內(nèi)蒙古北山地區(qū)哈日阿瑪島弧花崗巖地球化學(xué)、年代學(xué)特征及其地質(zhì)意義

王 慧，張 歡，潘志龍，王 碩，何嬌月，張金龍，侯德華，馬夢玲，劉亞芳河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院，河北 廊坊065000

0 序言

北山造山帶位于甘肅、新疆和內(nèi)蒙古三省（區(qū)）交界地帶，大地構(gòu)造位處塔里木－華北古板塊和西伯利亞古板塊的交匯部位，隸屬于中亞造山帶南緣，屬于多島弧、多島洋的構(gòu)造體系，自北向南發(fā)育有紅石山－蓬勃山蛇綠巖帶、石板井－小黃山蛇綠巖帶、紅柳河－牛圈子－白云山－洗腸井蛇綠巖帶、輝銅山－帳房山蛇綠巖帶以及一條規(guī)模巨大的公婆泉島弧島（也稱“公婆泉－東七一山島弧”）［1-7］.但這些蛇綠巖帶的構(gòu)造屬性一直存在較大的爭議，部分學(xué)者認(rèn)為石板井－小黃山構(gòu)造帶是塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊的分界斷裂［1-3］.然而近些年來的研究結(jié)果顯示牛圈子－白云山－洗腸井蛇綠混雜巖帶為塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊的分界斷裂［5-12］，并先后闡明其洋殼形成年齡為527～530 Ma［10-11］，洋殼俯沖則發(fā)生于431～461 Ma［9-16］.就公婆泉島弧而言，已有的資料顯示其主要由晚泥盆世弧花崗巖組成，同時在內(nèi)部也發(fā)現(xiàn)了大量的中奧陶世—早志留世的弧花崗巖和島弧火山巖，其構(gòu)造屬性和形成背景具有較大的爭議［14-20］.有學(xué)者認(rèn)為公婆泉島弧是石板井－小黃山蛇綠巖帶向南俯沖的結(jié)果［18-19］，也有學(xué)者認(rèn)為公婆泉島弧是牛圈子－白云山－洗腸井蛇綠混雜巖帶向北俯沖的結(jié)果［14-17］.本文依托“內(nèi)蒙古1∶5萬基東、尖山、蒜井子、三道明水等四幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”以及“內(nèi)蒙古1∶5萬西林陶勒、梧桐井、石樁子井、石板井幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”項(xiàng)目，通過對哈日阿瑪花崗巖開展詳細(xì)的巖相學(xué)、地球化學(xué)、鋯石U－Pb測年研究，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，探討其形成時代、源區(qū)特征和構(gòu)造背景，以期為今后進(jìn)一步研究公婆泉島弧島的形成與演化提供依據(jù).

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗與甘肅省肅北縣交界地區(qū)，石板井－小黃山構(gòu)造帶從研究區(qū)北側(cè)通過，牛圈子－白云山－洗腸井蛇綠混雜巖帶位于研究區(qū)東南側(cè)呈“S”型展布.以石板井－小黃山構(gòu)造帶為界，北側(cè)隸屬于旱山前寒武紀(jì)陸塊，南側(cè)至牛圈子－白云山－洗腸井蛇綠混雜巖帶之間為公婆泉巖漿弧，主要由晚奧陶世—早志留世公婆泉組變質(zhì)火山巖及侵位于晚奧陶世至晚泥盆世的基性－中性－酸性侵入體構(gòu)成.牛圈子－白云山－洗腸井蛇綠混雜巖帶以南為塔里木板塊［5-6］，以發(fā)育寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)海進(jìn)序列沉積地層為特征［21］，基底主要由中新元古界穩(wěn)定淺海沉積地層構(gòu)成［22］（圖1）.哈日阿瑪島弧花崗巖出露于公婆泉巖漿弧內(nèi)，包括閃長巖（以糜棱巖為主）、石英閃長巖、斜長花崗巖、英云閃長巖，與奧陶紀(jì)—志留紀(jì)公婆泉組弧火山巖伴生.其中閃長巖、石英閃長巖和斜長花崗巖彼此侵入邊界多為漸變過渡，英云閃長巖侵位時代略早，其與斜長花崗巖之間可見略微清晰但并不截然的邊界，總出露面積約14 km2.其西北部被下白堊統(tǒng)赤金堡組陸相沉積覆蓋［23］，東北部與公婆泉組呈侵入接觸，北部、東部以及南北均被晚泥盆世花崗閃長巖、英云閃長巖侵入，另外在哈日阿瑪島弧花崗巖內(nèi)零星侵入有呈巖株或巖脈狀產(chǎn)出的早泥盆世正長花崗巖.此外，尖山韌性剪切帶呈北東向穿過研究區(qū)，致使哈日阿瑪島弧花崗巖以及早泥盆世正長花崗巖發(fā)生不同程度的韌性剪切變形（圖2）.

