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吉尔嘎郞图—乌兰陶勒盖地区侵入岩岩石地球化学特征及形成机制探讨

2023-11-01宋丙剑梁国庆张艳军鲁艳明

关键词:石炭世分异细粒

宋丙剑,梁国庆,张艳军,鲁艳明

(1.中国消防救援学院,北京102202;2.河北省区域地质研究院,河北 廊坊 065000;3.中国冶金地质总局第三地质勘查院,山西 太原 065000)

1 区域地质背景

研究区地处内蒙古中段北部,二连—贺根山蛇绿岩带(西伯利亚板块与华北板块最终碰撞对接带)北侧[1],区内经历了古生代—新生代漫长的地史演化,地质背景复杂(图1),为区域成矿提供了有利的地质条件。

注:1-第四系;2-更新统阿巴嘎组;3-上白垩统;4-下白垩统大磨拐河组;5-下白垩统梅勒图组;6-中侏罗统万宝组;7-下侏罗统红旗组;8-上石炭-下二叠统宝力高庙组二段;9-上石炭-下二叠统宝力高庙组一段;10-上泥盆统安格尔乌拉组;11-下-中泥盆统泥鳅河组;12-上志留统卧都河组;13-早二叠世碱长花岗岩;14-早二叠世正长斑岩;15-早二叠世花岗斑岩;16-早二叠世二长花岗岩;17-晚石炭世二长花岗岩;18-晚石炭世钾长花岗岩;19-晚石炭世石英二长岩;20-泥盆纪花岗闪长岩;21-泥盆纪石英二长岩;22-泥盆纪石英闪长岩;23-逆断层;24-正断层;25-推测断层;26-向斜构造;27-背斜构造;28-褶皱构造编号;29-断层编号。

研究区地层出露比较广泛。古生界上志留统卧都河组(S3w)泥质粉砂岩、长石石英砂岩夹生物碎屑灰岩,中下泥盆统泥鳅河组(D1-2n)长石砂岩、硬砂岩、粉砂质泥岩,粉砂岩夹蚀变安山岩、结晶灰岩及生物碎屑灰岩;上泥盆统安格尔音乌拉组(D3a)长石砂岩、长石硬砂岩、长石石英砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩,局部夹少量板岩;上石炭统下二叠统宝力高庙组一段(C2P1bl1)长石岩屑砂岩、含粉砂凝灰质硅质岩、流纹质沉凝灰岩夹灰岩透镜体[2];宝力高庙组二段(C2P1bl2)灰、灰紫色流纹质含角砾凝灰岩、熔结凝灰岩、流纹岩、灰-灰褐色粗安岩、安山质、粗安质角砾凝灰岩、凝灰质砂岩等。中生界下侏罗统红旗组(J1h)上部以泥岩为主夹砂岩、碳质页岩及煤层,中下部以砂岩为主夹泥岩,碳质页岩、煤层及砾岩、砂砾岩薄层;侏罗统万宝组(J2wb)上部以中细粒砂岩为主,下部以砂砾岩、长石砂岩、砾岩为主,底部为巨砾花岗质底砾岩;下白垩统梅勒图组(K1ml)主要由玄武岩、安山玄武岩、玄武安山岩、安山岩组成,下白垩统大磨拐河组(K1d)以砾岩、砂砾岩、砂岩、细砂岩为主[3];上白垩统二连组(K2e)由杂色长石岩屑砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、页岩、泥晶灰岩等组成。新生界主要有上新统宝格达乌拉组(N2b)砖红色(棕红色)砂质泥岩,第四系更新统冰洪积物(Qpgl+pl)、阿巴嘎组玄武岩(Qpa)、洪积物(Qppl),全新统(Qh)冲洪积物、冲积物、湖积物、坡洪积物、及风积物[4]。

