内蒙古中部西乌旗晚石炭世辉长岩-花岗岩系列:岩石成因与地球动力学意义

• 作者: 杨智荔 张晓晖 高延龙 袁玲玲 薛富红
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 晚石炭世 双峰式侵入岩套 岩石成因 洋脊俯冲 内蒙古中部
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 页码范围: 830-854
• 页数: 25页
• 分类号: P588.121|P588.124|P597.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.18654/1000-0569/2022.03.14

摘要

辉长岩和花岗岩组成的双峰式火成岩系列通常产出于威尔逊板块构造旋回的诸多伸展周期.基于其岩石地球化学特征示踪伸展地球动力学过程与相关壳幔相互作用的独特视角,本文报道了中亚造山带东段内蒙古中部西乌旗地区新近识别的晚石炭世猴头庙辉长岩-花岗岩系列.SIMS锆石U-Pb定年揭示辉长岩和花岗岩的侵位年龄分别为～307Ma和～305Ma.辉长岩主要由斜长石、辉石和角闪石组成;SiO2含量介于50.4％～53.4％之间,呈现镁质、准铝质和钙碱性特征;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;并具有OIB型全岩Sr-Nd(Isr(t)=0.704249～0.704330,εNd(t)=+1.73～+3.81)和锆石Hf(εHf(t)=+4.58～+15.16)同位素组成,其锆石δ18O介于5.75‰～6.61‰之间.这些特征指示辉长岩可能源于俯冲板片流体交代的亏损地幔楔部分熔融.同期花岗岩主要由斜长石、钾长石、石英和黑云母组成;其SiO2含量变化于76.3％～77.6％,高硅碱、贫铁镁、弱过铝、富钍铀、亏锶钡、Eu负异常,契合典型高分异I型花岗岩的元素地球化学特征;花岗岩具有中等放射性成因的全岩Isr(t)(0.704923～0.704981)、εNd(t)值(-0.15～+0.57)和锆石εHf(t)值(-2.63～+7.40),以及高的锆石δ18O(6.44％c～8.06‰).鉴于元素和同位素特征指示的高分异特征和高演化源区,猴头庙高硅花岗岩可能衍生自中元古代和古生代多期增生物质所组成的复合中基性地壳的部分熔融及其后的结晶分异作用.综合区域石炭纪-早二叠世蛇绿混杂岩和岛弧岩浆岩时空展布格局,晚石炭世猴头庙辉长岩-花岗岩系列记录了内蒙古中部其时因洋脊俯冲引发的弥散性区域伸展事件.一方面,该事件既有别于建造西乌旗早-中石炭世弧-盆体系的板片回退阶段,又迥异于早二叠世大规模后碰撞伸展过程;另一方面,这些周期性伸展事件共同见证了中亚造山带东段晚古生代威尔逊造山旋回的完整历程.