锡林浩特东部早白垩世白音高老组岩石地球化学特征、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

张学斌,周长红,来 林,徐 翠,田 颖,陈丽贞,魏 民

(1. 中国地质大学(北京)，北京 100083; 2. 天津市地质调查研究院，天津 300191； 3. 河北省区域地质矿产调查研究所，河北廊坊 065000)



锡林浩特东部早白垩世白音高老组岩石地球化学特征、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

张学斌1,2,周长红1,来 林1,徐 翠3,田 颖3,陈丽贞3,魏 民3

(1. 中国地质大学(北京)，北京 100083; 2. 天津市地质调查研究院，天津 300191； 3. 河北省区域地质矿产调查研究所，河北廊坊 065000)

锡林浩特东部白音高老组火山岩主要由石泡流纹岩、珍珠岩、碎斑熔岩、流纹质熔结凝灰岩等组成。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年显示，火山岩形成于134 Ma～139 Ma之间的早白垩世。岩石地球化学研究表明：该组火山岩具有高硅、高钾、高FeOT/MgO比值(4.88～19.09)，贫镁、钙特征，属高钾钙-碱性岩系；稀土元素表现为稀土总量较高(∑REE=82.02～436.61)、轻重稀土分馏明显(LaN/YbN=2.23～20.74)、属轻稀土富集型(LRE/HRE=2.71～11.87)、Eu负异常显著(δEu=0.06～0.42)；微量元素特征表现为大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K相对较为富集，高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损，而Ba、Sr、Zr、Ti强烈亏损，与A2型花岗岩特征相似。其岩浆来源为典型的壳源岩浆系列，是陆壳岩石部分熔融的产物，形成于造山后的张性构造环境。

白音高老组 火山岩 U-Pb年龄 地球化学 A型花岗岩 锡林浩特

Zhang Xue-bin, Zhou Chang-hong, Lai Lin, Xu Cui, Tian Ying, Chen Li-zhen, Wei Min. Geochemistry and zircon U-Pb dating of volcanic rocks in eastern Xilin Hot, Inner Mongolia and their geological implications[J].Geology and Exploration, 2015, 51(2):0290-0302.

1 引言

大兴安岭地区发育大规模中生代火山-侵入岩，是中国东部中生代火成岩带的重要组成部分，同时也是亚洲大陆边缘火成岩带的组成部分。大兴安岭中生代火山岩带呈北北东向展布于西伯利亚板块和华北板块以及缝合带上。对于火山岩的形成时代、地球化学特征、形成的构造背景等问题，已有大量研究(邵济安等，1999；程天赦等，2012；连长云等，2000；邵济安等，2001；高晓峰等，2005；尹志刚等，2000；张吉衡，2006；2009；张学斌等，2014)，但是对于区内大规模岩浆作用的构造背景、岩石成因及地球动力学机制等问题，至今仍然存在争论，造成争论的主要原因包括两个方面，一方面是由于大兴安岭中生代火山岩的形成时代并不确定，早期研究，对火山岩形成时代的确定主要依靠岩石组合特征、古生物特征、区域地层对比(王惠等，2005)和少量的Rb-Sr、K-Ar以及很少量U-Pb同位素数据(Wangetal.,2006;张吉衡，2006；张吉衡，2009；孙德有等，2011)。前人根据K-Ar以及Rb-Sr等方法，将大兴安岭地区中生代火山岩时代归为晚侏罗世(赵国龙等，1989)。另外一个方面是由于火山岩地球化学随时代的演化特征并不清楚，也造成了对于其形成的构造背景、岩石成因及其形成的动力学本质认识上的混乱。但是随着近几年实验技术的发展以及项目的开展，笔者在大兴安岭南段地区获得了较为详实的地质资料，尤其是在大兴安岭分布广泛的中生代白音高老组。笔者等在锡林浩特东部开展1∶5万区域地质调查时，对该地区的白音高老组岩性岩相、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学、地球化学等进行系统调查研究，以期为揭示该地区构造-岩浆作用以及寻找与火山岩浆活动成矿有关的矿产资源提供依据。

