内蒙古乌拉特中旗德岭山地区石英闪长岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

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李剑波, 王保宏, 杨亮, 等 . 内蒙古乌拉特中旗德岭山地区石英闪长岩的锆石U-Pb年龄及地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(5): 1430-1439 复制到剪切板

Li Jianbo, Wang Baohong, Yang Liang, et al . Zircon U-Pb Dating of the Quartz Diorite from Delingshan Area of Urad Zhongqi in Inner Monglia and Its Geological Significance[J]. Journal of Jilin University(Earth Science Edition), 2016, 46(5): 1430-1439. 复制到剪切板

内蒙古乌拉特中旗德岭山地区石英闪长岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

李剑波¹, 王保宏¹, 杨亮¹, 景耀祖¹, 陈利珍²

1. 内蒙古地质矿产勘查院, 呼和浩特 010010 ;
2. 河北省区域地质矿产调查研究所, 河北廊坊 065000

收稿日期: 2016-04-23

作者简介: 李剑波(1982-),男,工程师,主要从事区域地质调查方面研究,E-mail:66101651@qq.com。

通信作者: 杨亮(1964-),男,高级工程师,主要从事区域地质调查方面研究,E-mail:593642660@qq.com

基金项目: 中国地质调查局区域地质调查项目（1212011120707）

摘要: 内蒙古乌拉特中旗德岭山地区石英闪长岩位于华北克拉通北缘中段晚古生代构造岩浆岩活动带中，对其进行了同位素地质年代学和地球化学研究，探讨了石英闪长岩形成时代和构造背景。利用锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb法测得石英闪长岩的年龄为（278.1±1.6）Ma，表明其形成于早二叠世。其地球化学特征显示：属准铝质高钾钙碱性-钙碱性系列，I型花岗岩类；富集轻稀土（LREE）、大离子亲石元素（K、Rb、Sr），亏损高场强元素（Th、Ta），Eu异常不明显（δEu=0.61~1.46），形成于大陆活动边缘构造环境，是壳幔部分熔融的产物。结合区域上岩浆活动带出露的石英闪长岩地质特征，根据索伦山蛇绿岩带的出露位置和本区石英闪长岩产出的大地构造位置、形成环境及侵位时代，认为德岭山地区石英闪长岩的侵位反映了古亚洲洋俯冲消减于华北板块北缘之下及岩浆混合作用的岩浆事件。

关键词: 锆石U-Pb年龄石英闪长岩地球化学德岭山乌拉特中旗

Zircon U-Pb Dating of the Quartz Diorite from Delingshan Area of Urad Zhongqi in Inner Monglia and Its Geological Significance

Li Jianbo¹, Wang Baohong¹, Yang Liang¹, Jing Yaozu¹, Chen Lizhen²

1. Geological and Mineral Survey Institute of Inner Mongolia, Hohhot 010010, China ;
2. Regional Geology and Mineral Resources Survey Institute of Hebei Province, langfang 065000, Hebei, China

Supported by Supported by Geological Survey Project of China Geological Survey(1212011120707)

Abstract: The quartz diorite in Delingshan, Urad, Inner Mongolia is tectonically located in the central-northern margin of the North China craton and geochronology and petro-geochemistry of quartz diorite are investigated, and it's forming age and tectonic background are discussed. The age of the quartz diorite dated by LA-MC-ICP-MS U-Pb of zircons is(278.1±1.6)Ma,indicating that it was formed in the Early Permian. Petro-geochemical characteristics show that the quartz diorites are I-type granites, belonging to high-K cale-alkaline series, enriched in large ionic lithophile elements (LIL) of Rb, Sr and K, and depleted in High field strength elements(HFS) of Th,Ta with weakly negative Eu anomalies (δEu=0.61-1.46). This kind of intrusions were formed in an active continental margins, derived from the melt mixing of crust and lithospheric mantle. Combined with geological feature of regional magmatic belt, tectonic settings, forming conditions and emplacement times of the quartz diorite, it is suggested that the quartz diorite of Delingshan intrusion was a result of the subduction of the Paleo-Asian Ocean beneath the northern margin of the North China craton.

