内蒙古苏尼特左旗地区宝力高庙组下段火山岩岩石学特征

作     者：李晓伟 

作者单位：石家庄经济学院 

学位级别：硕士

导师姓名：高永丰

授予年度：2014年

学科分类：0709[理学-地质学] 07[理学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 

主      题：宝力高庙组 火山岩 古亚洲洋 苏尼特左旗 

摘      要：本文以“内蒙古1：5万准和热木音苏木等六幅区域地质矿产调查项目为依托，对内蒙古苏尼特左旗地区宝力高庙组火山岩开展研究。研究区位于内蒙古苏尼特左旗北西部边境地区，大地构造位置属于中亚造山带东段—兴蒙造山带。该造山带古生代属古亚洲洋构造域，而进入中生代则属滨西太平洋构造域。研究区构造单元划分属兴蒙造山带北方造山带，南侧以二连-贺根山断裂带为界，北侧属西伯利亚活动大陆边缘。研究内古生代构造活动频繁，岩浆活动强烈。 在兴蒙造山带，宝力高庙组火山岩广泛出露，是北方造山带分布最广、出露面积最大的古生代火山岩地层之一。该火山岩地层主要出露在二连-贺根山断裂带以北查干敖包一带，向北东延伸至东乌旗-尕拉城等地。宝力高庙组下段火山岩主要岩石组合为安山岩、英安岩、安山质凝灰岩、粗安质、流纹质凝灰岩，含角砾凝灰岩，局部出现流纹岩薄层和浅变质碎屑岩夹层。 本文采用LA-ICP-MS对宝力高庙组下段火山岩样品进行锆石U-Pb定年分析。安山岩样品的16个锆石颗粒U-Pb同位素分析给出锆石206Pb/238U的加权平均年龄为310.9±8.1Ma(MSWD=6.76)。该年龄310.9Ma代表了岩浆结晶时的年龄，属于晚石炭世。结合辛后田在东乌旗的石炭纪宝力高庙组火山岩年龄(303.4±6.7Ma20±7.2Ma)与James et al.在蒙古国东南部的石炭纪弧火山岩的年龄(323±0.7Ma)，笔者认为三者属同一时期同一构造域的同一岩浆事件。 地球化学数据显示火山岩的SiO2含量变化于65.940.31wt%之间，里特曼指数δ为1.38.13，属钙碱性系列，A/CNK的比值范围介于0.92.07，A/NK为0.99.53，属于准铝质-弱过铝质岩石;火山岩稀土配分图解显示岩石的轻稀土富集，重稀土亏损，呈“右倾趋势。微量元素蛛网图解表明该套火山岩富集大离子亲石元素(K、Rb、U)和Th，亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。在Zr/Yb-Nb/Yb图解中火山岩大部分分布在富集地幔范围内，显示了岩浆源区可能是经过俯冲带流体改造后的富集地幔楔;宝力高庙组二段火山岩与安第斯型大陆边缘弧构造环境的火山岩的特征相似，，具有大陆边缘弧火山岩的演化特征。且在Ta/Yb-Th/Yb等图解中，岩石均落入活动大陆边缘(陆缘弧)环境区域，表明苏尼特左旗地区宝力高庙组火山岩形成于大陆边缘弧环境。 结合研究区宝力高庙组下段火山岩年龄及构造环境说明内蒙中东部晚石炭世仍处于消减俯冲阶段，进而判断古亚洲洋的闭合应当发生在晚石炭世之后。