内蒙古南炮台花岗斑岩成因与构造环境：锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩元素组成制约

摘要

华北板块北缘中段多伦地区记录了强烈的早白垩世早期岩浆作用，构造环境的确立有助于解决其是受控于蒙古—鄂霍次克构造体系还是古太平洋板块俯冲上的争议。本文对多伦地区南炮台花岗斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩元素组成研究。结果显示，花岗斑岩岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（136±1） Ma,代表南炮台花岗斑岩形成于早白垩世早期。锆石ε_Hf（t）值变化于-8.1～+1.9之间，Hf同位素地壳模式年龄(T_DM^C)为1044～1680 Ma。南炮台花岗斑岩属弱过铝质钾玄岩系列，富SiO₂（70.53%～72.72%）、富碱（K₂O+Na₂O=9.09%～9.48%）、贫MgO（0.19%～0.39%）、CaO（0.55%～0.67%）和P₂O₅（0.19%～0.39%）,富集轻稀土元素和大离子亲石元素（K、Cs和Rb）、亏损高场强元素（Nb、Ta和Ti）及Sr、P元素，其（La/Yb）_N介于22.10～57.67之间，Eu负异常（δEu=0.38～0.52）。综合地球化学特征，表明南炮台花岗斑岩为板内非造山伸展构造环境下的产物，属A型花岗岩，原始岩浆起源于古老下地壳物质的部分熔融，且存在幔源物质加入。结合区域构造演化，认为多伦地区早白垩世早期岩浆作用与蒙古—鄂霍次克洋闭合后的某个伸展环境有关，指示蒙古—鄂霍次克构造体系向南东的影响范围已波及至华北板块北缘中段内蒙古东南部地区。

关键词

花岗斑岩 / 锆石U-Pb年龄 / Hf同位素 / 岩石地球化学 / 地质意义