The Early Permian adakite in the Meilaotewula ophiolite of Inner Mongolia and intra-oceanic subduction in eastern Palaeo-Asian Ocean
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摘要:
贺根山缝合带东部晚石炭世梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩中的埃达克岩，岩性为安山岩和英安岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示，埃达克岩的形成时间为294.1±2.2 Ma，时代为早二叠世。地球化学特征显示，该埃达克岩属于低钾拉斑系列和中钾钙碱性岩石，具有高硅（SiO2=64.12%~69.12%）、高铝（Al2O3=16.05%~18.59%）、富钠贫钾（Na2O=5.08%~6.80%，K2O=0.70%~1.22%，Na2O/K2O=4.50~7.26）、高Sr（291.22×10-6~762.20×10-6），低Yb（0.74×10-6~1.28×10-6）、低Y（7.33×10-6~12.74×10-6）等特征。相对富集大离子亲石元素（如K、Rb和Sr），亏损高场强元素（如Nb、Ta、Zr、Ti和P），稀土元素总量较低（40.97×10-6~108.69×10-6），贫重稀土元素，无明显的负Eu异常，为典型的埃达克岩。梅劳特乌拉埃达克岩形成于俯冲带岛弧环境，可能为俯冲洋壳部分熔融而形成的埃达克质熔体，经俯冲带上升过程中与地幔楔橄榄岩发生相互作用而形成。埃达克岩和梅劳特乌拉蛇绿岩（308 Ma）的蛇纹石化方辉橄榄岩、层状-块状辉长岩、枕状拉斑玄武岩、玻安岩、富Nb玄武岩和高镁安山岩等构成洋内初始俯冲作用形成的较丰富且完整的岩石组合序列。研究结果表明，晚石炭世—早二叠世古亚洲洋东段开启了洋内初始俯冲作用。
Abstract:This paper reports the Early Permian adakite in the Meilaotewula SSZ-type ophiolite, Inner Mongolia.The Meilaotewula adakitic rocks are mainly composed of andesite and dacite, which were emplaced into the Late Carboniferous Meilaotewula suprasubduction zone(SSZ)ophiolite and were developed along the Hegenshan suture zone.The zircon U-Pb LA-ICP-MS dating result reveals that the Meilaotewula adakite is dated at 294.1±2.2 Ma, suggesting that it was formed during Early Permian.The adakite belongs to the low-K tholeiitic and medium-K calc-alkaline series.The rocks show such geochemical characteristics as high SiO2(64.12%~69.12%)and Al2O3(16.05%~18.59%)content with rich sodium and poor potassium(Na2O=5.08%~6.80%, K2O=0.70%~1.22%, Na2O/K2O=4.50~7.26).For trace elements, they show high content of Sr(291.22×10-6~762.20×10-6)and low content of Yb(0.74×10-6~1.28×10-6)and Y(7.33×10-6~12.74×10-6).In addition, they are relatively enriched in large-ion lithophile elements such as K, Rb, and Sr and depleted in high-field-strength elements such as Nb, Ta, Zr, Ti and P. Furthermore, they have low total rare-earth element(REE)content(40.97×10-6~108.69×10-6), with low heavy rare-earth elements(HREE)without obviously negative Eu anomaly.These geochemical characteristics indicate that the Meilaotewula andesite and dacite belong to adakite.The adakite was formed in the island arc environment of subduction zone, which might have originated from partial melting of subducted oceanic crust and then interacted with mantle wedge peridotite during the rise of subduction zone.The adakite and the Meilaotewula ophiolite(308 Ma)made up one abundant and complete rock assemblage, which was formed by the initial intraoceanic subduction.Therefore, Meilaotewula ophiolite consists of serpentined augite peridotite, beded-massive gabbro, pillow basalt, boninite, Nb-enriched basalt and high-Mg andesite.The results show that the initial intraoceanic subduction occurred in Late Carboniferous to Early Permian in southeastern Palaeo-Asian Ocean.
