2016, Vol. 32
2. 四川省冶金地质勘查局成都地质调查所, 成都 610203
2. Chengdu Geological Research Institute of Sichuan Metallurgical and Geological Exploration Bureau, Chengdu 610203, China
中亚造山带是西伯利亚板块与中朝、塔里木板块之间的古亚洲洋消减而形成的巨型缝合带，是全球显生宙陆壳增生与改造最显著的大陆造山带，构造演化历史复杂，一直以来受到中外学者的关注(Şengör et al., 1993; Xiao et al., 2003, 2010, 2015; 李锦轶等, 2006, 2009; Li, 2006; 肖文交等, 2009)。而兴蒙造山带作为中亚造山带在中国境内的部分，包括松辽盆地以西和以北的兴安岭及内蒙古东部古生代造山带，成为近年来国内学者研究古亚洲洋闭合位置及时间的热点地区(张拴宏等, 2007, 2010; 徐备和陈斌, 1997; 徐备等, 2001, 2014; 鲍庆中等, 2005; 杨文麟等, 2014; 邵济安等, 1994; Jiang et al., 2015; Yuan and Yang, 2015)。古亚洲洋的闭合位置主要有以下两种观点：(1) 索伦-西拉木伦-吉林中部-延吉一线(李锦轶等, 2006, 2009; 肖文交等, 2009; Xiao et al., 2010; 孙德有等, 2004); (2) 索伦-贺根山-苏尼特左旗南(徐备和陈斌, 1997; 徐备等, 2001)。而古亚洲洋的闭合时间也可归结为两种主要观点：(1) 早石炭世-泥盆纪(徐备和陈斌, 1997; Xu et al., 2013; 邵济安等, 2015); (2) 晚二叠世-早三叠世(Xiao et al., 2003, 2010, 2015; 李锦轶等, 2006; Li, 2006; 肖文交等, 2009; 杨文麟等, 2014; 孙德有等, 2004)。由上述可以看出，石炭纪连接着两个有争议的闭合时间，因此内蒙古地区石炭纪岩石的研究是揭示内蒙古中部构造历史的关键。
内蒙古苏尼特右旗温都尔庙地区位于赤峰-白云鄂博断裂与西拉木伦河断裂之间，横跨温都尔庙俯冲-增生杂岩带和白乃庙岛弧带。前人对兴蒙造山带内石炭纪岩石进行了研究(图 1)，多为火山岩和侵入岩。本文研究区内发现了一套早石炭世中基性-酸性熔岩、火山碎屑岩，岩石局部发生碳酸盐化或片理化，此套火山岩的发现对于研究古亚洲洋的闭合时限具有较为重要的意义。鉴于此，本文依托于内蒙古1:25万苏尼特右旗、集宁市幅区调修测项目，对内蒙古苏尼特右旗温都尔庙地区早石炭世火山岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学的研究，进而探讨其岩石成因、时代意义及构造环境问题。
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图 1 研究区构造位置图(据Xiao et al，2003修改) Fig. 1 Tectonic location map of the study area (modified after Xiao et al, 2003) |
内蒙古苏尼特右旗地区位于兴蒙造山带中部，中亚造山带东南部，南邻华北板块北缘，北部为索伦缝合带，大地构造位置十分特殊。研究区内分布的地层以早古生界为主，主要出露了较大面积的温都尔庙群和白乃庙群，早古生代岩浆岩以晚奥陶世奥长花岗岩为主，与北部温都尔庙群呈断层接触，早石炭世火山岩岩体位于断裂带中。研究区南部可见西别河组地层，为一套海相磨拉石建造，区域上不整合覆盖在徐尼乌苏组和白乃庙岛弧火成岩带之上(王挽琼, 2014)，在研究区内与相邻地层呈断层接触并被二叠纪花岗斑岩侵入。研究区内晚古生代地层以石炭系为主，南部出露少量三面井组，侵入岩主要为二叠纪花岗闪长斑岩及花岗斑岩。