华北古元古代末裂解事件——来自内蒙古大青山地区安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

郭俊; 马富财; 杨文; 程俊; 成林强; 郭雪峰

华北古元古代末裂解事件——来自内蒙古大青山地区安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

1.
陕西区域地质矿产研究院, 陕西咸阳 712000

2.
中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083

基金项目:
内蒙古自治区地质勘查基金管理中心项目《内蒙古呼和浩特市庙沟等四幅1∶5 万区域地质调查》（编号：NMKD2013-23）

详细信息

作者简介: 郭俊(1985-),男,在读硕士生,工程师,从事区域地质调查工作。E-mail:410934590@qq.com

中图分类号: P534.3;P542.3

收稿日期: 2015-11-19

修回日期: 2015-12-10

刊出日期: 2017-03-25

Late Paleoproterozoic breakup events of North China: Evidence from LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of basaltic andesite from the Daqingshan area in Inner Mongolia

1.
Academy of Regional Geological Survey and Mineral Resources Exploration of Shaanxi, xianyang 712000, Shaanxi, China

2.
School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China

Received Date: 19 November 2015

Revised Date: 10 December 2015

Publish Date: 25 March 2017

摘要

摘要:
在内蒙古大青山地区1∶5 万矿产资源调查中，采用LA-ICP-MS 锆石U-Pb 同位素测年，在一套侏罗纪火山岩中获得锆石U-Pb 年龄加权平均值为1863±10Ma。经野外实测，认为其被上二叠统脑包沟组不整合覆盖。结合岩石主量、稀土和微量元素测试结果进行构造环境分析，认为其为陆内裂谷环境的产物，反映了华北古元古代末—中元古代多期裂谷事件中的一次裂解事件，对华北古元古代末多期裂谷事件的研究具有重要意义，为华北克拉通进入地台型演化的时间提供了重要依据。
- LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄 /
- 多期裂谷事件 /
- 华北克拉通 /
- 大青山地区 /
- 内蒙古
Abstract:
During the 1∶50000 regional geological survey in Daqingshan area of Inner Mongolia, the authors used LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic dating method and obtained weighted average zircon U-Pb age of 1863±10Ma from the Jurassic volcanic rock. The contact relation is considered to be unconformably covered by Upper Permian Naobaogou Formation, as shown by field survey. According to the major, trace and rare earth elements analytical results of the rock, the basaltic andesite was formed in an intracontinental rift. This was a breakup event between multi -stage rifting in the Late Paleoproterozoic to Neoproterozoic in North China. It is of great significance for studying multi-stage rifting and provides an important basis for the North China Craton (NCC) evolution as a stable platform or para-platform.
- LA-ICP-MS zircon U-Pb age /
- multi-stage rifting /
- NCC /
- Daqingshan area /
- Inner Mongolia

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图 1 研究区地质简图

Figure 1.

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图 2 安山岩部分锆石阴极发光(CL)图像

Figure 2.

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图 3 安山岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 谐和图（a）和²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb 表面年龄加权平均值（b）

Figure 3.

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图 4 安山岩构造环境判别图解^[8-9]

Figure 4.

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图 5 紫灰色安山质角砾熔岩（a）安山岩与上二叠统脑包沟组野外接触露头（b）

Figure 5.

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图 6 脑包沟组（P₃n）实测剖面简图

Figure 6.

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表 1 安山岩（D0501）LA-ICP-MS 锆石U-Th-Pb 同位素分析结果

Table 1. U-Th-Pb composition of zircons from basalticandesite (D0501) measured by LA-ICP-MS