Key words: LA-MC-ICP-MS U-Pb zircons age quartz diorite geochemistry Delingshan Urad Zhongqi in Inner Monglia

0 引言

内蒙古乌拉特中旗德岭山地区位于内蒙古自治区巴彦淖尔盟北部,构造位置上处于华北克拉通北缘中段,北部紧邻中蒙边界的索伦山蛇绿岩带。在大地构造分区上属于狼山—白云鄂博台缘坳陷^[1]。狼山—白云鄂博台缘坳陷东紧邻阴山,北为兴蒙造山带,该构造带是中亚造山带的东延部分,位于华北板块和西伯利亚板块之间。造山带演化过程中的岩浆侵入活动,不仅为造山带的演化提供了时间制约,而且通过对侵入岩的地球化学研究有助于获取深部岩浆的演化信息。该区广泛发育的侵入岩本身就是两大板块对接事件很有意义的研究对象。

研究区发育大量的近东西向石英闪长岩和二长花岗岩，属于晚古生代构造岩浆岩带，距离北部索伦山蛇绿岩带约100 km。尽管对于华北板块和西伯利亚板块南缘碰撞的缝合位置和闭合时间还存有很大争议^[2-9]，但是索伦山蛇绿岩带作为华北板块和西伯利亚板块的最终缝合位置已得到地质学家们的认可^{[6, 8, 10]}。本文通过对研究区出露的石英闪长岩侵入时代的厘定和较为深入的地球化学特征研究，结合区域构造岩浆活动带上石英闪长岩地质资料，分析石英闪长岩的成因和构造环境，旨在对古亚洲洋俯冲事件的时间提供一定依据。

1 地质概况及岩体特征

研究区位于乌拉特中旗德岭山地区，石英闪长岩岩体分布于陶木格—哈勒干楚鲁、大柳壕—西楚鲁图—东道呼都格一带，为两条近平行东西向带展布(图 1)。岩体侵入东五分子组、柳树沟组、书记沟组、阿古鲁沟组及新太古代侵入体中，被晚三叠世岩体侵入，地表呈带状或岩珠状出露，出露面积约417 km²。基岩露头一般，在地表多形成低矮山丘。侵入体岩性比较单一，为石英闪长岩，局部过渡为英云闪长岩。在岩体中含有较多石英岩、硅质灰岩、大理岩等地层捕掳体。

图a据文献^[1]修改；图b据① 修改。图 1 研究区地质简图 Figure 1 Sketch geologic map of research area

图选项

①杨亮，马钢，高勇，等. 1:25万五原县幅区域地质调查报告. 呼和浩特: 内蒙古自治区地质调查院，2014.

石英闪长岩呈灰绿色、灰黑色、灰色、灰白色，半自形中细粒结构，块状构造、片麻状构造。矿物成分主要由斜长石(55%～70%)、石英(10%～15%)、角闪石(15%～35%)、黑云母(＜5%)组成，矿物粒径以1～4 mm为主。石英闪长岩总体以块状构造为主，局部(陶木格—查干呼都格一带)具片麻状构造，岩石破碎强烈，具绿泥石化、绿帘石化，岩体中可见地层捕掳体(图 2a)。个别岩体中石英体积分数较高的为英云闪长岩。镜下特征：斜长石呈半自形板状，杂乱分布，粒度0.2～2.0 mm，部分2.0～2.3 mm，有的具绢云母化、黝帘石化，局部斜长石内见环带结构，聚片双晶常见，斜长石牌号An=36，属于中长石。石英他形粒状，填隙状分布斜长石粒间，粒度0.1～2.0 mm，粒内具波状、带状消光。钾长石为微斜条纹长石，他形粒状，填隙状分布，粒度0.2～2.0 mm，具波状消光，有的粒内见斜长石包体。黑云母叶片状，杂乱分布，局部被绿泥石沿其边缘或解理交代。角闪石他形柱粒状，杂乱分布，多色性明显(图 2b)。