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Keywords:
- adakite /
- SSZ-type ophiolite /
- Early Permian /
- Palaeo-Asian Ocean /
- Inner Mongolia
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大兴安岭地区发育广泛花岗岩和火山岩，其岩石成因及构造背景一直是国内外地质学者研究的热点。最新的测年结果显示，这些花岗岩和火山岩主要形成于中生代，少数形成于新元古代和古生代，并对大兴安岭地区岩浆作用的年代学格架和地球化学属性有了一定的认识[1-3]，但是由于大兴安岭地区植被覆盖严重，导致部分地区晚中生代岩浆岩的年代学和地球化学数据较缺乏，阻碍了对该区岩浆作用和区域构造演化的深刻认识。
近年来，地质工作者按岩性、岩石组合特征及区域对比，将大兴安岭中部地区晚中生代火山岩划分为南、北两部分，北部主要包括七一牧场组、吉祥峰组、上库力组、伊列克得组，南部主要包括塔木兰沟组、满克头鄂博组、玛尼吐组、白音高老组、梅勒图组，南、北两部分火山岩岩石组合可进行对比，但是对于同一期火山岩不同岩石获得的年龄数据往往具有较大的变化范围，有的甚至相差几十百万年[4-8]，表明这种划分方案的合理性仍值得商榷，或许直接用不同岩浆期次来表示不同时代的火山岩比较合理，即用晚侏罗世中基性火山岩、晚侏罗世酸性火山岩、早白垩世中性火山岩、早白垩世酸性火山岩等分别代表不同时代的火山岩。
本次选取大兴安岭中部柴河—蘑菇气地区出露的早白垩世中性火山岩，在野外调查和岩相学研究的基础上，通过岩石学、年代学、岩石地球化学等的系统研究，确定大兴安岭中部柴河—蘑菇气地区早白垩世中性火山岩的岩石成因特点，探讨其反映的区域构造背景。
1. 地质背景及样品描述
大兴安岭位于中亚造山带东段，大地构造位置处于西伯利亚板块和华北板块之间（图 1）[9]，其古生代经历了多个微陆块碰撞拼合时期[10-14]，构造演化与古亚洲洋的闭合密切相关，中、新生代受太平洋构造域和蒙古-鄂霍茨克构造域的叠加和改造。
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图 1 研究区大地构造位置（据参考文献[9]修改）F1—牡丹江断裂；F2—敦化-密山断裂；F3—伊通-佳木斯断裂；F4—西拉木伦-长春-延吉断裂；F5—贺根山-扎兰屯-黑河断裂；F6—塔源-喜桂图断裂；F7—得尔布干断裂Figure 1. Tectonic map of Chaihe-Moguqi area in central Da Hinggan Mountains柴河—蘑菇气地区位于大兴安岭中部，晚中生代侏罗纪—白垩纪以陆相火山岩地层和陆相碎屑沉积岩地层为主，主要包括中侏罗世万宝组、晚侏罗世塔木兰沟组、木瑞组、满克头鄂博组和早白垩世玛尼吐组、白音高老组、梅勒图组、大磨拐河组。其中早白垩世玛尼吐组以中性火山岩及火山碎屑岩为主，主要分布在天池、蛤蟆沟、柴河、新立屯、蘑菇气、中和、山泉等地区（图 2），主要岩性有灰绿色-灰紫色安山岩（图 3）、英安岩、安山质晶屑凝灰熔岩、凝灰角砾熔岩等。
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图 2 大兴安岭中部柴河—蘑菇气地区地质简图Figure 2. Geological sketch map of the Chaihe-Moguqi area, central Da Hinggan Mountains![]()
图 3 早白垩世中性火山岩安山岩手标本（a）及显微照片（b）（Pl—斜长石）Figure 3. Hand specimen(a) and microscopic photographs(b) for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks2. 分析方法
