Classification and Geological Significance of the Upper Jurassic Haritaolegai Formation Basalt in the Northern Da Hinggan Mountains

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.04.08

Abstract

Abstract:

The Upper Jurassic basaltic rocks of the Haritaolegai Formation were firstly identified in the western part of the northern Da Hinggan Mountains, with the rock assemblage including black/dark gray/purplish brown basalt, amygdaloid basalt, alkaline olivine basalt and basaltic trachy and esite. SHRIMP zircon U-Pb dating of the basalt yielded Late Jurassic age of (146.7±3.1) Ma.Lithogeochemical data show that the rocks are high-K calc-alkaline. The basalts contain low content of Sr,and show enrichments in high large ion lithophile elements (LILEs,such as Rb, K and Ba) and depletions in high field strength elements (HFSEs, such as Nb and Ti).The rare-earth element (REE) contents are generally high,yet the REE fractionation is unclear and the rocks contain slightly negative Eu anomalies. Based on the regional geological survey and strata contrast, the Upper Jurassic Haritaolegai Formation basalt is confirmed to fit the definition of the ever used Yiliekede Formation, so they are the same petrographic composition. Therefore, this study suggests that the Yiliekede Formation should be resumed, and the confirmation of this formation is of great geological significance for the study of tectonic-magmatic activities in the Mesozoic and the comparison of Mesozoic volcanic strata in the study area.

Key words: basalt in the Haritaolegai Formation, Upper Jurassic, U-Pb dating, lithogeochemical characteristic, north Da Hinggan Mountains

CLC Number:

P534.52

ZHAO Shengjin, GAO Lidong, YU Haiyang, PIAO Lili, LIU Zhihui, ZHOU Yingshuai, ZHANG Meng, ZHANG Yulong, YANG Haixing, ZHAO Wanli. Classification and Geological Significance of the Upper Jurassic Haritaolegai Formation Basalt in the Northern Da Hinggan Mountains[J]. Geoscience, 2018, 32(04): 718-726.