区内的褶皱构造较发育,共查明规模大小不等、保存程度不同的褶皱构造14个,分别形成于华力西期及燕山期,华力西期褶皱多集中发育在古生代泥盆纪地层中,褶皱轴向总体呈NE-NNE向,属线型紧密褶皱,但连续性及保存程度较差。燕山期褶皱发育在早、中侏罗世红旗组、万宝组地层中,褶皱轴向呈NE-NNE向,褶皱都比较平缓开阔,延伸较远,构成研究区褶皱构造之主体[2]。区内代表性褶皱构造有萨拉布拉格复式褶皱、希勒合花向斜、准他黑牙背斜、乌兰陶勒盖向斜、本布根南向斜、本布根南背斜、夫特林道更辉特背斜、尔博勒金背斜、准棚沃门黑腊向斜、巴彦布拉格向斜。研究区断裂发育,具一定规模的断层38条,是区内构造的主要表现形式,依断裂发育方向可分为北东向-北北东向、北西向、近南北向3组,主要形成于华力西期、燕山期。其中以北东向-北北东向及北西向断裂较为发育,北东向形成时间较早,其次为南北向,最晚为北西向。区内发育断裂构造以北东向断裂、北北东向为主,主要断裂共25条,代表性的断裂有乌兰德勒-乌和尔楚鲁逆断层(F2)、巴润朱里料毛德逆断层(F32)、扎腊阿套布格东逆断层(F21)。北西向断裂11条,主要为张扭性,规模大小不等,其主要特征是基本垂直切割北东向压性、压扭性断层,并使之发生相对位移[3],代表性断裂有阿塔尔乌苏左行平移断层(F18)、萨拉布拉格南正断层(F7)。区内近南北向断裂多规模较小,主要断裂有乌德华-乌布尔贝特敖包断层(F3)、夫特林道更辉特左行平移断层(F35)。

2 岩体地质特征

研究区侵入岩较为发育,集中分布于研究区东北部、西北部及中西部,出露面积为512.72 km2,约占研究区总面积的30.2%,总体呈北东向展布。依据同位素年龄、岩石类型、接触关系共划分为3个岩浆侵入阶段、14个侵入岩地质单位。总体上形成北东向构造岩浆岩带,岩石类型为酸性岩类,侵入时代分别为晚泥盆世、晚石炭世和早二叠世[2]。其中晚泥盆世侵入岩为研究区出露面积较大、时代最老的侵入岩,一般规模不大,剥蚀较浅,主要分布于研究区西北部,呈北东向带状展布;其次在西南部亦有零星出露。发育有石英闪长岩、石英二长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩4个地质单元。晚石炭世侵入岩主要分布于研究区东北部、中西部、西南部、西北部,广泛分布,面积较大,出露面积277.78 km2,为研究区出露面积最大的侵入岩,发育石英二长岩、中细粒二长花岗岩、中粒二长花岗岩、中粗粒二长花岗、钾长花岗岩5个地质单元。早二叠世侵入岩主要分布于东北部、中部,其次在西北部亦有少量产出,多呈小岩株状产出,出露面积164.18 km2,是研究区出露面积较大侵入岩,发育细粒二长花岗岩、中细粒二长花岗岩、花岗斑岩、石英正长斑岩、细粒碱长花岗岩5个地质单元。

研究区侵入岩多呈岩株、岩瘤、岩枝状产出,平面上多呈椭圆状、不规则状,面积大者近134.26 km2,面积小者不足1 km2。侵入岩岩体侵位均与北东向断层构造密切相关,表现为各侵入体长轴方向北东向,且多数侵入岩边界受北东向断层控制。侵入体多以港湾状侵入于围岩之中,与围岩接触面多不平整,多呈波状、个别呈锯齿状,接触面产状较陡,一般50~70°外倾。侵入体暗色矿物略具微弱定向,方向呈北东向。中酸性侵入岩多呈细粒、中-细粒、中粗粒结构,部分发育斑晶,形成深度应为中深成相。中酸性侵入体边缘可见较多的形状不同、大小不一的闪长岩、白云石大理岩等围岩捕掳体,顶部不同程度含有围岩残留顶盖。岩体边部一般结晶细,有冷凝边,同一侵入体因距围岩、残留体等远近不同,矿物粒度亦有一定的变化。推测剥蚀程度为中-浅剥蚀。侵入体中多发育规模不等的北东向闪长玢岩脉、花岗斑岩脉、石英脉及北西向石英脉、闪长玢岩脉、花岗斑岩脉等,暗示了岩体侵位之后又经历多次构造活动的特征。

