2015, Vol. 31
2. 天津地质矿产研究所, 天津 300170;
3. 西南石油大学地球科学与技术学院, 成都 610500
2. Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources, Tianjin 300170, China;
3. School of Geoscience and Technology, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China
造山带是地球上构造活动最剧烈的地区，因此也一直是地质学界关注的焦点。中亚造山带作为世界上最大的显生宙造山带之一，因其复杂的多期次俯冲碰撞一直为地质学家所关注(Tang，1990; 邵济安，1991; 唐克东和张允平，1991; 陈斌和徐备，1996; 徐备等，2001; Xiao et al., 2003; Jian et al., 2008，2010，2012; 李锦轶等，2009; 张拴宏等，2010; 赵越等，2010; Zhang et al., 2013; Xu et al., 2013)。古亚洲洋的消减闭合，致使西伯利亚板块南缘与华北板块北缘碰撞拼贴形成了兴蒙造山带，即中亚造山带的中段，因此从古亚洲洋的消减入手研究中亚造山带和华北板块北缘的演化不失为一条有效途径。
前人研究认为，晚元古代开始，古亚洲洋向南北两侧俯冲，直至古亚洲洋海盆大部分闭合，导致西伯利亚板块同中朝板块发生碰撞。大多数学者(王玉净和樊志勇，1997; 李锦轶等， 2007，2009; Jian et al., 2008; 童英等，2010; 王挽琼等，2013)认为碰撞位置在索伦山-西拉木伦一线，但对于古亚洲洋俯冲的时限问题存在较大争议：唐克东和邵济安(1996)根据古亚洲洋区蛇绿岩的特征，认为古亚洲洋的俯冲活动发生在寒武纪-奥陶纪，在泥盆纪-早石炭世初，大洋闭合；Jian et al.(2010)认为中亚造山带中南部的演化可分为早古生代的俯冲碰撞和二叠纪的俯冲碰撞两个独立事件；很多学者(Chen et al., 2000，2009; Li，2006; 李锦轶等，2007; Jian et al., 2008，2010; Xiao et al., 2009)均认为古亚洲洋闭合于二叠纪-三叠纪；研究区内(或附近)存在早古生代俯冲事件是不争的事实(陈斌和徐备，1996；许立权等，2003；陶继雄等，2005；刘敦一等，2003；秦亚等，2013)，但研究区内与俯冲相关的早古生代岩体的分布范围、岩石类型、成岩机制及构造背景都需要进一步研究。
本文研究区位于中亚造山带东段南缘，在1:25万苏尼特右旗幅(吉林大学地质调查院，2012①)区调修测过程中，在太古生庙地区发现了一套以英云闪长岩和石英闪长岩为主的早志留世岩体，以其出露的地理位置，将英云闪长岩岩体命名为太古生庙岩体，将石英闪长岩岩体命名为库伦哈达岩体。内蒙古自治区地质局区域地质测量队(1976②)据野外地质体接触关系将其时代划为γο51，之后尚未报道过其详细的年代学和地球化学特征，研究该套岩体对讨论中亚造山带和华北克拉通北缘构造演化有一定的制约。因此本文结合太古生庙岩体和库伦哈达岩体的岩相学、地球化学和年代学特征，对其构造意义进行讨论。
① 吉林大学地质调查院. 2012. 苏尼特右旗幅1:25万地质图②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 区域地质背景
研究区位于中亚造山带南缘、白乃庙岛弧带西段(Xiao et al., 2003)，紧邻华北克拉通北部边缘，北侧为温都尔庙增生杂岩带(图 1a)；研究区内发育两条东西向的大断裂：徐尼乌苏断裂和温都尔庙断裂，据此将研究区划分为三个构造单元，徐尼乌苏断裂以南为中新元古代大陆边缘裂谷带；徐尼乌苏断裂和温都尔庙断裂之间为早古生代造山带；温都尔庙断裂以北为温都尔庙大洋岩石圈残片(陈琦等，1993)。
