內蒙古哈多河-阿爾本格勒地區花崗巖年代學及其地質意義

張 賦 ，鄭 萍 ，賈林柱

（1.內蒙古自治區第七地質礦產勘查開發院，內蒙古呼和浩特010020；2.內蒙古自治區地質調查院，內蒙古呼和浩特010020）

大興安嶺中段的扎蘭屯-烏蘭浩特地區錫林浩特-烏蘭浩特花崗巖區東段的花崗巖類被認為是晚二疊世火山-巖漿弧的重要組成部分，是在陸殼及局部大洋化基礎上演化而來的鈣堿性巖漿作用的產物，形成于碰撞造山—造山后動力學環境［1］.在近年開展哈多河-阿爾本格勒地區1∶5萬區域地質調查工作中，經過對這一地區的花崗巖精確測年研究，發現原厘定的晚二疊世花崗巖、花崗斑巖的形成時代為早白堊世，這一研究成果可能要求我們對扎蘭屯-烏蘭浩特地區花崗巖及該地區的二疊紀—白堊紀大地構造環境進行重新認識.

1 區域背景及巖體地質

研究區位于內蒙古呼倫貝爾盟扎蘭屯市與興安盟扎賚特旗交界處的哈多河-阿爾本格勒地區，大地構造位置處在錫林浩特-烏蘭浩特晚華力西期造山帶東段北緣.研究區的東西分別為大興安嶺主脊深斷裂和嫩江深斷裂，北為二連-賀根山巖石圈斷裂（圖1），構成古亞洲洋與太平洋兩個動力學體制轉換形成的構造格局.

區內出露的地層為侏羅系火山-噴發沉積巖系，包括滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和白音高老組.巖漿侵入作用強烈，花崗巖類侵入體占據了研究區40%～45%的面積，主要巖性為（黑云母）花崗巖、花崗斑巖、二長花崗巖等.

花崗巖體呈巖基狀出露于水耗子溝、駱駝脖子、大壩一帶，東西長25 km，南北寬約17 km，是區內最大的巖基狀侵入體.在巖體東側雞冠砬子一帶侵入古生界寶力高廟組地層、中生界萬寶組.巖體內部相、過渡相和邊緣相分帶明顯，相帶之間為漸變關系.

花崗斑巖呈小巖基、巖株狀出露于倪家溝、小溝塘、孤山子等地，面積約22.8 km2，侵入古生界寶力高廟組地層，中侏羅統萬寶組，中二疊世花崗斑巖、白崗巖、二長花崗巖，晚侏羅世花崗閃長巖.倪家溝花崗斑巖南端侵入到萬寶組凝灰質砂巖中，在巖體邊緣相中有萬寶組砂巖的捕擄體.巖體南端可劃分出邊緣相，為細粒花崗斑巖.巖體內部相不發育.巖體北端均為過渡相，具粒狀結構.

2 花崗巖類巖石年齡測定

2.1 樣品采集與制備

在詳細的野外調查基礎上，采集新鮮未蝕變花崗巖、花崗斑巖進行年齡測試.單礦物鋯石的分選由廊坊物化探研究所實驗室完成，在中國地質科學院北京離子探針中心制成環氧樹脂樣品靶，并進行透射光、反射光和陰極發光（CL）顯微照相.年齡測定在中國地質科學院北京離子探針中心SHRIMPⅡ離子探針儀上進行，測試獲得的數據處理及年齡計算采用Ludwig博士編寫的SQUID1.0及ISOPLOT程序，測試數據采用204Pb進行普通鉛校正.

花崗巖、花崗斑巖中的鋯石為短柱狀、渾圓狀，未見熔蝕和增生現象（圖2），具有震蕩環帶特征，屬于巖漿結晶形成.

2.2 鋯石測年結果

花崗巖、花崗斑巖鋯石SHRIMP鈾-釷-鉛同位素測試結果（表1）表明，花崗巖（GS2241）中的鋯石Th/U比值在0.51～0.85之間，花崗斑巖（P10GS3）中的鋯石Th/U比值在0.45～0.84之間，說明兩種巖石中的鋯石均為巖漿成因鋯石.對這些巖漿鋯石進行SHRIMP U-Pb年齡測定，能夠較為準確地確定巖體的形成年齡.

花崗巖鋯石SHAIMP U-Pb年齡測定獲得133.2±1.7 Ma，花崗斑巖鋯石SHRIMP U-Pb鉛測定獲得127.0±2.0 Ma年齡（圖 3），說明花崗巖、花崗斑巖均形成于早白堊世.依據巖體地質特征，推斷花崗巖、花崗斑巖系同一巖漿源不同巖漿演化階段的產物.

3 巖石化學特征

3.1 花崗巖

花崗巖巖石化學成分分析計算結果見表2.從化學成分上看，SiO2含量 72.72%～75.53%，平均為74.14%，屬酸性巖石；Na2O、K2O平均含量分別為4.0%、3.98%；Al2O3平均含量為 13.64%；鐵、鎂、鈣、錳含量較低.A/CNK為1.03～1.10，均大于1，在A/CNKNK/A圖解上都落入鋁過飽和區，說明研究區侵入巖都屬于鋁過飽和性巖石.AR為1.22～1.24，平均值為1.23，在（K2O+Na2O）-SiO2和 AR-SiO2圖解上都投影在堿性巖區，表現出相對富堿性特征.組合指數σ介于1.99～2.22之間，小于3.3，屬鈣堿性巖石；分異指DI大于90，表明巖漿演化徹底，酸性程度高.

