现代地质 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (05): 1231-1239.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.052
收稿日期:
2019-09-20
修回日期:
2021-04-09
出版日期:
2021-10-10
发布日期:
2021-11-04
作者简介:
程天赦,男,博士,1982年出生,高级工程师,矿产普查与勘探专业,主要从事区域地质与矿产地质研究工作。Email: chengtianshe515@163.com。
基金资助:
CHENG Tianshe(), YANG Wenjing, ZHANG Xuebin, WU Rongze, ZHOU Changhong
Received:
2019-09-20
Revised:
2021-04-09
Online:
2021-10-10
Published:
2021-11-04
摘要:
内蒙古乌兰乌台花岗闪长岩位于兴蒙造山系内蒙古中部弧盆系锡林浩特岩浆弧中段。为探讨其成因类型和构造背景,开展了1:50 000区域地质调查工作,对其进行了年代学、岩石矿物学及岩石地球化学研究。结果表明,花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为(384.8±5.1) Ma,形成于晚泥盆世。主要矿物为斜长石、钾长石、石英、黑云母及角闪石,副矿物组合属锆石-钛铁矿-磷灰石型,此外还含少量独居石、磁铁矿,其矿物特征与Barbarin花岗岩分类中CPG(含堇青石过铝质花岗岩类)较相近。另外,乌兰乌台花岗闪长岩富钾(K2O含量为3.10%~3.94 %),富铝(Al2O3为11.70%~12.89%),属过铝质岩石,其A/CNK=1.16~1.25,含黑云母,副矿物中含有磷灰石、独居石、钛铁矿,岩体见闪长岩包体,指示乌兰乌台花岗闪长岩可能来源于壳-幔混源岩浆,与西伯利亚板块同华北板块陆-陆碰撞有关。
中图分类号:
程天赦, 杨文静, 张学斌, 吴荣泽, 周长红. 内蒙古乌兰乌台花岗闪长岩U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义[J]. 现代地质, 2021, 35(05): 1231-1239.
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图2 乌兰乌台花岗闪长岩地质概图(实测) 1.第四系坡洪积物; 2.宝格达乌拉组;3.白音高老组流纹质熔结凝灰岩;4.哲斯组;5.大石寨组;6.寿山沟组;7.本巴图组;8.晚三叠世中细粒二长花岗岩;9.晚三叠世中粗粒花岗岩;10.中三叠世花岗斑岩;11.中三叠世斑状花岗岩;12.中三叠世中粗粒二长花岗岩;13.晚二叠世闪长岩;14.晚石炭世闪长岩;15.晚泥盆世花岗闪长岩;16.采样位置及编号
Fig.2 Sketch of the granodiorite in Wulanwutai
测试点 | 同位素比值 | 年龄/Ma | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
206Pb/238U | 207Pb/235U | 207Pb/206Pb | 208Pb/232Th | 232Th/238U | 206Pb/238U | 1σ | 207Pb/235U | 1σ | 207Pb/206Pb | 1σ | ||
1 | 0.06 | 0.54 | 0.06 | 0.02 | 0.41 | 390.4 | 3.5 | 440.0 | 13.2 | 708.6 | 61.7 | |
2 | 0.07 | 0.51 | 0.06 | 0.04 | 0.12 | 408.2 | 5.5 | 419.3 | 10.5 | 480.8 | 58.6 | |
3 | 0.06 | 0.51 | 0.06 | 0.04 | 0.19 | 381.8 | 4.3 | 420.6 | 19.3 | 639.8 | 95.7 | |
4 | 0.06 | 0.54 | 0.06 | 0.03 | 0.17 | 393.0 | 3.8 | 435.5 | 8.4 | 667.0 | 38.5 | |
5 | 0.06 | 0.57 | 0.06 | 0.03 | 0.42 | 396.2 | 3.6 | 455.1 | 9.3 | 764.4 | 42.0 | |
6 | 0.06 | 0.46 | 0.06 | 0.02 | 0.27 | 375.3 | 3.4 | 384.5 | 9.3 | 440.4 | 53.9 | |
7 | 0.07 | 0.53 | 0.06 | 0.02 | 0.51 | 423.0 | 4.1 | 430.8 | 14.8 | 472.5 | 75.6 | |
8 | 0.06 | 0.50 | 0.06 | 0.02 | 0.33 | 378.8 | 4.0 | 414.5 | 11.2 | 618.5 | 60.0 | |
9 | 0.06 | 0.52 | 0.06 | 0.05 | 0.21 | 375.7 | 7.7 | 427.0 | 32.9 | 714.0 | 143.1 | |
