


摘要:本文首次分別對寶格德烏拉地區花崗巖與花崗斑巖的鋯石進行了鋯石 U-Pb年齡測定,其中花崗斑巖19個數據的加權平均年齡為153.08±0.96Ma,MSWD=2.0;花崗巖16個數據的加權平均年齡為133.52±0.56 Ma,MSWD=1.3。上述數值表明巖體形成時代應為印支期。區內含礦花崗巖與花崗斑巖是大規模構造-巖漿活動及相關流體活動的產物。這為研究人員對內蒙古新巴爾虎右旗一帶礦床成因作用的進一步研究提供了重要參考。
關鍵詞:花崗巖 花崗斑巖 鋯石 SHRIMP U-Pb 定年 寶格德烏拉 內蒙古
內蒙古新巴爾虎右旗寶格德烏拉一帶位于西伯利亞地臺與中朝地臺之間的過渡型地殼構造區。中生代以來,西太平洋板塊與西伯利亞板塊在中生代最后接合在一起,而成為歐亞板塊的一部分。中新生代歐亞大陸內部,發生準裂谷作用,導致大規模多旋回陸相火山巖噴發和中酸性巖漿侵入。得爾布干深斷裂呈北北東向在本區東側通過,它對區內地層、構造、巖漿活動及礦化作用起主導控制作用。前人對本區花崗巖的研究較少。本文通過對區內的花崗巖體進行鋯石U-Pb同位素年齡分析測定,確定了巖體的形成時代,為討論該區的構造歸屬提供了資料。
1、巖體地質與樣品選擇
寶格德烏拉一帶屬寶格德烏拉——特格烏拉斷隆,呈北東—南西向寬帶狀分布,長150㎞,寬40㎞. 地層主要為塔木蘭溝組、滿克頭鄂博組和瑪尼吐組及新依根河組。區內侵入巖主要為花崗巖類,巖體總體呈北東向延伸, 與區域構造線一致, 巖體出露在東北向和北西向兩組斷裂的交匯部位, 形狀近似等軸狀或巖株狀、巖枝狀、巖瘤狀產出(見圖1)。據1:20萬資料對比,屬燕山早期。可劃分為兩期侵入活動。根據區調資料和我們野外實地調查,寶格德烏拉一帶花崗巖巖體由寶格德烏拉花崗巖體、特格德烏拉花崗斑巖體和奴溫亭屯石格勒花崗斑巖體組成。
圖1
寶格德烏拉花崗巖體:主要分布于寶格德烏拉一帶,由一個巖體(俗稱寶格德烏拉巖體)和多條巖脈組成。長軸總體呈南北向展布。長大約10km,寬約9km。東南端被第四系覆蓋,未見邊界。呈近似等軸狀產出。面積約50 km2。巖體侵入于中侏羅統塔木蘭溝組和上侏羅統滿克頭鄂博組。接觸帶處可見輕微綠泥石化蝕變,未見明顯礦化現象。巖體具分帶特點,可分出邊緣細粒花崗巖相和內部中細粒花崗巖相。
邊緣細粒花崗巖相:該相帶寬500m—800m不等。東南部因第四系覆蓋而未圈閉。主要巖性由淺黃色、淺灰色細粒不等粒花崗巖組成。具不等粒花崗結構,局部斑狀結構,塊狀構造、角礫構造。巖石礦物成分主要有石英(25—30%)、條紋正長石(45—50%)、黑云母(1—2%)及磁鐵礦(1—2%)、螢石(1—2%)及鋯石等組成。次生礦物為絹云母和褐鐵礦,礦物粒徑0.2—2mm不等。斑晶由自形石英或半自形鉀長石組成,含量2—3%,粒徑1—2mm。角礫構造較常見,尤其在寶格德烏拉西側巖體與流紋巖接觸帶部位,更為發育。角礫含量5—10%,角礫由流紋巖、絹云母化粉砂巖及長英礦物集合體組成,棱角狀,礫徑0.2—2cm不等。
內部中細粒花崗巖相:分布于巖體內部,主要由肉紅色不等粒中細粒花崗巖組成,局部呈現中粗粒結構和斑狀結構,二者呈漸變過渡關系。巖石礦物成分主要有石英(25—30%)、條紋長石(50—55%)、更長石(20—25%)、黑云母(1—2%)及副礦物磁鐵礦、鋯石等。熱液礦物螢石分布較普遍。