2 巖石學(xué)特征

圖1 北山地區(qū)公婆泉－石板井一帶地質(zhì)簡圖（據(jù)文獻(xiàn)［24］）Fig.1 Geological sketch map of Gongpoquan-Shibanjing in Beishan area（From Reference［24］）

閃長巖（糜棱巖）呈深灰色，巖石具糜棱結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造.巖石內(nèi)可見多期花崗質(zhì)細(xì)脈，其中淺紅色正長花崗巖脈也發(fā)生了韌性剪切變形，局部與閃長巖發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造混染作用（圖3a）.閃長質(zhì)糜棱巖與公婆泉組接觸部位可見大量透鏡狀、條帶狀產(chǎn)出的斜長角閃巖（變質(zhì)中基性火山巖）捕虜體，與晚泥盆世花崗閃長巖之間可見清晰且截然的侵入界面（圖3b）.偏光顯微鏡下，糜棱巖殘斑由斜長石和角閃石組成，含量40%～45%.斜長石呈近半自形板狀、似眼球狀等，定向分布，直徑一般0.3～2 mm，具絹云母化、黝簾石化，少見聚片雙晶；角閃石呈近半自形粒狀、似眼球狀，定向排列.糜棱物包括長石、角閃石、黑云母.長石主要為斜長石，已重結(jié)晶成微粒狀，部分集合體以似條紋狀繞殘斑定向分布；角閃石呈半自形柱粒狀，集合體以似斷續(xù)線痕狀、條痕狀定向分布，多色性同斑晶；黑云母呈鱗片狀，定向分布，多被綠泥石交代呈假像（圖3d）.副礦物見不透明礦物、磷灰石、榍石、鋯石.

石英閃長巖為灰色—深灰色，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，局部似斑狀結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，有不同程度的糜棱巖化特征.巖體內(nèi)見大量正長花崗巖脈侵入，受韌性變形影響石英閃長巖與閃長巖（糜棱巖）之間界限較為模糊，推測為漸變接觸.偏光顯微鏡下，巖石由斑晶和基質(zhì)組成.斑晶主要由斜長石組成，含量約10%，粒度一般為1.8～3.1 mm，星散分布.斜長石呈半自形板狀，黏土化、絹云母化，局部可見綠簾石化、綠泥石化，聚片雙晶發(fā)育.基質(zhì)主要由斜長石、石英、黑云母、角閃石組成，粒度一般為0.1～1.2 mm.斜長石呈半自形板狀，蝕變特征同斑晶，聚片雙晶、環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，雜亂分布；石英呈他形粒狀，粒內(nèi)具不同程度波狀、帶狀消光，雜亂或填隙狀分布；黑云母呈鱗片－葉片狀，多色性明顯，局部可見綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化，部分交代角閃石；角閃石呈半自形柱狀，多色性明顯，零星可見綠簾石化，多見黑云母反應(yīng)邊.副礦物見不透明礦物、磷灰石、榍石、鋯石.