2 地质背景

研究区位于内蒙古锡林浩特东部毛登牧场至杰林牧场一带(图1)，晚古生代大地构造位置属于华北板块(Ⅰ级)华北北部陆缘增生带(Ⅱ级)宝音图-锡林浩特火山型被动陆缘(Ⅲ级)；中新生代大地构造位置位于滨太平洋构造域之大兴安岭火山喷发带(Ⅲ级)(邵积东，1998)。区内中生代之前的地层出露于中部，主要由古生界石炭系、二叠系组成。中生代地层大面积发育，主要为陆相火山岩系和碎屑沉积岩，火山岩地层自下而上包括满克头鄂博组、玛尼吐组、白音高老组、梅勒图组。

3 白音高老组岩石学特征

白音高老组火山岩主要包括石泡流纹岩、珍珠岩、碎斑熔岩以及流纹质熔结凝灰岩、流纹质凝灰岩等。

石泡流纹岩(图2)：灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶主要由石英、钾长石、斜长石组成，其中石英斑晶呈半自形粒状，含量约5%，部分具熔蚀结构；岩石中石泡较发育，呈圆状、椭圆状，大小在0.5～5 cm之间不等，由多层同心球层构成，球层为纤维放射状长英质矿物，层间空隙由次生石英充填，有时见自形钾长石。

珍珠岩：灰色、灰绿色，少斑结构-基质玻璃质结构，珍珠构造。岩石由斑晶、基质组成。斑晶由斜长石、石英、黑云母组成，粒径一般0.1～2.4 mm不等，斜长石呈半自形板状；石英呈它形粒状，粒内轻波状消光，少见熔蚀结构。

碎斑熔岩：呈青灰色、紫灰色。碎斑结构，再生珠边结构，块状构造。碎斑主要由钾长石、斜长石、石英及少量的黑云母、角闪石等。碎斑含量平均约40%，最高可达65%。基质主要为长英质矿物(图3)。

流纹质熔结凝灰岩：呈灰白色、紫灰色，熔结凝灰结构，块状构造。岩石由刚性岩屑(约5%)、晶屑(约40%)、塑性岩屑和胶结物组成。岩屑呈次棱角状，成分主要为安山岩。晶屑主要由石英、钾长石、斜长石和少量的黑云母组成，其中石英晶屑可见有熔蚀现象(图4)

4 样品采集与分析测试方法

本文采用在白音高老组采集的2个LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年样品，样品岩性分别为：流纹岩(PMZ07)、石泡流纹岩(U-P-13)，同时对样品进行元素地球化学同位素分析。

锆石分选在河北省区域地质矿产调查研究所进行，分选方法为常规方法。将挑选好的锆石粘贴在环氧树脂表面，打磨抛光后露出锆石的表面，制成靶样。然后对靶样中锆石进行透射、反射和阴极发光(CL)照相，由北京锆年领航科技有限公司扫描电镜实验室完成，并送至天津地质矿产研究所同位素实验室，采用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪对锆石进行U-Pb同位素分析。

锆石U-Pb分析利用193 nm激光器对锆石进行剥蚀，采用的激光能量密度13～14 J/cm2，频率8～10 Hz，激光剥蚀斑束直径为30 μm，激光剥蚀物质以氦为载气送入Neptune，利用动态变焦扩大色散可以同时接收质量数相差较大的U-Pb同位素，对锆石U-Pb进行原位测定。同时利用NIST612玻璃标样作为外标计算锆石样品的Pb、U、Th含量。测试的条件及相关参数为：接收器—L4，206Pb；L3，207Pb；L4，208Pb；C，219.26；H2，232Th；H4，238U。冷却气体—16 L/min，辅助气体—0.75 L/min，氩载气—0.968 L/min，氦载气—0.86 L/min。RF功率—1251W，积分时间为0.131 s，样品的信号采集时间为60 s。对采集的数据采用中国地质大学刘永胜博士研发的ICP-Ms DataCal程序和Kenneth R.Ludwig的Isoplot程序进行处理，并绘制和谐图等图件，置信度为95%。详细的仪器操作条件和数据处理方法见Liuetal. (2010)。