内蒙古自治区地质局区域地质测量队(1976①)将研究区内较大面积的石炭纪地层全部划为阿木山组，并根据岩性差异将阿木山组分为6个岩性段。在1:25万苏尼特右旗幅地质报告中(吉林大学地质调查院, 2014②)，依据岩性特征将研究区内石炭纪地层中的阿木山组解体为酒局子组，阿木山组和本巴图组，并在其中发现有一小块早石炭世火山岩出露，与周围地质体呈断层接触关系。内蒙古自治区岩石地层划分中(李文国等，1996)认为，查干诺尔火山岩属本巴图组的火山岩夹层，并常把这套火山岩的出露边界处理为推测断层而回避矛盾，最后将其作为非正式岩石地层单位，对比之后，认为研究区内早石炭世火山岩相当于查干诺尔火山岩。研究区内中生代地层主要为玛尼吐组，新生界以汉诺坝组玄武岩和宝格达乌拉组红色粘土为主(图 2a)。
①内蒙古自治区地质局区域地质测量队. 1976.镶黄旗幅1:20万区域地质调查报告
②吉林大学地质调查院.2014. 1:25万苏尼特右旗幅地质报告
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图 2 研究区地质简图(a)和采样位置图(b) Fig. 2 Geological sketch map of the study area (a) and sampling location map (b) |
华北地块北缘中段出露的石炭纪地层主要为阿木山组和本巴图组，整个华北地块北缘，石炭纪火山岩都非常少见，汤文豪等(2011)、潘世语等(2012)在研究区北部，索伦缝合带内发现晚石炭世火山岩，早石炭世火山岩迄今没有发现，研究区内首次发现了早石炭世火山岩的存在，证明此处早石炭世曾发育火山活动，对于研究古亚洲洋的闭合时间有重要意义。早石炭世火山岩仅在研究区中南部的拉格图南东部出露，面积0.44 km2，与白乃庙群一起逆冲到上石炭统本巴图组之上，又与白乃庙群呈断层接触(图 2b)，认为相当于查干诺尔火山岩。这套早石炭世火山岩的岩石类型为一套喷溢相玄武岩-安山岩-流纹岩，其中玄武岩和安山岩较多。岩石普遍片理化强烈，片理面倾向为南东、南西向，倾角普遍较陡(70°~78°)。
3 岩相学特征早石炭世火山岩主要岩石类型为玄武岩，安山岩和流纹岩，少量安山质和流纹质的火山碎屑岩及片岩。其中安山岩普遍片理化和碳酸盐化，流纹岩大部分发生蚀变。
本次研究所采样品为玄武岩(JN2013-11-3)、安山岩(P2b21-4)、英安岩(JN2013-11-4)、流纹岩(P2b21-3、JN2013-11-1、JN2013-11-2)及阳起石绿泥绿帘片岩(P2b21-2)。玄武岩，风化面灰白色，新鲜面青灰色，斑状结构，气孔状构造。斑晶主要为斜长石，含量10%~15%，基质为隐晶质，碳酸盐化强烈(图 3b)。安山岩，风化面灰色至土黄色、浅褐灰色，新鲜面浅灰色、灰绿色，斑状结构，块状构造。斑晶以斜长石为主，粒度0.3~0.5 mm，含量10%~15%；基质微晶交织结构，以斜长石为主，含磁铁矿、暗色矿物及隐晶质，斜长石自形程度较好，具弱定向，局部强碳酸盐化。部分安山岩片理化强烈(图 3a)，可定名为片理化安山岩，斑晶含量15%左右，主要为斜长石(部分绢云母化，裂纹发育)和石英(有熔蚀结构)。英安岩，风化面浅灰色，新鲜面灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶以斜长石(绢云母化)为主，见少量普通辉石(多绿泥石化)，基质为隐晶质，由长英质矿物组成。流纹岩，风化面浅黄灰色至浅褐灰色，新鲜面青灰色、灰白色至浅紫灰色，斑状结构，块状构造。斑晶含量10%~15%，主要矿物为石英，斜长石和透长石次之(图 3d)，粒度0.25~4 mm；基质为显微晶质结构，主要矿物为石英、斜长石，略定向。样品P2b21-3发生蚀变，镜下鉴定后定名为蚀变流纹岩(图 3c)。细粒阳起石绿泥绿帘片岩(P2b21-2)，风化面黄绿色，新鲜面灰绿色，粒状片状变晶结构，片状构造。主要矿物为石英、绿帘石，并含有少量阳起石及绿泥石，局部碳酸盐化。