圖2 哈日阿瑪花崗巖地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch map of Hariama granite

斜長花崗巖呈淺灰色—灰色，花崗結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，局部有不同程度糜棱巖化，見大量正長花崗巖脈石.斜長花崗巖與石英閃長巖之間為漸變接觸.偏光顯微鏡下，巖石由斜長石、石英和黑云母組成.斜長石主要呈近半自形板狀，少部分呈他形粒狀、似眼球狀，粒度2～3.2 mm，少部分為0.2～2 mm，雜亂分布，略顯方向性排列，不同程度絹云母化、黝簾石化，有時粒內(nèi)嵌布少量石英，少部分可見環(huán)帶構(gòu)造，少量可見雙晶彎曲、波狀消光現(xiàn)象，少部分可見聚片雙晶，雙晶紋較細(xì)，主要為更長石；石英呈他形粒狀，粒度一般小于0.1 mm，少部分0.1～1.2 mm，集合體以似條紋狀、似絲帶狀繞長石定向分布，粒間縫合線狀、齒狀接觸，見波狀、帶狀消光，少部分可見亞顆?，F(xiàn)象；黑云母呈鱗片－葉片狀，片徑一般小于0.8 mm，集合體以似斷續(xù)線痕狀定向分布，被綠泥石、綠簾石和少量白云母交代呈假像（圖3e）.副礦物見不透明礦物、磷灰石.

英云閃長巖呈灰色，花崗結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，局部有糜棱巖化特征（圖3c）.巖石由斜長石、石英和黑云母組成.斜長石呈近半自形—半自形板狀，粒度一般為0.05～2.0 mm，少部分為2.0～3.9 mm，雜亂分布，輕黏土化，零星可見絹云母化、綠簾石化，多見晶內(nèi)裂隙，環(huán)帶結(jié)構(gòu)、聚片雙晶發(fā)育，少部分粒內(nèi)具波狀消光；石英呈他形粒狀，粒度一般為0.2～2.0 mm，少部分為2.0～3.4 mm，部分集合體略顯條帶狀定向分布，部分顆粒略顯定向拉長，亞顆粒發(fā)育，動態(tài)重結(jié)晶較明顯，粒內(nèi)具不同程度波狀、帶狀消光；黑云母呈鱗片－葉片狀，片徑大小一般0.05～6.3 mm，多色性明顯，局部綠泥石化，零星可見綠簾石化，部分晶體受力彎曲，粒內(nèi)多具波狀、帶狀消光，略顯定向分布（圖3f）.副礦物見不透明礦物、磷灰石、榍石、鋯石.

圖3 哈日阿瑪花崗巖野外露頭及顯微照片F(xiàn)ig.3 Field outcrops and microphotographs of Hariama granite

3 測試方法及測試結(jié)果

本次工作共采集了6件新鮮且無明顯蝕變的巖石進(jìn)行巖石化學(xué)分析，包括1件閃長巖、3件斜長花崗巖、1件石英閃長巖和1件英云閃長巖，其中閃長巖和英云閃長巖樣品同時進(jìn)行了鋯石U－Pb測年工作.

全巖的主量元素和微量元素分析在河北省區(qū)域地質(zhì) 調(diào) 查 院 實(shí) 驗(yàn) 室 完 成.主 量 元 素SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、MnO、Na2O、K2O、CaO、P2O5等采用X射線熒光熔片法完成，分析精度為0.05%；FeO采用滴定分析完成；灼燒減量、H2O＋和H2O－用重量法完成.微量元素分析采用HF＋HClO3＋HNO3溶解樣品，王水復(fù)溶，在線加入Rh內(nèi)標(biāo)溶液，用Thermofisher X SeriesⅡ型ICP－MS完成測定.稀土元素分析精度為0.1×10－6，微量元素為5×10－6，測試方法詳見文獻(xiàn)［25］.

