内蒙古正蓝旗钱家营子黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其地质意义

2021-01-26李亚东江小均柳永清孙会一

地球学报 2021年1期

李亚东，江小均 *，柳永清，李超，孙会一，芦磊

1)昆明理工大学国土资源工程学院地球科学系，云南昆明 650093； 2)中国地质科学院地质研究所，北京 100037；

3)中国地质科学院国家地质实验测试中心，北京 100037； 4)北京离子探针中心，北京 100037；

5)云南锡业集团，云南个旧 661000

中亚造山带(CAOB)位于华北板块与西伯利亚板块之间，形成于古亚洲洋的消减闭合，是全球最大的显生宙增生造山带，带内分布大量的古生代蛇绿岩、俯冲-增生杂岩、岛弧、微陆块及岩浆岩，吸引了地质学家的广泛关注(Xiao et al.， 2003， 2009，2013； Windley et al.， 2007；张拴宏等， 2010； Wilhem et al.， 2012)。中亚造山带东段(下文称其为兴蒙造山带)，早古生代以来经历多期大洋俯冲、碰撞拼合等构造事件，是记录古亚洲洋构造演化过程的重要载体。然而，关于古亚洲洋东南段最终闭合的位置、时间以及演化过程一直是争议的焦点。尽管大多数地质学家认为古亚洲洋最终沿索伦—西拉木伦一线闭合(Xiao et al.， 2003；孙德有等， 2004；张艳斌等，2004；尚庆华， 2004； Li， 2006；李锦轶等， 2007； Jian et al.， 2010； Li et al.， 2016；卜建军等， 2019)，但是对于其最终闭合的时限以及构造演化一直存在分歧。目前的争论点主要集中在两种模式：第一种观点认为古亚洲洋在中—晚泥盆世之前闭合，古亚洲洋洋壳分别向南北两侧俯冲，形成南、北两条造山带，在石炭纪—二叠纪进入大陆裂谷演化阶段，形成了晚古生代双峰式火成岩和碱性岩(Xu et al.，2013， 2019；徐备等， 2014， 2018； Zhang et al.， 2015；庞崇进等， 2018；张晋瑞等， 2018)；另一种观点则认为古亚洲洋东南缘在整个古生代处于南北两侧双向俯冲增生，一直持续到晚古生代，直至晚二叠世—早中三叠世，古亚洲洋沿索伦—西拉木伦—长春—延吉一线闭合(Chen et al.， 2000， 2009； Xiao et al.，2003， 2009； Song et al.， 2015； Liu et al.， 2017；王铭乾等， 2020)。

内蒙古正蓝旗地区位于兴蒙造山带南缘，白乃庙岛弧带内(图 1a)。带内广泛发育早古生代地质体及中生代火山-沉积地层，为研究古亚洲洋的构造演化提供了良好的天然平台。前人对白乃庙岛弧带内西段早古生代地质体开展研究，取得许多重要认识(Jian et al.， 2008；谷丛楠等， 2012； Zhang et al.，2013；张超等， 2013； Zhang et al.， 2014；李凤宪等，2015；张金凤等， 2017)。尤其是近年来在内蒙古南部西拉木伦河上游南岸地区发现大量花岗岩，此前区域地质调查报告多将其置于中—晚三叠世(中国地质科学院 562地质队， 2001)。然而，项目组基于1：25万区域地质调查，对该区出露的大量花岗岩体及其共生的火山-沉积岩地层进行了综合研究，推测该区花岗岩有可能形成于晚古生代—早中生代，与古亚洲洋闭合后造山带演化过程有关。本研究对兴蒙造山带南缘钱家营子黑云母二长花岗岩开展SHRIMP锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究，拟厘定黑云母二长花岗岩的结晶年龄及示踪岩浆源区，并结合区域资料，探讨兴蒙造山带南缘早中生代岩浆岩时空分布和成因，为理解古亚洲洋的动力学演化提供地质依据。

