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内蒙古白乃庙地区锆石年龄和Hf同位素特征及其构造意义

谷丛楠  
【摘要】:Z乃庙—白音都西一带位于索伦缝合带以南,属于华北板块北缘中段,是研究兴蒙造山带的重要地区。白乃庙群是火山岛弧环境下形成的火山岩变质产物,白音都西群则是位于白乃庙岛弧带以北和温都尔庙杂岩以南的一套中级变质岩系。 笔者于白音都西群地层采集了两块新鲜的变质石英砂岩样品,于白乃庙群地层采集了一块变质安山岩样品,分别进行LA-MCICPMS测年和Hf同位素测试。白音都西群地层的两块变质石英砂岩样品,共得到了100粒碎屑锆石年龄。这两件样品的锆石特征具相似性,指示了其原岩主要是由同期或略早期的岩浆岩风化后就近沉积的产物。所有锆石的206Pb/238U表面年龄介于518Ma-294Ma之间,与华北北缘的古生代弧岩浆岩锆石年龄非常吻合,表明该区古生代弧岩浆岩是白音都西群主要的沉积源区。白音都西群的原岩可能是一套弧前沉积建造,其形成时间应该是伴随着古亚洲洋的俯冲消减和古生代弧岩浆作用的整个过程,其后在碰撞造山过程中发生了变形和变质作用。白乃庙群变质安山岩样品得到550Ma的年龄,则证明白乃庙群应为古生代岛弧。 白音都西群地层的两块变质石英砂岩样品的Hf·同位素εHf(t)值主要集中在7.9到15.5之间;176Hf/177Hf比值主要集中在0.282722-0.282983;模式年龄集中在481-786Ma之间。白乃庙群变质安山岩样品的Hf同位素εHf(t)值主要集中在0.2到3.9之间;176Hf/177Hf比值主要集中在0.282475-0.282739;模式年龄集中在633-1119Ma之间。二者的Hf同位素特征明显不同,说明白音都西群的物源不是来自南面的白乃庙群,而是来自北面的温都尔庙群。 由于白音都西群被晚二叠世未变形花岗岩(254Ma)侵入,表明其原岩最终形成到发生变形变质作用应当介于294Ma-254Ma之间。故推测沿着索伦缝合带的碰撞缝合作用可能发生在早中二叠世。


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