样品号	含量/10^-6		²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	同位素比值								年龄/Ma						谐和度
样品号	Pb	U	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁸Pb/²³²Th	1σ	²³²Th/²³⁸U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	1σ	谐和度
01	48	135	0.3302	0.0033	5.318	0.080	0.1168	0.0016	0.1098	0.0010	0.4246	0.0053	1839	18	1872	28	1909	25	104
02	32	93	0.3294	0.0031	5.153	0.077	0.1134	0.0016	0.1124	0.0008	0.3237	0.0045	1835	18	1845	28	1855	25	101
03	23	72	~~0.2943~~	~~0.0029~~	~~4.602~~	~~0.072~~	~~0.1134~~	~~0.0016~~	~~0.1036~~	~~0.0010~~	~~0.4427~~	~~0.0054~~	~~1663~~	16	~~1750~~	27	~~1855~~	26	~~112~~
04	46	131	0.3296	0.0032	5.177	0.077	0.1139	0.0016	0.1036	0.0006	0.3859	0.0041	1837	18	1849	27	1863	25	101
05	71	199	0.3317	0.0032	5.169	0.076	0.1130	0.0015	0.1084	0.0004	0.4057	0.0035	1847	18	1848	27	1849	25	100
06	15	~~200~~	~~0.0700~~	~~0.0007~~	~~0.547~~	~~0.012~~	~~0.0567~~	~~0.0012~~	~~0.0228~~	~~0.0003~~	~~0.4979~~	~~0.0068~~	~~436~~	4	~~443~~	10	~~480~~	46	~~102~~
07	36	99	0.3241	0.0031	5.069	0.077	0.1134	0.0016	0.0996	0.0005	0.6337	0.0052	1810	18	1831	28	1855	25	102
08	23	64	0.3167	0.0031	4.960	0.076	0.1136	0.0016	0.0912	0.0005	0.7023	0.0137	1774	17	1813	28	1858	26	105
09	38	~~107~~	~~0.3124~~	~~0.0030~~	~~5.352~~	~~0.082~~	~~0.1243~~	~~0.0018~~	~~0.1255~~	~~0.0008~~	~~0.4535~~	~~0.0038~~	~~1753~~	17	~~1877~~	29	~~2018~~	25	~~115~~
10	75	223	0.3156	0.0030	4.919	0.072	0.1130	0.0015	0.0897	0.0004	0.3871	0.0030	1768	17	1806	27	1849	25	105
11	40	118	0.3104	0.0030	4.859	0.073	0.1135	0.0016	0.0856	0.0004	0.5102	0.0041	1743	17	1795	27	1857	25	107
12	44	125	0.3138	0.0030	4.924	0.073	0.1138	0.0016	0.0778	0.0003	0.7157	0.0058	1760	17	1806	27	1861	25	106
13	77	228	0.3175	0.0030	4.934	0.072	0.1127	0.0015	0.0760	0.0002	0.4833	0.0038	1778	17	1808	26	1843	25	104
14	25	73	0.3154	0.0030	4.980	0.077	0.1145	0.0017	0.0760	0.0006	0.5316	0.0042	1767	17	1816	28	1872	26	106
15	53	162	0.3106	0.0029	4.927	0.072	0.1151	0.0016	0.0731	0.0004	0.4487	0.0036	1744	16	1807	26	1881	25	108
16	24	69	0.3139	0.0030	5.007	0.079	0.1157	0.0018	0.0791	0.0006	0.6614	0.0052	1760	17	1820	29	1892	27	107
17	49	148	0.3153	0.0030	4.896	0.072	0.1126	0.0015	0.0702	0.0003	0.4757	0.0038	1767	17	1802	26	1842	25	104
18	27	80	0.3150	0.0030	4.954	0.075	0.1141	0.0016	0.0731	0.0006	0.4089	0.0038	1765	17	1812	27	1865	26	106
20	22	63	0.3148	0.0030	5.017	0.079	0.1156	0.0017	0.0752	0.0005	0.6736	0.0053	1764	17	1822	29	1889	27	107
21	63	187	0.3197	0.0030	5.009	0.073	0.1136	0.0016	0.0777	0.0003	0.4313	0.0034	1788	17	1821	27	1858	25	104
22	42	123	0.3187	0.0030	4.982	0.074	0.1134	0.0016	0.0799	0.0004	0.4771	0.0037	1784	17	1816	27	1854	25	104
23	28	82	0.3167	0.0030	4.896	0.074	0.1121	0.0016	0.0904	0.0006	0.5422	0.0052	1774	17	1802	27	1834	26	103
24	27	73	0.3460	0.0033	5.695	0.088	0.1194	0.0017	0.1138	0.0010	0.4040	0.0036	1915	18	1931	30	1947	26	102
25	51	147	0.3291	0.0031	5.222	0.077	0.1151	0.0016	0.1065	0.0005	0.3318	0.0026	1834	17	1856	27	1881	25	103
26	49	141	0.3274	0.0031	5.104	0.075	0.1131	0.0016	0.1053	0.0005	0.3386	0.0027	1826	17	1837	27	1850	25	101
27	61	168	0.3367	0.0033	5.385	0.080	0.1160	0.0016	0.1227	0.0007	0.3250	0.0026	1871	18	1883	28	1896	25	101
28	22	61	0.3270	0.0031	5.039	0.078	0.1118	0.0016	0.1099	0.0008	0.4327	0.0034	1824	17	1826	28	1829	27	100
29	75	211	0.3325	0.0032	5.218	0.076	0.1138	0.0016	0.1179	0.0004	0.3396	0.0027	1851	18	1856	27	1861	25	101
30	28	89	~~0.2843~~	~~0.0031~~	~~4.454~~	~~0.071~~	~~0.1137~~	~~0.0016~~	~~0.1311~~	~~0.0008~~	~~0.3044~~	~~0.0028~~	~~1613~~	17	~~1723~~	27	~~1859~~	26	~~115~~
注：标注删除线的点号在本次统计分析中均未被采用，具体原因见文中描述