10 | 0.06 | 0.50 | 0.06 | 0.03 | 0.21 | 397.4 | 3.7 | 411.8 | 14.3 | 493.3 | 75.0 | |
11 | 0.06 | 0.50 | 0.06 | 0.01 | 0.96 | 399.6 | 5.0 | 414.0 | 6.8 | 495.0 | 39.4 | |
12 | 0.06 | 0.44 | 0.05 | 0.02 | 0.26 | 371.4 | 4.2 | 372.0 | 6.7 | 375.7 | 43.0 | |
13 | 0.06 | 0.46 | 0.06 | 0.02 | 0.44 | 374.6 | 3.9 | 381.2 | 14.0 | 421.4 | 81.3 | |
14 | 0.06 | 0.46 | 0.05 | 0.02 | 0.41 | 380.7 | 3.9 | 381.5 | 14.9 | 386.2 | 84.4 | |
15 | 0.07 | 0.55 | 0.06 | 0.03 | 0.61 | 431.5 | 4.6 | 444.0 | 14.2 | 509.2 | 73.7 | |
16 | 0.06 | 0.45 | 0.05 | 0.02 | 0.26 | 383.0 | 3.5 | 380.3 | 11.1 | 363.7 | 63.0 | |
17 | 0.06 | 0.48 | 0.05 | 0.02 | 0.37 | 396.0 | 5.8 | 396.7 | 12.7 | 401.3 | 70.1 | |
18 | 0.06 | 0.45 | 0.05 | 0.02 | 0.33 | 374.0 | 4.3 | 375.2 | 6.7 | 382.6 | 39.0 | |
19 | 0.06 | 0.50 | 0.06 | 0.02 | 0.18 | 401.5 | 4.8 | 414.3 | 9.3 | 486.6 | 49.3 | |
20 | 0.06 | 0.45 | 0.05 | 0.02 | 0.34 | 375.3 | 4.2 | 380.3 | 7.4 | 410.8 | 42.5 |
表1 乌兰乌台花岗闪长岩(样品WGHS.37)LA-ICP-MS锆石 Ub-Pb年龄分析结果
Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb age data of the Wulanwutai granodiorite (sample WGHS.37)
测试点 | 同位素比值 | 年龄/Ma | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
206Pb/238U | 207Pb/235U | 207Pb/206Pb | 208Pb/232Th | 232Th/238U | 206Pb/238U | 1σ | 207Pb/235U | 1σ | 207Pb/206Pb | 1σ | ||
1 | 0.06 | 0.54 | 0.06 | 0.02 | 0.41 | 390.4 | 3.5 | 440.0 | 13.2 | 708.6 | 61.7 | |
2 | 0.07 | 0.51 | 0.06 | 0.04 | 0.12 | 408.2 | 5.5 | 419.3 | 10.5 | 480.8 | 58.6 | |
3 | 0.06 | 0.51 | 0.06 | 0.04 | 0.19 | 381.8 | 4.3 | 420.6 | 19.3 | 639.8 | 95.7 | |
4 | 0.06 | 0.54 | 0.06 | 0.03 | 0.17 | 393.0 | 3.8 | 435.5 | 8.4 | 667.0 | 38.5 | |
5 | 0.06 | 0.57 | 0.06 | 0.03 | 0.42 | 396.2 | 3.6 | 455.1 | 9.3 | 764.4 | 42.0 | |
6 | 0.06 | 0.46 | 0.06 | 0.02 | 0.27 | 375.3 | 3.4 | 384.5 | 9.3 | 440.4 | 53.9 | |
7 | 0.07 | 0.53 | 0.06 | 0.02 | 0.51 | 423.0 | 4.1 | 430.8 | 14.8 | 472.5 | 75.6 | |
8 | 0.06 | 0.50 | 0.06 | 0.02 | 0.33 | 378.8 | 4.0 | 414.5 | 11.2 | 618.5 | 60.0 | |
9 | 0.06 | 0.52 | 0.06 | 0.05 | 0.21 | 375.7 | 7.7 | 427.0 | 32.9 | 714.0 | 143.1 | |
10 | 0.06 | 0.50 | 0.06 | 0.03 | 0.21 | 397.4 | 3.7 | 411.8 | 14.3 | 493.3 | 75.0 | |
11 | 0.06 | 0.50 | 0.06 | 0.01 | 0.96 | 399.6 | 5.0 | 414.0 | 6.8 | 495.0 | 39.4 | |