1 地质背景

研究区位于内蒙古东南部西拉木伦河上游南侧一带，属于兴蒙造山带南部白乃庙岛弧带，以赤峰—白云鄂博断裂为界与华北板块接壤(图1a)(Xiao et al.， 2003， 2009；赵越等， 2010)。兴蒙造山带是一条NEE向展布的俯冲增生造山带，主要由蛇绿岩、岛弧、微陆块、增生杂岩带，岩浆岩组成。早古生代以来该区经历了多期次大洋俯冲、多块体碰撞拼合事件，晚古生代—早中生代主要受古亚洲洋构造域控制，晚中生代主要受环太平洋构造体制或者陆内伸展体制演化的制约，形成了由南到北分别为南部增生造山带、索伦缝合带、北部增生造山带、二连浩特—贺根山蛇绿岩带、乌里雅苏台大陆边缘组成的巨型兴蒙造山带(图 1a)(Xiao et al.， 2003，2009； Li， 2006； Jian et al.， 2010； Xu et al.， 2013，2019)。前人认为正蓝旗地区位于两大构造域的结合部位，既是华北克拉通与兴蒙造山带构造转换区域，又是大兴安岭火山岩带与冀北—辽西火山岩带转换的区域(Zhang et al.， 2014)。区内古生代地层主要包括二叠系和零星的奥陶系与志留系，以索伦—西拉木伦河带为界，二叠系地层可划分为锡林浩特—磐石和赤峰两大地层分区，前者从下至上划分为寿山沟组、大石寨组、哲斯组和林西组，后者由老到新为三面井组、额里图组、于家北沟组和铁营子组。侏罗—白垩系、古近系和新近系作为盖层发育，分布面积大。研究区侵入岩十分发育，早期侵入岩主要包括奥陶纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪岩体，晚期侵入体主要为三叠纪以及其他中生代岩体，其与二叠纪火山-沉积岩系共同组成规模宏大的NNE向华北板块北缘古生代陆壳增生区(图 1a)。区内侵入岩主要包括奥长花岗岩、二长花岗岩、石英闪长岩、钾长花岗岩、石英二长闪长岩、黑云母二长花岗岩和辉长岩等。本文所研究的正蓝旗钱家营子花岗岩体以斑状黑云二长花岗岩为主，少量中细粒二长花岗岩，岩体出露面积较小，多呈岩株、岩滴状产出，零星出露，侵入新太古代变质岩和早二叠世三面井组地层，被早白垩世张家口组火山岩不整合覆盖(图 1b)。

2 岩石特征

图1 内蒙古西拉木伦河地区地质简图(a, 同位素年龄资料引自参考文献李锦轶等, 2007；李益龙等, 2008)和正蓝旗钱家营子花岗岩岩体地质图(b, 1:25万地质调查报告)Fig. 1 Geological map of Xar Moron River, Inner Mongolia (a, isotopic ages data after LI et al., 2007； LI et al., 2008)and Qianjiayingzi biotite adamellite in Zhenglan Banner (b, after 1:250000 Regional Geological Survey Report)

样品TW3053-1采自内蒙古东部正蓝旗钱家营子花岗岩体，采样位置为： N115°47.10′， E42°4.77′，岩性为黑云母二长花岗岩，呈浅肉红色，似斑状结构，基质中粒、中细粒结构，块状构造。斑晶为斜长石和钾长石，粒度 4～8 mm，含量 15%～20%，斜长石具环带构造，钾长石为正条纹长石。基质矿物成分：斜长石 (25%～30%)为更长石和中长石，An=27～32，自形-半自形板柱状，绢云母化明显；钾长石(30%～35%)为微斜长石、条纹长石，呈半自形-它形粒状，高岭石化明显，粒度较大者多见斜长石、石英细粒包裹体。石英(20%～25%)呈集合体，不均匀分布，略具波状消光。黑云母(～8%)具绢云母化、绿泥石化；偶见角闪石等暗色矿物。岩体中含有暗色闪长质包体，粒径 5～15 cm，形态多呈椭球状、水滴状，在岩体中部出露较多。包体与寄生岩石之间界线清晰，部分包体具冷凝边，内部为微细粒结构，具典型的火成岩结构，应属岩浆包体。副矿物主要有磁铁矿、榍石、钛铁矿、磷灰石和锆石(图2)。样品 SiO2含量 65.3%，全碱(Na2O+K2O)含量为7.24， A/CNK 值为 0.87， A/NK 值为 1.43，属高钾钙碱性准铝质花岗岩，富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素和轻稀土元素，亏损 Nb和 Ti等高场强元素，显示为造山带碰撞演化阶段花岗岩特征。