特格德烏拉花崗斑巖體:由二個巖枝狀侵入巖體和諸多脈巖組成。主要分布于特格烏拉和奴溫亭屯石格勒一帶。前者被前人稱作“特格烏拉花崗斑巖體”,后者為“奴溫亭屯石格勒花崗斑巖體”。兩者巖性相同,均為花崗斑巖。
特格烏拉花崗斑巖巖體分布于特格德烏拉山脊,成鑰匙狀巖枝體產出,呈北西向展布,長5.5km,寬0.8—3.0km。面積約8.5km2。該巖體侵入于中侏羅統塔木蘭溝組和上侏羅統滿克頭鄂博組。侵入接觸面呈波狀或港灣狀。接觸帶發育有硅化、綠簾石化、碳酸鹽化蝕變。蝕變帶長約200m。巖體由肉紅色花崗斑巖組成。具斑狀結構,斑晶含量20—15%,斑晶粒徑1—3mm。礦物成分主要由石英、鉀長石組成,少量斜長石和黑云母。基質含量80—85%,由細粒(0.1~0.5mm)鉀長石、石英為主,少量絹云母、磁鐵礦等組成。
奴溫亭屯石格勒花崗斑巖體分布于奴溫亭屯石格勒以西地區。呈壓扁的“人”字型巖枝狀產出。受北東向和北西向兩斷交叉斷裂控制。出露面積約20 km2。侵入于侏羅紀流紋斑巖、次火山巖和瑪尼吐組內。巖石呈肉紅色,斑狀結構,塊狀構造。斑晶含量20%,礦物成分主要由斜長石、鉀長石和石英組成。石英,自形粒狀(0.30~0.5mm),邊緣有輕微溶蝕現象,鉀長石,自形、寬板狀--板柱狀,無雙晶特征,表面多出現高嶺土化,晶體多為1.5×0.8mm。斜長石,自形、聚片雙晶,表面碳酸鹽化使雙晶特征不明顯,晶體一般為2.0×0.8mm。基質80%,隱晶--微晶結構,由隱晶質—微晶的長英質礦物組成,重結晶作用使基質中出現不規狀的它形石英,碳酸鹽化、高嶺土化、硅化。
2、樣品分析及結果
鋯石樣品在陰極發光(CL)圖像基礎上,采用激光剝蝕等離子體分析技術(LA-ICP-MS)對鋯石進行微區原位單點U-Pb同位素定年。本文選擇了2種巖性的2件樣品進行鋯石年齡測定,分析數據結果見表1-1、表1-2,U-Pb諧和圖如圖2-1、圖2-2所示。
樣品Tw-2采自寶格德烏拉一帶,巖性屬于花崗斑巖,除了Tw-2-19點略為沿水平方向(207Pb/235U軸)偏離諧和線外,其他的18顆鋯石的測試結果均位于諧和線上,19個數據的加權平均年齡為153.08±0.96Ma,MSWD=2.0。
樣品Tw-1采自特格德烏拉一帶,巖性為花崗巖,16個樣品點非常好地重合在一起,且均分布于諧合曲線上。該樣品16個點的加權平均年齡為133.52±0.56 Ma,MSWD=1.3。
3、巖體的侵位時代
據1:20萬區域地質資料對比,區內巖體屬于燕山中晚期產物,但是無法評價上述年齡是否正確的反映了巖體的侵位結晶年代。本文對寶格德烏拉巖體2個樣品中自形晶巖漿鋯石進行的U-Pb同位素測定顯示,所測樣品的數據點基本都位于U-Pb諧和線上及附近,表明這些年齡具有確切的地質含義,應代表巖漿侵位結晶年齡,測定結果顯示,寶格德烏拉巖體中花崗斑巖體的形成時代為153±0.96Ma,屬上侏羅統,花崗巖的形成時代為133±0.56Ma,屬下白堊統。花崗斑巖侵位年齡早于花崗巖。
4、巖體地球化學特征
