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大兴安岭南段罕庙地区石英二长闪长岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征

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王晰, 任锡钢, 汪岩, 郝福江, 裴尧, 楼仁兴, 徐承科. 大兴安岭南段罕庙地区石英二长闪长岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征[J]. 地质通报, 2018, 37(9): 1662-1670.
引用本文: 王晰, 任锡钢, 汪岩, 郝福江, 裴尧, 楼仁兴, 徐承科. 大兴安岭南段罕庙地区石英二长闪长岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征[J]. 地质通报, 2018, 37(9): 1662-1670.
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WANG Xi, REN Xigang, WANG Yan, HAO Fujiang, PEI Yao, LOU Renxing, XU Chengke. Zircon U-Pb ages and geochemical characteristics of the quartz monzonite diorite rocks from Hanmiao area in the southern segment of the Da Hinggan Mountains[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(9): 1662-1670.
Citation: WANG Xi, REN Xigang, WANG Yan, HAO Fujiang, PEI Yao, LOU Renxing, XU Chengke. Zircon U-Pb ages and geochemical characteristics of the quartz monzonite diorite rocks from Hanmiao area in the southern segment of the Da Hinggan Mountains[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(9): 1662-1670.
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大兴安岭南段罕庙地区石英二长闪长岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征

  • 1.

    吉林大学应用技术学院, 吉林 长春 130012

  • 2.

    吉林大学地球科学学院, 吉林 长春 130061

  • 3.

    中国地质调查局沈阳地质调查中心, 辽宁 沈阳 110034

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《大兴安岭成矿带突泉—翁牛特地区地质矿产调查》（编号：DD20160048）和《内蒙古1:5万民主公社等四幅地质矿产综合调查》（编号：12120115031701）
详细信息
    作者简介: 王晰(1979-), 男, 在读博士, 副教授, 矿产普查与勘探专业。E-mail:xiwang@jlu.edu.cn

  • 中图分类号: P588.12+2;P597+.3

Zircon U-Pb ages and geochemical characteristics of the quartz monzonite diorite rocks from Hanmiao area in the southern segment of the Da Hinggan Mountains

  • 1.

    Applied Technology College, Jilin University, Changchun 130012, Jilin, China

  • 2.

    College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130061, Jilin, China

  • 3.

    Shenyang Center of China Geological Survey, Shenyang 110034, Liaoning, China

    摘要

  • 为确定罕庙地区石英二长闪长岩的形成时代、成因及地质意义，对罕庙地区石英二长闪长岩体进行了岩相学、LAMC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学研究。结果表明，石英二长闪长岩中的锆石为岩浆成因，206Pb/238U年龄加权平均值为134±1Ma，侵入时代属于早白垩世晚期。石英二长闪长岩中SiO2含量为63.44%~68.96%，K2O含量为2.04%~3.84%，Na2O/K2O值介于0.47~1.17之间，铝饱和指数A/CNK介于2.12~2.55之间，属于钙碱性-高钾钙碱性过铝质花岗岩类。微量元素特征为富集大离子亲石元素（如Rb、K）和活泼不相容元素（如Th、U），强烈亏损高场强元素（如Nb、Ta、P、Ti）。结合区域构造演化背景，该岩体受俯冲流体改造，与早白垩世晚期古太平洋板块斜向俯冲于欧亚大陆之下的弧后伸展减薄等综合作用有关。

    In order to determine the geochronology, petrogenesis and tectonic background of the quartz monzonite diorite rocks in Hanmiao area, the authors conducted the research on petrology by means of LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb geochronology and geochemistry. The results show that the zircons from the quartz monzonite diorite rocks are magmatic zircons, and the zircon 206Pb/238U dating yielded 134±1Ma(n=22, MSWD=0.42), suggesting late Early Cretaceous. The values of SiO2, K2O and Na2O/K2O are 63.44%~68.96%, 2.04%~3.84% and 0.47~1.17 respectively. The aluminum saturation indexes (A/CNK) range from 2.12 to 2.55. The rocks thus belong to calc-alkaline-high-K calc-alkaline series. The rocks are enriched in LILE (Rb, K) and incompatible elements(Th, U), strongly depleted in HFSE such as Nb, Ta, P and Ti. Combined with the study of regional tectonics the authors hold that the quartz monzonite diorite rocks might have been affected by subducted slab fluids. It was closely related to back-arc extension tectonics and lithospheric thinning after the subduction of Paleo-Pacific plate towards Eurasia plate.