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图 3 早石炭世火山岩野外及镜下照片 (a)片理化安山岩；(b)强碳酸盐化玄武岩；(c)蚀变流纹岩(正交偏光)；(d)流纹岩(正交偏光).Q-石英；Pl-斜长石；Sa-透长石 Fig. 3 Petrographic characteristics of the Early Carboniferous volcanic rocks (a) foliated andesite; (b) strong carbonation basalt; (c) altered rhyolite (CPL); (d) rhyolite (CPL). Q-quartz; Pl-plagioclase; Sa-sanidine |
野外共采集7块样品进行全岩主量和微量元素分析，选取其中的安山岩样品(P2b21-4)进行锆石SHRIMP U-Pb定年研究。
野外所采样品，在河北省廊坊区域地质调查研究所实验室进行了锆石挑选，锆石制靶，阴极发光(CL)图像的采集在中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心进行，锆石SHRIMP U-Pb同位素分析在北京离子探针中心网络虚拟实验室完成。详细制靶流程见文献(宋彪等，2002)，分析流程和标样校正见文献(Wiliams, 1998)。应用澳大利亚国家地质调查局标准锆石TEM(417 Ma)进行元素间的分馏校正，利用标准锆石M257标定所测锆石的U、Th、Pb含量。采用204Pb对普通铅进行校正。测年数据处理采用SQUID11.03d及ISOPLOT 3.0程序(Ludwig，2001)。
细粒阳起石绿泥绿帘片岩(P2b21-2)、蚀变流纹岩(P2b21-3)和安山岩(P2b21-4)化学分析在天津地质矿产研究所实验测试中心完成，主量元素采用X射线荧光光谱仪(XRF)测定，微量元素和稀土元素采用电感耦合等离子体质谱仪(TJA-PQ-ExCell ICP-MS)测定。流纹岩(JN2013-11-1、JN2013-11-2)、强碳酸盐化玄武岩(JN2013-11-3)和英安岩(JN2013-11-4)化学分析在国家地质实验测试中心完成，主量元素采用ICP-AES(原子发射光谱)，LOI为1000 ℃烧失，稀土元素中La、Ce采用ICP-AES，其他元素采用ICP-MS，微量元素中Sc、Sr、Ba采用ICP-AES，Nb、Rb、Zr、 Cr、V、Co、Th、Hf、Ta、U采用ICP-MS。
5 分析结果苏尼特右旗温都尔庙地区早石炭世火山岩的锆石CL图像见图 4，SHRIMP U-Pb测年结果见表 1。早石炭世火山岩样品的全岩地球化学分析结果见表 2。
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图 4 早石炭世安山岩(P2b21-4)锆石CL图像 Fig. 4 CL images of andesite (P2b21-4) |
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表 1 早石炭世安山岩(P2b21-4)SHRIMP锆石U-Pb定年结果 Table 1 SHRIMP zircon U-Pb dating results for andesite (P2b21-4) |
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表 2 早石炭世火山岩主量元素(wt%)及痕量元素(×10-6)分析结果 Table 2 Major (wt%) and trace element (×10-6) analysis results for the Early Carboniferous volcanic rocks |