3 岩石地球化学特征

3.1 主量元素地球化学特征

晚泥盆世石英闪长岩中SiO2含量64.80%,Al2O3为15.47%,CaO为2.78%,Alk(全碱)为6.64%,Na2O含量大于K2O。与中国石英闪长岩平均化学成分相比(黎彤等,1962,下同),晚泥盆世石英闪长岩SiO2、MnO、MgO、Na2O含量偏高,其余成分含量略低。分异指数DI为73,固结指数SI为15,说明岩石分异程度较高,为岩浆结晶分异中晚期阶段。晚石炭世石英二长岩(C2ηο)中SiO2含量64.44%,Al2O3为15.47%,CaO为2.14%,Alk(全碱)为10.14%,Na2O含量大于K2O;中细粒二长花岗岩中SiO2含量69.42%,Al2O3为15.69%,CaO为0.22%,Alk(全碱)为11.58%,Na2O含量小于K2O;中粒二长花岗岩中SiO2含量72.08%,Al2O3为13.50%,CaO为0.85%,Alk(全碱)为8.41%,Na2O含量小于K2O;中粗粒二长花岗岩(C2zcηγ)中SiO2含量74.00%,Al2O3为13.06%,CaO为0.61%,Alk(全碱)为8.16%,Na2O含量小于K2O;钾长花岗岩中SiO2含量75.74%,Al2O3为12.72%,CaO为0.36%,Alk(全碱)为8.90%,Na2O含量小于K2O。与中国岩石平均化学成分相比,晚石炭世石英二长岩Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O含量偏高,其余成分含量略低,分异指数DI为85,固结指数SI为7;中粒二长花岗岩SiO2、TiO2、K2O含量偏高,其余成分含量略低,分异指数DI为90,固结指数SI为7;中粗粒二长花岗岩SiO2、MnO、MgO、Na2O含量偏高,其余成分含量略低,分异指数DI为93,固结指数SI为3;中细粒二长花岗岩Al2O3、Fe2O3、CaO含量偏高,其余成分含量略低。分异指数DI为96,固结指数SI为1.8;钾长花岗岩SiO2、Fe2O3含量偏高,其余成分含量略低,分异指数DI为96,固结指数SI为1。说明晚石炭世岩石分异程度较高,石英二长岩、中粒二长花岗岩、中粗粒岩浆结晶分异中晚期阶段,中细粒二长花岗岩、钾长花岗岩为岩浆结晶分异晚期阶段。早二叠世细粒二长花岗岩中SiO2含量73.80%,Al2O3为12.85%,CaO为1.63%,Alk(全碱)为7.07%,Na2O含量小于K2O;中细粒二长花岗岩中SiO2含量76.38%~76.52%,Al2O3为12.48%;CaO为0.18%~0.48%,Alk(全碱)为8.46%~8.62%,Na2O含量小于K2O;早二叠世花岗斑岩中SiO2含量74.06%,Al2O3含量13.00%,CaO含量1.11%,Alk(全碱)含量8.45%,Na2O含量小于K2O;碱长花岗岩中SiO2含量74.74%~75.40%,Al2O3含量12.87%~13.14%,CaO含量0.36%~0.40%,Alk(全碱)含量8.92%~9.16%,Na2O含量小于K2O。与中国酸性岩平均化学成相比,早二叠世细粒二长花岗岩SiO2、TiO2、CaO含量偏高,其余成分含量略低,分异指数DI为86,固结指数SI为7.8;中细粒二长花岗岩SiO2、K2O含量偏高,其余成分含量略低,分异指数DI为96,固结指数SI为0.8~1.0;花岗斑岩SiO2、K2O含量偏高,其余成分含量略低,分异指数DI为92,固结指数SI为3;碱长花岗岩SiO2、Na2O、K2O含量偏高,其余成分含量略低,分异指数DI为96,固结指数SI为1。说明早二叠世侵入岩岩石分异程度较高,细粒二长花岗岩、中细粒二长花岗岩、花岗斑岩为岩浆结晶分异中晚期阶段,碱长花岗岩为岩浆结晶分异晚期阶段。