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  • 图 1  大兴安岭南段大地构造位置图(a，b)(据参考文献[1]修改)和岩浆岩分布略图(c)(据参考文献[2]修改)

    Figure 1. 

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    图 2  研究区地质简图

    Figure 2. 

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    图 3  石英二长闪长岩野外露头（a）和镜下照片（b、c，正交偏光）

    Figure 3. 

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    图 4  石英二长闪长岩锆石阴极发光（CL）图像及测点年龄

    Figure 4. 

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    图 5  石英二长闪长岩锆石U-Pb谐和图及206Pb/238U年龄

    Figure 5. 

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    图 6  SiO2-K2O图解[14]

    Figure 6. 

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    图 7  A/CNK-A/NK图解[15]

    Figure 7. 

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    图 8  稀土元素球粒陨石标准化分布图（a）和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)

    Figure 8. 

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    图 9  SiO2-K2O/P2O5(a)和SiO2-K2O/TiO2(b)图解[18]

    Figure 9. 

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    图 10  Th/Zr-Nb/Zr(a)和Nb/Y-Rb/Y图解(b)[24]

    Figure 10. 

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    图 11  石英二长闪长岩(Y+Nb)-Rb（a）和Y-Nb图解（b）[26]

    Figure 11. 

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    表 1  石英二长闪长岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果

    Table 1.  LA-MC-ICP-MS zircon U-Th-Pb analytical results of quartz monzonite diorite

    测点编号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma
    Pb U Th 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ
    1 25 1137 850 0.75 0.0211 0.00021 0.1423 0.0023 0.0489 0.0007 135 1 135 2 142 34
    2 11 549 222 0.40 0.0210 0.00024 0.1409 0.0052 0.0487 0.0017 134 2 134 5 135 82
    3 13 603 227 0.38 0.0211 0.00022 0.1416 0.0034 0.0486 0.0011 135 1 134 3 131 55
    4 10 478 169 0.35 0.0211 0.00022 0.1406 0.0036 0.0484 0.0012 134 1 134 3 119 59
    5 17 786 320 0.41 0.0212 0.00022 0.1419 0.0025 0.0486 0.0008 135 1 135 2 130 38
    6 10 423 162 0.38 0.0209 0.00022 0.1403 0.0024 0.0488 0.0008 133 1 133 2 138 38
    7 21 919 577 0.63 0.0211 0.00024 0.1410 0.0042 0.0485 0.0011 135 2 134 4 122 55
    8 11 505 179 0.35 0.0212 0.00022 0.1428 0.0031 0.0489 0.0010 135 1 136 3 143 48
    9 10 480 168 0.35 0.0211 0.00022 0.1397 0.0045 0.0481 0.0015 134 1 133 4 104 74
    10 14 679 264 0.39 0.0212 0.00022 0.1408 0.0027 0.0483 0.0009 135 1 134 3 112 43
    11 11 536 208 0.39 0.0210 0.00021 0.1409 0.0030 0.0486 0.0010 134 1 134 3 126 49
    12 13 603 237 0.39 0.0210 0.00022 0.1407 0.0032 0.0485 0.0011 134 1 134 3 125 52
    13 21 967 408 0.42 0.0209 0.00021 0.1413 0.0022 0.0492 0.0007 133 1 134 2 155 33
    14 14 642 205 0.32 0.0212 0.00021 0.1416 0.0034 0.0484 0.0011 135 1 134 3 119 54
    15 13 610 225 0.37 0.0210 0.00021 0.1413 0.0030 0.0489 0.0010 134 1 134 3 144 49
    16 18 818 320 0.39 0.0211 0.00022 0.1403 0.0028 0.0482 0.0009 135 1 133 3 111 45
    17 14 633 408 0.64 0.0212 0.00021 0.1423 0.0042 0.0488 0.0014 135 1 135 4 137 67
    18 11 473 241 0.51 0.0210 0.00022 0.1406 0.0035 0.0486 0.0011 134 1 134 3 131 53
    19 12 583 248 0.43 0.0208 0.00021 0.1400 0.0028 0.0488 0.0009 133 1 133 3 137 44
    21 13 621 289 0.46 0.0209 0.00021 0.1403 0.0029 0.0487 0.0010 133 1 133 3 132 46
    22 17 765 504 0.66 0.0208 0.00021 0.1399 0.0036 0.0487 0.0012 133 1 133 3 134 58
    23 5 217 122 0.56 0.0207 0.00024 0.1399 0.0131 0.0491 0.0046 132 2 133 12 152 219
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    表 2  石英二长闪长岩主量、微量和稀土元素分析结果