早石炭世火山岩中安山岩的锆石CL图像显示(图 4)，大部分锆石表面光滑，自形程度较好，呈长柱状，长轴50~173 μm；部分锆石呈等轴粒状，轴长40~100 μm。大部分锆石具清晰的岩浆环带，个别锆石的最外部边缘发育很窄的白色边，可能为变质作用形成。样品中锆石的Th和U的含量分别介于10×10-6~311×10-6和56×10-6~489×10-6，Th/U比值介于0.18~0.67(表 1)，结合较高的Th/U比值，暗示锆石主体为岩浆成因锆石(Koschek, 1993)。9颗锆石表面年龄介于347.6~323.4 Ma之间，其中最年轻的年龄为323.4 Ma，加权平均年龄为333±4 Ma(MSWD=1.4)(图 5)，表明岩浆冷凝结晶时代为早石炭世。
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图 5 早石炭世火山岩锆石U-Pb谐和图及频数图 Fig. 5 Concordia diagram and frequency diagram showing zircon U-Pb dating result for the Early Carboniferous volcanic rocks |
早石炭世火山岩主要可以分为两大类：(1) 玄武岩-安山岩类; (2) 英安岩-流纹岩类。其中，玄武岩-安山岩类中，SiO2=47.40%~62.75%，TiO2=0.19%~1.28%，Al2O3=11.43%~16.05%，K2O=0.05%~0.23%，Na2O=2.66%~8.08%，CaO=6.73%~13.10%，P2O5=0.11%~3.06%，Na2O+K2O=2.75%~8.31%，Na2O/ K2O=30.6~152，Mg# =17.2~25.6(表 2)。英安岩-流纹岩类，SiO2=63.50%~79.80%，TiO2=0.08%~0.30%，Al2O3=9.51%~18.15%，K2O=0.12%~1.00%，Na2O=3.54%~6.62%，CaO=0.08%~2.49%，P2O5=0.02%~0.18%，Na2O+K2O=3.66%~7.62%，Na2O/ K2O=6.62~43.0，Mg#=44.0~64.7(表 2)。从表 2中可以看出，岩石烧失量普遍很高，这与火山岩遭受了强片理化和碳酸盐化特征一致。火山岩遭受了强片理化和碳酸盐化蚀变，活动性强的大离子亲石元素K、Na、Cs、Rb、Sr和Ba等容易活化运移，故运用不活泼的高场强元素Ti、Nb、Ta、Zr和Hf等进行岩石地化分类投影，主量元素均去除烧失量后重新换算成百分之百再投图。在Nb/Y-Zr/TiO2×0.0001图解中，样品落在亚碱性玄武岩-安山岩-流纹岩/英安岩范围内(图 6a)；SiO2-FeOT/MgO图解中，玄武岩-安山岩类样品全部投在拉斑系列，英安岩-流纹岩类样品全部投在钙碱性系列(图 6b)。
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图 6 早石炭世火山岩Nb/Y-Zr/TiO2×0.0001图解(a, 据Winchester et al., 1977)和SiO2-FeOT/MgO图解(b, 据Miyashiro, 1974) 图 8-图 10图例同此图 Fig. 6 Nb/Y vs. Zr/TiO2×0.0001 diagram(a, after Winchester et al., 1977) and SiO2 vs. FeOT/MgO diagram(b, after Miyashiro, 1974)for the Early Carboniferous volcanic rocks Legends in Fig. 8-Fig. 10 are same as in this figure |
从表 2易见，早石炭世火山岩稀土总量中等(∑REE=10.44×10-6~123.3×10-6)。在稀土元素球粒陨石标准化配分图中(图 7a, c)，玄武岩-安山岩类(图 7a)轻重稀土分馏不明显，轻稀土略亏损，重稀土略富集，Eu异常不明显。英安岩-流纹岩类(图 7c)稀土总量略高于玄武岩-安山岩类，稀土分配曲线近水平，轻重稀土分馏不明显，总体上为轻稀土略富集，重稀土略亏损的样式，Eu负异常较明显。
