内蒙古东部大石寨地区大石寨组火山岩的成因及其大地构造背景
摘要
摘要: 内蒙古东部早二叠世火山岩的成因和动力学背景对于揭示兴安地块和松嫩地块的拼合作用具有重要意义.通过选取大石寨地区大石寨组基-中性火山岩为研究对象，开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩主微量和锆石原位Lu-Hf同位素分析，旨在讨论其岩石成因和构造背景，为制约兴安地块与松嫩地块的拼合过程和探讨兴蒙造山带东段的构造演化提供更多信息.大石寨组基-中性火山岩包括变细碧岩、变玄武岩、碎屑岩化玄武安山岩、玄武安山质晶屑凝灰岩、绿泥石化安山岩、杏仁状安山岩、安山质晶屑凝灰岩等.锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示，变细碧岩和绿泥石化安山岩样品的206Pb/238U年龄加权平均值分别为286.0±4.3 Ma（MSWD=0.14）和286.0±3.3 Ma（MSWD=0.14），说明大石寨组基-中性火山岩喷发于早二叠世，反映了早二叠世的构造岩浆作用事件.岩石地球化学研究表明，大石寨组基-中性火山岩为一套弱过铝质-偏铝质富钠质亚碱性玄武岩-玄武安山岩-安山岩岩石组合，以拉斑系列为主，部分兼具拉斑性和钙碱性特征，相对富集大离子亲石元素（LILE，Ba、U、K等）和轻稀土元素（LREE，La、Ce），亏损高场强元素（HFSE，如Nb、Ta等）.锆石原位Lu-Hf资料显示，变细碧岩和绿泥石化安山岩具有较高的正εHf（t）值（6.68~12.94，8.41~12.31）和相近的单阶段模式年龄（TDM1=438~589 Ma和413~668 Ma）.综合研究表明，大石寨组基-中性火山岩来源于亏损地幔，在岩浆演化过程中经历了单斜辉石、橄榄石和铁镁氧化物的分离结晶作用，并遭受过较强烈的地壳混染作用.结合区域地质资料，大石寨地区大石寨组火山岩形成于陆内伸展的构造背景，而非俯冲背景的产物，这表明兴安地块与松嫩地块的拼合事件发生在早二叠世之前.同时通过对比区域上早中二叠世火山岩的地球化学特征以及其他地质资料，认为内蒙古中东部早中二叠世火山岩是陆内伸展作用的产物，而区域上的伸展作用可能起始于早石炭世. 关键词: LA-ICP-MS U-Pb定年 / 地球化学 / 构造背景 / 大石寨组 / 内蒙古东部