    Table 2.  Major, trace elements and REE compositions of quartz monzonite diorite

    样品号 PM102-25YQ1 PM102-25YQ2 PM102-25YQ3 PM102-12YQ PM102-14YQ 样品号 PM102-25YQ1 PM102-25YQ2 PM102-25YQ3 PM102-12YQ PM102-14YQ
    Al2O3 15.16 14.01 14.71 14.29 14.6 Zr 277.72 200.12 259.35 249.59 241.40
    CaO 1.24 1.56 2.05 1.11 1.22 Nb 13.84 7.48 8.98 11.84 10.94
    Fe2O3 5.63 6.98 6.68 5.44 4.37 Ba 1077.10 407.69 364.62 646.60 680.74
    K2O 3.84 2.17 2.04 3.03 3.38 La 32.12 22.09 26.72 30.36 26.62
    MgO 1.3 2.48 2.9 1.44 1.33 Ce 60.18 46.02 54.43 61.55 53.55
    MnO 0.09 0.11 0.11 0.09 0.1 Pr 7.91 5.72 7.00 7.57 6.74
    Na2O 2.08 2.18 2.39 1.46 1.58 Nd 29.85 22.31 27.82 29.04 25.51
    P2O5 0.14 0.14 0.16 0.08 0.08 Sm 6.13 5.06 6.17 6.09 5.30
    SiO2 65.6 66.1 63.44 67.88 68.96 Eu 1.45 1.09 1.23 1.18 1.11
    TiO2 0.67 0.67 0.71 0.68 0.7 Gd 5.81 4.87 5.83 5.86 5.31
    FeO 2.66 1.31 2.76 1.99 1.98 Tb 0.86 0.74 0.86 0.88 0.79
    H2O+ 3.4 0.3 3.7 4.32 2.62 Dy 5.18 4.49 5.18 5.36 4.75
    烧失量 4.26 3.6 4.83 4.5 3.68 Ho 1.12 0.97 1.11 1.15 1.03
    总计 101.8 98.01 101.63 101.81 100.92 Er 3.44 2.85 3.33 3.44 3.10
    Na2O+K2O 4.49 4.96 5.92 4.35 4.42 Tm 0.54 0.44 0.50 0.53 0.49
    Na2O/K2O 0.48 0.47 0.54 1.01 1.17 Yb 3.59 2.96 3.35 3.54 3.22
    A/CNK 2.55 2.36 2.12 2.37 2.27 Lu 0.53 0.43 0.48 0.49 0.47
    Li 100.65 70.91 72.96 77.78 73.58 Y 30.25 25.46 28.79 29.80 26.53
    Be 2.60 3.14 2.68 3.36 1.97 Hf 7.93 5.83 7.49 7.70 7.35
    V 96.86 108.10 131.26 141.15 132.29 Ta 1.01 0.60 0.69 1.05 0.88
    Cr 35.96 125.49 162.01 93.94 85.17 Th 11.51 8.02 9.10 13.91 12.56
    Co 8.14 12.54 16.55 5.64 4.03 U 2.93 2.05 2.21 3.30 2.91
    Ni 19.12 76.24 102.73 46.47 33.43 LREE/HREE 6.39 6.21 6.53 5.76 5.97
    Ga 24.70 19.52 24.03 23.49 21.83 （La/Yb）N 6.16 5.93 6.41 5.35 5.72
    Rb 136.65 90.98 106.54 150.61 136.09 δEu 0.60 0.63 0.73 0.66 0.62
    Sr 179.18 179.67 229.60 147.90 143.88 δCe 0.97 0.96 0.90 0.98 0.95
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出版历程
收稿日期:  2018-01-08
修回日期:  2018-03-08
刊出日期:  2018-09-15

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