Qtz.石英；Pl.斜长石；Kfs.钾长石；Am.角闪石；Bt.黑云母。图 2 中细粒石英闪长岩中的暗色包体与镜下显微照片 Figure 2 Xenoliths and microphotographs of medium-fine quartz diorite

图选项

2 样品分析与测试

在石英闪长岩岩体的不同部位共采集3件岩石样品进行岩石地球化学分析。主量元素、微量元素和稀土元素的测定均由内蒙古自治区矿产实验研究所完成。主量元素用全谱直读等离子体发射光谱仪(IRIS Intrepid Ⅱ/ DG-02)测定(DZG93-01，DZG20.01-1991) ,相对标准偏差为2%～5%。微量元素和稀土元素采用电感耦合等离子体质谱仪(Xseries2 ) 测定( DD2005-01) ,相对标准偏差小于10%。

石英闪长岩同位素年龄样采样位置见图 1(经度108°56′27″，纬度41°15′36″)，位于乌拉特中旗东德岭山14 km处。锆石的挑选由河北省廊坊区域地质调查研究所完成。质量约为5 kg 的样品经机械破碎后,用浮选、电磁选分选其中的锆石,然后在双目镜下挑选出晶形和透明度较好的锆石颗粒用于年龄测定。锆石样品靶的制作和锆石阴极发光图像在北京离子探针中心进行。锆石U-Pb 同位素分析在天津地调中心实验测试室激光烧蚀多接收器等离子体质谱仪(LA-MC-ICP-MS)上完成。利用193 nmFX激光器对锆石进行剥蚀，激光斑束直径为50 μm,频率为10 Hz，采用He作为激光剥蚀物质的载气，送入Neptune(MC-ICPMS)，利用动态变焦扩大色散使质量数相差很大的U-Pb同位素可以同时接受，进行U-Pb同位素测定。锆石标样采用GJ-1标准锆石，数据处理和加权平均年龄计算及谐和图的绘制见参考文献^[11-12]，采用²⁰⁸Pb对普通铅进行校正，利用NIST612玻璃标样计算锆石样品的Pb、U含量。具体测试方法、详细分析步骤见文献^[13]。

3 结果与讨论 3.1 年代学

用于测年的锆石颗粒大多为无色或浅色，个别为浅黄褐色，半透明，晶体内见暗色不透明包裹体，部分锆石边部见磨圆现象。锆石晶体大小一般为100～150 μm，长宽比为1 :1.2～1:1.5。多数锆石自形程度较好，呈长柱状、短柱状或板状，表面较光滑；个别锆石颗粒自形程度较差,表面粗糙,见较多小凹坑或裂纹。锆石阴极发光图 (图 3) 中，锆石颗粒晶体内部结构清晰，均发育有典型振荡生长环带，为典型的岩浆成因锆石。通过透射光、反射光和阴极发光图像研究，选择了25 颗锆石进行LA-MC-ICP-MS定年分析，分析结果见表 1。

图 3 石英闪长岩锆石的阴极发光(CL)图像 Figure 3 Cathode light images of zircons from quartz diorite

图选项

表 1 德岭山地区石英闪长岩中锆石U-Pb同位素 LA-MC-ICP-MS定年结果 Table 1 Zircon U-Pb isotopic dating with LA-MC-ICP-MS for quartz diorite from Delingshan area

