内蒙古阿拉善北部雅干构造带白山组火山岩年龄、地球化学特征及其对区域构造演化的约束

白宇明, 薄海军, 胡浩远, 雷聪聪, 李成元, 于洋. 2023. 内蒙古阿拉善北部雅干构造带白山组火山岩年龄、地球化学特征及其对区域构造演化的约束. 地质通报, 42(1): 136-145. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.01.012
引用本文: 白宇明, 薄海军, 胡浩远, 雷聪聪, 李成元, 于洋. 2023. 内蒙古阿拉善北部雅干构造带白山组火山岩年龄、地球化学特征及其对区域构造演化的约束. 地质通报, 42(1): 136-145. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.01.012
BAI Yuming, BO Haijun, HU Haoyuan, LEI Congcong, LI Chengyuan, YU Yang. 2023. Age and geochemistry of volcanic rocks of Baishan Formation in Yagan tectonic zone, Northern Alxa and their constraints on regional tectonic evolution. Geological Bulletin of China, 42(1): 136-145. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.01.012
Citation: BAI Yuming, BO Haijun, HU Haoyuan, LEI Congcong, LI Chengyuan, YU Yang. 2023. Age and geochemistry of volcanic rocks of Baishan Formation in Yagan tectonic zone, Northern Alxa and their constraints on regional tectonic evolution. Geological Bulletin of China, 42(1): 136-145. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.01.012

内蒙古阿拉善北部雅干构造带白山组火山岩年龄、地球化学特征及其对区域构造演化的约束

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《内蒙古自治区额济纳旗呼仍巴斯克、查布汗其啥尔乌拉、敦德乌苏、勃温陶来幅1:5万区域地质矿产调查》(编号: DD20208005)
详细信息
    作者简介: 白宇明(1988-), 男, 硕士, 工程师, 从事区域地质调查和综合地层学研究。E-mail: baiyuming2017@163.com
  • 中图分类号: P597+.3;P597

Age and geochemistry of volcanic rocks of Baishan Formation in Yagan tectonic zone, Northern Alxa and their constraints on regional tectonic evolution

  • 阿拉善北部雅干地区古生代火山岩发育,研究其形成时代和地质特征,对探讨中亚造山带中段南缘北山弧盆系的演化具有重要的意义。对雅干地区原划奥陶系火山岩进行了同位素年代学与地球化学研究,获得流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为298.4±1.5Ma,时代为早二叠世初期,结合岩石组合特征和区域对比,将其重新厘定为上石炭统—下二叠统白山组。该套火山岩富SiO2、高K2O、低TiO2,属于钙碱性系列; 相对富集Rb、Pb、K等大离子亲石元素,明显亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素; 呈现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损的的右倾特征,具有较明显的负Eu异常,显示出陆缘弧火山岩的地球化学特征。上述证据表明,雅干地区白山组火山岩形成于古亚洲洋向明水-旱山地块北缘俯冲的陆缘弧构造环境。

  • 加载中
  • 图 1  洪果尔吉乌拉山地区大地构造位置(a,据潘桂棠等, 2016;陈智斌等, 2020修改)和地质简图(b)

    Figure 1. 

    图 2  洪果尔吉乌拉山南白山组实测剖面

    Figure 2. 

    图 3  洪果尔吉乌拉山南白山组流纹岩野外和镜下照片

    Figure 3. 

    图 4  白山组流纹岩样品锆石阴极发光(CL)图像和年龄值(Ma)

    Figure 4. 

    图 5  白山组流纹岩样品锆石U-Pb年龄谐和图

    Figure 5. 

    图 6  白山组火山岩TAS图解(a, 底图据Le Bas et al., 2004)和SiO2-K2O图解(b, 底图据Peccerillo, 1976)

    Figure 6. 

    图 7  白山组火山岩微量元素原始地幔标准化蛛网图(a)和稀土元素球粒陨石标准化配分模式图(b) (标准化数据据Le Bas et al., 2004)

    Figure 7. 