巖石∑REE 介于 38.93×10-6～97.87×10-6之間，平均值為59.33×10-6，樣品間變化較大.∑LREE為33.65×10-6～89.53×10-6，∑HREE 為 5.03×10-6～8.34×10-6，輕、重稀土的比值變化范圍為6.37～10.74，表明輕、重稀土分餾作用較強烈（圖4）.δEu值比較接近，變化范圍很小，介于0.66～0.77之間（表3），具有較明顯的負銪異常.稀土配分曲線與色布爾巖體之花崗閃長巖（時代為 P2）［2］相似.

3.2 花崗斑巖

巖石SiO2含量68.60%～72.72%，屬酸性巖石；Na2O和 K2O含量分別為 4.04%～4.78%和 3.65%～4.38%，Na2O+K2O=8.02%～8.43%；Al2O3含量為 14.20%～15.44%；鐵、鎂、鈣、錳含量較低（表 2）.A/CNK 為0.95～1.01，接近1.0，在A/CNK-NK/A圖解上落入鋁飽和區，屬于鋁飽和性巖石.AR為1.23～1.26，在（K2O+Na2O）-SiO2和AR-SiO2圖解上投影點落在堿性巖區，表現出相對富堿性特征.組合指數σ=2.39～2.68，小于3.3，屬鈣堿性巖石.分異指數DI大于90，表明巖漿演化較徹底，酸性程度高.

巖石∑REE 介于 89.22×10-6～96.48×10-6之間，平均值為 93.04×10-6，樣品間變化不大.∑LREE為81.12×10-6～88.24×10-6，∑HREE 為 6.92×10-6～8.24×10-6，輕、重稀土的比值變化范圍為 10.01～12.50，表明輕、重稀土分餾作用強烈（表 3、圖 4）.δEu=0.83～0.97，負銪異常不明顯，稀土配分曲線與孟恩陶勒蓋巖體的白云母花崗巖（時代為 P2）［2］相似.

4 討論與結論

哈多河-阿爾本格勒地區處于大興安嶺造山帶與松嫩盆地接壤部位，二連-西烏旗深大斷裂與大興安嶺主脊、松嫩深大斷裂的交匯區域內.構造-巖漿活動復雜，是研究古亞洲洋與濱太平洋構造轉換與疊加的典型地區，引起眾多學者關注.洪大衛等（1994）、趙一鳴等（1997）認為，西伯利亞板塊與華北板塊對接帶（碰撞帶）位于二連-賀根山一線，其南東部的錫林浩特-烏蘭浩特華力西期花崗巖帶東段的二長花崗巖具有同碰撞SI型花崗巖特點，而正長花崗巖代表造山后巖漿作用［1，3］.

表1 哈多河-阿爾本格勒地區花崗巖、花崗斑巖SHRIMP鋯石U-Pb分析結果Table 1 SHRIMP U-Pb isotopic analysis for zircons from granite and granite-pophyry in Haduohe-Aerbengele area

經鋯石精確測年研究，哈多河-阿爾本格勒地區原厘定的二疊紀花崗巖、花崗斑巖年齡分別為133.2±1.7 Ma和127.0±2.0 Ma，扎蘭屯-柴河一帶原厘定的二疊紀花崗巖年代學研究也出現大量的年輕年齡（崔天日，2011，私人通信）.巖石化學研究則表明，花崗巖、花崗斑巖均為鈣堿性巖石，巖石稀土元素分餾較為徹底，無明顯的銪異常，與區域內典型二疊紀花崗巖沒有明顯區別，但花崗巖類型屬于S型花崗巖.在R1-R2圖解上，樣品投點落于碰撞后的抬升、造山晚期、同碰撞期和非造山交匯范圍內，說明燕山晚期該地區具有碰撞造山晚期的復雜構造背景，暗示本區自華力西期至燕山晚期經歷了多期次的碰撞造山作用，可能與古亞洲洋構造域轉換、疊加濱太平洋構造域有關.

表2 哈多河-阿爾本格勒地區花崗巖、花崗斑巖主元素分析結果Table 2 Major element analysis of granite and granite-pophyry in Haduohe-Aerbengele area

表3 哈多河-阿爾本格勒地區花崗巖、花崗斑巖稀土元素分析結果Table 3 Rare earth element analysis of granite and granite-pophyry in Haduohe-Aerbengele area

［1］趙一鳴，張德全，等.大興安嶺及其鄰區銅多金屬礦床成礦規律與遠景評價［M］.北京：地震出版社，1997.

［2］盛繼福，傅先政.大興安嶺中段成礦環境與銅多金屬礦床地質特征［M］.北京：地震出版社，1999.

［3］洪大衛，黃懷曾，肖宜君，等.內蒙古中部三疊紀堿性花崗巖及其地球動力學意義［J］.地質學報，1994，68（2）:219—230.