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图 7 早石炭世火山岩球粒陨石标准化稀土元素配分图(a、c, 标准化值据Boynton, 1984)和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b、d, 标准化值据Sun and McDonough, 1989) 图a、b中阴影区范围据汤文豪等(2011)；图c、d中阴影区范围据李瑞杰(2013) Fig. 7 Chondrite-normalized REE distribution patterns(a, c, normalization values after Boynton, 1984) and primitive mantle-normalized trace element patterns(b, d, normalization values after Sun and McDonough, 1989)for the Early Carboniferous volcanic rocks The data of shadow area after Tang et al. (2011) in Fig. 7a, b, after Li (2013) in Fig. 7c, d |
微量元素原始地幔标准化蛛网图中(图 7b，d)，玄武岩-安山岩类(图 7b)曲线走势大体一致，由于经历了强片理化和蚀变作用，低场强易活动的大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K和Sr容易发生活化运移，因此在图 7b中曲线变化较大。高场强元素中U相对富集，Ta、Nb和Ti明显亏损。英安岩-流纹岩类(图 7d)曲线走势较一致，低场强易活动的大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr和Th同样变化较大，可能与流纹岩发生蚀变有关。相对富集高场强元素中的U，亏损Ta、Nb、Ti以及Sr和P元素。
6 讨论 6.1 早石炭世火山岩的时代意义本文中苏尼特右旗温都尔庙地区早石炭世火山岩中，安山岩的锆石呈自形-半自形，大部分具有清晰的振荡环带结构，Th/U比值较高(0.18~0.66)，表明锆石主体为岩浆成因，其定年结果应代表了岩浆事件的时代。认为该火山岩(333±4 Ma)的形成时代为早石炭世，并且表明苏尼特右旗温都尔庙地区存在早石炭世岩浆事件。
区域上，黄丁伶(2014)在镶黄旗附近测得巴音敖包岩体的锆石U-Pb年龄为346.9±9.2 Ma；潘世语等(2012)在苏尼特右旗地区测得安山岩锆石U-Pb年龄为300.9±1.6 Ma，其微量元素地球化学特征与文中所测火山岩十分相似；汤文豪等(2011)报导的苏尼特右旗查干诺尔地区本巴图组火山岩中的枕状玄武岩同样具有相似的地球化学特征，其年龄介于313~308 Ma之间；周志广等(2009)报道了四子王旗活佛滩闪长岩年龄，加权平均年龄为331±5 Ma；柳长峰等(2010)在四子王旗活佛滩闪长岩中，测得331±5 Ma和323.1±3.4 Ma两个年龄；张拴宏等(2004)在隆化所测的石英闪长岩年龄为311±2 Ma；叶浩等(2014)在赤峰莲花山所测流纹岩年龄为364±2 Ma；黄丁伶(2014)所测的巴润茨呼勒岩体(299.5±3.9 Ma)，稀土元素分配曲线呈海鸥型分配，与研究区内相比有明显的Eu负异常，其他基本相同。从图 1中可以看出，西拉木伦断裂以南的华北板块北缘部分，石炭纪火山岩非常少见，侵入岩多沿集宁-赤城断裂一带分布，根据研究区内早石炭世火山岩年龄及前人所测的火成岩年龄，认为华北板块北缘在早石炭世有一期火山活动，并且持续到晚石炭世甚至更晚。