 | 图 1 太古生庙地区地质略图(b)和大地构造位置(a，据Zhang et al., 2013; Xu et al., 2013修改) Fig. 1 Geological sketch map of Taigushengmiao area(b) and tectonic position(a，modified after Zhang et al., 2013; Xu et al., 2013) |
中新元古代大陆边缘裂谷带内出露的地层主要有白云鄂博群白音宝拉格组、呼吉尔图组和志留系西别河组：白云鄂博群地层并非原地沉积，而是由白乃庙逆冲推覆构造形成(李刚等，2012)；西别河组为一套砂岩、粉砂岩组合；未见早古生代岩体出露。
早古生代造山带内发育的地层有早古生代白乃庙群、志留系徐尼乌苏组和西别河组：白乃庙群为一套原岩由中基性-酸性火山岩夹泥岩组成的弧后火山沉积建造；徐尼乌苏组角度不整合覆盖于白乃庙群之上，为一套浅变质的碎屑岩；西别河组为一套滨浅海相磨拉石沉积，发育大量动植物化石，其广泛不整合在蛇绿杂岩和岛弧火山岩之上(张允平等，2010)。侵入岩发育有奥陶纪的奥长花岗岩、石榴石白云母花岗岩、片麻状石英闪长岩、辉长岩以及蛇纹石化橄榄岩等，岩性较为丰富，主要分布在白乃庙以北以及温都尔庙地区附近，侵入岩还包括志留纪的太古生庙英云闪长岩和库伦哈达石英闪长岩，该套志留纪的岩体呈近东西向沿敦达乌苏-那日图-太古生庙-古神庙一带分布，其侵入到奥陶纪的花岗岩之中，之后被二叠纪的多期花岗岩类侵入。
温都尔庙断裂以北发育的主要为温都尔庙群：为由枕状变玄武岩、绿泥蓝闪石片岩、石英岩和绿泥石英片岩等组成的一套包含大洋洋壳、洋内弧等不同时代和成因的增生杂岩(李承东等，2012)。
太古生庙岩体出露于太古生庙地区(图 1b)，出露面积195km2，其主体岩性为英云闪长岩，见有侵入其中的二叠纪花岗质小岩枝或岩株；库伦哈达岩体与太古生庙岩体伴生，出露面积为123km2，分布集中，在英云闪长岩中见有石英闪长岩岩株，其主体岩性为石英闪长岩，其岩性不均匀，局部为黑云母石英闪长岩，且岩石蚀变较强。在库伦哈达岩体南端见有呈飞来峰出露的白云鄂博群地层。 3 岩相学特征
太古生庙岩体的岩性为英云闪长岩(图 2a-d)，其风化面灰白色-浅黄褐色(图 2b)，新鲜面灰色，中粗粒花岗结构，块状构造。主要矿物为斜长石(60%~65%，绢云母化)、碱性长石(条纹长石、微斜长石等，5%)、石英(25%)和黑云母(5%~10%，绿泥石化)，见少量角闪石，副矿物主要为自形锆石和磁铁矿。
 | 图 2 太古生庙英云闪长岩和库伦哈达石英闪长岩的宏观特征及显微特征
(a)太古生庙岩体宏观特征；(b)英云闪长岩；(c、d)英云闪长岩，正交偏光；(e)石英闪长岩；(f)黑云石英闪长岩，单偏光；(g)黑云石英闪长岩，正交偏光；(h)石英闪长岩，正交偏光.Q-石英；Pl-斜长石；Bi-黑云母；Se-绢云母；Af-碱性长石；Hb-普通角闪石；Ch-绿泥石 Fig. 2 The petrography feature of the rocks for tonalite of Taigushengmiao and quartz diorite of Kulunhada |
库伦哈达岩体的岩性主要为石英闪长岩(图 2e-g)，其风化面多为深灰色，部分为灰色，新鲜面为灰绿色(图 2e)，中粒-中细粒花岗结构，块状构造。主要矿物为斜长石(70%~75%，不同程度的绢云母化和钠黝帘石化)、普通角闪石(约15%~20%，绿泥石化和绿帘石化)和石英(5%~10%)，局部含黑云母(5%左右)，副矿物主要为锆石和磷灰石，有少量的磁铁矿。 4 分析方法
采集了8块新鲜的岩石样品(图 1b)，其中包括4块太古生庙岩体的样品和4块库伦哈达岩体的样品，选取太古生庙岩体和库伦哈达岩体的各一块样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。