3 分析方法

3.1 锆石SHRIMP U-Pb分析

样品锆石挑选利用单矿物重选和磁选技术完成，并在双目镜下将挑纯的锆石颗粒和标准锆石TEM以及M257粘贴于环氧树脂靶中，然后进行打磨和抛光，使锆石露出新鲜晶面。锆石的透射光、反射光以及阴极发光(CL)照相在北京离子探针中心扫描电镜实验室完成。通过图像对比，分析锆石内部结构，选择生长环带发育且无裂痕的锆石颗粒进行SHRIMP U-Pb定年分析。详细的定年原理及分析流程参考宋彪等(2002)和Compston et al.(1992)。每测试 5个样品点后进行一组标准锆石 TEM 和M257分析，其中锆石TEM做外标进行同位素分馏校正，锆石 M257标定所测锆石的 U、Th和 Pb含量。详细的测试结果列于表 1，数据处理采用澳大利亚国立大学PRAWN程序(Williams， 1998)进行计算。普通铅根据实测204Pb校正，采用206Pb/238U(＞1200 Ma年龄采用207Pb/206Pb年龄值)年龄的加权平均年龄值，其误差为 2σ，表 1中所列单次测量点的误差均为 1σ，所采用的206Pb/238U 平均年龄均具95%置信度。

3.2 锆石Hf同位素分析

锆石 Hf同位素分析在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成。锆石采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICP-MS)测试，仪器运行条件及详细测试流程参考Zhou et al.(2018)。实验过程中采用 He作为剥蚀物质载气，根据锆石大小，剥蚀大小为 20 μm×40 μm，激光剥蚀点靠近U-Pb年龄测定点，测试时使用锆石国际标样GJ1作为参考物质，其176Hf/177Hf测试加权平均值为0.282 471±0.000 006(2σ，n=13)，与文献报道值(Elhlou et al.， 2006)在误差范围内完全一致。εHf(t)计算采用衰变常数λ=1.865x10-11a-1(Scherer et al.，2000)， (176Hf/177Hf)CHUR=0.032， (176Hf/177Hf)CHUR，0=0.282 772(Blichert-Toft et al.， 1997)，亏损地幔模式年龄 (TDM1)计算采用 (176Lu/177Hf)DM=0.038 4，(176Hf/177Hf)DM=0.283 25，二阶段 Hf模式年龄(TDM2)计算时，平均地壳的176Lu/177Hf比值为0.015(Griffin et al.， 2002)。

4 分析结果

4.1 锆石SHRIMP U-Pb定年

图2 黑云母二长花岗岩(TW3053-1)显微照片(a-单偏光； b-正交偏光)Fig. 2 The microphotographs of the biotite adamellite (TW3053-1)(a-enlarging 50 times under plainlight； b-enlarging 50 times undercrossed nicols)

图3 内蒙古东部正蓝旗钱家营子黑云母二长花岗岩锆石CL图像Fig. 3 CL images of zircons form the Qianjiayingzi biotite adamellite in Zhenglan Banner, eastern Inner Mongolia

用于锆石SHRIMP U-Pb定年的黑云母二长花岗岩样品(TW3053-1)采自内蒙古东部正蓝旗钱家营子，样品锆石多为浅灰色，少数呈深灰色，颗粒以长柱状为主，少量短柱状或等粒状。锆石粒径120～300 µm，长宽比 2：1～4：1。锆石呈长柱状晶形，内部可见结构清晰的生长震荡环带(图 3)，显示为典型的岩浆锆石。岩浆锆石通常情况下含有较高的Th和U含量，其Th/U值一般大于0.4(Hoskin and Schaltegger， 2003)，样品 15 颗锆石 Th 含量为(108～335)×10-6，平均为 156×10-6， U 含量为(117～391)×10-6，平均为 181×10-6， Th/U 值为0.79～1.08，平均为 0.89(表 1)。15 颗锆石分析点获得的206Pb/238U年龄集中在 241.5～256.9 Ma之间，所有数据点都集中分布于一致曲线上或其附近(图4)。它们的206P b/238U 加权平均年龄为(247.2±4.7) Ma(n=15， MSWD=1.2)，代表了钱家营子黑云母二长花岗岩的结晶年龄。

图4 内蒙古正蓝旗钱家营子黑云母二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄谐和图Fig. 4 Zircon SHRIMP U-Pb concordia diagram of the Qianjiayingzi biotite adamellite in Zhenglan-Banner,Inner Mongolia

表1 内蒙古正蓝旗钱家营子黑云母二长花岗岩(样品TW3053-1)锆石SHRIMP U-Pb数据Table 1 Zircon SHRIMP U-Pb data of the Qianjiayingzi biotite adamellite (sample TW3053-1) in Zhenglan-Banner,Inner Mongolia

