内蒙古中部地区石炭二叠沉积地层物源分析及其地质意义

摘要

中亚造山带构造演化十分复杂,困扰国内外学者多年.内蒙古中部的石炭二叠地层广泛分布,是了解中亚造山带构造演化历史的关键.本次研究,选取内蒙古中部的石炭二叠地层作为研究对象,实测一条剖面,采集砂岩样品进行碎屑成分统计、地球化学分析、U–Pb同为素分析和Hf同位素分析.根据以上所得结果及前人相关研究成果，得出以下结论：石炭二叠地层主要为近缘沉积，物源主要来自造山带内部，造山带周边的一些克拉通及造山带中间可能存在的微陆块也贡献了一定的古老物质；石炭二叠地层沉积在古老的造山带和微陆块之上，沉积环境总体为浅海相，晚石炭世为开阔的陆内浅海沉积，早二叠为受限的山前山间盆地沉积，在这两个时期存在若干个海侵过程；晚石炭世砂岩的锆石年谱与“被动陆缘”模式很相似，应处于伸展环境；早二叠世继承了晚石炭世的构造环境，物源中有大量同期火山物质加入；另外，石炭二叠期间形成的大量双峰式火山岩和A型花岗岩也同样代表了伸展环境；最后，石炭二叠期间所处的伸展裂陷环境与同期存在的多期海侵过程是一致的；所有锆石年龄组成的年谱反映了早古生代（峰值年龄445Ma）和晚古生代（峰值年龄280Ma）的岩浆事件，这与前人相关岩浆事件时间的报道是一致的，两期岩浆事件分别代表俯冲碰撞与碰撞后伸展；晚泥盆世到早石炭世是岩浆活动的宁静期，可能是碰撞后地壳的调整阶段。根据以上结论，提出了新的中亚造山带东段的构造一古地理演化模式。