锆石的分选工作在河北省廊坊市区域地质调查研究所实验室完成，之后在中国地质科学研究所北京离子探针中心完成了锆石制靶、反射光、透射光和阴极发光(CL)的显微照相。锆石U-Pb年龄分析在天津地质矿产研究所进行，采用激光烧蚀多接收器等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)进行U-Pb同位素测定，利用193nm FX激光器对锆石进行剥蚀，激光斑束直径为50μm，频率为10Hz，采用He作为激光剥蚀物质的载气，利用动态变焦扩大色散使质量数相差很大的U-Pb同位素可以同时接收。具体仪器配置和实验流程参照有关文献(李怀坤等， 2009，2010)。采用GJ-1作为外部锆石年龄标准进行U-Pb同位素分馏校正(Jackson et al., 2004)，采用中国地质大学刘勇胜研发的ICPMSDataCal程序(Liu et al., 2009)和Ludwig的Isoplot程序(Ludwig，2003)进行数据处理，应用208Pb校正法对普通铅进行校正(Andersen，2002)，利用NIST612玻璃标样作为外标计算锆石样品的Pb、U、Th含量，测试分析结果见表 1、表 2。
 | 表 1 太古生庙岩体JN81的锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果 Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results for tonalite(JN81) |
| 表 2 库伦哈达岩体JN82的锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果 Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results for quartz diorite(JN82) |
化学分析样品的主量元素、微量元素和稀土元素的测定均在天津地质矿产研究所实验室完成。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，分析结果见表 3。
| 表 3 太古生庙地区花岗岩类的主量元素(wt%)、微量元素和稀土元素(×10-6)分析结果 Table 3 Major(wt%)，rare earth and trace element(×10-6)for the granitoid of the Taigushengmiao area |
样品JN81岩性为英云闪长岩，其中锆石呈长柱状，自形晶，岩浆振荡环带清晰可见(图 3)，结合较高的Th/U比值(多集中在0.37~0.65)，表明锆石属岩浆成因(Koschek，1993)。在除3号、18号和23号锆石以外的锆石年龄分布集中在434~449Ma范围之内，其加权平均年龄为442.6±2.4Ma(图 4)，该年龄代表了英云闪长岩的侵位年龄；3号锆石具明显的核边结构，其核部年龄489Ma可能为捕获锆石的年龄；18号锆石的年龄为421Ma，23号锆石的年龄为415Ma，其Pb含量明显异常，可能受到后期热扰动。
 | 图 3 太古生庙岩体(JN81)和库伦哈达岩体(JN82)部分锆石CL图像 Fig. 3 CL images of selected zircons for the Taigushengmiao pluton and Kulunhada pluton |
 | 图 4 太古生庙岩体和库伦哈达岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄谐和图 Fig. 4 U-Pb concordia diagrams of zircon for the Taigushengmiao pluton and Kulunhada pluton |
样品JN82岩性为石英闪长岩，其中锆石呈长柱状，全部自形晶，岩浆振荡环带清晰可见(图 3)，结合较高的Th/U比值(0.24~0.90)，表明锆石属岩浆成因(Koschek，1993)，其年龄值非常一致，其加权平均年龄为434.2±2.2Ma(图 4)，代表石英闪长岩的侵位年龄。 6 地球化学特征 6.1 主量元素特征