锆石用重液和磁选相结合从粉碎的岩石样品中分选出来，再在双目镜下提纯。锆石被嵌于树脂样靶中并抛光，之后渡上50nm厚的纯金。阴极发光(CL)图像在中国地质科学院北京离子探针中心制成，主要是查明锆石内部结构，以便准确选点。锆石U-Pb定年在天津地质矿产研究所完成。测试仪器为NEPTUNE多接收器电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）和氟化氩准分子激光剥蚀系统（NEW WAVE 193nm FX）联机[15]。激光剥蚀斑束直径为35μm，激光剥蚀样品的深度为20~40μm。实验中采用氦作为剥蚀物质的载气。锆石年龄计算采用源自澳大利亚Macquarie大学的标准锆石GJ-1作为外标，元素含量采用人工合成玻璃NIST SRM610作为外标[16]。具体实验操作流程见参考文献[17]。样品的同位素比值和元素含量处理采用Glitter（ver4.0）程序计算，普通Pb采用Anderson的3D坐标法校正[18]，年龄加权平均值及谐和图采用Isoplot（v. 3.00）[19]绘制。单个测试点的同位素比值和同位素年龄误差为1σ，206Pb/238U年龄加权平均值置信度为95%。
样品的主量和微量元素分析在天津地质矿产研究所和自然资源部哈尔滨矿产资源监督测试中心完成。挑选新鲜未风化样品洗净、烘干后，用玛瑙研钵研磨至200目的粉末，用于主量和微量元素分析。主量元素采用X射线荧光光谱分析（XRF），微量元素的分析采用等离子质谱法（ICP-MS）完成，详细的主量、微量元素分析实验原理和分析步骤见参考文献[20]。
在LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的基础上，进行了锆石原位Hf同位素测定工作。锆石原位Hf同位素分析在天津地质矿产研究所完成，测试仪器为NEPTUNE多接收器电感耦合等离子体质谱仪和氟化氩准分子激光剥蚀系统联机，激光束斑直径为50μm。详细的分析方法见参考文献[15]。分析过程中标准锆石GJ-1的176Hf/177Hf值为0.282000 ± 0.000040。用实验测得的176Hf/177Hf和176Lu/177Hf值计算初始176Hf/177Hf值。176Lu的半衰期采用1.865× 10-11/a[21]。计算εHf(t)值时采用的现在的(176Hf/177Hf)DM和(176Lu/177Hf)DM值分别为0.28325和0.0384[22]。Hf模式年龄的计算见参考文献[22-24]。
3. 分析结果
3.1 锆石U-Pb定年
样品Z11-84岩性为安山质角砾凝灰熔岩，共24个锆石分析点，分析结果见表 1。锆石多为短柱状和粒状，少数为长柱状，粒度为50~200μm，长宽比为1:1~3:1。CL图像显示（图 4-a），这些锆石内部具有典型的环带结构，Th/U值为0.65~1.10，指示这些锆石属于岩浆锆石。在锆石U-Pb谐和图（图 4-b）中，样品Z11-84的锆石U-Pb年龄测定数据点全部位于谐和线上及其附近，206Pb/238U年龄加权平均值为139±1Ma（MSWD=0.59），时代为早白垩世，代表了安山质角砾凝灰熔岩的形成年龄。
表 1 研究区早白垩世中性火山岩测年结果Table 1. Data of zircons for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks in study area样品号 岩性 年龄/Ma 采样位置 方法 数据来源 Z11-84 安山质角砾凝灰熔岩 139±1 碾子山北 LA-ICP-MS A P010-5-2 英安岩 141±5 苏河屯 LA-ICP-MS B P9B2-2 安山岩 137±2 青年林场北山 SHRIMP C P11B11-3 角闪玄武安山岩 131±3 河中林场 SHRIMP C TW1 安山岩 133±7 哈布气林场 Rb-Sr D DH2011RZ27 安山岩 141±2 新立屯 LA-ICP-MS E 注：A—本文数据；B—吉林省区域地质矿产调查所提供数据；C—吉林大学刘正宏教授提供数据；D—辽宁省地质矿产调查院提供数据；E—中国地质调查局沈阳地质调查中心提供数据；Z11-84采样点坐标为北纬47°39′51″、东经122°51′34″ ![]()
图 4 早白垩世中性火山岩锆石阴极发光（CL）图像（a）及U-Pb年龄谐和图（b）（实线圈表示U-Pb同位素打点位置，虚线圈表示Lu-Hf分析点位置）Figure 4. CL images (a) and U-Pb concordia diagram(b) of zircons for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks结合笔者收集的年龄数据（表 2）可知，研究区早白垩世中性火山岩的形成年龄介于140~130Ma之间。