鋯石U－Pb測年樣品單件重量均大于10 kg.鋯石分選和制靶在河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院實(shí)驗(yàn)室完成，采用常規(guī)方法碎樣，通過浮選和電磁方法進(jìn)行分選，在雙目鏡下挑選晶型完整、無裂隙和包裹體的鋯石顆粒進(jìn)行制靶.對鋯石靶打磨拋光后，進(jìn)行反射光、透射光和陰極發(fā)光顯微照相.根據(jù)鋯石外觀及形態(tài)，挑選測試靶位.

LA－ICP－MS鋯石U－Pb測年在中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心完成.激光剝蝕采樣采用單點(diǎn)剝蝕的方式，數(shù)據(jù)分析之前用美國國家標(biāo)準(zhǔn)研究院研制的人工合成硅酸鹽玻璃標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)NIST SRM 610進(jìn)行儀器最佳化.采樣方式為單點(diǎn)剝蝕，數(shù)據(jù)采集選用1個質(zhì)量峰1個點(diǎn)的跳峰方式，每完成8個測點(diǎn)的樣品測定，加測標(biāo)樣1次，觀察儀器的狀態(tài)以保證測試的精度.詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)測試過程可參見文獻(xiàn)［26］.鋯石年齡采用91500作為外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，元素含量采用NIST SRM 610作為外標(biāo)，29Si作為內(nèi)標(biāo).測試結(jié)果應(yīng)用GLITTER（ver4.2）軟件計(jì)算得出，并按照Andersen的方法用LA－ICP－MS Common Lead Correction（ver3.15）對其進(jìn)行了普通鉛校正，年齡計(jì)算諧和圖繪制采用Isoplot（ver3.0）完成.

3.1 地球化學(xué)分析結(jié)果

哈日阿瑪花崗巖的全巖主量、微量元素分析結(jié)果見表1、2.花崗巖SiO2含量為57.52%～69.22%，為中性巖至酸性巖.里特曼指數(shù)0.45～0.75，均值0.55.TiO2含量為0.34%～0.78%，Al2O3含量14.66%～16.90%，Na2O含量2.44%～4.68%.除去PM10YQ1樣品（閃長巖）外，其余5件樣品K2O含量為1.24%～1.99%，K2O/Na2O值在0.26～0.52之間，平均為0.43，具富鈉、貧鉀的特點(diǎn).在TAS圖解（圖4）中，樣品位于閃長巖和花崗閃長巖區(qū)，屬亞堿性巖系.將其進(jìn)一步投入SiO2－K2O圖解（圖5）中，除閃長巖樣品（PM10YQ1）位于高鉀鈣堿性系列，其余樣品均位于鈣堿性巖區(qū).另外，6件樣品中A/NK值在1.75～2.18之間，A/CNK值在0.84～1.08之間，均值0.96，具準(zhǔn)鋁質(zhì)－弱過鋁質(zhì)特征（圖6）.在K2ONa2O圖解中，斜長花崗巖、石英閃長巖及英云閃長巖均屬于鈉質(zhì)花崗巖，而閃長巖樣品（PM10YQ1）則屬于鉀質(zhì)花崗巖（圖7）.

圖4 哈日阿瑪花崗巖TAS分類圖解（據(jù)文獻(xiàn)［27］）Fig.4 The TAS diagram of Hariama granite（After Reference［27］）

圖5 哈日阿瑪花崗巖SiO2－K2O關(guān)系圖解（據(jù)文獻(xiàn)［28］）Fig.5 The SiO2-K2O diagram of Hariama granite（After Reference［28］）

6件樣品的稀土配分形式呈現(xiàn)明顯的右傾型，稀土元素總量ΣREE（包含Y元素）為59.87×10－6～118.56×10－6；（La/Yb）N為3.11～23.86，為輕稀土富集；δEu變化于0.88～1.08，均值0.97，Eu異常不明顯（圖8）.在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖中，富集大離子親石元素Rb、Ba、Th、U、K以及中等不相容元素Ce、La、Hf，虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta、P、Ti（圖9）.需要說明的是，根據(jù)野外觀察結(jié)果判斷，在SiO2－K2O圖解和K2ONa2O圖解中，閃長巖樣品的特殊性可能是韌性剪切變形過程中混入了早泥盆世正長花崗巖脈成分造成的.