4.2 锆石Hf同位素

本研究对已定年的锆石颗粒，进行了 Hf同位素测试，详细分析结果见表 2。锆石的176Lu/177Hf值在 0.000 37～0.000 54之间，所有比值均小于0.002，显示锆石形成后具有较低的放射性成因Hf的累积，所测176Lu/177Hf值可代表岩石形成时体系的Hf同位素组成(吴福元等， 2007)。15个测试点的176Hf/177Hf值范围为0.282 30～0.282 37，根据相同锆石获得的原位年龄校正计算，获得锆石εHf(t)值均为负值，为-8.69 ～ -11.4。fLu-Hf的值为-0.99 ～ -0.98，明显小于镁铁质地壳的fLu-Hf(-0.34， Amelin et al.， 1999)和硅铝质地壳fLu-Hf(-0.72， Vervoort et al.， 1996)，由于锆石的fLu-Hf值显著小于大陆地壳fLu-Hf(-0.55， Griffin et al.， 2002)，因此二阶段模式年龄能更真实地反映其物源区物质从亏损地幔抽取的时间，所获对应的二阶段模式年龄为1600∼1743 Ma。

5 讨论

5.1 岩体时代

对于钱家营子花岗质岩体的形成时代鲜有研究，仅在1：5万正蓝旗幅区调报告中报道(应用K-Ar和锆石Pb-Pb等时线方法获得钱家营子岩体年龄为213.6 Ma和230 Ma属于晚三叠世和中三叠世；中国地质科学院562地质队， 2001)。野外地质调查发现钱家营子岩体侵入新太古代变质岩和早二叠世三面井组地层，被早白垩世张家口组火山岩不整合覆盖，限定了钱家营子岩体的侵位时间应在早二叠世—早白垩世之间。本次获得的岩体锆石 CL图像显示锆石呈长柱状，生长环带发育， Th/U 值为0.79～1.08，为岩浆结晶作用的产物，所测定的 U-Pb年龄可以代表岩体的形成时代。样品(TW3503-1)的SHRIMP 锆石 U-Pb 测年结果为(247.2±4.7) Ma，表明钱家营子岩体的形成时代为早三叠世，这也与野外的接触关系一致。

基于古亚洲洋闭合及其兴蒙造山带的构造演化，一直以来，大部分学者认为在华北陆块北缘发育强烈的晚二叠世—早三叠世岩浆活动(张拴宏等， 2010；曹花花， 2013；陈井胜， 2018)。依据兴蒙造山带东南部古生代—中生代岩体年龄数据进行统计(图 6)，认为兴蒙造山带东南部发育泥盆纪少量的侵入体，自石炭纪开始，岩浆活动便呈上升演化趋势，尤其是晚二叠世—早三叠世(220～259 Ma)达到了顶峰(表 3)，暗示该区强烈的花岗质岩浆活动(毛德宝等，2003；孙德有等， 2004； Zhang et al.， 2009；邵济安等，2012；曹花花， 2013；刘珏等， 2015；陈井胜， 2018；廖祥东， 2019)。并且华北陆块北缘晚二叠世—早三叠世不仅出露酸性岩浆岩，还存在少量后造山(碰撞)作用相关的“双峰式火山岩”基性岩浆活动(冯光英等， 2010； Liu et al.， 2010；曹花花， 2013；陈井胜， 2018)，暗示该区晚二叠世—三叠纪岩浆事件的存在。

5.2 岩浆来源

钱家营子黑云母二长花岗岩具有富硅、略富铝等特征， K2O+Na2O 值为 7.24%， K2O/Na2O＞1，铁、镁含量较低，属于高钾钙碱性系列岩石。微量、稀土元素特征显示富集大离子亲石元素、亏损高场强元素及重稀土元素。样品 Rb/Sr值为 0.134， Th/La值为 0.311， Th/Nb值为 1.57，均远高于地幔平均值(Rb/Sr=0.034， Th/La=0.125， Taylor， 1985； Weaver et al.， 1991)，以上样品主量、微量和稀土元素特征也显示了钱家营子黑云母二长花岗岩具有壳源成因。同时样品的 Sr(781×10-6)和 Yb(13.8×10-6)含量符合埃达克型岩石特征(Sr＞300×10-6， Yb＜2.5×10-6，残留相为石榴石，张旗等， 2010)，表明该期花岗质岩石形成于加厚下地壳的部分熔融。