太古生庙岩体和库伦哈达岩体的全岩地球化学分析结果见表 3。太古生庙英云闪长岩岩体具有高硅、低镁钾钛的特点，其主量元素含量分别为：SiO2=70.02%~70.51%、Al2O3=15.99%~16.37%、MgO=0.56%~0.83%、Na2O=4.33%~4.66%、K2O=1.35%~1.81%、CaO=3.03%~3.66%、FeOT=1.95%~2.42%。岩石样品在TAS图解(图 5a)中，为亚碱性系列岩石，投于花岗闪长岩的区域中；里特曼指数σ为1.20~1.50，属于钙碱性系列岩石，在SiO2-K2O图解(图 5b)中，亦为钙碱性系列。Na2O/K2O比值为2.51~3.36，为富钠质的花岗岩类，其铝指数A/CNK为1.05~1.11，表明其为过铝质岩石。镁质指数(Mg#)较低，Mg#=31.4~38.2。
 | 图 5 太古生庙岩体和库伦哈达岩体的TAS图解(a)和SiO2-K2O图解(b)
图b中实线据Peccerillo and Taylor， 1976，虚线据Middlemost，1985; 前人数据刘敦一等(2003)、石玉若等(2005)、许立权等(2003)和张维(2007)，图 7、图 8同 Fig. 5 TAS diagram(a) and SiO2 vs. K2O diagram(b)for the Taigushengmiao pluton and Kulunhada pluton |
与太古生庙岩体相比，库伦哈达岩体更偏中性，其主量元素含量分别为：SiO2=57.92%~66.78%、Al2O3=14.91%~18.26%、MgO=1.17%~2.31%、Na2O=3.29%~4.36%、K2O=1.43%~3.09%、CaO=3.80%~5.85%、FeOT=3.36%~5.79%。岩石样品在TAS图解(图 5a)中，为亚碱性系列岩石，投于花岗闪长岩-闪长岩的区域中；里特曼指数σ为1.59~2.21，属于钙碱性岩石，在SiO2-K2O图解(图 5b)中，亦为钙碱性系列。Na2O/K2O比值为1.06~3.05，为钠质-富钠质花岗岩类，其铝指数A/CNK为0.92~1.06，表明其为偏铝质-弱过铝质岩石。镁质指数Mg#=38.5~47.6。
在SiO2-K2O图中(图 5b)，将研究区附近前人的埃达克岩数据(刘敦一等，2003；石玉若等，2005；许立权等，2003；张维，2007)投入图中进行对比，太古生庙岩体均落入钙碱性系列中，库伦哈达岩体部分投入高钾钙碱性系列中，前人数据中有多数样品落入钙碱性系列中；在球粒陨石标准化稀土元素配分图中，研究区附近前人埃达克岩的稀土元素数据与本文研究的岩石样品稀土元素的曲线较为一致。 6.2 微量元素特征
太古生庙岩体相比，库伦哈达岩体的稀土元素总量较低，∑REE=42.21×10-6~89.89×10-6，轻稀土总量为∑LREE=38.47×10-6~78.99×10-6，重稀土总量为∑HREE=3.74×10-6~10.90×10-6，表现为右倾的稀土元素配分图(图 6a)，轻重稀土分异较弱(LREE/HREE=5.57~10.3，(La/Yb)N=4.78~11.1)，重稀土曲线较为平缓((Gd/Yb)N=1.36~1.88)，Eu异常不明显，仅一个岩石样品的δEu为1.58；库伦哈达岩体较太古生庙岩体更富集HREE和K、Rb、Ba、Cs等大离子亲石元素。