圖6 哈日阿瑪花崗巖A/CNK－A/NK圖解（據(jù)文獻(xiàn)［29］）Fig.6 The A/CNK-A/NK diagram of Hariama granite（After Reference［29］）

圖7 哈日阿瑪花崗巖Na2O－K2O關(guān)系圖解（據(jù)文獻(xiàn)［30］）Fig.7 The Na2O-K2O diagram of Hariama granite（After Reference［30］）

3.2 鋯石U－Pb年齡

閃長質(zhì)糜棱巖（樣品號PM10TW1，采樣位置41°33′26″N，97°45′22″E）：鋯石多數(shù)呈等軸狀或短柱狀，少量呈長柱狀，半自形—自形，震蕩環(huán)帶發(fā)育，邊部具輕微熔蝕特征（圖10a），為巖漿鋯石.對晶型較好無裂紋和包裹體的23顆鋯石分析了23個測點(diǎn)（表3）.Th/U值在0.47～1.14之間，顯示巖漿鋯石特征.206Pb/238U年齡在298～510 Ma之間，其中4個偏老的年齡沿諧和線附近分散分布，可能為繼承或捕獲鋯石年齡.11個年齡值偏小且年齡諧和性差，可能與其放射性鉛的丟失有關(guān).8個諧和性較好的年齡分布于兩個相對較為集中的區(qū)間.其中A區(qū)間5個數(shù)據(jù)的加權(quán)平均年齡為430.9±4.7 Ma（n＝5，MSWD＝0.17），可解釋為該巖體的形成年齡；B區(qū)間3個數(shù)據(jù)的加權(quán)平均年齡為404.5±5.3 Ma（n＝8，MSWD＝0.047），可解釋為閃長質(zhì)糜棱巖中混入的早泥盆世正長花崗巖脈的年齡（圖11），該樣品具有較高的K2O含量也說明了這一點(diǎn).

圖8 哈日阿瑪花崗巖稀土元素配分曲線圖（據(jù)文獻(xiàn)［31］）Fig.8 Chondrite-normalized REE patterns of Hariama granite（After Reference［31］）

圖9 哈日阿瑪花崗巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖（據(jù)文獻(xiàn)［32］）Fig.9 Primitive mantle-normalized trace element spidergram of Hariama granite（After Reference［32］）

細(xì)粒英云閃長巖（樣品號JDTW12，采樣位置41°35′58″N，97°47′36″E）：鋯石多數(shù)呈等軸狀或短柱狀，半自形—自形，震蕩環(huán)帶發(fā)育，邊部具輕微熔蝕特征（圖10b），為巖漿鋯石.對晶形較好的21顆鋯石分析了21個測點(diǎn)（表4）.Th/U值除9號點(diǎn)偏?。?.24），其余在0.38～0.65之間，顯示巖漿鋯石特征.206Pb/238U年齡在353～524 Ma之間，其中8個偏老的年齡沿諧和線分散分布，可能為繼承或捕獲鋯石年齡；4個年齡諧和性差，可能與其放射性鉛的丟失有關(guān)；比較集中的8個數(shù)據(jù)的加權(quán)平均年齡為452.5±3.2 Ma（n＝8，MSWD＝0.41）（圖11b），可解釋為該英云閃長巖的形成年齡.

表1 哈日阿瑪花崗巖主量元素分析結(jié)果Table 1 Contents of major elements in Hariama granite

4 討論

4.1 巖石成因及構(gòu)造環(huán)境

哈日阿瑪英云閃長巖的Mg＃值為51.85，而玄武質(zhì)下地殼部分熔融產(chǎn)生的熔體Mg＃不會高于40，表明有幔源物質(zhì)加入［33-34］；Rb/Sr比值為0.039，低于大陸地殼平均值（0.24），高于上地幔平均值（0.025）［33-34］；Nb/Ta比值為0.068，低于幔源巖石（17.5±2）［35-36］；Zr/Hf比值16.87，低于大陸地殼值（35.68）和原始地幔值（37.50）［35-36］，表明很可能受到具有更低Zr/Hf值的虧損地幔楔部分熔融巖漿的影響.以上特征總體指示了巖漿源區(qū)存在幔源成分.