表2 内蒙古正蓝旗钱家营子黑云母二长花岗岩(样品TW3053-1)锆石Lu-Hf同位素数据Table 2 Zircon Lu-Hf data of the Qianjiayingzi biotite adamellite (sample TW3053-1) in Zhenglan-Banner, Inner Mongolia

表3 西拉木伦缝合带周边晚二叠世—三叠纪侵入岩同位素年龄统计Table 3 Geochronologic data of late Permian-Triassic intrusive rocks around Xar Moron suture

由于锆石 Hf同位素具有很高的封闭温度(＞750℃)，而且形成后几乎没有明显的放射性成因Hf的累积，因此常作为约束岩浆物质来源、探讨母岩浆形成与演化的有效示踪计(Griffin et al.， 2002)。前人研究表明，以西拉木伦河为界，华北陆块与兴蒙造山带显生宙时期的岩浆岩显示了截然不同的Hf同位素特征，兴蒙造山带的岩浆岩多具有正的εHf(t)值以及年轻的模式年龄，显示亏损地幔或新生地壳来源特征；而华北陆块北缘显生宙岩浆岩多具负的εHf(t)值以及古老的模式年龄，显示富集岩石圈地幔或古老地壳物质熔融的特征(Yang et al.， 2006)。内蒙古正蓝旗钱家营子黑云母二长花岗岩岩体锆石176Hf/177Hf值为 0.282 298～0.282 371，对应的εHf(t)值范围变化在-8.69 ～ -11.4之间，在εHf(t)-t和176Hf/177Hf-t图解上(图 5)，数据点均集中落在球粒陨石演化线之下，华北板块古元古代基底演化线附近，样品锆石显示古老的Hf二阶段模式年龄，主要介于1.60～1.74 Ga之间(表2)。根据已有的华北陆块北缘侵入岩锆石 Hf同位素资料显示，内蒙古赤峰南部四十家子正长花岗岩、四十家子花岗岩、似斑状花岗岩(廖祥东， 2019)，赤峰楼子店扎兰营子片麻状花岗岩(王彦斌等， 2010)，赤城白花沟晚二叠纪石英闪长岩(王芳等， 2009)等岩体具有相似的负的εHf(t)值和古老的二阶段模式年龄(图 5)，表明钱家营子黑云母二长花岗岩与华北陆块北缘广泛发育的晚二叠世—早三叠世侵入岩具有类似的源区，即古元古代古老下地壳的部分熔融。综上所述，本研究认为钱家营子黑云母二长花岗岩的岩浆起源于古元古代华北板块加厚下地壳的部分熔融。

图5 钱家营子黑云母二长花岗岩锆石Hf同位素组成特征Fig. 5 Hf isotopic composition of zircon from biotite monzonite granite in Qianjiayingzi

5.3 构造环境

内蒙古正蓝旗钱家营子岩体位于华北板块与西伯利亚板块之间，受古生代古亚洲洋构造域及中生代蒙古鄂霍茨克洋俯冲-碰撞造山等多种构造作用的制约。古亚洲洋演化过程中，其闭合期的时限一直是中亚造山带研究的热点问题，然而，不同学者基于不同的研究对象对古亚洲洋最终关闭的时限一直存有争议。前人基于区域内晚泥盆世地层出现类似磨拉石沉积建造及其与下伏地质体间存在不整合接触关系，认为古亚洲洋于晚志留世—泥盆纪闭合(石玉若等， 2004；徐备等， 2014， 2018； Xu et al.，2015)，同时该区出现与弧-陆碰撞有关的志留纪钾长花岗岩(424～423 Ma)，佐证了这一观点。而Chen et al.(2000)对英云闪长岩开展定年研究，获得310 Ma成岩年龄，推测板块碰撞缝合可能发生在石炭纪(郭胜哲， 1986；邵济安， 1991)。另外，部分学者根据区域内广泛发育的与板块碰撞相关的富钾花岗岩(～230 Ma， Chen et al.， 2000；石玉若等， 2004；李锦轶等， 2007)以及具有岛弧地球化学特征的中—晚二叠世侵入岩(王荃等， 1991；陶继雄等， 2003； Li，2006； Li et al.， 2017)和火山岩(聂凤军等， 2009)等，认为板块在二叠纪发生碰撞拼合。综上所述，研究区内晚古生代—早中生代存在具有岛弧性质的中—晚二叠世侵入岩，以及中生代具有碰撞性质的侵入岩，表明兴蒙造山带南缘此时的构造背景处于俯冲向碰撞-后碰撞转变的构造背景。

