ⅱ.微量元素和Sr-Nd同位素地球化学[J].地球化学, 2001, 30(1):57-65.. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dqhx200101007

    [34]

    吴华英, 张连昌, 周新华, 等.大兴安岭中段晚中生代安山岩年代学和地球化学特征及成因分析[J].岩石学报, 2008, 24(6):1339-1352. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98200806017

    [35]

    Pearce J A, Norry M J. Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y and Nb variations in volcanic rocks[J]. Contrib. Mineral. Petrol., 1979, (69):33-47. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=8b838f3d4ad35db228636f8366586e8e

    [36]

    Defant M J, Drummond M S. Deriveation of some modem are magmas by melting of young subducted lithosphere[J]. Nature, 1990, 347(18):662-665. doi: 10.1038/347662a0

    [37]

    代军治, 毛景文, 杨富全, 等.华北地台北缘燕辽钼(铜)成矿带矿床地质特征及动力学背景[J].矿床地质, 2006, 25(5):598-612. doi: 10.3969/j.issn.0258-7106.2006.05.007

    [38]

    李锦轶, 张进, 杨天南, 等.北亚造山区南部及其毗邻地区地壳构造分区与构造演化[J].吉林大学学报(地球科学版), 2009, 39(4):584-605. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/cckjdxxb200904002

    [39]

    聂凤军, 张可, 刘翼飞, 等.华北克拉通北缘及领区印支期岩浆活动与钼和金成矿作用[J].吉林大学学报(地球科学版), 2011, 41(6):1651-1666. doi: 10.3969/j.issn.1671-5888.2011.06.002

    [40]

    曾庆栋, 刘建明, 肖文交, 等.华北克拉通南北缘三叠纪钼矿化类型、特征及地球动力学背景[J].岩石学报, 2012, 28(2):357-371. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201202001

    [41]

    林强, 葛文春, 孙德有, 等.东北地区中生代火山岩的大地构造意义[J].地质科学, 1998, 33(2):129-139. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199800069875

    [42]

    邵济安, 刘福田, 陈辉, 等.大兴安岭-燕山晚中生代岩浆活动与俯冲作用关系[J].地质学报, 2001, 75(1):56-61. doi: 10.3321/j.issn:0001-5717.2001.01.006

    [43]

    孟恩, 许文良, 杨德彬, 等.满洲里地区灵泉盆地中生代火山岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义[J].岩石学报, 2011, 27(4):1209-1226. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YSXB201104029.htm

    [44]

    许文良, 葛文春, 裴福萍, 等.东北地区中生代火山作用的年代学格架及其构造意义[J].矿物岩石地球化学通报, 2008, 27(3):286-287. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/kwysdqhxtb2008z1153

    [45]

    Van der Voo R, Spakman W, Bijwaard H. Mesozoic subducted slabs under Siberia[J]. Nature, 1999, 397:246-249. doi: 10.1038/16686

    [46]

    Richards M S. Prospecting for Jurassic slabs[J]. Nature, 1999, 397:203-204. doi: 10.1038/16574

  • 加载中

(8)

(2)

计量
  • 文章访问数:  673
  • PDF下载数:  4
  • 施引文献:  0
出版历程
收稿日期:  2018-03-08
修回日期:  2018-06-25
刊出日期:  2019-11-15

目录