3.2 微量元素地球化学特征

晚泥盆世石英闪长岩微量元素Ba、Cr、Nb、Ni、Sr、Zr、U、V、Th含量相对较低,Sc、Rb、Cs、Hf、Ta含量相对较高。Rb/Sr=0.52,高于维氏中性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.53,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入。岩石成因类型属I—S过渡类型花岗岩。晚石炭世石英二长岩(C2ηο)微量元素Cr、Nb、Ni、Sr、Rb、U、V含量相对较低,Ba、Cs、Sc、Hf、Ta、Th、Zr含量相对较高。Rb/Sr=0.34,高于维氏中性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.21,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入。晚石炭世中细粒二长花岗岩微量元素Ba、Cr、Sc、Sr、Ta、U、V、Th含量相对较低,Ni、Nb、Rb、Cs、Hf、Zr含量相对较高。Rb/Sr=5.50,高于维氏酸性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.25,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入,岩石成因类型属I—S过渡类型花岗岩。晚石炭世中粒二长花岗岩微量元素Ba、Rb、Cr、Nb、Ni、Sr、Zr、U、V、Th、Ta含量相对较低,Sc、Hf、Cs含量相对较高。Rb/Sr=1.35,高于维氏酸性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.31,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入。岩石成因类型属I—S过渡类型花岗岩。晚石炭世中粗粒二长花岗岩微量元素Ba、Cr、Nb、Ni、Sr、Zr、U、V、Ta含量相对较低,Th、Sc、Rb、Hf、Cs含量相对较高。Rb/Sr=2.05,高于维氏酸性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.71,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入。岩石成因类型属I—S过渡类型花岗岩。晚石炭世钾长花岗岩微量元素Ba、Cr、Nb、Ni、Sr、Zr、Ta、V含量相对较低,Sc、Rb、Th、Cs、U、Hf含量相对较高。Rb/Sr=9.28,高于维氏中性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.39,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入。岩石成因类型属I—S过渡类型花岗岩。早二叠世细粒二长花岗岩微量元素Ba、Rb、Cr、Nb、Ni、Sr、Zr、V、Th、Ta含量相对较低,Sc、Hf、U、Cs含量相对较高。Rb/Sr=1.75,高于维氏酸性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.58,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入,岩石成因属I—S过渡型花岗岩。

早二叠世中细粒二长花岗岩微量元素Ba、Sc、Cr、Nb、Ni、Sr、Zr、U、V、Th、Ta含量相对较低,Rb、Hf、Cs含量相对较高。Rb/Sr=12.45~16.63,高于维氏酸性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.28~0.59,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入,岩石成因属I—S过渡型花岗岩。早二叠世花岗斑岩微量元素Ba、Rb、Cr、Nb、Ni、Sr、V、Ta含量相对较低,Zr、U、Sc、Hf、Th、Cs含量相对较高。Rb/Sr=1.49,高于维氏酸性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.26,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入,岩石成因属I—S过渡型花岗岩。早二叠世碱长花岗岩微量元素Ba、Sc、Hf、Cs、Rb、Cr、Ni、Sr、V、Th、Ta含量相对较低,Nb、Zr、U含量相对较高。Rb/Sr=2.13~2.25,高于维氏酸性岩,比上地幔Rb/Sr平均值(0.025)和大陆壳Rb/Sr平均值(0.24)均高。Sr/Ba=0.38~0.40,比大陆下地壳Sr/Ba比值(1.34)低,说明岩浆源于上地幔,在向上运移过程中有壳源物质的混入,岩石成因属I—S过渡型花岗岩。

