内蒙古西乌旗浩沁地区早白垩世白音高老组火山岩地球化学特征

摘要

本课题以“内蒙古1∶5万浩沁等四幅区域地质矿产调查”项目为依托，选取内蒙古西乌旗浩沁地区早白垩世白音高老组火山岩作为研究对象，对其进行岩石学、锆石U-Pb测年和地球化学方面研究，确定了火山岩形成时代，总结了火山岩的岩石学和地球化学特征，探讨了火山岩的岩浆成因，进而分析了其形成的构造背景。　　研究区大地构造位置属华北板块北部陆缘增生带，位于贺根山断裂与西拉木纶断裂之间，中新元古代—古生代大地构造位置属中亚造山系，中新生代属滨太平洋构造域大兴安岭中生代火山岩带。中新生代受古太平洋板块俯冲的影响，岩浆活动较强烈。区内早白垩世白音高老组火山岩主要分布于爹哈尔寨宝勒格斯幅北侧，呈NE向条带状展布，其上被梅勒图组不整合覆盖。岩性主要有流纹质凝灰岩、流纹岩及流纹质沉凝灰岩、流纹质熔结角砾岩和流纹质集块角砾岩。锆石U-Pb测年结果显示白音高老组火山岩主体形成于143.3±1.9Ma，属早白垩世火山活动的产物。　　研究区白音高老组火山岩总体特征表现为高硅、富碱、钾质、贫钙镁的特征，属高钾钙碱性系列的准铝质—过铝质岩石，与A型花岗岩、碱性流纹岩的平均成分接近；火山岩的FeOT/MgO值平均为7.05（2.30~16.20），明显高于M型（平均2.37）、I型（平均2.27）、S型（平均2.38）花岗岩；在Harker图解中主要氧化物具有明显的线性演化关系，随着SiO2含量的增加，氧化物呈负线性关系变化，表明它们是由同一原始岩浆演化而来。　　白音高老组火山岩的稀土元素分配模式呈轻稀土富集的不对称“海鸥”型曲线，铕负异常显著（δEu=0.01~0.37）；火山岩相对富集大离子亲石元素（LILE）K、Rb和LREE，亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素（HSFE），Ba、Sr出现强烈的负异常，与陆壳微量元素蛛网图相似，表明其火山岩可能来源于壳源物质的部分熔融；Rb/Sr比值平均为12.01，明显高于I型花岗岩（0.61）、S型花岗岩（1.81）和M型花岗岩（0.06）。　　白音高老组火山岩的元素地球化学特征与A型花岗岩和张吉衡所定义的大兴安岭低Ba-Sr流纹岩特征相似，在花岗岩成因判别图中，均落入在A2花岗岩区内。根据本文对白音高老组火山岩的研究结果，结合区域相关资料，综合分析认为西乌旗浩沁地区白音高老组火山岩浆由地壳熔融形成的，形成于碰撞造山后的伸展环境，与古太平洋板块俯冲作用相关。

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