內蒙古達爾罕茂明安聯合旗巴特敖包中奧陶世侵入巖特征及其構造意義

摘要：內蒙古自治區包頭市達爾罕茂明安聯合旗滿都拉南部巴特敖包分布著一套古生代中奧陶世花崗巖，其巖石組合為石英閃長巖、英云閃長巖和花崗閃長巖。其巖石學、巖石地球化學反映該套巖石具典型TTG巖類特征，顯示為洋殼向陸殼俯沖的產物。在在石英閃長巖、英云閃長巖、花崗閃長巖中取顆粒鋯石樣，和諧年齡值為430.3±13.1Ma。因此，表明該區在早古生代期間確實存在一個大規模的俯沖造山作用過程。

關健詞：巴特敖包 TTG巖類 同位素年齡

研究區行政區劃上屬內蒙古自治區包頭市達爾罕茂明安聯合旗。大地構造位置位于華北陸塊北緣古生代陸緣增生帶。在這一地區開展了部分區域性（1︰25萬區調）的研究工作，在這一區域滿都拉南南部巴特敖包分布著一套古生代中奧陶世花崗巖，該期侵入巖侵入下元古界寶音圖巖群、中下奧陶統包爾汗圖群；被上志留統西別河組不整合覆蓋。本文以該套花崗巖為研究對象，通過對其巖石學、巖石地球化學和同位素定年研究，分析其形成的大地構造環境及時代。

1．巖石學特征

中奧陶世巴特敖包序列各侵入體空間分布上呈群居，總體限定于一個近東西向巖漿巖帶內，相互間緊密共生，相伴出露，表明其具有一定的成生聯系。

巖石類型上由閃長巖→石英閃長巖→英云閃長巖→花崗閃長巖演化，即由中性向中酸性構成一完整的演化序列，連續性、漸變性較好。礦物成分上，由早期單元到晚期單元，斜長石含量遞減，鉀長石、石英逐漸增加，巖石色率逐漸變低。

巖石主要巖性薄片鑒定如下：

細粒閃長巖：灰綠色，基具細粒半自形粒狀結構，塊狀構造。由斜長石、角閃石、石英及少量黑云母組成。斜長石：呈半自形粒狀、少數板條狀，發育聚片雙晶及環帶構造，表面強烈絹云母化、鈉黝簾石化；角閃石：柱狀，多被綠泥石、綠簾石交代；石英為它形不等粒狀。

細粒黑云石英閃長巖：灰綠色，具細粒半自形粒狀結構，塊狀構造。由斜長石、石英、黑云母組成。斜長石呈半自形粒狀、板條狀，雙晶不發育，強絹云母化；石英呈不規則粒狀；黑云母呈鱗片狀，全部綠泥石化。巖石次生蝕變極強，多為綠泥石化、綠簾石化。

中細粒英云閃長巖：灰紅色、黃綠色，具中細粒花崗結構，塊狀構造，由斜長石、石英、黑云母組成；斜長石呈半自形粒狀、板條狀，雙晶發育，An＝34-32，為中-更長石，表面強絹云母化，少數鈉黝簾石化。

花崗閃長巖：淺灰綠色稍帶灰紅色，具細中粒花崗結構，塊狀構造，由斜長石、鉀長石、石英、黑云母組成。斜長石呈板狀半自形晶，發育聚片雙晶，An＝20，為更長石，表面污濁并強絹云母化；鉀長石為它形顆粒，具格子雙晶（微斜長石）。

2. 巖石地球化學特征

從巖石化學成分（表1）可知，SiO2含量為57.2-73.23％，Al2O3為15.87-17.75％，TiO2為0.2-1.28％，Na2O +K2O為3.95-7.56％，在SiO2 –FeO* /MgO圖解（圖1），投入鈣堿性系列，σ除一個樣為0.76，其余為1.30-3.07，總體屬鈣堿性系列。投影在TAS分類圖解（Middlemost，1994；圖2）上，屬閃長巖、花崗閃長巖，花崗巖。采用O’Connor（1965）CIPW-norm An-Ab-Or圖（圖3），顯示TTG組合（英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖）。在R1-R2判別圖解（圖4）中，花崗巖多投于板塊碰撞前，顯示碰撞前消減帶花崗巖特點。從上述特征綜合反映該套巖石具典型TTG巖類特征。

3. 微量元素及稀土元素地球化學特征

微量元素分析成果見表2，總體特征顯現出富集大離子親石元素（LILE），如K、Rb、Sr、Ba，相對虧損高場強元素（HFSE）Nb、Ti，顯示火山弧花崗巖特征。稀土元素分析成果見表3，表現為輕稀土富集，重稀土相對平緩的右傾模式，稀土總量∑REE=（69.383-219.95.402）×10-6，輕重稀土比值較高，∑LREE/∑HREE為5.94-13.69，δEu為0.8-1.13，負銪異常不明顯?？傮w反映上述花崗巖可能具有類似的源區并經歷過相似的構造演化過程，巖石以高度分餾的稀土模式和虧損HREE為特征，顯示TTG巖類特征。

4. 時代討論

在石英閃長巖、斜長花崗巖、花崗閃長巖中取顆粒鋯石樣，和諧年齡值為430.3±13.1Ma。所測鋯石多為巖石形成過程中結晶的巖漿鋯石，其年齡代表了巖體的形成年齡。

另外，結合野外地質關系，該期侵入巖侵入下元古界寶音圖巖群、中下奧陶統包爾汗圖群；被上志留統西別河組不整合覆蓋。所以，確定其形成時代為中奧陶世。

5. 構造意義

在巖石組合類型為石英閃長巖-英云閃長巖-花崗閃長巖，巖石化學特征顯示TTG組合；微量元素顯示為VAG火山弧花崗巖；稀土元素以高度分餾的稀土模式和虧損HREE為特征，顯示TTG巖類特征。綜合反映該套巖石具典型TTG巖類特征，證明該套花崗巖為洋殼向陸殼俯沖形成的產物。

綜所上述，從區域地質的角度來看，本區中奧陶世侵入巖位于華北地塊北緣早古生代增生帶，其南側近于平行地分布著一條烏德增生弧帶，表明該區在早古生代期間確實存在一個大規模的俯沖造山作用過程。

參考文獻

[1] 邵濟安. 1991.中朝板塊北緣中段地殼演化[M].北京:北京大學出版社， 11-917.

[2] 鄧晉福， 肖慶輝， 蘇尚國， 等.2007.火成巖組合與構造環境:討論[J].高校地質學報， 13(3):392-402.

[3] 馮艷芳，鄧晉福，肖慶輝，等. 2011. TTG巖類的識別：討論與建議[J].高校地質學報， 17(3):406-414.