3.3 稀土元素地球化学特征

晚泥盆世石英闪长岩稀土元素总量∑REE=237.84×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=6.07,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.66,铕呈弱亏损,δCe=0.96,铈略有亏损。这些特征指数与石英闪长岩较为接近。晚石炭世石英二长岩(C2ηο)稀土元素总量∑REE=244.64×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=6.86,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=1.13,铕不亏损,δCe=1.00,铈不亏损。这些特征指数与石英闪长岩较为接近。

晚石炭世中细粒二长花岗岩稀土元素总量∑REE=107.07×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=4.01,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.28,铕强亏损,δCe=1.36,铈不亏损。这些特征指数与花岗岩较为接近。晚石炭世中粒二长花岗岩稀土元素总量∑REE=168.61×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=6.74,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.57,铕弱亏损,δCe=1.07,铈不亏损。这些特征指数与花岗岩较为接近。晚石炭世中粗粒二长花岗岩稀土元素总量∑REE=137.72×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=2.79,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.31,铕强亏损,δCe=1.06,铈不亏损。这些特征指数与花岗岩较为接近。晚石炭世钾长花岗岩稀土元素总量∑REE=161.65×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=2.80,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.16,铕强亏损;δCe=1.24,铈不亏损。这些特征指数与钾长花岗岩较为接近。

早二叠世细粒二长花岗岩稀土元素总量∑REE=194.75×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=4.84,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.32,铕较强亏损,δCe=0.98,铈略亏损。这些特征指数与花岗岩较为接近。早二叠世中细粒二长花岗岩稀土元素总量∑REE=109.41×10-6~134.67×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=1.86~2.26,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.09~0.17,铕强亏损,δCe=0.97~1.01,铈不亏损。这些特征指数与花岗岩较为接近。早二叠世花岗斑岩(P1γπ)稀土元素总量∑REE=232.63×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=9.83,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.66,铕亏损,δCe=0.96,铈不亏损。这些特征指数与花岗岩较为接近。早二叠世碱长花岗岩稀土元素总量∑REE=216.71×10-6~260.69×10-6,总量较高,轻重稀土的比值LREE/HREE=5.17~7.71,表明轻重稀土分异较好,稀土配分曲线右倾。δEu=0.20~0.22,铕强亏损,δCe=0.97~1.03,铈不亏损。这些特征指数与花岗岩较为接近。

4 岩体形成机制探讨

4.1 形成环境

将区内晚泥盆世侵入岩岩石化学分析结果换算成阳离子数投影到R1-R2图解(图2)中,石英闪长岩落入板块碰撞前的和碰撞后的抬升区的界线附近,石英二长岩、花岗闪长岩位于造山晚期区。在Rb-(Yb+Ta)图解中,所有样品均落入火山弧花岗岩区并靠近同碰撞花岗岩区及板内花岗岩区界线附近(图3)。

注:1-地幔分离;2-板块碰撞前的;3-碰撞后的抬升;4-造山晚期的;5-非造山的;6-同碰撞期的;7-造山期后的。

将区内晚石炭世侵入岩岩石化学分析结果换算成阳离子数投影到R1-R2图解(图4)中,石英二长岩落入非造山区、钾长花岗岩落入造山晚期区、其余岩类落入同碰撞期区。在Rb-(Yb+Ta)图解中,除石英二长岩落入火山弧花岗岩区外,其余样品均落入同碰撞花岗岩区(图5)。

注:1-地幔分离;2-板块碰撞前的;3-碰撞后的抬升;4-造山晚期的;5-非造山的;6-同碰撞期的;7-造山期后的。

将区内早二叠世侵入岩岩石化学分析结果换算成阳离子数投影到R1-R2图解(图6)中,花岗斑岩、细粒二长花岗岩同碰撞期区,其余样品落入非造山区。在Rb-(Yb+Ta)图解中,除碱长花岗岩落入板内花岗岩区外,其余样品均落入同碰撞花岗岩区(图7)。