12 | 0.06 | 0.44 | 0.05 | 0.02 | 0.26 | 371.4 | 4.2 | 372.0 | 6.7 | 375.7 | 43.0 | |
13 | 0.06 | 0.46 | 0.06 | 0.02 | 0.44 | 374.6 | 3.9 | 381.2 | 14.0 | 421.4 | 81.3 | |
14 | 0.06 | 0.46 | 0.05 | 0.02 | 0.41 | 380.7 | 3.9 | 381.5 | 14.9 | 386.2 | 84.4 | |
15 | 0.07 | 0.55 | 0.06 | 0.03 | 0.61 | 431.5 | 4.6 | 444.0 | 14.2 | 509.2 | 73.7 | |
16 | 0.06 | 0.45 | 0.05 | 0.02 | 0.26 | 383.0 | 3.5 | 380.3 | 11.1 | 363.7 | 63.0 | |
17 | 0.06 | 0.48 | 0.05 | 0.02 | 0.37 | 396.0 | 5.8 | 396.7 | 12.7 | 401.3 | 70.1 | |
18 | 0.06 | 0.45 | 0.05 | 0.02 | 0.33 | 374.0 | 4.3 | 375.2 | 6.7 | 382.6 | 39.0 | |
19 | 0.06 | 0.50 | 0.06 | 0.02 | 0.18 | 401.5 | 4.8 | 414.3 | 9.3 | 486.6 | 49.3 | |
20 | 0.06 | 0.45 | 0.05 | 0.02 | 0.34 | 375.3 | 4.2 | 380.3 | 7.4 | 410.8 | 42.5 |
样品编号 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | FeOt | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | 总量 | A/CNK |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A01 A02 | 73.01 70.48 | 0.64 0.67 | 11.70 12.89 | 0.88 0.59 | 2.84 3.71 | 3.63 4.25 | 0.06 0.07 | 1.71 2.12 | 1.27 1.75 | 2.15 2.29 | 3.94 3.10 | 0.11 0.08 | 100.00 100.00 | 1.16 1.25 |
样品编号 | Ba | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Th | Pb | Ga | Zn | Cu | V | Cr | Hf |
A01 A02 | 481.20 376.90 | 212.00 194.50 | 89.45 134.00 | 34.13 45.89 | 195.00 234.10 | 16.33 20.02 | 22.01 41.22 | 20.04 22.04 | 16.06 19.03 | 51.36 68.74 | 15.64 19.23 | 76.33 94.09 | 50.05 63.17 | 7.07 8.61 |
样品编号 | Ta | Co | U | W | Mo | Bi | Ti | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd |
A01 A02 | 1.50 1.85 | 11.04 12.45 | 3.07 2.90 | 1.88 2.02 | 0.39 0.26 | 0.44 0.48 | 3 813.39 4 029.24 | 33.02 67.62 | 72.66 127.08 | 8.12 15.97 | 31.36 57.60 | 6.65 10.86 | 1.03 1.19 | 5.98 9.09 |
样品编号 | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | δEu | LR/HR | (La/Yb)N | LREE | HREE | REE | |
A01 A02 | 1.11 1.51 | 7.17 9.13 | 1.35 1.83 | 3.95 5.31 | 0.66 0.85 | 4.00 5.10 | 0.56 0.73 | 0.49 0.36 | 6.17 8.36 | 5.57 8.94 | 152.84 280.32 | 24.78 33.55 | 177.62 313.87 |
表2 乌兰乌台花岗闪长岩主量元素(%)、稀土元素(10-6)和微量元素(10-6)丰度
Table 2 Contents of major (%) and trace (incl. REE) elements (10-6) of the Wulanwutai granodiorite