6.2 早石炭世火山岩的岩石成因及构造意义研究区内早石炭世火山岩中玄武岩-安山岩类轻稀土元素略亏损，重稀土元素略富集，显示出N-MORB的稀土元素分布特征，说明岩浆来源相对较浅(汤文豪等，2011)。玄武岩-安山岩类La/Nb值为3.56~9.57，高于地壳值(2.2)；Nb/U值为0.19~0.68，明显低于原始地幔值(34)、MORB值(47±11)及OIB值(52±15)，暗示陆壳混染显著。火山岩中Th含量为0.2×10-6~0.59×10-6，暗示它们可能与中下地壳物质(Th含量6.5×10-6，0.42×10-6)的混染有关。火山岩Nb/Ta比值为7.00~11.52，而地幔Nb/Ta比值为17.5(Sun and McDonough, 1989)，地壳为11~12(Taylor and McLennan, 1985)，进一步说明早石炭世火山岩中的玄武岩-安山岩类岩浆源区比较复杂，推测其成因为壳幔混合。
英安岩-流纹岩类具有较高的SiO2含量，相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素，亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)以及P元素，这些特征表明其原始岩浆应为地壳物质的部分熔融。同时，英安岩-流纹岩类具有较弱的负Eu异常，不同于幔源型酸性岩石具有强烈的负Eu异常的特征，进一步说明其地壳来源属性(曹花花等，2012)。
在稀土元素球粒陨石标准化分配图中，英安岩-流纹岩类总体显示弱的Eu负异常，在微量元素蛛网图中，Sr明显亏损，这些地球化学特征说明早石炭世火山岩中的英安岩-流纹岩在岩浆演化过程中可能经历了以斜长石为主的分离结晶作用。
苏尼特右旗温都尔庙地区早石炭世火山岩组合为亚碱性玄武岩-安山岩-流纹岩/英安岩的岩石组合。岩石强片理化和碳酸盐化，而高场强不相容元素Th、Hf、Ta、Nb等不易受后期地质作用影响，具有一定的稳定性，故用其进行火山岩构造环境判别分类投影。从岩石地球化学数据可以看出，早石炭世火山岩富集大离子亲石元素U，亏损高场强元素Nb、Ta和Ti，具有类似火山弧火山岩的特征。
玄武岩-安山岩类火山岩在Hf/3-Th-Ta图解(图 8a)中，样品均落在钙碱性玄武岩区内。在2Nb-Zr/4-Y图解(图 8b)中，1个样品落在火山弧玄武岩区域，阳起石绿泥绿帘片岩和强碳酸盐化玄武岩落在区域外，可能与其蚀变作用有关。在Th/Yb-Ta/Yb图解(图 9a)中，样品主要落在大洋岛弧区域的岛弧拉斑系列内，由于样品JN2013-11-3强碳酸盐化，故在此不做讨论。在TiO2-MnO-P2O5图解(图 9b)中，样品落入钙碱性玄武岩和洋岛碱性玄武岩区域中。英安岩-流纹岩类在Rb-(Yb+Nb)图解(图 10a)和Hf-Rb/30-Ta×3图解(图 10b)中，4个样品均落入火山弧花岗岩区域内。以上图解说明，早石炭世火山岩可能产出于俯冲消减带的岛弧和大陆边缘弧构造环境，同时具有从岛弧构造环境向大陆边缘弧演化过渡的性质。
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图 8 早石炭世火山岩构造判别图解(a, 据Meschede, 1986; b, 据Wood, 1979) Fig. 8 Tectonic discrimination diagram for the Early Carboniferous volcanic rocks(a, after Meschede, 1986; b, after Wood, 1979) |
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图 9 早石炭世火山岩Ta/Yb-Th/Yb图解(a, 据Pearce，1982)和TiO2-MnO-P2O5图解(b, 据Mullen，1983) Fig. 9 Ta/Yb vs. Th/Yb diagram (a, after Pearce, 1982) and TiO2-MnO-P2O5 (b, after Mullen, 1983) diagram for the Early Carboniferous volcanic rocks |