表 2 早白垩世中性火山岩测年数据Table 2. Age statistics for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks分析号 Th/10-6 U/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ Z11-84.1 26 33 0.80 0.021 0.0005 0.1767 0.0176 0.0608 0.0053 134 3 165 16 875 447 Z11-84.2 46 42 1.10 0.0222 0.0004 0.1950 0.0161 0.0639 0.0047 141 2 181 15 1120 343 Z11-84.4 27 39 0.69 0.0213 0.0006 0.1506 0.0182 0.0513 0.0033 136 4 142 17 146 598 Z11-84.5 28 33 0.86 0.0217 0.0005 0.1719 0.0189 0.0574 0.0049 138 3 161 18 852 497 Z11-84.6 20 26 0.78 0.0211 0.0006 0.1571 0.0197 0.0539 0.0069 135 4 148 19 181 625 Z11-84.7 41 42 0.98 0.0216 0.0004 0.2040 0.0114 0.0685 0.0048 138 3 189 11 1662 207 Z11-84.8 40 47 0.86 0.0219 0.0003 0.1742 0.0126 0.0576 0.0045 140 2 163 12 514 316 Z11-84.9 33 43 0.78 0.0218 0.0003 0.1635 0.0125 0.0544 0.0042 139 2 154 12 755 322 Z11-84.10 23 31 0.75 0.0219 0.0004 0.1714 0.0103 0.0567 0.0037 140 3 161 10 1997 220 Z11-84.11 27 39 0.70 0.0218 0.0004 0.1474 0.0158 0.0490 0.0049 139 3 140 15 147 587 Z11-84.12 27 32 0.83 0.0216 0.0005 0.2013 0.0115 0.0677 0.0058 138 3 186 11 2164 196 Z11-84.13 40 50 0.79 0.0220 0.0003 0.1660 0.0099 0.0547 0.0030 140 2 156 9 1222 233 Z11-84.14 27 36 0.75 0.0222 0.0004 0.1502 0.0176 0.0491 0.0039 142 2 142 17 152 565 Z11-84.15 25 33 0.76 0.0217 0.0005 0.1671 0.0096 0.0558 0.0055 138 3 157 9 1787 208 Z11-84.16 43 55 0.79 0.0215 0.0005 0.1815 0.0101 0.0611 0.0039 137 3 169 9 2076 194 Z11-84.17 29 41 0.72 0.0219 0.0003 0.1750 0.0125 0.0579 0.0045 140 2 164 12 1447 281 Z11-84.18 48 54 0.87 0.0220 0.0003 0.1899 0.0096 0.0625 0.0042 140 2 177 9 1329 199 Z11-84.19 24 33 0.72 0.0219 0.0005 0.2673 0.0231 0.0887 0.0097 139 3 241 21 1398 365 Z11-84.20 30 39 0.76 0.0215 0.0004 0.1525 0.0147 0.0514 0.0063 137 2 144 14 152 887 Z11-84.21 28 36 0.77 0.0201 0.0008 0.1849 0.0132 0.0668 0.0063 128 5 172 12 1677 271 Z11-84.22 29 40 0.71 0.0220 0.0007 0.1902 0.0174 0.0627 0.0074 140 4 177 16 697 377 Z11-84.23 27 37 0.74 0.0220 0.0004 0.1838 0.0157 0.0607 0.0049 140 3 171 15 1502 339 Z11-84.24 35 53 0.65 0.0220 0.0003 0.1636 0.0087 0.0539 0.0036 140 2 154 8 1034 216 Z11-84.25 42 55 0.77 0.0217 0.0002 0.1806 0.0080 0.0602 0.0025 139 2 169 7 1203 177 3.2 主量和微量元素