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表 2 安山岩主量、稀土及微量元素分析结果

Table 2. Analytical results of major elements, REEand trace elements of the basaltic andesite

主量元素	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	FeO	TFe₂O₃	MnO	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	P₂O5	SO₃	CO₂	LOI（烧失量）
D0501/2	54.96	1.58	15.23	6.88	0.98	7.97	0.08	1.89	5.51	4.67	3.44	0.89	0.29	1.59	3.18
稀土元素	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	Y
D0501/2	78.9	159	17.7	6.36	9.84	2.26	8.87	0.69	3.44	0.45	1.07	0.13	1.05	0.11	15.0
微量元素	Rb	Ba	Th	U	K	Ta	Nb	Sr	P	Zr	Hf	Ti	Sc	V	Cr	Co	Ni	Sb
D0501/1	49.9	1810	6.61	1.37	2.34	2.75	19.4	917	3862	440	2.35	9781	9.9	89.2	67.5	17.5	27.3	0.16
D0501/2	62.6	1959	5.56	1.42	2.11	4.17	24.5	1540	3665	433	3.87	9173	9.6	84.6	52.8	18.9	29.7	0.27
D0501/3	65.0	2087	8.14	1.12	2.71	4.26	26.0	1140	4176	454	7.28	10318	7.4	105	63.8	17.5	27.4	0.10
D0501/4	51.2	2304	4.52	1.23	2.55	4.70	14.6	1501	4286	453	3.41	10012	12.0	98.8	63.4	20.9	32.5	0.12
D0501/5	52.8	2275	4.88	1.14	2.88	4.02	18.9	799	3361	409	4.36	9859	7.5	59.0	47.2	14.7	21.5	0.14
D0501/6	62.6	1912	6.70	1.50	2.56	5.75	23.6	1295	3551	467	7.37	9625	10.9	58.0	57.8	22.3	31.1	0.15
D0501/7	59.3	2196	7.44	1.28	2.55	3.54	13.9	1244	3532	447	2.81	9029	11.1	91.7	51.7	20.0	29.3	0.16
D0501/8	62.4	2143	7.49	1.44	2.62	3.05	20.2	1195	3543	438	5.75	9113	9.1	86.2	53.2	18.0	28.7	0.17
D0501/9	68.6	1971	6.90	1.57	2.76	3.50	25.2	987	3449	439	6.99	9749	9.0	88.9	57.8	19.2	29.4	0.13
D0501/10	67.4	2010	6.63	1.42	2.74	2.67	22.8	1109	3442	436	6.01	9005	11.6	87.4	53.8	19.7	30.2	0.091
D0501/11	73.2	2512	5.74	1.63	3.11	2.20	18.7	1118	3550	454	5.56	9458	11.1	93.3	52.8	16.6	26.5	0.17
注：主量元素含量单位为%，微量、稀土元素为10^-6

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参考文献(12)

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华北古元古代末裂解事件——来自内蒙古大青山地区安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

1. 陕西区域地质矿产研究院, 陕西 咸阳 712000 2. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083

作者简介: 郭俊(1985-),男,在读硕士生,工程师,从事区域地质调查工作。E-mail:410934590@qq.com

Late Paleoproterozoic breakup events of North China: Evidence from LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of basaltic andesite from the Daqingshan area in Inner Mongolia

1. Academy of Regional Geological Survey and Mineral Resources Exploration of Shaanxi, xianyang 712000, Shaanxi, China 2. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China

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1.
陕西区域地质矿产研究院, 陕西咸阳 712000

2.
中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083

1.
Academy of Regional Geological Survey and Mineral Resources Exploration of Shaanxi, xianyang 712000, Shaanxi, China

2.
School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China