 | 图 6 早志留世太古生庙岩体和库伦哈达岩体的球粒陨石标准化稀土元素配分图(a，标准化值据Taylor and McLennan， 1985)和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b，标准化值据Sun and McDonough， 1989) Fig. 6 Chondrite-normalized REE distribution patterns(a，normalization values after Taylor and McLennan， 1985) and primitive mantle-normalized trace element patterns(b，normalization values after Sun and McDonough， 1989)for the Taigushengmiao pluton and Kulunhada pluton |
内蒙古自治区地质局区域地质测量队(1976)据野外地质体接触关系将太古生庙地区的岩体定为印支期岩体(内蒙古自治区地质矿产局，1991)，仅根据接触关系往往难以有效推断地质体的形成时代。本次研究中使用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年以确定其形成时代。太古生庙岩体和库伦哈达岩体的锆石均呈长柱状，自形晶，岩浆振荡环带清晰可见(图 6)，结合较高的Th/U比值，表明锆石属岩浆成因。定年结果显示，JN81英云闪长岩的加权平均年龄为442.6±2.4Ma，该年龄代表了太古生庙岩体侵位结晶年龄；JN82石英闪长岩的加权平均年龄为434.2±2.2Ma，代表库伦哈达岩体侵位结晶年龄，在野外接触关系中，见有在太古生庙英云闪长岩中呈小岩枝出露的石英闪长岩，与测年结果相一致。
Jian et al.(2008)测得图林凯奥长花岗岩的年龄为471.6±1.7Ma；童英等(2010)精确厘定了白乃庙北部片麻状石英闪长岩的年龄，为459±2.9Ma和454±14Ma；刘敦一等(2003)对图林凯地区的埃达克岩进行了SHRIMP U-Pb测年，测得石英闪长岩的年龄为467Ma，奥长花岗岩的年龄为451±7Ma；张维(2007)测得包尔汗图-白乃庙岛弧带西段达茂旗北部埃达克岩的形成年龄为440~452Ma；本次研究中测得的年龄均可与这些年龄对比，且与出露的地理位置呈现一定的规律性，表现为从北向南埃达克质岩石的年龄逐渐年轻(图 1a，b)，表明本文测得的年龄数据具有较高的可信度，因此将太古生庙岩体和库伦哈达岩体的形成时代归为早志留世是比较可靠的。 7.2 源区性质
太古生庙岩体的SiO2含量≥56%(70.02%~70.51%)，Al2O3含量≥15%(15.99%~16.37%)，MgO<3%(0.56%~0.83%)，Na2O>3%(4.33%~4.66%)，K2O/Na2O比值<0.5(0.3~0.4)，属于富钠质的花岗岩类，在微量元素特征方面，高Sr低Y、Yb和HREE，Sr>400×10-6(681×10-6~783×10-6)，Yb×10-6<1.9(0.6×10-6~0.9×10-6)，Y×10-6<18(5.4×10-6~9.3×10-6)，无明显的Eu异常。这些主量元素和微量元素特征完全符合Defant和Drummond关于埃达克岩的描述(Defant and Drummond， 1990)，表 4中清晰对比了本文研究的岩石样品和典型埃达克岩的主量元素和微量元素特征，并且在YbN-(La/Yb)N和Y-Sr/Y图解(图 7)中，太古生庙英云闪长岩岩体和库伦哈达石英闪长岩岩体的岩石样品均投入埃达克岩的区域中，这些特征都说明其都具有埃达克岩的特征。埃达克岩的发现表明，俯冲到深处的具洋中脊玄武岩性质的板片在合适的物理化学条件下可以部分熔融形成中酸性的岩浆(张旗等，2002)，并且部分学者将埃达克岩理解为形成于岛弧环境的高铝高锶而贫重稀土的一种特殊类型的中酸性岩浆(钱青等，2002)，这种定义与本文研究的岩体相符。
| 表 4 苏尼特右旗太古生庙岩体和库伦哈达岩体与典型的埃达克岩的地球化学对比 Table 4 The comparison of geochemical characteristics between the Taigushengmiao pluton，Kulunhada pluton and the adakitic rocks |
