試論內蒙古蘇尼特左旗地區中生代火山巖巖石學特征

駱同偉　王紅斌

摘 要：文章以“內蒙古1：5萬準和熱木音蘇木等六幅區域地質礦產調查”項目為背景，對內蒙古蘇尼特左旗地區中生代火山巖巖石學、年代學及地球化學方面展開探討。文章中出現的研究區域屬于中亞造山帶東段-興蒙造山帶的北方造山帶，是處在蘇尼特左旗西北部邊境的地區。該造山帶在古生代和中生代的構造域也有所不同，在古生代時其屬于古亞洲洋構造域，在中生代則屬于濱西太平洋構造域。在分布上，蘇尼特左旗地區中生代火山巖的巖石層組成格局簡單明了——上為粗安巖類，下為安山巖類，在總體上也呈現出NE的走向。在Zr/Yb-Nb/Yb圖解中火山巖大部分分布在富集的地幔范圍內，顯示了巖漿源區可能是經過俯沖帶流體改造后的富集地幔楔。通過對區域的構造環境及相關資料進行研究之后，可以得知，蘇尼特左旗中生代火山巖形成于造山后的伸展背景。

關鍵詞：蘇尼特左旗；中生代火山巖；巖石學；地球化學

1 造山帶的形成及作用

造山帶當中有著極其豐富的地球演變史的信息，它是大陸構成最重要的部分之一，是構造巖漿活動最為劇烈的地帶，通過增生和碰撞這兩種方式可以形成。通過其在不同的地質體中記錄的巖漿活動、洋陸轉換、盆地的消失與再生、變質作用等一系列地質事件的發生與發展，可以清楚的看到碰撞造山帶的連續演變進化的過程。

中亞造山帶因其是全球顯生宙陸殼增生與改造最顯著的大陸造山帶，長期以來一直是國內外眾多研究者研究的熱點區域。蘇尼特左旗地區西北部邊境地區的東段-興蒙造山帶就屬于中亞造山帶。

隨著中亞造山帶的發現，人們對此區域的研究也越來越多，進而由此發現的問題和爭議也就越多。其中最為顯著的就是兩大陸板塊的最終縫合位置和最終閉合時間的爭議。

興蒙造山帶索倫-林西縫合帶和二連-賀根山縫合帶是學者們一直以來存在分歧的地方。部分學者依據古地磁學、古生物學資料及早二疊紀大石寨組火山巖，認為興蒙造山帶索倫-林西縫合線是華北和西伯利亞地塊間中亞洋最后閉合的界限。而其他的學者根據賀根山蛇綠巖中硅質巖中發現的晚泥盆世放射蟲化石、混雜巖帶及其中的藍片巖，推斷沿賀根山-蘇尼特左旗南的中古生代是西比利亞板塊與華北板塊最終碰撞閉合的位置。

對于中亞造山帶最后的閉合時間，眾多學者的研究結果目前仍然不能取得統一，不過已基本可以確定古亞洲洋在早-中奧陶世時就已經開始俯沖。此前，有相關學者在賀根山地區不僅發現洋中脊蛇綠巖，并測得其等時線年齡為403±27Ma，而且在發現的同碰撞花崗巖帶中，測出其鋯石U-Pb年齡為363Ma，這些新發現的線索讓學者們得出了古亞洲洋是在中-晚泥盆世閉合的結論。較之這一依據的發現，其他的學者在發現二疊系大石寨組火山巖、吉林大玉山花崗巖、弧花崗巖和碰撞崗巖并對其進行同位素年代研究和鋯石測年研究的基礎上，得出古亞洲洋在早二疊紀之前已經閉合的結論，加之葉肢介化石在這一地區的發現，更是為這一結論提供了有力的證據。