Figures/Tables 11

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样号	岩性	SiO₂		TiO₂		Al₂O₃		Fe₂O₃		FeO		MnO		MgO		CaO		Na₂O		K₂O		P₂O₅			LOS			∑
D5414-2	灰色碱性橄榄玄武岩	48.50		1.89		16.23		4.90		5.39		0.15		6.53		8.74		3.26		1.37		0.51			2.24			99.71
D1764-2	深绿灰色碱性橄榄玄武岩	47.95		1.78		14.88		2.48		7.90		0.15		9.48		8.16		2.95		1.32		0.45			1.79			99.29
D6105-1	灰紫色玄武粗安岩	52.37		1.66		15.74		5.59		3.71		0.11		4.17		7.42		3.42		1.51		0.74			3.11			99.55
D3428-1	灰黑色玄武粗安岩	52.69		2.29		15.32		4.09		5.03		0.09		4.41		6.91		3.46		1.99		0.88			2.37			99.53
PM16-8	灰色碱性橄榄玄武岩	51.66		1.20		16.60		4.64		5.44		0.06		4.48		7.38		3.91		1.83		1.04			1.87			100.11
D4948-1	深灰色玄武粗安岩	52.18		2.57		14.79		3.39		6.17		0.39		2.78		7.16		3.48		2.37		1.36			2.9			99.54
平均值		50.89		1.90		15.59		4.18		5.61		0.16		5.31		7.63		3.41		1.73		0.83			2.38			99.62
样号	岩性	SI	DI		AR		σ43		A/CNK		La		Ce		Pr		Nd		Sm		Eu			Gd			Tb			DY
D5414-2	灰色碱性橄榄玄武岩	30.6	21.83		1.46		3.8		0.71		25.70		56.00		7.28		32.30		6.31		1.90			6.00			0.91			4.91
D1764-2	深绿灰色碱性橄榄玄武岩	39.29	16.19		1.45		3.49		0.71		27.3		68.3		7.96		38.6		8.36		2.18			7.36			1.02			5.89
D6105-1	灰紫色玄武粗安岩	22.91	33.64		1.54		2.54		0.76		61.90		130.00		16.00		65.50		10.80		2.47			8.73			1.11			5.04
D3428-1	灰黑色玄武粗安岩	23.28	36.7		1.65		3.01		0.75		64.20		139.00		17.50		74.60		13.70		3.00			11.50			1.64			7.73
PM16-8	灰色碱性橄榄玄武岩	0.38	37.92		1.63		3.81		0.76		53.70		110.00		15.30		58.80		10.30		2.34			8.07			1.02			4.46
D4948-1	深灰色玄武粗安岩	15.28	39.36		1.73		3.67		0.69		78.00		164.00		21.70		92.60		17.00		3.80			13.30			1.75			7.33
平均值		21.96	30.94		1.58		3.39		0.73		51.80		111.22		14.29		60.40		11.08		2.62			9.16			1.24			5.89
样号	岩性	Ho		Er		Tm		Yb		Lu		Y		∑REE		LR/HR		δEu		(La/Yb)_N			Rb			Sr			Ba
D5414-2	灰色碱性橄榄玄武岩	0.91		2.44		0.33		2.08		0.30		22.60		169.97		7.24		0.93		8.33			21.8			708			362
D1764-2	深绿灰色碱性橄榄玄武岩	1.03		2.75		0.41		2.57		0.37		23.6		197.70		7.14		0.83		7.16			28.6			792			307
D6105-1	灰紫色玄武粗安岩	0.89		2.28		0.30		1.83		0.26		21.20		328.31		14.02		0.75		22.80			39.2			920			428
D3428-1	灰黑色玄武粗安岩	1.35		3.43		0.49		2.95		0.43		31.60		373.12		10.57		0.71		14.67			48.6			729			514
PM16-8	灰色碱性橄榄玄武岩	0.78		1.97		0.26		1.60		0.24		22.90		291.74		13.61		0.76		22.63			44.6			1010			890
D4948-1	深灰色玄武粗安岩	1.21		3.02		0.39		2.29		0.33		29.30		436.02		12.73		0.75		22.96			56.0			946			426
平均值		1.03		2.65		0.36		2.22		0.32		25.20		299.48		10.89		0.79		16.43			39.8			850.8			487.8
样号	岩性	Nb		Ta		Zr		Hf		Th		Cr		Co		Ni		Li		Sc		U			Ti			K/10^-2
D5414-2	灰色碱性橄榄玄武岩	13.50		0.92		190.00		4.54		2.66		226		40.00		85.20		13.90		22.80		0.71			10 763			1.29
D1764-2	深绿灰色碱性橄榄玄武岩	17.80		0.98		163.00		3.65		6.30		111		60.30		29.90		27.10		31.30		1.57			12 285			3.59
D6105-1	灰紫色玄武粗安岩	16.90		0.89		315.00		5.62		5.69		174		29.30		47.30		21.80		17.30		1.59			10 330			1.55
D3428-1	灰黑色玄武粗安岩	26.80		1.51		417.00		8.37		6.34		107		30.00		41.80		15.90		18.70		1.77			14 183			2.03
PM16-8	灰色碱性橄榄玄武岩	20.90		1.75		379.00		9.36		5.17		196		34.30		49.50		12.60		13.20		1.07			16 400			1.85
D4948-1	深灰色玄武粗安岩	31.30		1.61		520.00		10.70		2.20		93.6		46.90		45.90		8.80		12.10		1.63			15 717			2.22
平均值		21.2		1.3		330.7		7.0		4.7		151.3		40.1		49.9		16.7		19.2			1.4			13 279.7			2.1