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图 10 早石炭世火山岩Yb+Nb-Rb图解(a, 据Pearce et al., 1984)和Hf-Rb/30-Ta×3图解(b) Fig. 10 Yb+Nb vs. Rb diagram (a, after Pearce et al., 1984) and Hf-Rb/30-Ta×3 diagram (b) for the Early Carboniferous volcanic rocks |
安第斯型弧环境火山岩岩石有玄武岩(少量)-安山岩(为主)-英安岩-流纹岩，属钙碱性系列，富Al、碱，贫Ti，稀土总量高，轻重稀土分馏明显，富集大离子亲石元素，贫过渡族元素；岛弧弧后盆地火山岩岩石有玄武岩-玄武安山岩-安山岩，钙碱性系列，富Al、Ti，贫碱，尤其是贫钾，REE特征和岛弧相似；大陆裂谷火山岩有碱性玄武岩-粗面岩或流纹岩(双峰式组合)，碱性系列，强烈富碱，一般稀土总量高，轻重稀土分馏明显，酸性岩稀土含量相对较低(李瑞杰，2013)。研究区内早石炭世火山岩岩石组合以玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩为主，玄武岩很少，岩浆系列以钙碱性为主，对比典型构造环境的火山岩岩石组合、岩石系列、主微量元素特征等，发现其兼具岛弧构造环境和大陆边缘弧构造环境的特征。李伍平和路凤香(1999)认为，伸展型钙碱性火山岩一般具有低Al2O3，高K2O、Na2O和TiO2及高Sr，低Nd的特点，显然研究区内钙碱性火山岩与其不符，认为其形成环境不应为伸展环境。综上所述，早石炭世火山岩的原始岩浆应起源于俯冲板片脱水熔融交代的岩石圈地幔楔，在岩浆演化过程中，受到陆壳物质的混染。
邻区四子王旗活佛滩闪长岩为低钾钙碱性岩石系列(柳长峰等，2010)，与文中早石炭世火山岩时代一致，反映了研究区早石炭世处于大陆弧环境；王挽琼(2014)在温都尔庙-集宁地区发现以二长花岗岩为代表的早石炭世岩浆岩，其地化特征与文中早石炭世火山岩相似，反映该区早石炭世处于大陆边缘弧环境。张拴宏等(2010)认为，华北陆块北缘在晚古生代-早中生代期间，至少经历了三期明显的岩浆作用，其中早石炭世晚期-中二叠世岩浆活动时限在330~265 Ma左右，出露面积较少，且认为此次岩浆活动的形成与古亚洲洋向华北地块的俯冲作用有关。研究区内早石炭世火山岩出露面积较少，锆石U-Pb年龄为333±4 Ma，与张拴宏等(2010)报道的早石炭世晚期-中二叠世岩浆活动比较吻合。综上所述，认为研究区内早石炭世时期古亚洲洋向华北板块北缘俯冲，内蒙古苏尼特右旗温都尔庙地区处于岛弧构造环境向大陆边缘弧环境过渡的过程。
7 结论基于对苏尼特右旗温都尔庙地区早石炭世火山岩锆石SHRIMP U-Pb年代学、地球化学特征和岩石组合的研究，得出以下结论：
(1) 内蒙古苏尼特右旗温都尔庙地区早石炭世火山岩主要为一套变质基性-中酸性火山岩，安山岩的锆石U-Pb年龄为333±4 Ma，时代为早石炭世。
(2) 早石炭世火山岩形成于岛弧环境向大陆边缘弧环境过渡的构造环境，玄武岩-安山岩类原始岩浆应起源于受俯冲板片脱水熔融交代的亏损地幔楔；英安岩-流纹岩类岩浆来源于地壳。
(3) 早石炭世期间，古亚洲洋仍在向华北板块北缘俯冲，并未消亡。
| [] | Bao QZ, Zhang CJ, Wu ZL, Wang H, Li W, Su YZ, Sang JH, Liu YS. 2005. The Carboniferous-Permian lithostratigraphic division of West Ujimqin, Inner Mongolia. Journal of Stratigraphy , 29 (Suppl.) :512–519. |
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