注:1-地幔分离;2-板块碰撞前的;3-碰撞后的抬升;4-造山晚期的;5-非造山的;6-同碰撞期的;7-造山期后的。

4.2 侵位机制

研究区晚泥盆世、晚石炭世、早二叠世侵入岩体邻近于断裂两侧,晚泥盆世侵入岩体长轴方向呈北北东向,晚石炭世长轴方向呈北东向及北东东向,早二叠世长轴方向呈北东向及北东东向,与附近断裂方向一致,形态呈椭圆状或不规则长条状,长轴方向与附近断裂方向一致,边界不规则,许多岩体有大岩枝贯入围岩。岩石呈块状,岩体内部及边部缺乏线状、面状定向组构。围岩中亦未见任何由于岩体侵入而造成的挤压变形现象及强迫趋同现象。这些特征表明研究区岩浆侵入均是断裂强烈运动的结果,侵入岩体具被动就位特点。因此,区内晚泥盆世岩浆活动是在北北东向断裂活动过程中发生的,晚石炭世岩浆活动是在北东向、北东东向断裂活动过程中发生的,早二叠世岩浆活动是在北东向及北东东向断裂活动过程中发生的,它们都是在各自的构造背景下被动上侵形成的。

4.3 时代讨论

据花岗闪长岩中采取的2件同位素年龄(锆石U-Pb)样品测得数据分别为402.6 Ma和361.1 Ma,花岗闪长岩被晚石炭世二长花岗岩侵入,并侵入最新地层为中下泥盆统泥鳅河组[5],其侵入时代应晚于早中泥盆世早于晚石炭世。据石英二长岩、钾长花岗岩中采取同位素年龄样品(锆石U-Pb)获得的年龄值分别为(310±9)Ma、328.0 Ma。钾长花岗岩侵入最新地层为上泥盆统安格尔音乌拉组,并被上石炭-下二叠统宝力高庙组地层不整合覆盖。在中细粒二长花岗岩、碱长花岗岩中采取同位素年龄样品(锆石U-Pb)获得的年龄值为(279.2±1.9)Ma、(295.5±1.2)Ma、(284.8±1.1)Ma。区内中细粒二长花岗岩、花岗斑岩侵入最新地层为上石炭-下二叠统宝力高庙组,并侵入了晚石炭世二长花岗岩、钾长花岗岩。因此,据侵入岩同位素测年数据及与地层关系,将区内西北部产出的石英闪长岩、石英二长岩、花岗闪长岩时代置于晚泥盆世;将区内西北部产出的石英二长岩、中细粒二长花岗岩、中粒二长花岗岩、中粗粒二长花岗、中粗粒钾长花岗岩时代置于晚石炭世;将区内北部、中东部产出的细粒二长花岗岩、中细粒二长花岗岩、花岗斑岩、石英正长斑岩、碱长花岗岩时代置于早二叠世。

5 结 论

研究区晚泥盆世侵入岩划分为石英闪长岩至二长花岗岩等4个地质单位,岩体锆石U-Pb年龄为(402.6±1.1)Ma;研究区晚石炭世侵入岩划分为石英二长岩至钾长花岗岩等5个地质单位,岩体锆石U-Pb年龄为310~328.0 Ma;研究区早二叠世侵入岩划分为细粒二长花岗岩至碱长花岗岩等5个地质单位,岩体锆石U-Pb年龄为279.2~295.5 Ma。三期侵入岩岩石化学成分均为钙碱性系列,岩石成因类型属I—S过渡类型花岗岩,具有被动就位机制的特征。晚泥盆世侵入岩主体形成于挤压性质的火山弧构造环境,晚石炭世侵入岩、早二叠世侵入岩主体均形成于挤压性质的同碰撞构造环境。

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