测样号	w_B/10^-6		同位素比值					表面年龄/Ma
测样号	Pb	U	²⁰⁶Pb/²³⁸Pb	²⁰⁷Pb/²³⁵U	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	²⁰⁸Pb/²³²Th	²³²Th/²³⁸U	²⁰⁶Pb/²³⁸U	²⁰⁷Pb/²³⁵U	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb
1	29	639	0.044 8±0.69	0.326 6±1.44	0.052 9±1.36	0.015 6±0.58	0.323 5±0.18	282	287	324
2	13	278	0.044 7±0.71	0.326 4±2.83	0.053 0±2.77	0.015 0±0.68	0.461 7±0.45	282	287	329
3	15	316	0.044 5±0.71	0.326 0±2.75	0.053 1±2.71	0.015 6±0.74	0.430 3±0.11	281	287	334
4	16	366	0.043 3±0.74	0.326 5±1.96	0.054 7±1.94	0.016 0±0.62	0.379 1±0.79	273	287	398
5	47	1 083	0.043 9±0.67	0.321 4±0.91	0.053 1±0.86	0.015 7±0.30	0.250 1±0.15	277	283	334
6	16	350	0.044 5±0.72	0.322 0±2.28	0.052 5±2.24	0.015 5±0.67	0.365 9±0.14	280	283	308
7	36	784	0.044 3±0.68	0.321 3±1.18	0.052 6±1.16	0.015 7±0.53	0.371 2±0.45	279	283	312
8	22	509	0.044 1±0.68	0.325 2±1.48	0.053 5±1.46	0.014 6±0.66	0.283 9±0.48	278	286	352
9	99	2 224	0.044 5±0.66	0.320 8±0.79	0.052 3±0.75	0.014 5±0.49	0.330 4±0.17	281	283	298
10	41	1 000	0.037 8±0.71	0.349 0±1.09	0.066 9±1.07	0.018 2±0.41	0.368 4±0.28	239	304	835
11	19	410	0.044 1±0.69	0.325 4±1.88	0.053 5±1.84	0.016 4±0.56	0.368 9±0.42	278	286	351
12	8	188	0.044 6±0.77	0.314 4±4.82	0.051 2±4.73	0.016 5±1.92	0.308 8±0.24	281	278	248
13	33	700	0.044 5±0.67	0.322 2±1.42	0.052 5±1.38	0.014 2±0.37	0.565 4±0.07	281	284	307
14	23	514	0.044 1±0.68	0.324 1±1.48	0.053 3±1.41	0.015 5±0.44	0.362 2±1.12	278	285	342
15	18	401	0.043 4±0.68	0.326 8±1.94	0.054 6±1.90	0.015 5±0.56	0.333 8±0.55	274	287	395
16	26	584	0.040 6±0.67	0.338 3±1.57	0.060 4±1.53	0.016 4±0.39	0.471 3±0.64	257	296	618
17	74	1 637	0.044 0±0.87	0.323 7±0.82	0.053 3±0.92	0.015 4±0.20	0.375 6±0.20	278	285	344
18	17	511	0.020 6±4.51	0.613 0±4.37	0.216 0±2.04	0.024 8±7.52	0.497 0±0.40	131	485	2 951
19	19	433	0.044 1±0.93	0.677 9±1.44	0.111 6±1.17	0.031 0±1.42	0.062 8±3.55	278	526	1 825
20	16	579	0.020 5±1.36	0.481 6±1.20	0.170 7±1.39	0.028 1±1.24	0.262 8±0.49	131	399	2 564
21	30	694	0.043 9±0.67	0.323 8±1.12	0.053 5±1.08	0.016 6±0.54	0.254 5±0.89	277	285	352
22	82	1 738	0.044 5±0.67	0.325 4±0.97	0.053 0±0.94	0.017 4±0.36	0.414 3±1.15	281	286	328
23	7	159	0.044 5±0.80	0.320 2±6.13	0.052 2±6.10	0.015 8±2.11	0.411 5±0.28	281	282	292
24	12	266	0.042 9±0.69	0.356 9±2.59	0.060 3±2.53	0.020 1±1.07	0.258 7±0.11	271	310	614
25	12	267	0.042 9±0.76	0.318 4±4.58	0.053 8±4.59	0.017 7±1.23	0.435 3±0.13	271	281	364

表选项

从表 1可知，样品中锆石U质量分数为159×10^-6～2 224×10^-6，Th/U比值为0.062 8～0.565 4，只有一个最低值0.062 8，其余比值均值为0.37，进一步表明为岩浆成因^[14]。共测得3组年龄数据，3组年龄数据比较接近，彼此误差较小。