 | 图 7 太古生庙岩体和库伦哈达岩体的YbN-(La/Yb)N和Y-Sr/Y图解(据Defant and Drummond， 1990) Fig. 7 YbN vs.(La/Yb)N and Y vs. Sr/Y diagrams for the Taigushengmiao pluton and Kulunhada pluton(after Defant and Drummond， 1990) |
太古生庙岩体为富钠质的花岗岩类，符合与板块消减作用或玄武岩底侵作用有关的O型花岗岩的特征(张旗等，2001)，O型埃达克岩的出现标志着大洋萎缩消减的开始(朱弟成等，2003)，从构造地质学的角度，O型埃达克岩可以作为鉴别消减带的一项岩浆岩标志(Bourdon et al., 2003)。因此，太古生庙岩体应该为洋壳板片或MORB板片俯冲部分熔融的产物(Defant and Drummond， 1990，1993; Sajona et al., 1993; Samaniego et al., 2002)。太古生庙英云闪长岩岩体亏损HREE、高Sr低Yb、Eu无明显异常或轻微正异常，高Sr和轻微Eu正异常表明基性源岩中的斜长石已进入熔体，这些特征暗示该岩体的源区由石榴石+辉石组成，残留相为榴辉岩(张旗等，2006)，埃达克岩的这种地球化学特点要求该岩石是基性的壳源岩石在较高压力情况下形成的(肖庆辉等，2002)。
O型埃达克岩属于岛弧型岩浆钙碱性岩系，是俯冲板块和上覆地幔相互作用产生的杂化溶液通过结晶分异形成的，Mg#大小可以相当灵敏地反映基性岩熔融产物是否受到地幔物质的混染，MORB 部分熔融产生的熔体的Mg#值一般不会超过45，而由洋中脊玄武岩产生的熔体如在上升过程中与地幔楔发生交代作用，其Mg#值会升高(肖庆辉等，2002)，太古生庙英云闪长岩的Mg#值较低(31.4~38.2)，其应该属于低Mg#埃达克岩系，即相当于俯冲板块(榴辉岩相)重熔，与地幔的相互作用仅有轻微影响(董申保和田伟，2004)。
详细对比太古生庙岩体和库伦哈达岩体的地球化学性质，太古生庙岩体的SiO2含量(70.02%~70.51%)明显大于库伦哈达岩体的SiO2含量(57.92%~66.78%)，而且太古生庙岩体的地球化学特征与典型的埃达克岩完全一致，库伦哈达岩体的轻重稀土分异相对较弱，说明在俯冲的后期，洋壳部分熔融区的压力变小，使进入石榴石相的重稀土元素含量相对变少，或者岩浆受到了更多的上覆地幔的混染，在微量元素判别图解上(图 7)，库伦哈达岩体的岩石样品投图位于埃达克岩和典型的岛弧型火山岩的叠加区域，这种特征进一步说明库伦哈达岩体可能是早期俯冲的洋壳部分熔融的产物混染了部分熔融的地幔楔之后形成了这种具有较高Mg#值的岩石(太古生庙岩体的Mg#值平均为34.5，库伦哈达庙的Mg#值平均为42.2)，且年龄值进一步证实了这种推论(太古生庙岩体的年龄为442Ma，库伦哈达岩体的年龄值为434Ma)；形成典型的正常火山岩的地幔部分熔融一般发生在100~200km深度范围内，而埃达克岩岩浆一般形成在MORB部分熔融的75~85km深处(Gill et al., 1981)，这一深度也是角闪岩-榴辉岩的过渡带，结合库伦哈达岩体在YbN-(La/Yb)N和Y-Sr/Y图解中的位置，说明部分熔融的地幔占了库伦哈达岩体源岩很大比例，且其源岩的深度应该大于太古生庙源岩的深度，即大于85km。
埃达克质岩浆形成以后，在向上运移过程中，将与围岩物质发生不同程度的同化和混染作用(朱弟成等，2003)。库伦哈达岩体K2O、Rb、Ba、Cs等大离子亲石元素(LILE)含量均高于太古生庙岩体，很可能都是受到围岩物质的影响。 7.3 构造环境
本文研究的岩体位于华北克拉通北侧，属于早古生代造山带(陈琦等，1993)或白乃庙岛弧岩带，该岛弧岩带可能开始于早奥陶世或更早，结束于晚志留世，而早古生代华北克拉通北缘发育较为稳定的寒武纪-中奥陶世陆表海沉积(赵越等，2010)。