表2 哈日阿瑪花崗巖微量、稀土元素分析結(jié)果Table 2 Contents of trace elements and REEs in Hariama granite

圖10 哈日阿瑪閃長質(zhì)糜棱巖、英云閃長巖鋯石CL圖像及測年結(jié)果Fig.10 CL images and dating results of the zircons in Hariama dioritic mylonite and tonalite

哈日阿瑪閃長巖、石英閃長巖及斜長花崗巖的Mg＃值介于44.58～50.88，高于玄武質(zhì)下地殼，顯示巖漿源區(qū)具有巖石圈地幔的屬性［33-34］；Rb/Sr比值0.025～0.282，平均0.096，低于大陸地殼平均值（0.24）［33-34］；Nb/Ta比值9.06～14.01，平均11.03，接近陸殼巖石（約11）.同英云閃長巖一樣，早志留世閃長巖、石英閃長巖及斜長花崗巖的Zr/Hf比值在13.05～34.00之間，平均24.54，低于大陸地殼值（35.68）和原始地幔值（37.50）［35-36］，表明很可能受到具有更低Zr/Hf值的虧損地幔楔部分熔融巖漿的影響.

因此，筆者認(rèn)為，哈日阿瑪花崗巖是起源較深的虧損地幔楔部分熔融形成的巖漿與來自地殼的巖漿混合作用的結(jié)果.

哈日阿瑪閃長巖－石英閃長巖－英云閃長巖均含有不等量的角閃石和榍石，與Barbarin［37］劃分的島弧富含角閃石鈣堿性花崗巖的礦物組合一致.全巖地球化學(xué)主微量元素分析結(jié)果表明哈日阿瑪島弧花崗巖屬于鈣堿性I型花崗巖，其富集大離子親石元素Rb、Ba、Th、U、K以及中等不相容元素Ce、La、Hf，虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta、P、Ti，符合島弧巖漿的基本特征［38-40］.在Ta－Yb構(gòu)造環(huán)境判別圖解［41］中，花崗巖樣品除JDQ12樣品落入板內(nèi)花崗巖區(qū)外，其余樣品均落入島弧花崗巖區(qū)（圖12），在Rb－（Y＋Nb）構(gòu)造環(huán)境圖解［42］中，均落入島弧花崗巖區(qū)（圖13）.綜上所述，哈日阿瑪花崗巖具有島弧巖漿巖的特點(diǎn)，形成于板塊俯沖的構(gòu)造環(huán)境.

4.2 形成時代與地質(zhì)意義

LA－ICP－MS鋯石U－Pb測年表明，閃長巖（糜棱巖）鋯石U－Pb年齡為430.9±4.7 Ma，英云閃長巖的鋯石U－Pb年齡為452.5±3.2 Ma.野外地質(zhì)關(guān)系顯示，石英閃長巖、斜長花崗巖、閃長巖之間具有漸變的接觸關(guān)系，三者的侵位時間應(yīng)該大致相同，略晚于英云閃長巖.總體來說，哈日阿瑪島弧花崗巖形成時代為晚奧陶世至早志留世.