2 火山巖年代學

在應用較多的測年法里，比如K-Ar法、Ar-Ar法、Re-Os法、鋯石U-Pb法，因鋯石是地球最古老的礦物之一，它在火成巖中分布很廣泛，并且記錄了巖漿事件的年齡信息，故鋯石U-Pb測年法已成為眾多測年法的首推。在這當中又包含的有單顆粒鋯石蒸發-沉積法、單顆粒鋯石的熱電離質譜法、激光剝蝕電感耦合等離子質譜法（LA-ICP-MS）、高靈敏度高分辨率離子探針法（SHRIMP）等，因LA-ICP-MS法在比SHRIMP法節省更多時間和財力的同時，也能夠得到高精度的地球化學分析，所以它現在得到國內外的廣泛應用也是毫無疑問的。

3 中生代火山巖地球化學特征

元素地球化學是從巖石等天然樣品中化學元素含量與組合出發，研究各個元素在地球各部分以及宇宙天體中的分布、遷移與演化。在礦產資源研究中，元素地球化學發揮了重要作用，微量元素地球化學研究提供了成巖、成礦作用的地球化學指示劑，并為成巖、成礦作用的定量模型奠定了基礎。

在巖石含量中，微量元素的占比很低，通常低于0.1%，會用類質現象占據礦物晶格內晶體化學性質相近的其他元素位置。由于微量化學在礦物上的分配系數不同，其對于巖漿演化進程的研究、幫助恢復其形成時的大地構造環境很有幫助。作為現代巖石學重要且關鍵的組成部分，微量元素的研究比主要元素更能有效的區分巖石學過程。

4 火山巖源區及構造環境

作為巖漿成因研究的前提，原生巖漿對巖漿源區組成與性質的判別有著決定性的影響，而判別幔源原生巖漿的主要標志有：是否存在幔源包裹體；原生幔源巖漿的Mg#值變化范圍為0.65-0.75之間；原生幔源巖漿的相容元素含量變化范圍：Sc=15-28、Co和Ni值分別介于4.86-14.80、1.74-6.88和1.84-5.94，均小于幔源原生巖漿的成分范圍。

就像微量化學在礦物上的分配系數不同一樣，不同構造背景的火山巖也具有不同的巖石組合和巖石地球化學特征，通過對其這兩方面的研究，在某種程度上可以很好地體現火山巖形成的構造環境，于區域構造演化研究的重要意義是不言而喻的。

5 結束語

在文章中，主要對以內蒙古蘇尼特左旗地區中生代火山巖為主的巖石學、年代學、地球化學及構造背景等方面展開了簡單的探討，只是對這些方面的一個簡單的概述。目前可得知，內蒙古蘇尼特左旗地區中生代火山巖總體是呈NE向展布于準和熱木音蘇木幅，且由上部為粗安巖、下部為安山巖組合構成的。根據相關研究資料可得知，蘇尼特左旗中生代火山巖形成于造山后的伸展背景；而在它的最后閉合時間和最后閉合位置的問題上，學者們目前仍存在著極大地爭議，因為學者們在進行研究的過程中，其發現的有力的證據都指向了不同的方面，這也從側面證明了，蘇尼特左旗中生代火山巖的研究價值是非常高的。前文中有提到過，有相關學者在發現了賀根山蛇綠巖及其他化石的基礎上，得出沿賀根山-蘇尼特左旗南的中古生代是西比利亞板塊與華北板塊最終碰撞閉合的位置這一結論，但是，在關于與賀根山蛇綠巖時空相關的火山巖是形成于洋內島弧還是大陸邊緣弧環境這一問題上，研究尚不能提供有力的地球化學資源。這也提醒了領域研究人員，對于蘇尼特左旗地區中生代火山巖的研究，還有許多需要我們去發現、探討的地方。希望能夠將野外調查和室內實驗兩部分進行有效的結合，進而得出更加準確的信息。

參考文獻

[1]秦旭亮.內蒙古蘇尼特左旗地區中生代火山巖巖石學特征[D].石家莊經濟學院，2014.

[2]李曉偉.內蒙古蘇尼特左旗地區寶力高廟組下段火山巖巖石學特征[D].石家莊經濟學院，2014.