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内蒙古东部地区构造—岩浆事件:来自本巴图组碎屑锆石U-Pb年龄的制约

郭晓丹  
【摘要】:中国东北地区处于西伯利亚板块、华北板块和太平洋板块三大板块之间,极其复杂的构造环境以及漫长的历史演化使其具有重要的研究意义,包括东北地区各个微板块的拼合碰撞、环太平洋构造域内地质体的增生、两大构造域发展演化的过程和机制以及时代等一些问题都得到了地学界极大的关注。 本巴图组位于松辽盆地西部,西拉木伦断裂以北、贺根山断裂以南的西乌旗地区,该组地层主体为海相碳酸盐岩-碎屑岩组合。到目前为止,本巴图组的形成时代及其大地构造背景尚没有确切的年代学约束。本文在前人研究基础上,对本巴图组的野外地质特征、岩石类型及岩石组合、砂岩骨架成分分析、锆石年代学等进行了研究。镜下鉴定和砂岩骨架成分统计分析显示本巴图组砂岩为长石岩屑砂岩,样品中矿物以石英和长石为主,岩屑主要为火山岩岩屑,并且含有大量的单晶石英,分选磨圆较差,表明其成分成熟度低,源区快速搬运、近源沉积和物质来源广泛的特点,Dickinson三角图解清晰地反映了本巴图组样品具有切割型岩浆弧和过渡型岩浆弧物源的特征;碎屑锆石阴极发光图像显示,它们多具有震荡生长环带或条痕状吸收,Th/U比值为0.06-1.03,具有岩浆锆石的典型特点。进一步通过对锆石的稀土元素分析,得到大多数锆石样品稀土配分曲线相似于标准化球粒陨石曲线。这些特征进一步说明这些碎屑锆石具有岩浆锆石的特征。 本文应用LA-ICP-MS测年技术对本巴图组两个砂岩样品共100个点进行了分析,其中87个年龄处于谐和线附近,这些年龄可以进一步分为5组:(1)308~455Ma,峰期年龄为392Ma;(2)469~544Ma,峰期年龄为518Ma;(3)770~983Ma,峰期年龄为945Ma;(4)1010~1957Ma,峰期年龄为1571Ma;(5)两个较老的锆石年龄2489±33Ma、2659±32Ma。年龄分布意义:(1)研究区本巴图组沉积岩中年龄较小的一组碎屑锆石年龄峰期为320Ma,与化石证据相一致,应该代表该组沉积地层的沉积下限;(2)砂岩中469~544Ma表明泛非期构造热事件广泛分布于东北地区,为该区的标志性事件;(3)样品中770~983Ma表明东北地区的变质基底为本巴图组的物源区;(4)本巴图组样品中1718~2659Ma锆石的存在揭示了我国东北地区具有古元古代-新太古代古老的物源信息;(5)本巴图组碎屑锆石年龄信息与东北地块变质基底所显示的年龄信息相同,而明显有别于华北板块,因此,华北板块与西伯利亚板块的缝合线位置应在本巴图组以南,具体位置应为西拉木伦-长春-延吉断裂。(6)综合区域已有年代学资料研究表明松辽地块为一稳定的地块,而非活动的造山带。


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