岩石地球化学分析在河北省区域地质矿产调查研究所实验室分析完成，主量元素利用X射线荧光光谱仪(XRF)分析完成，精度可达1%以内。稀土、微量元素采用X Serise电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分析完成，Nb、Ta测试精度稍低，在9%以内，其余在5%以内。

5 分析结果

5.1 LA- MC-ICP-MS锆石U-Pb测年

对锡林浩特东部地区2件(PMZ07、U-P-13)火山岩样品进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析(表1)。CL图像(图6)显示锆石具有完好的晶形，整体呈自形柱状、长柱状，长宽比较大，多数为2∶1～3∶1。部分晶楞和晶锥不完整，锆石呈环带结构，发育明显的岩浆振荡环带，而参与加权平均年龄计算锆石的Th/U比值分别为0.31～0.51(PMZ07均值0.41)、0.23～1.22(U-P-13均值0.73)，比值均大于0.1，为典型的岩浆成因锆石(Belousovaetal.,2002)。

图1 锡林浩特东部中生代火山岩分布图①Fig.1 Distribution of Late Mesozoic volcanic rocks from eastern Xilin Hot①1-第四系；2-新近系；3-大磨拐河组；4-梅勒图组火山岩；5-白音高老组火山岩；6-玛尼吐组火山岩；7-满克头鄂博组火山岩；8-侏罗系；9-二叠系；10-石炭系；11-斑状花岗岩；12-古生代岩浆岩；13-整合界线；14-角度不整合界线；15-平行不整合界 线；16-岩相界线；17-断层；18-采样位置1-Quaternary; 2-Neogene; 3-Damoguaihe Fm.; 4-Meiletu volcano rock; 5-Baiyingaolao Fm. volcano rock; 6-Manitu volcano rock; 7-Manketouebo Fm. volcano rock; 8-Jurassic; 9-Permian; 10-Carboniferous; 11-porphyritic granite; 12-Paleozoic magmatite; 13-unconformity; 14-angle unconformity; 15-parallel unconformity; 16-facies boundaries; 17-fault; 18-sampling position

图2 石泡流纹岩(正交偏光)Fig.2 Lithophysa rhyolite(orthogonal polarization)

图3 碎斑熔岩显微照片Fig.3 Photomicrographs of porphyroclastic lava

图4 流纹质熔结凝灰岩显微照片Fig.4 Photomicrographs of Rhyolitic ignimbrite

流纹岩(PMZ07)：对该样品28颗锆石进行了24点的测年(图5，左)，24个锆石颗粒分析数据投影点均落在谐和线上或附近，206Pb/238U表面年龄介于131～138 Ma之间，其加权平均年龄为134.12±0.84 Ma(MSWD=4.5)。

石泡流纹岩(U-P-13)：对该样品29颗锆石进行了28点的测年(图5，右)，28个锆石颗粒分析数据投影点落在谐和线上或附近，其中21个锆石分析点的206Pb/238U表面年龄介于130～142 Ma之间，加权平均年龄为137.1±1.2 Ma(MSWD=5.6)。其他7个锆石分析点的206Pb/238U表面年龄介于268～299Ma，因该区存在二叠纪岩浆活动，故应为岩浆上升过程中捕获围岩的锆石。

5.2 火山岩地球化学

白音高老组火山岩代表性样品的主量元素、稀土元素、微量元素分析结果见表2。由数据可知：白音高老组火山岩的SiO2含量较高，介于72.40%～78.82%，为酸性岩，属SiO2过饱和类型；富碱(AlK均值为7.70)，高K(K2O=3.42%～5.40%)，且K2O>Na2O，反映岩石属于偏碱富钾的特征； A/CNK比值在0.94～1.60之间，属铝近饱和-过饱和岩石类型，过碱指数NK/A比值在0.59～1.03之间；贫镁、钙(MgO=0.08%～0.32%、Ca=0.22%～0.69%)，高FeOT/MgO比值(4.88～19.09)，微量元素中Sr、Ba、P和Ti强烈亏损，稀土元素Eu亏损，与 “A型”花岗岩常量元素组成特征相似(张旗等，2012；孙德有等，2005)。将主量岩石化学分析结果投图到国际地科联岩浆岩分类委员会推荐的火山岩TAS图解中，所有样品均落在流纹岩类(图7)。在SiO2-K2O图解中，除两个样品因为K2O含量稍低，落于中钾钙-碱性系列，其余样品都属于高钾钙碱性系列(图8)。