从年龄谐和图(图 4)可以看出，样品中23个测点都集中在谐和线附近，²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄为257～282 Ma，加权平均年龄值为(278.1±1.6)Ma(1σ)，代表了岩浆的结晶年龄。而另外2个测点有些偏离谐和线(18、20)，²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄偏小(131 Ma)，根据其放射性成因铅含量偏低和阴极发光图像中在测点处均发育微裂纹判断，可能是由于经历了不同程度的放射性成因铅丢失所致。因此，德岭山地区石英闪长岩岩体的侵入年龄为(278.1±1.6)Ma，时代为早二叠世。

图 4 石英闪长岩锆石U-Pb同位素谐和图 Figure 4 U-Pb Concordia diagram of zircon for quartz diorite

图选项

3.2 地球化学

从德岭山地区石英闪长岩的主量元素和痕量元素分析结果(表 2)可以看出，SiO₂质量分数为55.54%～68.65%，均值为60.69%；Al₂O₃质量分数为15.32%～18.93%，均值为17.19%；MgO质量分数为1.12%～3.79%，均值为2.24%。全碱(K₂O+Na₂O)质量分数为5.80%～7.88%，表明富铝和碱。Na₂O/K₂O比值为0.77～5.52,钠质；铝过饱和指数A/CNK[Al₂O₃/(CaO+K₂O+Na₂O)摩尔比] 为0.77～1.04,属准铝质系列。

表 2 德岭山地区石英闪长岩的主量元素和痕量元素质量分数 Table 2 contens of major(in percentage) and trace elements of quartz diorite from Delingshan area

样号	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	FeO	MnO	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	P₂O₅	烧失量	总和	A/CNK	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	Y	∑REE	LR/HR	δEu	Ba	V	Cr	Ni	Rb	Sr	Zr	Nb	Ta	Th	Sc	Hf
W10683	57.74	1.22	17.53	2.80	4.15	0.16	2.08	5.17	4.45	2.91	0.460	1.05	99.72	0.88	33.39	72.66	10.13	40.15	7.61	1.99	6.93	1.21	6.43	1.40	4.44	0.67	4.22	0.68	30.90	222.80	6.39	0.82		90	200	16	110	440	250	20	2.0	6
P10w118	61.29	0.57	16.61	2.46	3.24	0.13	2.61	6.00	3.71	2.11	0.140	1.20	100.07	0.86	19.37	34.58	4.65	16.98	3.40	0.92	3.22	0.55	3.33	0.73	2.37	0.39	2.54	0.39	18.02	111.40	5.91	0.84		11	30	7	61	460	97	6	0.9	6
D0082-2-XT2	55.54	0.8	18.93	1.84	5.55	0.14	3.25	6.29	3.78	1.92	0.260	1.10	99.44	0.96	17.13	40.15	5.01	21.19	4.11	1.25	3.11	0.53	3.06	0.59	1.74	0.24	1.63	0.26	15.75	115.75	7.96	1.03		93	40	10	48	550	100	7	1.6	2
*SL04-43	60.01	0.82	17.82	2.24	4.71	0.12	1.12	4.53	4.92	1.86	0.244	1.01	99.16	0.97	42.47	67.84	7.56	26.52	6.12	2.66	4.75	0.61	3.03	0.57	1.67	0.25	1.47	0.23	14.75	181.00	12.22	1.46	994.3				56.26	627.7		7.38	0.42	9.90	9.13	5.66
*SL04-50	68.65	0.33	15.32	1.11	2.34	0.52	1.36	2.91	3.09	4.01	0.097	0.83	99.99	1.04	31.51	53.73	6.10	22.86	4.67	1.56	3.05	0.38	1.77	0.36	1.15	0.16	1.10	0.18	9.52	138.10	14.78	1.19	1 081.0				90.23	326.8		5.62	0.43	14.94	6.67	4.24
*SL04-61	57.67	0.72	17.88	2.14	4.51	0.08	3.79	4.88	4.46	3.42	0.307	0.52	100.15	0.90	47.72	103.90	11.68	44.04	11.44	2.06	8.62	1.12	5.28	0.99	2.77	0.37	2.24	0.31	20.89	263.43	10.18	0.61	1 104.0				103.01	715.3		11.73	0.20	0.12	26.06	2.45
*SL04-63	63.91	0.61	16.26	1.43	3.01	0.09	1.45	6.62	4.91	0.89	0.127	0.78	99.94	0.77	45.72	65.27	8.12	23.39	4.47	1.54	2.70	0.27	1.00	0.17	0.46	0.38	0.38	0.06	5.17	159.01	29.16	1.21	994.3				61.88	776.1		5.82	0.21	3.33	4.94	2.96
注：带*号的样品为参考文献^[15]的数据。主量元素质量分数单位为%；痕量元素质量分数单位为10^-6。