    图 8  白山组火山岩构造环境判别图解

    Figure 8. 

    表 1  白山组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素测试数据

    Table 1.  LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic analysis data of rhyolite from Baishan Formation

    测点 含量/10-6 同位素比值 年龄/Ma 谐和度/%
    Pb Th U 206Pb/
    238U
    207Pb/
    235U
    207Pb/
    206Pb
    206Pb/
    238U
    207Pb/
    235U
    207Pb/
    206Pb
    1 20 271 391 0.0475 0.0005 0.3482 0.0064 0.0531 0.0009 299.4 3.4 303 6 334 37 101
    2 16 139 329 0.0477 0.0005 0.3531 0.0068 0.0537 0.0009 300.2 3.4 307 6 359 40 102
    3 15 134 322 0.0466 0.0005 0.3507 0.0090 0.0546 0.0012 293.8 3.4 305 8 394 50 104
    4 14 168 274 0.0467 0.0006 0.3447 0.0089 0.0535 0.0012 294.4 3.9 301 8 350 52 102
    5 12 113 245 0.0475 0.0006 0.3487 0.0090 0.0532 0.0012 299.4 3.8 304 8 337 49 101
    6 10 128 191 0.0475 0.0006 0.3548 0.0101 0.0541 0.0014 299.4 3.6 308 9 377 59 103
    7 9 100 185 0.0472 0.0005 0.3538 0.0089 0.0543 0.0013 297.6 3.4 308 8 384 53 103
    8 11 108 226 0.0482 0.0006 0.3517 0.0092 0.0529 0.0013 303.4 3.6 306 8 326 56 101
    9 4 34 84 0.0480 0.0007 0.3493 0.0211 0.0528 0.0031 302.0 4.3 304 18 321 133 101
    10 10 81 208 0.0474 0.0006 0.3541 0.0091 0.0542 0.0013 298.4 3.6 308 8 380 54 103
    11 21 282 395 0.0471 0.0005 0.3469 0.0064 0.0534 0.0009 296.8 3.4 302 6 346 37 102
    12 26 214 547 0.0466 0.0005 0.3385 0.0060 0.0527 0.0008 293.7 3.2 296 5 315 36 101
    13 8 76 156 0.0476 0.0005 0.3421 0.0110 0.0521 0.0016 299.8 3.5 299 10 290 70 100
    14 17 154 318 0.0477 0.0006 0.3512 0.0076 0.0534 0.0010 300.2 3.7 306 7 347 43 102
    15 14 129 272 0.0472 0.0006 0.3477 0.0076 0.0535 0.0010 297.1 3.6 303 7 349 44 102
    16 11 109 215 0.0479 0.0006 0.3435 0.0110 0.0520 0.0015 301.8 3.6 300 10 284 65 99
    17 15 187 283 0.0474 0.0005 0.3455 0.0082 0.0528 0.0011 298.8 3.4 301 7 321 48 101
    18 12 113 248 0.0472 0.0005 0.3445 0.0082 0.0530 0.0012 297.1 3.4 301 7 328 51 101
    19 17 207 325 0.0472 0.0005 0.3519 0.0070 0.0541 0.0010 297.3 3.4 306 6 374 40 103
    20 13 107 255 0.0477 0.0006 0.3450 0.0089 0.0525 0.0012 300.2 3.9 301 8 307 53 100
    21 11 74 224 0.0475 0.0006 0.3447 0.0101 0.0526 0.0015 299.3 3.6 301 9 312 64 100
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    表 2  白山组火山岩主量、微量和稀土元素含量

    Table 2.  Contents of major, trace element and REE of volcanic rocks from Baishan Formation