表1 锡林浩特东部白音高老组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果

续表1

Continued Table 1

点号Pb(10-6)U(10-6)232Th/238U206Pb/238U207Pb/235U207Pb/206Pb208Pb/232Th206Pb/238U比值±1σ比值±1σ比值±1σ比值±1σ年龄(Ma)±1σUPb131981640452700460000060339800171005360002600142000042904UPb1320286170694400424000030306400059005240001000104000012682UPb1322167270316900212000020146900061005030001800114000061351UPb132371500538900448000040327900219005310003200142000062822UPb132472910609900216000020146700096004910003200058000021381UPb132619474491223400216000020144300041004840001000059000011381UPb1327115180229000211000020146300055005020001800059000031351UPb13292110060270300210000010148400036005110001100056000021341UPb1331408140617200456000040341200084005430001000133000022872UPb133271550524400466000030336100194005230002900129000052932UPb1333132660649600464000030332900114005210001700134000022922UPb1334256117350429700217000020146600019004910000500057000011381UPb13352812830437000211000010148600029005110000900065000011341

备注: 表中所列误差均为1σ误差。由中国地质调查局天津市地质矿产研究所实验室测试完成。

图5 锡林浩特东部白音高老组火山岩锆石U-Pb年龄谐和图Fig.5 U-Pb concordian diagrams of volcanic rocks in Baiyingaolao Formation from eastern Xilin Hot

白音高老组火山岩代表性样品稀土配分曲线为向右平缓倾斜的曲线(图9)。轻重稀土分馏明显，LaN/YbN=2.23～20.74，重稀土部分相对轻稀土部分曲线较平缓，稀土总量较高，∑REE=82.02～436.61；LRE/HRE=2.71～11.87，属轻稀土富集型。Eu呈深凹状，铕负异常显著，δEu=0.06～0.42，与典型的大陆裂谷流纹岩的稀土曲线一致(Macdonaldetal.，1987)。

图6 白音高老组火山岩部分锆石阴极发光图像Fig.6 CL images of selected zirons for rhyolites in Baiyingaolao Formation

微量元素原始地幔标准化蛛网图(图10)表明样品的分布型式相近，富集Rb、Th，亏损Ba，而Nb、Ta无明显的异常，呈现出大陆板内和碰撞后花岗岩的配分曲线特征。大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K相对较为富集，Ba出现强烈的负异常，高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损，Sr、Zr、Ti强烈亏损，说明本区火山岩岩浆来源是壳源岩浆或岩浆被地壳物质混染。Rb/Sr约为9.00，大于0.1，说明岩浆来源于地壳。

6 讨论

6.1 形成时代

前人对锡林浩特地区中生代火山地层形成时代及层位开展过研究。近些年随着高精度测年的积累，李可等(2012)在西乌旗地区的流纹岩中获得了144.2±1.4 Ma，张学斌等(2014)在测区碎斑熔岩中获得了139.49±0.94 Ma。本文通过高精度的LA- MC-ICP-MS锆石U-Pb测年方法，获得锡林浩特东部白音高老组火山岩的形成时代为： 134.12±0.84 Ma、137.1±1.2 Ma。按照国际地层委员会(ICS)划定的年代地层，该组火山岩形成时代应属于早白垩世早期。根据锆石CL影像特征，发育明显的振荡环带生长边，结合高的U/Th比值，均暗示他们是岩浆成因的锆石，定年结果代表岩浆的结晶年龄，部分年龄偏大是因为早期二叠纪岩浆侵入形成的继承锆石所致，且色尔滨火山盆地边缘发现晚侏罗世玛尼吐组中酸性熔岩被该套酸性火山岩整合覆盖，因此形成时代应归属早白垩世。

