吉林大学学报(地球科学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (3): 984-1000.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20210424

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内蒙古架子山地区晚石炭世二长花岗岩成因及其地质意义

王振亮1,2，赵克强1,2，杨剑洲1,2，邓友茂1,2，付燕刚1,2，段壮1,2，林鲁军1,2，左光明3   

  1. 1.国家现代地质勘查工程技术研究中心，河北廊坊065000
    2.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊065000
    3.内蒙古矿业开发有限责任公司，呼和浩特010020
  • 收稿日期:2021-12-22 出版日期:2023-05-26 发布日期:2023-05-26
  • 通讯作者: 赵克强（1986—），男，高级工程师，博士，主要从事斑岩-浅成低温热液成矿作用方面的研究，E-mail：zkeqiang@mail.cgs.gov.cn
  • 作者简介:王振亮（1985—），男，高级工程师，主要从事矿产普查与勘探方面的研究，E-mail:wzl_217@163.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目（2018YFE0208300）；中国地质科学院基本科研业务费项目（AS2017J04）

Petrogenesis and Geological Significance of Late Carboniferous Monzogranite in Jiazishan Area, Inner Mongolia, China

Wang Zhenliang1,2, Zhao Keqiang1,2, Yang Jianzhou1,2, Deng Youmao1,2, Fu Yangang1,2, Duan Zhuang1,2, Lin Lujun1,2, Zuo Guangming3   

  1. 1. National Center for Geological Exploration Technology,Langfang 065000, Hebei, China
    2. Institute of Geophysical and Geochemical Exploration，Chinese Academy of Geological Sciences，Langfang 065000, Hebei, China
    3. Inner Mongolia Mining Exploitation Co., Ltd., Hohhot 010020, China
  • Received:2021-12-22 Online:2023-05-26 Published:2023-05-26
  • Supported by:
    Supported by the National Key R&D Program of China (2018YFE0208300) and the National Nonprofit Institute Research Grant of Chinese Academy of Geological Sciences (AS2017J04)

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摘要： 内蒙古架子山地区二长花岗岩位于大兴安岭中段，为了确定其侵位时代，探讨大地构造环境，本文对该区二长花岗岩进行了系统的年代学和岩石地球化学研究。研究结果表明：二长花岗岩锆石U-Pb年龄为（302.9±1.2）Ma，为晚石炭世岩浆作用的产物；二长花岗岩具有高硅（w（SiO2）=74.73%～76.60%）、富碱（w（Na2O+K2O）=6.20%～7.03%）、高铝饱和指数（A/CNK=1.43～1.58）的特征，属于高钾钙碱性系列岩石；Rb、K、Th、U富集，Ba、Sr、Ti、Nb、P呈明显V字型亏损，稀土元素配分曲线呈右倾的轻稀土元素富集型，具有负Eu异常（δEu=0.46～0.67）、高分异指数（ID= 88.89～91.55）和低固结指数（IS=1.68～4.78）的特征，表明岩石经历了高分异演化作用，为高分异I型花岗岩，具有向A型花岗岩演化的趋势；176Hf/177Hf值为 0.282 850～0.282 951，εHf（t）值为 9.2～12.5，二阶段模式年龄（TDM2）变化范围为910～603 Ma，表明二长花岗岩岩浆可能是新元古代新生地壳部分熔融的产物。内蒙古架子山地区二长花岗岩形成于后造山阶段，其形成可能与古亚洲洋闭合后构造环境从挤压转换成碰撞后伸展有关。

关键词: 锆石U-Pb测年, 地球化学, 晚石炭世, 后造山环境, 古亚洲洋, 兴蒙造山带, 内蒙古架子山地区

Abstract: The monzogranite in the Jiazishan of Inner Mongolia is located in the middle part of the Daxing’anling Mountains. To determine its intrusive age and tectonic environment, the geochronology and petrogeochemistry of the monzogranite have been systematically studied. The results show that the zircon U-Pb age of the monzogranite is (302.9±1.2) Ma, which is the product of Late Carboniferous magmatism. The monzogranite is characterized by high silica (w (SiO2)=74.73%-76.60%), rich alkali (w (Na2O+K2O)=6.20%-7.03%) and high aluminum saturation index (A/CNK=1.43-1.58), belonging to the high-K calc-alkaline series. Rb, K, Th and U are enriched, while Ba, Sr, Ti, Nb and P are obviously V-shaped depleted. The REE pattern shows a right-leaning enrichment type of LREE, with negative Eu anomaly (δEu=0.46- 0.67). The high differentiation index (ID) (88.89-91.55) and low solidification index (IS) (1.68-4.78) indicate that the monzogranite has undergone the evolution of high differentiation and is a type highly differentiation I-type granite with a tendency to evolve to A-type granite. The 176Hf/177Hf value is 0.282 850-0.282 951, the εHf (t) value is 9.2-12.5, and the two-stage mode age (TDM2) is 910-603 Ma, suggesting that the monzogranite may be the product of partial melting of juvenile crust in Neoproterozoic. The monzogranite in the Jiazishan area of Inner Mongolia was formed in the post-orogenic stage, and its formation may be related to the transformation of the tectonic setting from extrusion to post-collisional extension after the closure of the Paleo-Asian Ocean.

Key words: zircon U-Pb dating, geochemistry, Late Carboniferous, post-orogenic tectonic setting, Paleo-Asian Ocean, Xing-Meng orogenic belt, Jiazishan area, Inner Mongolia

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