大兴安岭中段索伦地区白音高老组火山岩岩石成因及构造背景

【摘要】：本文选取大兴安岭主脊中段索伦地区的白音高老组火山岩为研究对象,通过野外实测剖面和路线地质调查,确定了早白垩世白音高老期火山岩的岩石类型和组合特征,厘定了火山岩的形成时代,分析了火山岩的地球化学特征,并结合火山岩锆石Hf同位素特征,研究了火山岩岩石成因及其构造背景,所获认识对于揭示大兴安岭火成岩的构造-岩浆演化过程提供了新的证据。白音高老组火山岩主要岩性多为灰色、灰绿流纹岩、流纹质岩屑晶屑角砾凝灰熔岩、流纹质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰熔岩以及小范围的沉凝灰岩,以流纹岩为主。锆石LA-ICPMS U-Pb测年结果显示,四件火山岩样品形成时代分别为126.7±1.5Ma、127.8±2.8Ma、124.6±2.2Ma、123.1±1.1Ma,结果表明白音高老组火山岩形成于128~123Ma之间,时代为早白垩世。火山岩地球化学特征显示,白音高老组火山岩Si O2含量在69.63~79.94%之间,Na2O含量与K2O含量之和为6.42~9.35%,Na2O/K2O的比值为0.12~1.33,相对富钾,里特曼指数小于3。在TAS图解中,样品大都落在了亚碱性系列的流纹岩范围内,在Si O2-K2O图解上,样品全数落入高钾钙碱性系列范围中。A/CNK值为1.02~1.29,为准铝质-过铝质系列。火山岩主量元素总体表现为高硅、富碱,富铝及贫铁、钙、镁的特征,为准铝质-过铝质高钾钙碱性岩石。在球粒陨石标准化稀土元素配分图中分配模式从左到右逐渐降低,全部样品均表现为明显的Eu负异常。ΣREE的值为61×10-6~208×10-6,(La/Yb)N值范围为3.57~13.27,δEu值为0.21~0.75。火山岩微量元素原始地幔标准化蛛网表现出曲线总体右倾特点,显示为该组火山岩大离子亲石元素Rb、Th、U、K等显著富集、高场强元素Nb、Ta、Ti等强烈亏损,与大兴安岭地区低Ba-Sr流纹岩的特性大体相同,是壳源岩浆的典型特征。通过Hf同位素研究表明,正值εHf(t)与TMD2(828~439Ma)揭示火山岩岩浆来源于新元古代-显生宙期间从亏损地幔新增生的年轻地壳物质的部分熔融。研究区内白音高老组火山岩形成于古太平洋板块俯冲作用引起的岩石圈拆沉减薄有关的伸展构造体制。