表选项

w(SiO₂)-w(K₂O)图解( 图 5a )中,大部分落在高钾钙碱性系列，少量落入钙碱性系列。在w(K₂O)-w(Na₂O)图解 (图 5b) 中，石英闪长岩岩体为Ⅰ型花岗岩。

图 5 石英闪长岩的w(SiO₂)-w(K₂O)图解(a)和w(K₂O)-w(Na₂O)图解(b) Figure 5 w(SiO₂)-w(K₂O)(a)and w(K₂O)-w(Na₂O)(b) diagrams for the quartz diorite

图选项

从微量元素原始地幔标准化蛛网图(图 6a) 可以看出，岩石中明显富集Rb(48×10^-6～110×10^-6)、Sr(326.8×10^-6～776.1×10^-6)、K等大离子亲石元素，贫Th(0.12×10^-6～14.94×10^-6)和Ta(0.20×10^-6～2.0×10^-6)等高场强元素。

图 6 石英闪长岩的微量元素原始地幔标准化蛛网图(a) 和稀土元素球粒陨石标准化配分型式图( b) Figure 6 Primitive mantle normalized trace elements spider diagram(a) and chondrite normalized REE distribution pattern(b) for quartz diorites

图选项

从稀土总量来看，德岭山地区的石英闪长岩和中国花岗岩类的稀土总量相比较^[16]，平均样品稀土总量略低，有2个样品稀土总量略高。石英闪长岩稀土总量ΣREE为111.40×10^-6～263.43×10^-6。结合稀土元素的配分曲线(图 6b)可以看出，轻重稀土分馏较明显，呈右倾趋势，LR/HR为5.91～29.16。(La/Sm)_N为2.62～6.43，(Gd/Yb)_N为0.82～4.64，反映轻稀土分馏明显，重稀土分馏不太明显。δEu=0.61～1.46，表明铕异常不明显。

4 岩石成因及地质意义

岩浆岩中微量元素含量及组合特征对研究岩石的物质来源及形成时的物理化学条件和构造背景，探讨形成机制和演化规律具有重要意义^[17]。德岭山地区石英闪长岩明显富集Rb、Sr等大离子亲石元素，亏损Nb和Th高场强元素，以及Ⅰ型花岗岩特征等表明，岩浆是壳幔混合作用的产物^[18]。根据Taylor 等^[19]研究,地球上部陆壳Rb/ Sr 值大约为0.32，大陆壳平均值为0.24，地幔平均值为0.025，德岭山地区石英闪长岩的Rb/Sr值为0.087～0.25，表明该岩体的物质来源主要来自地幔并有地壳成分的参与，进一步验证了壳源和幔源岩浆的混合作用。另外，在锆石的CL图像上(图 3)，有少量锆石显示出核幔结构和残留的古老的核(8、14、19)，也表明了德岭山地区的石英闪长岩初始岩浆在上升侵位过程中发生了陆壳混染。