在Rb-Y+Nb和Nb-Y构造环境判别图上(图 8a，b)，本文研究的太古生庙岩体和库伦哈达岩体的样品均投点于火山岛弧花岗岩和火山弧-同碰撞花岗岩区域；太古生庙岩体和库伦哈达岩体在R1-R2图解中(图 8c)，均位于破坏性活动板块边缘花岗岩区域，而在Ta/Yb-Th/Yb图解中(图 8d)，库伦哈达岩体全部位于活动大陆边缘的范围内，而太古生庙岩体没有明确的意义，因此认为该岩体花岗岩类具有岛弧花岗岩的性质，其大地构造环境应该为岛弧环境。
 | 图 8 太古生庙岩体和库伦哈达岩体的Yb+Ta-Rb(a)、Y-Nb图解(b)、R1-R2(c)和Ta/Yb-Th/Yb(d)图解 Fig. 8 Yb+Ta vs. Rb(a)，Y vs. Nb diagrams(b)，R1 vs. R2(c) and Ta/Yb vs. Th/Yb(d)diagrams for the Taigushengmiao pluton and Kulunhada pluton |
因此，研究区在早古生代的构造演化过程为：晚前寒武纪末期-早寒武纪，温都尔庙群形成，之后伴随构造侵位产生蛇绿混杂体和蓝闪片岩(胡骁等，1990)；最近的研究认为认为温都尔庙群不完全是蛇绿岩组合，而是不同成因的增生杂岩(李承东等，2012)；奥陶纪左右或更早白乃庙岛弧岩带开始出现，且其下存在元古宙的古老基底(Zhang et al., 2014)；本文研究的早志留世岩体即产于这种环境中，为白乃庙岛弧岩带的组成部分。
结合前文讨论的岩体的形成时代和源区性质，太古生庙岩体具有典型埃达克岩的性质，产生于岛弧环境，为古亚洲洋板块向华北板块北缘俯冲时洋中脊玄武岩部分熔融的产物；库伦哈达岩体的源岩应该为洋中脊玄武岩和地幔部分熔融混染的产物，且在后期受到地壳物质的混入，致使其Rb、K含量升高。该套早志留世岩体形成于白乃庙岛弧岩带中，由洋壳俯冲作用造成的挤压环境中；Zhang et al.(2013)在白乃庙北部的石英闪长岩中测得年龄为419±10Ma，并将其解释为区域碰撞时间；在本研究区以南80km处出露一套以霓辉正长岩为主的碱性花岗岩，其锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为408±4Ma、409±2Ma(Zhang et al., 2010)，该泥盆纪的碱性岩石反映伸展构造背景特征，可能与志留纪俯冲碰撞后的伸展作用有关。 8 结论
(1)太古生庙岩体为高硅过铝质钙碱性花岗岩类，地球化学特征与典型的埃达克岩一致，说明其成因与洋壳的俯冲消减有关，其受地幔的影响较小；库伦哈达岩体为钙碱性中酸性岩类，Mg#值和LILE高于太古生庙岩体，说明其为俯冲板块重熔且有地幔物质的加入。
(2)太古生庙岩体和库伦哈达岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果为442.6±2.4Ma和434.2±2.2Ma，表明太古生庙地区在早志留世发生了板块俯冲消减事件，对比、综合前人的研究成果(早古生代造山带在奥陶纪-志留纪发生了多次板块俯冲消减事件)，研究区附近早古生代花岗岩类形成时代由北向南依次变新，暗示早古生代期间古亚洲洋在华北板块北缘以北地区的俯冲消减方向大体为从北向南。
(3)太古生庙岩体类似于典型的O型埃达克质岩石，为洋壳部分熔融的产物；库伦哈达岩体为俯冲板块和上覆地幔相互作用形成的。
(4)太古生庙地区太古生庙岩体和库伦哈达岩体形成的大地构造背景应为岛弧环境。
致谢 样品分析得到河北省廊坊区域地质调查研究所实验室和天津地质矿产研究所实验室的大力支持，在此表示衷心感谢。感谢审稿人的修改意见。| [1] | Andersen T. 2002. Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb. Chemical Geology, 192(1-2): 59-79 |
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