    编号 GS118 GS120 GS124 GS135-1 GS136-2 GS142 编号 GS118 GS120 GS124 GS135-1 GS136-2 GS142
    SiO2 73.67 67.74 70.68 71.56 79.89 76.24 Pb 3 6.99 7.67 11.14 6.28 7.1
    TiO2 0.37 0.31 0.4 0.3 0.29 0.1 Th 10.65 11.18 8.28 16.51 8.76 17.64
    Al2O3 13 14.35 12.57 13.75 10.32 12.66 U 3.75 3.43 2.51 5.29 2.63 4.79
    Fe2O3 2.88 4.42 2.7 2.3 1.15 1.29 La 37.9 18.82 18.67 24.14 23.98 47.04
    MnO 0.09 0.11 0.07 0.07 0.05 0.02 Ce 96.34 42.34 42.16 52.04 54.74 93.72
    MgO 0.32 0.65 0.92 1.23 0.28 0.12 Pr 12.02 5.08 5.19 5.96 7.19 12.16
    CaO 1.04 2.23 3.05 2.27 0.61 0.33 Nd 50.5 21.06 22.54 23.24 31.14 49.54
    Na2O 4.72 2.44 4.39 5.47 3.36 4.05 Sm 10.46 4.74 5.25 4.43 7.19 9.8
    K2O 2.66 4.74 2.44 1.36 3.38 4.43 Eu 1.74 0.91 1.25 0.84 1.35 0.74
    P2O5 0.07 0.07 0.08 0.09 0.05 0.02 Gd 10.43 5.28 5.86 4.72 8.04 10.21
    烧失量 1.02 2.78 2.58 1.47 0.51 0.61 Tb 1.33 0.73 0.85 0.68 1.16 1.47
    Na2O/K2O 1.77 0.51 1.8 4.02 0.99 0.91 Dy 8.93 5.11 5.89 4.12 8.34 8.64
    σ 1.77 2.04 1.66 1.62 1.23 2.16 Ho 1.87 1.07 1.22 0.82 1.75 1.67
    AR 3.22 1.83 2.55 2.49 4.19 4.31 Er 6.08 3.35 3.79 2.63 5.51 5.42
    A/NK 1.221 1.569 1.274 1.313 1.123 1.105 Tm 0.94 0.49 0.55 0.39 0.81 0.77
    A/CNK 1.037 1.087 0.816 0.942 1.002 1.05 Yb 6.82 3.52 3.87 2.68 5.55 5.29
    Rb 57.9 139.06 56.22 28.32 91.46 88.72 Lu 0.99 0.5 0.56 0.41 0.77 0.79
    Sr 146.68 145.64 160.32 356 83.68 69.36 Y 48.88 28.18 32.22 22.06 48.64 43.98
    Zr 484.2 175.9 203.6 156.68 233.4 301 ΣREE 246.38 113 117.66 127.1 157.52 247.26
    Nb 11.47 5.46 6.02 6.05 6.74 8.82 LREE 208.97 92.95 95.07 110.65 125.6 213
    Cd 0.77 0.33 0.37 0.27 0.35 0.52 HREE 37.41 20.05 22.58 16.45 31.92 34.26
    Cs 1.21 2.23 0.81 1.44 2.65 3.7 LREE/
    HREE
    5.59 4.64 4.21 6.73 3.93 6.22
    Ba 670.8 727.8 594 371.6 699.2 618.4
    Hf 12.74 5.24 5.88 4.96 6.6 9.73 LaN/YbN 3.98 3.84 3.46 6.47 3.1 6.38
    Ta 0.79 0.45 0.46 0.55 0.48 0.66 δEu 0.5 0.55 0.69 0.56 0.54 0.22
    W 1.11 1.47 1.13 0.57 0.54 0.57 δCe 1.1 1.04 1.03 1.03 1.01 0.94
    注:主量元素含量单位为%,微量和稀土元素含量单位为10-6
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出版历程
收稿日期:  2020-10-06
修回日期:  2021-07-08
刊出日期:  2023-01-15

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