研究区早白垩世中性火山岩的主量和微量元素分析结果见表 3。早白垩世中性火山岩SiO2含量在55.1%~69.1%之间，TiO2含量介于0.39%~1.68%之间，Al2O3含量较高，在14.8%~18%之间，TFeO含量介于3.62% ~7.83%之间，MgO含量低，在0.45% ~ 3.74%之间，CaO含量较高，介于1.16%~6.57%之间，Na2O含量在1.73%~4.72%之间，K2O含量在1.66%~ 4.84%之间，整体为一套富钾钠、富铝，贫镁的岩石。在TAS图解（图 5）中，主要落在安山岩、粗面岩（标准矿物石英含量小于20%）内，属亚碱性系列，含铝指数A/CNK为0.80~1.13，属准铝质到弱过铝质岩石；在岩浆系列判别图解（图 6）中，主要落在高钾钙碱性系列。
表 3 早白垩世中性火山岩主量、微量和稀土元素分析结果Table 3. Major, trace and rare earth elements analyses of the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks样品号 B1068-1 B2005-2 B2010-1 B2022-1 B2034-1 B2082-2-1 B3007-1 B4063-1 B5049-3 HfP38-2-1 SiO2 58.40 55.40 62.30 68.40 60.90 63.80 69.10 67.00 55.10 60.42 T1O2 0.98 1.68 0.44 0.39 0.76 0.66 0.55 0.58 1.09 0.91 Al2O3 16.90 15.70 15.30 15.70 16.35 16.60 14.80 15.10 16.90 18.00 Fe2O3 3.62 6.65 2.36 1.78 2.29 3.41 2.47 1.99 3.46 2.90 FeO 3.52 1.85 1.20 1.02 2.95 1.12 0.62 2.02 4.70 1.52 MnO 0.10 0.11 0.07 0.04 0.10 0.07 0.06 0.08 0.13 0.11 MgO 2.67 3.15 1.67 0.45 1.96 1.40 0.45 1.38 3.74 1.74 CaO 5.28 6.57 4.06 2.08 5.06 2.74 1.16 2.29 5.78 3.81 Na2O 4.27 3.25 1.73 4.56 3.05 4.50 3.99 3.75 3.37 4.72 K2O 1.66 2.12 3.01 3.80 3.01 3.58 4.84 4.43 2.74 3.36 P2O5 0.27 0.91 0.12 0.08 0.24 0.23 0.12 0.17 0.37 0.37 烧失量 1.78 2.14 7.36 1.09 2.67 1.47 1.29 0.64 1.82 1.94 总计 99.45 99.53 99.62 99.40 99.34 99.58 99.45 99.43 99.20 99.80 σ 2.28 2.33 1.16 2.75 2.05 3.14 2.99 2.79 3.09 3.75 A/CNK 0.92 0.80 1.13 1.02 0.93 1.02 1.06 1.00 0.89 0.98 Na2O+K2O 5.93 5.37 4.74 8.36 6.06 8.08 8.83 8.18 6.11 8.08 Cr 30.20 70.60 17.80 15.90 20.60 16.50 14.20 24.50 30.00 3.21 Rb 24.8 32.4 100 94.9 64.1 86.1 115 76.4 39.4 101.4 Sr 563 807 1480 388 668 571 491 400 671 664.4 Ba 659 953 1190 1020 1020 979 1180 782 664 1065 Th 4.14 3.48 6.02 6.75 4.84 7.32 6.58 8.26 3.6 9.69 U 1.04 0.98 1.39 1.49 1.19 1.95 1.91 2.06 1.18 2.49 Nb 6.76 17.2 6.81 7.34 