圖11 哈日阿瑪閃長質(zhì)糜棱巖、英云閃長巖鋯石U－Pb年齡諧和圖Fig.11 Zircon U-Pb concordia diagrams of Hariama dioritic mylonite and tonalite

表3 哈日阿瑪閃長質(zhì)糜棱巖PM10TW1樣品LA－ICP－MS鋯石U－Pb測年結(jié)果Table 3 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of Hariama dioritic mylonite sample PM10TW1

前人研究表明，北山造山帶經(jīng)歷了多期次、多階段的板塊裂解－俯沖－碰撞－拼合的復(fù)雜地質(zhì)演化過程.寒武紀(jì)初期，北山地區(qū)古大陸沿紅柳河－牛圈子－洗腸井一帶發(fā)生裂解，之后演化成為北山早古生代洋盆［6］，白云山、月牙山等地蛇綠混雜巖所代表的洋殼年齡為536～496 Ma［18-11，43-45］.奧陶紀(jì)—志留紀(jì)，紅柳河－牛圈子－洗腸井蛇綠混雜巖帶開始大規(guī)模自南向北俯沖，并沿公婆泉－白云山－斜山－東七一山一線形成公婆泉－東七一山島弧帶［7］，石板井、標(biāo)山、東七一山等地出露的島弧花崗巖年齡在464.4～421 Ma之間［14-17，46-47］.早泥盆世，公婆泉、輝銅山、雙鷹山以及基東地區(qū)發(fā)育了大規(guī)模的A型花崗巖侵入事件，其年齡在415～397 Ma之間，代表著此時紅柳河－牛圈子－洗腸井古洋已經(jīng)完全閉合且進(jìn)入后造山階段［24，48-50］.此外，根據(jù)前人對分布于勒巴泉－公婆泉、牛圈子－通暢口一帶的公婆泉組研究結(jié)果，公婆泉組由玄武巖－安山巖－流紋巖－粗面巖及火山碎屑巖組成，化石、地球化學(xué)及同位素年代學(xué)證據(jù)指示其為晚奧陶世至早志留世的弧火山巖，形成于紅柳河－牛圈子－洗腸井古洋向北俯沖的環(huán)境［51-56］.通過對比哈日阿瑪島弧花崗巖大地構(gòu)造位置，綜合地質(zhì)年代學(xué)、地球化學(xué)分析，以及與之伴生的公婆泉組巖石化學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)資料，本文認(rèn)為哈日阿瑪島弧花崗巖為紅柳河－牛圈子－洗腸井古洋盆向北俯沖的結(jié)果，其地質(zhì)年代學(xué)數(shù)據(jù)暗示著大洋俯沖最晚在晚奧陶世晚期已經(jīng)開始，且洋盆閉合時限應(yīng)晚于早志留世.

表4 哈日阿瑪英云閃長巖JDTW12樣品LA－ICP－MS鋯石U－Pb測年結(jié)果Table 4 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of Hariama dioritic mylonite sample JDTW12

5 結(jié)論

（1）LA－ICP－MS鋯石U－Pb測年結(jié)果表明哈日阿瑪閃長巖形成于430.9±4.7 Ma，即早志留世；英云閃長巖形成于452.5±3.2 Ma，為晚奧陶世.

（2）哈日阿瑪花崗巖屬于鈣堿性I型花崗巖，為來自地殼的巖漿與來自深部的虧損地幔巖漿混合成因.

（3）巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)和地質(zhì)學(xué)特征指示，哈日阿瑪花崗巖體形成于島弧環(huán)境，表明紅柳河－牛圈子－洗腸井古洋盆至少在晚奧陶世晚期已經(jīng)向北俯沖，該洋盆閉合時限應(yīng)晚于早志留世.

圖12 巖石構(gòu)造環(huán)境判別Ta－Yb圖解（據(jù)文獻(xiàn)［41］）Fig.12 The Ta-Yb tectonic discrimination diagram of Hariama granite（After Reference［41］）

圖13 巖石Rb－（Y＋Nb）圖解（據(jù)文獻(xiàn)［42］）Fig.13 The Rb-（Y＋Nb）tectonic discrimination diagram of Hariama granite（After Reference［42］）

致謝：中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心同位素實(shí)驗(yàn)室袁海帆工程師對本文實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及結(jié)果進(jìn)行了指導(dǎo)，并提出了寶貴建議；“內(nèi)蒙古1∶5萬基東、尖山、蒜井子、三道明水區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”項(xiàng)目組為本論文提供了詳實(shí)的野外資料.在此一并表示誠摯的謝意.