样号	岩性	SiO₂		TiO₂		Al₂O₃		Fe₂O₃		FeO		MnO		MgO		CaO		Na₂O		K₂O		P₂O₅			LOS			∑
D5414-2	灰色碱性橄榄玄武岩	48.50		1.89		16.23		4.90		5.39		0.15		6.53		8.74		3.26		1.37		0.51			2.24			99.71
D1764-2	深绿灰色碱性橄榄玄武岩	47.95		1.78		14.88		2.48		7.90		0.15		9.48		8.16		2.95		1.32		0.45			1.79			99.29
D6105-1	灰紫色玄武粗安岩	52.37		1.66		15.74		5.59		3.71		0.11		4.17		7.42		3.42		1.51		0.74			3.11			99.55
D3428-1	灰黑色玄武粗安岩	52.69		2.29		15.32		4.09		5.03		0.09		4.41		6.91		3.46		1.99		0.88			2.37			99.53
PM16-8	灰色碱性橄榄玄武岩	51.66		1.20		16.60		4.64		5.44		0.06		4.48		7.38		3.91		1.83		1.04			1.87			100.11
D4948-1	深灰色玄武粗安岩	52.18		2.57		14.79		3.39		6.17		0.39		2.78		7.16		3.48		2.37		1.36			2.9			99.54
平均值		50.89		1.90		15.59		4.18		5.61		0.16		5.31		7.63		3.41		1.73		0.83			2.38			99.62
样号	岩性	SI	DI		AR		σ43		A/CNK		La		Ce		Pr		Nd		Sm		Eu			Gd			Tb			DY
D5414-2	灰色碱性橄榄玄武岩	30.6	21.83		1.46		3.8		0.71		25.70		56.00		7.28		32.30		6.31		1.90			6.00			0.91			4.91
D1764-2	深绿灰色碱性橄榄玄武岩	39.29	16.19		1.45		3.49		0.71		27.3		68.3		7.96		38.6		8.36		2.18			7.36			1.02			5.89
D6105-1	灰紫色玄武粗安岩	22.91	33.64		1.54		2.54		0.76		61.90		130.00		16.00		65.50		10.80		2.47			8.73			1.11			5.04
D3428-1	灰黑色玄武粗安岩	23.28	36.7		1.65		3.01		0.75		64.20		139.00		17.50		74.60		13.70		3.00			11.50			1.64			7.73
PM16-8	灰色碱性橄榄玄武岩	0.38	37.92		1.63		3.81		0.76		53.70		110.00		15.30		58.80		10.30		2.34			8.07			1.02			4.46
D4948-1	深灰色玄武粗安岩	15.28	39.36		1.73		3.67		0.69		78.00		164.00		21.70		92.60		17.00		3.80			13.30			1.75			7.33
平均值		21.96	30.94		1.58		3.39		0.73		51.80		111.22		14.29		60.40		11.08		2.62			9.16			1.24			5.89
样号	岩性	Ho		Er		Tm		Yb		Lu		Y		∑REE		LR/HR		δEu		(La/Yb)_N			Rb			Sr			Ba
D5414-2	灰色碱性橄榄玄武岩	0.91		2.44		0.33		2.08		0.30		22.60		169.97		7.24		0.93		8.33			21.8			708			362
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D6105-1	灰紫色玄武粗安岩	0.89		2.28		0.30		1.83		0.26		21.20		328.31		14.02		0.75		22.80			39.2			920			428
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PM16-8	灰色碱性橄榄玄武岩	0.78		1.97		0.26		1.60		0.24		22.90		291.74		13.61		0.76		22.63			44.6			1010			890
D4948-1	深灰色玄武粗安岩	1.21		3.02		0.39		2.29		0.33		29.30		436.02		12.73		0.75		22.96			56.0			946			426
平均值		1.03		2.65		0.36		2.22		0.32		25.20		299.48		10.89		0.79		16.43			39.8			850.8			487.8
样号	岩性	Nb		Ta		Zr		Hf		Th		Cr		Co		Ni		Li		Sc		U			Ti			K/10^-2
D5414-2	灰色碱性橄榄玄武岩	13.50		0.92		190.00		4.54		2.66		226		40.00		85.20		13.90		22.80		0.71			10 763			1.29
D1764-2	深绿灰色碱性橄榄玄武岩	17.80		0.98		163.00		3.65		6.30		111		60.30		29.90		27.10		31.30		1.57			12 285			3.59
D6105-1	灰紫色玄武粗安岩	16.90		0.89		315.00		5.62		5.69		174		29.30		47.30		21.80		17.30		1.59			10 330			1.55
D3428-1	灰黑色玄武粗安岩	26.80		1.51		417.00		8.37		6.34		107		30.00		41.80		15.90		18.70		1.77			14 183			2.03
PM16-8	灰色碱性橄榄玄武岩	20.90		1.75		379.00		9.36		5.17		196		34.30		49.50		12.60		13.20		1.07			16 400			1.85
D4948-1	深灰色玄武粗安岩	31.30		1.61		520.00		10.70		2.20		93.6		46.90		45.90		8.80		12.10		1.63			15 717			2.22
平均值		21.2		1.3		330.7		7.0		4.7		151.3		40.1		49.9		16.7		19.2			1.4			13 279.7			2.1

