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内蒙古大石寨地区超基性岩带的地质特征及构造意义

李剑波  
【摘要】:研究区隶属内蒙古兴安盟,大地构造位置位于西伯利亚与华北板块之间,属于古亚洲洋的范围。关于两大板块的闭合位置及时间长期以来存在争议,其中两大板块最终缝合线的位置主要存在两种认识,一是认为沿贺根山带一线,另一种观点则主张沿索伦山-西拉木伦河缝合线。近年来,更多的学者提出贺根山缝合带为华北板块与西伯利亚板块最终的缝合位置。但因中、新生代底层覆盖或岩体破坏,该缝合线的向东延伸不明。关于贺根山缝合带闭合的时间,有人认为在泥盆纪-石炭纪,也有学者主张在晚二叠世。本文通过对内蒙古东部大石寨地区发现的超基性岩带地质、地球化学和年代学特征研究,以期为解决上述相关问题,提供区域研究资料和成果。 在野外地质填图基础上,结合样品测试和铼锇同位素年代学分析,本文对大石寨超基性岩带的野外地质特征、岩石学特征、岩石地球化学特征及同位素年代学特征进行了研究,取得以下主要成果和认识: 1,通过野外填图,在内蒙古大石寨地区发现存在构造侵位的超基性岩。他们以断夹块形式产出于二叠纪吴家屯组砂质板岩、粉砂岩及硅质泥岩中。 2,超基性岩岩石组合为蛇纹石化辉石橄榄岩、纯橄榄岩及橄榄岩。岩石学特征表现出m/f比值均在9左右,为镁质超镁铁岩,具有较高含量MgO含量和Mg#值,在ACM和AFM判别图解中,均落在超镁铁质堆积岩和变质橄榄岩的过渡部位,表明超基性岩为肢解的残余洋壳部分。 3,稀土元素配分模式显示稍微右倾趋势,稀土总量偏低,轻稀土较富集,表明岩石分异程度不强烈,δEu值为0.88~2.93,表明了早期地幔部分熔融的结晶分异作用;微量元素蜘蛛网图显示富集Cr、Ni、Ti元素贫Nb、Rb元素特征,表明来自于亏损的地幔。 4,超基性岩Re-Os同位素测年结果表明,其年龄值介于475Ma~313Ma之间,大致反映了初始洋盆的形成时代。 5,将本区超基性岩与西部邻区贺根山超基性岩对比发现,他们在岩石学、地球化学及同位素年代学方面存在较高的相似性,据此认为大石寨地区超基性岩带可能为贺根山缝合线向东的延伸部分,从而为解决贺根山缝合带东延问题及厘清其中超基性岩组分的形成时代,提供了新的重要证据。


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