试论内蒙古苏尼特左旗地区中生代火山岩岩石学特征

骆同伟　王红斌

摘 要：文章以“内蒙古1：5万准和热木音苏木等六幅区域地质矿产调查”项目为背景，对内蒙古苏尼特左旗地区中生代火山岩岩石学、年代学及地球化学方面展开探讨。文章中出现的研究区域属于中亚造山带东段-兴蒙造山带的北方造山带，是处在苏尼特左旗西北部边境的地区。该造山带在古生代和中生代的构造域也有所不同，在古生代时其属于古亚洲洋构造域，在中生代则属于滨西太平洋构造域。在分布上，苏尼特左旗地区中生代火山岩的岩石层组成格局简单明了——上为粗安岩类，下为安山岩类，在总体上也呈现出NE的走向。在Zr/Yb-Nb/Yb图解中火山岩大部分分布在富集的地幔范围内，显示了岩浆源区可能是经过俯冲带流体改造后的富集地幔楔。通过对区域的构造环境及相关资料进行研究之后，可以得知，苏尼特左旗中生代火山岩形成于造山后的伸展背景。

关键词：苏尼特左旗；中生代火山岩；岩石学；地球化学

1 造山带的形成及作用

造山带当中有着极其丰富的地球演变史的信息，它是大陆构成最重要的部分之一，是构造岩浆活动最为剧烈的地带，通过增生和碰撞这两种方式可以形成。通过其在不同的地质体中记录的岩浆活动、洋陆转换、盆地的消失与再生、变质作用等一系列地质事件的发生与发展，可以清楚的看到碰撞造山带的连续演变进化的过程。

中亚造山带因其是全球显生宙陆壳增生与改造最显著的大陆造山带，长期以来一直是国内外众多研究者研究的热点区域。苏尼特左旗地区西北部边境地区的东段-兴蒙造山带就属于中亚造山带。

随着中亚造山带的发现，人们对此区域的研究也越来越多，进而由此发现的问题和争议也就越多。其中最为显著的就是两大陆板块的最终缝合位置和最终闭合时间的争议。

兴蒙造山带索伦-林西缝合带和二连-贺根山缝合带是学者们一直以来存在分歧的地方。部分学者依据古地磁学、古生物学资料及早二叠纪大石寨组火山岩，认为兴蒙造山带索伦-林西缝合线是华北和西伯利亚地块间中亚洋最后闭合的界限。而其他的学者根据贺根山蛇绿岩中硅质岩中发现的晚泥盆世放射虫化石、混杂岩带及其中的蓝片岩，推断沿贺根山-苏尼特左旗南的中古生代是西比利亚板块与华北板块最终碰撞闭合的位置。

对于中亚造山带最后的闭合时间，众多学者的研究结果目前仍然不能取得统一，不过已基本可以确定古亚洲洋在早-中奥陶世时就已经开始俯冲。此前，有相关学者在贺根山地区不仅发现洋中脊蛇绿岩，并测得其等時线年龄为403±27Ma，而且在发现的同碰撞花岗岩带中，测出其锆石U-Pb年龄为363Ma，这些新发现的线索让学者们得出了古亚洲洋是在中-晚泥盆世闭合的结论。较之这一依据的发现，其他的学者在发现二叠系大石寨组火山岩、吉林大玉山花岗岩、弧花岗岩和碰撞岗岩并对其进行同位素年代研究和锆石测年研究的基础上，得出古亚洲洋在早二叠纪之前已经闭合的结论，加之叶肢介化石在这一地区的发现，更是为这一结论提供了有力的证据。

2 火山岩年代学

在应用较多的测年法里，比如K-Ar法、Ar-Ar法、Re-Os法、锆石U-Pb法，因锆石是地球最古老的矿物之一，它在火成岩中分布很广泛，并且记录了岩浆事件的年龄信息，故锆石U-Pb测年法已成为众多测年法的首推。在这当中又包含的有单颗粒锆石蒸发-沉积法、单颗粒锆石的热电离质谱法、激光剥蚀电感耦合等离子质谱法（LA-ICP-MS）、高灵敏度高分辨率离子探针法（SHRIMP）等，因LA-ICP-MS法在比SHRIMP法节省更多时间和财力的同时，也能够得到高精度的地球化学分析，所以它现在得到国内外的广泛应用也是毫无疑问的。

3 中生代火山岩地球化学特征

元素地球化学是从岩石等天然样品中化学元素含量与组合出发，研究各个元素在地球各部分以及宇宙天体中的分布、迁移与演化。在矿产资源研究中，元素地球化学发挥了重要作用，微量元素地球化学研究提供了成岩、成矿作用的地球化学指示剂，并为成岩、成矿作用的定量模型奠定了基础。

在岩石含量中，微量元素的占比很低，通常低于0.1%，会用类质现象占据矿物晶格内晶体化学性质相近的其他元素位置。由于微量化学在矿物上的分配系数不同，其对于岩浆演化进程的研究、帮助恢复其形成时的大地构造环境很有帮助。作为现代岩石学重要且关键的组成部分，微量元素的研究比主要元素更能有效的区分岩石学过程。

4 火山岩源区及构造环境

作为岩浆成因研究的前提，原生岩浆对岩浆源区组成与性质的判别有着决定性的影响，而判别幔源原生岩浆的主要标志有：是否存在幔源包裹体；原生幔源岩浆的Mg#值变化范围为0.65-0.75之间；原生幔源岩浆的相容元素含量变化范围：Sc=15-28、Co和Ni值分别介于4.86-14.80、1.74-6.88和1.84-5.94，均小于幔源原生岩浆的成分范围。

就像微量化学在矿物上的分配系数不同一样，不同构造背景的火山岩也具有不同的岩石组合和岩石地球化学特征，通过对其这两方面的研究，在某种程度上可以很好地体现火山岩形成的构造环境，于区域构造演化研究的重要意义是不言而喻的。

5 结束语

在文章中，主要对以内蒙古苏尼特左旗地区中生代火山岩为主的岩石学、年代学、地球化学及构造背景等方面展开了简单的探讨，只是对这些方面的一个简单的概述。目前可得知，内蒙古苏尼特左旗地区中生代火山岩总体是呈NE向展布于准和热木音苏木幅，且由上部为粗安岩、下部为安山岩组合构成的。根据相关研究资料可得知，苏尼特左旗中生代火山岩形成于造山后的伸展背景；而在它的最后闭合时间和最后闭合位置的问题上，学者们目前仍存在着极大地争议，因为学者们在进行研究的过程中，其发现的有力的证据都指向了不同的方面，这也从侧面证明了，苏尼特左旗中生代火山岩的研究价值是非常高的。前文中有提到过，有相关学者在发现了贺根山蛇绿岩及其他化石的基础上，得出沿贺根山-苏尼特左旗南的中古生代是西比利亚板块与华北板块最终碰撞闭合的位置这一结论，但是，在关于与贺根山蛇绿岩时空相关的火山岩是形成于洋内岛弧还是大陆边缘弧环境这一问题上，研究尚不能提供有力的地球化学资源。这也提醒了领域研究人员，对于苏尼特左旗地区中生代火山岩的研究，还有许多需要我们去发现、探讨的地方。希望能够将野外调查和室内实验两部分进行有效的结合，进而得出更加准确的信息。

参考文献

[1]秦旭亮.内蒙古苏尼特左旗地区中生代火山岩岩石学特征[D].石家庄经济学院，2014.

[2]李晓伟.内蒙古苏尼特左旗地区宝力高庙组下段火山岩岩石学特征[D].石家庄经济学院，2014.