6.2 岩浆形成的温度以及压力条件

岩浆形成时的温压条件和岩浆侵位结晶时的温压条件均具有十分重要的意义，对花岗岩浆起源温度的认识主要是通过实验岩石学研究获得的，利用花岗岩的矿物学和地球化学资料，也可以间接地推断花岗岩形成的温度条件(惠卫东等，2013)，但这些方法的适用性还在探索之中。Sylvester(1998)提出花岗岩的Al2O3/TiO2比值可作为源区部分熔融温度的指示剂。当岩石的Al2O3/TiO2>100时，部分熔融温度<875℃；当岩石的Al2O3/TiO2<100时，部分熔融温度>875℃。白音高老组岩石大部分样品的Al2O3/TiO2比值在36～89，仅有两个样品的比值大于100，考虑到珍珠岩和石泡流纹岩的特殊形成环境对主量元素的影响，暂不考虑，说明白银高老组岩石的原岩部分熔融温度>875℃。

张旗等(2006)提出，根据花岗岩的Sr、Yb地球化学特征，可判别花岗岩形成时的压力条件。白音高老组岩石具有非常低Sr高Yb(Sr<100×10-6，Yb>2×10-6)的特征，投点在“南岭型”花岗岩区域，表明岩浆形成的压力较低，深度较浅。

6.3 火山岩成因

近年来，随着大兴安岭中生代火山岩带研究的深入，对酸性火山岩的成因有着多种观点：① 由玄武岩浆或安山岩浆经分离结晶作用形成(葛文春等，2000；林强等，2003；刘俊杰等，2006；张连昌等，2007)；② 由地壳岩石部分熔融所形成(赵书跃等，2004)；经玄武岩岩浆或安山岩岩浆分离结晶多用形成的酸性火山岩多为碱性系列岩石，熔岩为高Sr流纹岩(林强等，2003)，而研究区内白音高老组酸性火山岩为亚碱性系列，属高钾钙-碱性系列，显然并不是由玄武岩岩浆或安山岩浆分离结晶形成。

研究区白音高老组火山岩属于过铝质高钾钙-碱性岩系，SiO2含量较高，介于72.4%～78.82%之间。大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K相对较为富集，Ba出现强烈的负异常，高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损，Sr、Zr、Ti、强烈亏损， Eu呈现强烈的负异常，前人多将其归结为斜长石的分离结晶(高景刚等，2013；程天赦等，2012，刘俊杰等，2006等)，但是考虑到花岗质岩浆的黏度、斜长石的结晶习性以及野外至今未发现大规模与花岗岩伴生的斜长石堆晶岩，说明其地球化学特征是原生岩浆在上升的过程中，斜长石残留的地壳物质部分熔融的结果(Greenetal.，1994；张旗等，2007)。

样品的10000Ga/Al比值均高于A型花岗岩的下线值2.6(Whalenetal.,1987)，样品数据在花岗岩分类图(图11)中投影，数据点均落在A型花岗岩区域。关于A型花岗岩的成因有以下几种说法：① 玄武质或长英质地壳物质部分熔融产生(Dixonetal.,1983)；② 中下地壳高钾、贫水岩石的部分熔融(Whalenetal.,1987;Collinsetal.,1982;Patinoetal.,1997)；③碱性富F、Cl的熔体与残余岩浆或先前的花岗岩交代作用形成(Harrisetal.,1986)。

表2 锡林浩特东部白音高老组火山岩地球化学分析结果

续表2

Continued Table 2

样品号U-P-04U-P-13ZH001ZH009PMZ07PMZ08PMZ09PMZ10Y4465415831555500489576355589Zr19997649122569388357389230Nb221415051489249818519215269Ba103411141171472330367741340Hf867365430117713613614211Ta178118140198136144145214Pb346284268284306754209345Th244191712952327236204182237U43456158112441524015852310000Ga/Al409287301395364307346332Rb/Sr113869424137583625211951118