目前索伦山蛇绿岩带为西伯利亚板块和华北板块的缝合线已得到公认，在索伦山缝合带南部发育大量的中酸性侵入岩。德岭山地区距离索伦山蛇绿岩带南100 km处，发育大量的石英闪长岩和二长花岗岩，本次研究测得石英闪长岩的锆石U-Pb LA-MC-ICP-MS年龄值为(278.1±1.6)Ma，同时二长花岗岩测年年龄为(274.77±0.71)Ma(尚未公开)。在前人的研究资料中^[15]，对本区域上石英闪长岩花岗闪长岩等4个岩体进行了研究分析，并对乌拉特中旗西部30 km处北七哥陶岩体石英闪长岩进行了黑云母⁴⁹Ar/³⁰Ar测年分析，得出侵入年龄为(260±3)Ma，与本文研究区得出的石英闪长岩锆石U-Pb年龄(278.1±1.6)Ma比较接近。但在讨论构造环境时，根据其他3个岩体显示出埃达克岩的地球化学特征来进行构造分析，而北七哥陶岩体并不属于埃达克岩的特征，不应纳入埃达克岩的构造环境特征进行分析。本次研究的石英闪长岩在埃达克岩判别图解中(w(Y)-Sr/Y)，同样亦未属于埃达克岩区域内。对于德岭山地区石英闪长岩的构造环境投图，在w(Y)-w(Nb)构造环境判别图(图 7a)上，这些岩石样品点落入火山弧花岗岩同碰撞花岗岩区域内；在w(Y+Nb)-w(Rb)构造环境判别图(图 7b)上，均落入火山弧花岗岩。

图 7 石英闪长岩的w(Y)-w(Nb)(a)和w(Y+Nb)-w(Rb)(b)构造环境判别图解 Figure 7 w(Y)-w(Nb)(a) and w(Y+Nb)-w(Rb)(b) tectonic discrimination diagram of quartz diorite

图选项

结合区域地质资料和岩体地球化学特征，目前索伦缝合带往东延伸在苏尼特右旗—二道井一带位置已得到公认^{[6, 9]}。本次德岭山地区石英闪长岩所得年龄与张维^[20]在固阳地区所测石英闪长岩锆石U-Pb年龄(272±7)Ma一致。在岩石地球化学成分上具有相似性，属Ⅰ型花岗岩类，钠质高钾钙碱性系列，轻稀土元素富集(LREE)，在时代上应为同一期岩体。同时区域上往东延伸，内蒙古武川县西北元恒永一带出露石英闪长岩( (282.3±4.6)Ma^[21] )，地球化学特征指示岩体形成于板块碰撞前的岛弧环境，往北东温都尔庙南—铁沙盖地区石英闪长岩形成年龄为(271.8±2.4)Ma^[22]，镶黄旗哈达庙石英闪长岩岩体形成年龄为(277.2±2.9)Ma^[23]、(272.9±2.4)Ma^[24]，时代为早二叠世。这一系列近东西向、北东向的岩体均表现出活动大陆边缘岛弧花岗岩类构造环境，与索伦缝合带的延伸走向大体一致，表明其岩体的形成与古亚洲洋的俯冲作用有关。

根据Jian Ping等^[9]对索伦缝合带演化的论述，板块碰撞前的最后一次扩张时限为299～290 Ma，开始出现洋壳俯冲时限为294～280 Ma,而德岭山地区的石英闪长岩侵位时间((278.1±1.6)Ma)略晚于洋壳开始俯冲。根据Stern^[25]在俯冲带的论述中，岩浆弧与海沟的平均距离为(166±60)km，而德岭山地区位于索伦山缝合带南约100 km处，同时结合区域上出露的石英闪长岩岩体特征，表明本研究区德岭山早二叠世石英闪长岩的侵位为古亚洲洋俯冲于板块之下及岩浆混合作用事件的结果。

5 结论

1) 德岭山地区石英闪长岩锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(278.1±1.6)Ma，表明德岭山地区石英闪长岩的形成时代为早二叠世。

2) 德岭山地区石英闪长岩为Ⅰ型花岗岩类，属准铝质钙碱性高钙碱性系列，富集大离子亲石元素，贫高场强元素，轻重稀土分馏明显，呈右倾斜趋势，Eu异常不明显。

3) 德岭山地区石英闪长岩形成于活动大陆边缘火山弧花岗岩构造环境，结合区域上出露的东西向、北东向石英闪长岩岩体特征，表明本研究区的石英闪长岩侵位为古亚洲洋俯冲消减的岩浆事件。

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内蒙古乌拉特中旗德岭山地区石英闪长岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

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收稿日期: 2016-04-23

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