上述提到晚二叠世—中生代兴蒙造山带南缘存在俯冲向碰撞-后碰撞转变的构造背景，那么构造转换的机制又是什么？造山带内的岩浆作用研究作为研究构造演化的重要支撑，可对其构造演化提供可靠依据。华北陆块北缘晚二叠世—早三叠世岩浆活动广泛发育，其间分布的花岗质岩石和基性岩构成了典型的双峰式岩石组合。华北陆块北缘晚二叠世—早三叠世出现的双峰式火山岩酸性端元主要以花岗质岩石为主，主要为高钾钙碱性I型花岗岩，同时少量含有A型花岗岩(毛德宝等， 2003；孙德有等， 2004； Wu et al.， 2011；邵济安等， 2012；曹花花，2013；刘钰等， 2015；陈井胜， 2018；廖祥东， 2019)，基性端元为辉绿-辉长岩和碱性辉长岩(冯光英等，2010； Liu et al.， 2010)，显示为造山后伸展环境的岩石组合特征(Hildreth et al.， 1991； Turner et al.， 1992；Frost et al.， 1999)。本文研究的内蒙古东南部早三叠世正蓝旗钱家营子黑云母二长花岗岩属于富硅碱，高钾钙碱性系列岩石，表现若中等负Eu异常，富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素和轻稀土元素，亏损Nb和Ti等高场强元素，高 Ba、Sr丰度和低Rb/Sr比值，以及高Zr、Ce、Y、Yb等元素地球化学特征，指示钱家营子岩体具有后碰撞花岗岩的地球化学属性，为双峰式火山岩的酸性端元。因此，内蒙古东南部钱家营子黑云母二长花岗岩的年代学、Hf同位素、地球化学特征共同指示其形成于兴蒙造山带和华北板块后造山(碰撞)的伸展背景下。

图6 华北陆块北缘古生代—中生代岩浆活动年龄直方图Fig. 6 Age histogram of Paleozoic-Mesozoic magmatism on the northern margin of north China block

结合区域古生代—早中生代岩浆活动资料(图6)，早—中二叠世，华北陆块北缘分布一条碱质-过碱质侵入体(276～259 Ma)，表明在早二叠世时期古亚洲洋南下俯冲已经结束，中二叠世开始转入后碰撞的环境，该条碱性侵入岩带位于华北陆块北缘中西段集宁地区(施光海等， 2004； Li， 2006； Zhang et al.， 2009；王挽琼， 2014；蒋孝君； 2014)，然而在华北陆块北缘最东段中二叠世仍处于俯冲的构造背景(曹花花， 2013)，这也符合前人认为的古亚洲自西向东以剪刀式逐渐闭合的观点(许文良等， 2019)，该研究区位于华北陆块北缘中-东段过渡位置，那么本区中—晚二叠世—三叠纪又是处于何种环境？本文报道的内蒙古钱家营子黑云母二长花岗岩，形成时代为早三叠世，属于富硅碱，高钾钙碱性系列岩石，具有后碰撞花岗岩的地球化学属性，表明此时研究区处于兴蒙造山带和华北板块后造山(碰撞)的伸展环境，此时古亚洲洋已经闭合(247.2 Ma)，在中—晚二叠世该区应处于兴蒙造山带与华北陆块碰撞造山期，这一观点也可以与区域上地球物理资料互相印证，内蒙古赤峰市广兴源于家沟组地层确认形成于中二叠世，所含化石全部为华夏植物群分子，但在晚二叠世期间，中国北方普遍存在安加拉植物群与华夏植物群的混生现象，表明晚二叠世期间古亚洲洋丧失了阻隔两大植物群沟通的能力(翟大兴等，2015；孙跃武等， 2016)。内蒙古东南部地区中二叠统哲斯组发现的放射虫化石证明其形成于深海盆地(尚庆华， 2004)，而二叠统林西组古生物、沉积建造等多方面的证据表明，晚二叠世该区的沉积环境为陆相河湖沉积(李树才等， 2019)，该沉积环境的变化表明该区发生了区域性构造抬升，此次抬升很可能由碰撞造山引起。综上所述，内蒙古正蓝旗钱家营子黑云母二长花岗岩形成于兴蒙造山带和华北板块后造山(碰撞)的伸展环境下。