注：由河北省区域地质矿产研究所实验室测试完成。

图7 白音高老组火山岩样品TAS图解Fig.7 TAS diagram of volcanic rock in Baiyingaolao Formation

图8 白音高老组火山岩K2O-SiO2图解Fig.8 K2O-SiO2 diagram of volcanic rock in baiyingaolao Formation

图9 稀土元素球粒陨石标准化配分曲线(标准化参数Sun and McDonough，1989；Mc Donough and Sun,1995)Fig.9 Chondrite-normalized REE distribution pattern (Chondrte and mantle values after Sun and Mc Donough,1989; McDonough and Sun,1995)

图10 微量元素蛛网图Fig.10 Primitive mantle-normalized spidergram

研究区白音高老组火山岩Rb/Sr=1.95～24.13(壳源岩浆的范围>0.5(Tischendortetal.,1985))；Ti/Yb比值在0.01～19.0之间(<100)；Ti/Zr比值在0.01～4.08(<10)(Pearce,1983;Francalancietal.,1993)，均位于壳源岩浆范围内，说明本区白音高老组火山岩为典型的壳源岩浆系列，是陆壳岩石部分熔融的产物，并非幔源基性岩浆分异演化的结果。

图11 白音高老组火山岩Zr/106-和(Na2O+K2O)%-10000Ga/Al关系图Fig.11 Zr/106 and (Na2O+K2O)-10000Ga/Al diagrams of volcanic rocks in Baiyingaolao Formation

6.4 火山岩形成时的构造环境

前人对大兴安岭中生代火山岩形成时的构造环境持有多种不同观点：① 与地幔柱构造有关(葛文春等，2000；林强等，2003)；② 与古太平洋板块的俯冲作用有关(Wangetal.，2006；Zhangetal.,2008)；③ 与蒙古-鄂霍次克洋闭合有关(邵济安等，1998；Fanetal.，2003；Wang，2006；Yingetal.，2010)。地幔柱构造模式呈现火山岩环状分布的特征，但大兴安岭中生代火山岩形成的时代变化范围较大，从侏罗纪持续到早白垩世几十个百万年，同时随着对大兴安岭火山岩带不断研究发现并不存在所谓的环状火山岩带，火山岩的这种时空分布特征难以用地幔柱构造模式给予解释(Fanetal.，2003；Yingetal.，2010)。在侏罗纪-早白垩世期间古太平洋板块向中亚大陆俯冲基本平行于东亚大陆边缘，方向为向北或北东方向，直到晚白垩世才与东亚大陆正向俯 冲(Maruyamaetal.,1986)，并沿着日本岛弧形形成晚白垩世-古近纪加积楔(Taira, 2011)，很难形成广泛分布于蒙古中部、大兴安岭地区的侏罗纪-早白垩世火山岩，因此，这些中生代火山岩很难与古太平洋板块俯冲作用相联系(Fanetal.，2003；Yingetal.，2010)。而蒙古-鄂霍次克洋的闭合经古地磁和地质资料显示，从晚石炭世开始持续到早白垩世，以剪刀式的移动方式从西往东逐渐闭合，在三叠纪时期速度减慢，而从晚侏罗世到早白垩世闭合速度加快并最终闭合(Yinetal.,1996;Gilderetal.,1997)。因此形成晚中生代火山岩的主要原因可能与蒙古-鄂霍次克洋闭合形成的伸展构造有关。

研究区内白音高老组火山岩属于A型火山岩，类似于A型花岗岩，而A型花岗岩的产出环境总是与张性环境相关。通过在A型花岗岩三角形微量元素构造判别图解上投图(图12)，数据点均落在A2型花岗岩区域内，同样说明造山后的张性构造环境。由此可知，研究区早白垩世早期白音高老组火山岩是在造山后的张性构造环境下形成。

图12 锡林浩特东部白音高老组火山岩Nb-Y-3Ga和Nb-Y-Ce三角形图解Fig.12 Nb-Y-3Ga and Nb-Y-Ce triangle diagrams of of volcanic rock in Baiyingaolao Formarion from the eastern Xilin Hot