样品点号	²⁰⁶Pb_c /%	U/10^-6	Th/10^-6	²³²Th/ ²³⁸U	²⁰⁶Pb/ 10^-6	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	²⁰⁷Pb/²³⁵U	²⁰⁶Pb/²³⁸U	(²⁰⁶Pb/²³⁸U) 年龄/Ma
D1764-2-1.1	—	107	131	1.26	1.98	0.087 0±0.002 40	0.269±0.002 40	0.022 34±0.000 34	142.5±4.7
D1764-2-2.1	1.01	122	197	1.67	2.89	0.048 6±0.000 59	0.183±0.000 68	0.027 30±0.000 34	173.7±5.7
D1764-2-3.1	0	79	115	1.51	1.50	0.069 1±0.001 10	0.213±0.001 10	0.022 30±0.000 22	142.2±3.1
D1764-2-4.1	0.75	706	274	0.40	22.90	0.051 5±0.000 34	0.266 1±0.000 37	0.037 47±0.000 14	237.2±3.3
D1764-2-5.1	4.09	194	329	1.75	4.13	0.048 0±0.002 10	0.158±0.002 10	0.023 77±0.000 21	151.4±3.1
D1764-2-6.1	5.17	562	577	1.06	12.20	0.050 1±0.001 40	0.165±0.001 40	0.023 90±0.000 17	152.2±2.6
D1764-2-7.1	8.64	158	176	1.15	3.45	0.067 0±0.002 40	0.215±0.002 40	0.023 18±0.000 27	147.7±3.9
D1764-2-8.1	5.21	967	1 406	1.50	18.00	0.049 1±0.001 10	0.139±0.001 10	0.020 54±0.000 18	131.1±2.3
D1764-2-9.1	7.70	656	804	1.27	14.10	0.050 2±0.001 90	0.159±0.001 90	0.023 02±0.000 20	146.7±2.9
D1764-2-10.1	0.51	128	206	1.66	2.44	0.079 3±0.001 10	0.242±0.001 10	0.022 11±0.000 19	141.0±2.7
D1764-2-11.1	0.24	92	104	1.16	1.87	0.060 0±0.001 70	0.194±0.001 70	0.023 52±0.000 24	149.8±3.6
D1764-2-12.1	13.02	45	62	1.44	1.00	0.095 0±0.004 10	0.300±0.004 10	0.022 80±0.000 52	145.3±7.5
D1764-2-13.1	1.36	159	213	1.38	3.15	0.057 8±0.000 78	0.181±0.000 81	0.022 79±0.000 20	145.3±2.9

样品点号	²⁰⁶Pb_c /%	U/10^-6	Th/10^-6	²³²Th/ ²³⁸U	²⁰⁶Pb/ 10^-6	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	²⁰⁷Pb/²³⁵U	²⁰⁶Pb/²³⁸U	(²⁰⁶Pb/²³⁸U) 年龄/Ma
D1764-2-1.1	—	107	131	1.26	1.98	0.087 0±0.002 40	0.269±0.002 40	0.022 34±0.000 34	142.5±4.7
D1764-2-2.1	1.01	122	197	1.67	2.89	0.048 6±0.000 59	0.183±0.000 68	0.027 30±0.000 34	173.7±5.7
D1764-2-3.1	0	79	115	1.51	1.50	0.069 1±0.001 10	0.213±0.001 10	0.022 30±0.000 22	142.2±3.1
D1764-2-4.1	0.75	706	274	0.40	22.90	0.051 5±0.000 34	0.266 1±0.000 37	0.037 47±0.000 14	237.2±3.3
D1764-2-5.1	4.09	194	329	1.75	4.13	0.048 0±0.002 10	0.158±0.002 10	0.023 77±0.000 21	151.4±3.1
D1764-2-6.1	5.17	562	577	1.06	12.20	0.050 1±0.001 40	0.165±0.001 40	0.023 90±0.000 17	152.2±2.6
D1764-2-7.1	8.64	158	176	1.15	3.45	0.067 0±0.002 40	0.215±0.002 40	0.023 18±0.000 27	147.7±3.9
D1764-2-8.1	5.21	967	1 406	1.50	18.00	0.049 1±0.001 10	0.139±0.001 10	0.020 54±0.000 18	131.1±2.3
D1764-2-9.1	7.70	656	804	1.27	14.10	0.050 2±0.001 90	0.159±0.001 90	0.023 02±0.000 20	146.7±2.9
D1764-2-10.1	0.51	128	206	1.66	2.44	0.079 3±0.001 10	0.242±0.001 10	0.022 11±0.000 19	141.0±2.7
D1764-2-11.1	0.24	92	104	1.16	1.87	0.060 0±0.001 70	0.194±0.001 70	0.023 52±0.000 24	149.8±3.6
D1764-2-12.1	13.02	45	62	1.44	1.00	0.095 0±0.004 10	0.300±0.004 10	0.022 80±0.000 52	145.3±7.5
D1764-2-13.1	1.36	159	213	1.38	3.15	0.057 8±0.000 78	0.181±0.000 81	0.022 79±0.000 20	145.3±2.9