寶格德烏拉花崗巖體(Jr):Pb、Bi、Hg、W、Mo、Sn、Ag均高于克拉克值,其中W是克拉克值的4.76倍、Mo是2.26倍、Sn是1.81倍、Pb是1.65倍、Ag、Hg、Bi稍高,其余元素均低于克拉克值。從上述微量元素含量看,在寶格德烏拉花崗巖中W、Mo、Sn、Pb元素含量較高,其他元素含量較低,含量高者有利于富集成礦。
特格烏拉花崗斑巖體(Jrπ):Pb、As、Bi、Hg、W、Mo、Sn均高于克拉克值,其中W是克拉克值的3.83倍、Mo是3.57倍、Bi是2.13倍、Sn是1.58倍,Pb、As、Hg稍高,其余元素低于克拉克值。
5、討論
5.1 構造環境
寶格德烏拉地區位于西伯利亞地臺與中朝地臺之間的過渡型地殼構造區。屬于西伯利亞板塊外緣增生帶,跨越額爾古納加里東褶皺帶與大興安嶺海西褶皺帶(彼鄰)。中新生代歐亞大陸內部,發生準裂谷作用,形成一系列“斷隆”和“斷陷”網絡狀構造格局。導致大規模多旋回陸相火山巖噴發和中酸性巖漿侵入。構成滿洲里—新巴爾虎右旗火山侵入巖漿雜巖帶。寶格德烏拉地區屬于該帶西南端。得爾布干深斷裂呈北北東向在本區東側通過,它對區內地層、構造、巖漿活動及礦化作用起主導控制作用。
5.2 巖石類型和成礦時期探討
內蒙古中北部堿性花崗巖為板塊碰撞拼合之后的產物,屬于 A 型花崗巖區( 據洪大衛等,1994) 。A 型花崗巖一般分為非造山( AA 型) 和后造山( PA 型) 兩種類型,這兩種類型都源自張性構造環境,并且有著十分相似的地球化學性質。PA 型花崗巖的生成是由板塊俯沖和碰撞作用之后的拉張作用所導致,其規模和深度都相對較小,多是以正常的鈣堿性巖漿系列為主的構造巖漿旋回的最后產物,一般不同基性巖和 SiO2不飽和的正長巖共生( 據賈曉輝等,2009) 。而 AA 型花崗巖的生成則與板塊間的俯沖、碰撞無關,它的形成則是來自大陸巖石圈早已穩定后的拉張,其規模和深度相對較大( 據施光海等,2004)。并且隨著拉張程度的不斷加劇,SiO2不飽和的正長巖逐步發育,直至出現碳酸巖。寶格德烏拉地區花崗巖體形成于早期西伯利亞板塊和華北板塊相互俯沖和碰撞的交界處,在印支期受到板塊內部拉張以及巖漿熱液的共同作用( 據臧紹先等,1994) 。聯系其構造環境特點可以初步判定,寶格達烏拉花崗巖體屬于后造山( PA 型)。
6、結論
(1) 寶格德烏拉花崗斑巖體的鋯石 SHRIMP U-Pb 年齡測定結果為153.08±0.96Ma(MSWD=2.0),表明其侵入年代為上侏羅統;花崗巖體的年齡測定結果為133.52±0.56 Ma(MSWD=1.3),表明其侵入年代為下白堊統。因此,可以初步判定寶格德烏拉花崗巖體為印支期構造-巖漿活動的產物。
(2) 寶格德烏拉花崗巖體為弱過鋁質堿性花崗巖,具有高鉀鈣堿性巖漿的演化趨勢。巖體的地球化學特征顯示,寶格達烏拉花崗巖體與造山后( PA 型) 花崗巖極為相似。同時由于該地區特殊的地理位置,在形成時代和物質來源上具有一定的繼承性,受到多期構造-巖漿活動的影響,表現出的巖石特性也會相對復雜。
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