7 结论

根据锡林浩特东部地区白音高老组火山岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年结果和地球化学特征得出如下重要结论：

(1) LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示，锡林浩特东部地区白音高老组火山岩形成时代为134～137 Ma之间，归属早白垩世早期。

(2) 白银高老组岩石的原岩部分熔融温度>875℃, 岩浆形成的压力较低，深度较浅。

(3) 锡林浩特东部白音高老组火山岩元素地球化学特征表现出轻稀土元素富集、轻重稀土分馏明显、LILE富集、HFSE亏损Nb和Ta，Ba、Sr、Ti、Eu出现强烈的负异常等特征。具有A2型花岗岩的特征，推断研究区白音高老组火山岩是由地壳物质部分熔融形成的。

(4) 锡林浩特东部地区早白垩世白音高老组火山岩形成于蒙古-鄂霍次克洋闭合形成的伸展构造背景下，即造山后张性构造环境。

致谢：本成果为项目组集体研究成果，野外工作得到天津地调中心辛后田博士以及天津地质矿产研究所谷永昌教授级高工、刘永顺教授级高工的指导和帮助，岩石薄片鉴定河北省区域地质矿产调查研究所张洁老师等鉴定，锆石测年在中国地质调查局天津地质矿产研究所实验室耿建珍工程师帮助下完成，在此一并感谢。

[注释]

① 天津市地质调查研究院.2014.内蒙古1∶5万扎布其尔沃布勒吉、杰林牧场、巴拉噶尔牧场牧业小组、白音诺尔农场、毛登牧场第二生产队幅区域地质调查报告[R].

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[附中文参考文献]

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Geochemistry and Zircon U-Pb Dating of Volcanic rocks in Eastern Xilin Hot, Inner Mongolia and Their Geological Implications

ZHANG Xue-bin1,2,ZHOU Chang-hong1,LAI Lin1,XU Cui3,TIAN Ying3,CHEN Li-zhen3,WEI Min3

(1.ChinauniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083; 2.TianjinInstituteofgeologicalsurvey，Tianjin300101； 3.ChinaRegionalGeologyandMineralResourcesSurveyofHebeiProvince，Langfang,Hebei065000)

The volcanic rocks of Baiyingaolao Formation in the eastern Xilin Hot are composed of lithophysa rhyolite, perlite, porphyroclastic lava, and rhyolitic ignimbrite. The U-Pb ages determined by zircon by LA-ICP-MS, ranging from 134Ma to 139Ma, show that these rocks were formed in Early Cretaceous. The geochemical study suggests that they are rich in slilcon, potassium and have high FeOT/MgO (4.88～19.09) ratio, poor in magnesium, calcium and belong to the high potassium calc alkaline rock series. The samples have similar characteristics of REE patterns which are characterized by relatively high total REEcontents (∑REE=82.02～436.61),significant fractionation of LREE and HREE (LaN/YbN=2.23～20.74), attributed to the enrichment type (LR/HR=2.71～11.87) with strong negative Eu anomalies (δEu=0.06～0.42).The trace element geochemistry shows evident enrichment of LILE Rb, Th, U, and K, deficit of HFSE Nb, Ta, with strong deficit of Ba, Sr, Zr, and Ti. Theses geochemical characteristics of the volcanic rocks imply an affinity with the A2-type granite. These data indicate that the volcanic magma source was a typical crustal magme series as the product of partial melting of the continental crust which formed in an extensional tectonic environment after an orogenic event.

Baiyingaolao Formation, volcanic rocks, U-Pb dating, geochemistry, A-type granite

2014-11-26；

2015-01-06；[责任编辑]郝情情。

中国地质调查局项目(编号：1212011120696)资助。

张学斌(1981年-)，男，2014年毕业于中国地质大学(北京)，硕士学位，工程师，从事区域地质调查工作。E-mail: tjzhangxb@163.com。

P618

A

0495-5331(2015)02-0290-13