样品编号 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | FeOt | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | 总量 | A/CNK |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A01 A02 | 73.01 70.48 | 0.64 0.67 | 11.70 12.89 | 0.88 0.59 | 2.84 3.71 | 3.63 4.25 | 0.06 0.07 | 1.71 2.12 | 1.27 1.75 | 2.15 2.29 | 3.94 3.10 | 0.11 0.08 | 100.00 100.00 | 1.16 1.25 |
样品编号 | Ba | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Th | Pb | Ga | Zn | Cu | V | Cr | Hf |
A01 A02 | 481.20 376.90 | 212.00 194.50 | 89.45 134.00 | 34.13 45.89 | 195.00 234.10 | 16.33 20.02 | 22.01 41.22 | 20.04 22.04 | 16.06 19.03 | 51.36 68.74 | 15.64 19.23 | 76.33 94.09 | 50.05 63.17 | 7.07 8.61 |
样品编号 | Ta | Co | U | W | Mo | Bi | Ti | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd |
A01 A02 | 1.50 1.85 | 11.04 12.45 | 3.07 2.90 | 1.88 2.02 | 0.39 0.26 | 0.44 0.48 | 3 813.39 4 029.24 | 33.02 67.62 | 72.66 127.08 | 8.12 15.97 | 31.36 57.60 | 6.65 10.86 | 1.03 1.19 | 5.98 9.09 |
样品编号 | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | δEu | LR/HR | (La/Yb)N | LREE | HREE | REE | |
A01 A02 | 1.11 1.51 | 7.17 9.13 | 1.35 1.83 | 3.95 5.31 | 0.66 0.85 | 4.00 5.10 | 0.56 0.73 | 0.49 0.36 | 6.17 8.36 | 5.57 8.94 | 152.84 280.32 | 24.78 33.55 | 177.62 313.87 |
图6 乌兰乌台花岗闪长岩QAPF图解(底图据Streckeisen & Le Maitre[9]) 1.富石英花岗岩;2.碱性长石花岗岩;3.花岗岩;3a.钾长石花岗岩或普通花岗岩;3b.二长花岗岩;4.花岗闪长岩;5.英云闪长岩;6.石英碱性长石正长岩;7.石英二长岩;8.石英二长闪长岩;9.石英二长闪长岩/石英二长辉长岩;10.石英闪长岩/石英辉长岩;6*.碱性长石正长岩;7*.正长岩;8*.二长岩;9*.二长闪长岩/二长辉长岩;10*.闪长岩/辉长岩/斜长岩;6'.含似长石碱性长石正长岩;7'.含似长石正长岩;8'.含似长石二长岩;9'.含似长石二长岩/二长辉长岩;10'.含似长石闪长岩/辉长岩;11.似长石正长岩;12.似长二长正长岩;13.似长二长闪长岩;14.似长石辉长岩; 15.似长辉长岩;Q.石英;A.碱性长石;P.斜长石;F.似长石
Fig.6 QAPF diagram for the Wulanwutai granodiorite(base map after Streckeisen & Le Maitre[9])
图8 乌兰乌台花岗闪长岩稀土元素球粒陨石标准化配分曲线(a)和微量元素原始地幔标准化配分曲线(b)(底图据文献[10,11])
Fig.8 Chondrite-normalized REE distribution patterns and Primitive mantle-normalized trace elements distribution patterns of the granodiorite of Wulanwutai(base map after refs.[10,11])
图9 乌兰乌台花岗闪长岩(Y+Nb)-Rb(a)和Y-Nb(b)判别图解(底图据Pearce等[18]) Syn-COLG.同碰撞花岗岩;WPG.板内花岗岩;VAG.火山弧花岗岩;ORG.洋中脊花岗岩
Fig.9 (Y+Nb)-Rb (a) and Y-Nb (b) tectonic discrimination diagrams for the Wuherichulu granodiorite(base map after Pearce et al.[18] )
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