6.34 9.18 9.25 9.42 6.78 7.69 Ta 0.5 1.1 0.4 0.4 0.41 0.54 0.47 0.64 0.36 0.53 Zr 224 405 235 290 190 247 271 210 158 194.8 Hf 5.89 9.71 6.38 7.91 5.04 6.6 7.24 6.04 4.38 14.91 La 24.2 60.4 26.2 26.3 24.1 32.6 30.6 27.8 19.3 32.62 Ce 50 131 51.7 53.1 48.3 67.6 60.5 55.9 40 62.37 Pr 6.99 16.8 6.6 6.1 5.96 8.1 8 7.21 5.98 7.19 Nd 29.4 68.3 24.5 23.3 23 31.1 32.4 27.3 25.7 29.78 Sm 6.01 12.2 4.44 4.11 4.22 5.51 6.09 4.98 5.4 5.75 Eu 1.59 2.77 1.22 1.21 1.32 1.48 1.56 1.1 1.52 1.96 Gd 4.84 9.27 3.63 3.32 3.62 4.43 4.79 4.08 4.43 4.15 Tb 0.71 1.44 0.56 0.55 0.56 0.67 0.8 0.69 0.78 0.73 Dy 4.15 6.74 3.04 3.03 2.9 3.72 4.76 3.79 4.13 3.67 Ho 0.82 1.19 0.61 0.61 0.56 0.72 0.93 0.72 0.78 0.73 Er 2.31 3.24 1.74 1.78 1.64 2.01 2.66 2 2.28 1.92 Tm 0.35 0.44 0.27 0.28 0.25 0.32 0.4 0.31 0.33 0.3 Yb 2.28 2.76 1.89 1.97 1.62 2.15 2.83 2.06 2.13 2.2 Lu 0.35 0.42 0.31 0.31 0.26 0.34 0.44 0.32 0.32 0.27 Y 22.2 31 16.8 16.6 15.4 20.2 24.9 18.8 21.6 20.3 ∑REE 156.20 347.97 143.51 142.57 133.71 180.95 181.66 157.06 134.68 173.93 LR/HR 7.48 11.43 9.52 9.63 9.37 10.19 7.90 8.90 6.45 9.99 δEu 0.87 0.77 0.90 0.97 1.01 0.89 0.85 0.72 0.92 1.17 注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量为10-6 ![]()
图 5 早白垩世中性火山岩TAS图解Figure 5. TAS diagram for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks![]()
图 6 早白垩世中性火山岩SiO2-K2O岩石系列判别图Figure 6. SiO2-K2O diagram for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks早白垩世中性火山岩微量元素原始地幔标准化蛛网图（图 7-a）显示，样品主要富集大离子亲石元素（如Rb、K、LREE）和Ba、Sr元素，亏损高场强元素（如Ta、Nb、P、Ti），是壳源岩浆或岩浆被地壳物质混染的典型特征。
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稀土元素总量（ΣREE）在133.71 × 10-6~ 347.97×10-6之间，平均值为175.22×10-6，轻、重稀土元素比值LREE/HREE在6.45~11.43之间，平均值为9.09，轻、重稀土元素分馏明显，分馏系数(La/Yb)N介于6.50~15.70之间，平均值为9.89。球粒陨石标准化蛛网图（图 7-b）中，均呈右倾配分曲线模式，轻稀土元素富集、重稀土元素亏损，无明显Eu异常，δEu值介于0.72~1.17之间，平均值为0.91。
3.3 锆石原位Hf同位素
在LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的基础上，对早白垩世中性火山岩（Z11-84）进行了锆石原位Hf同位素分析，分析结果列于表 4。
表 4 早白垩世中性火山岩锆石原位Hf同位素分析结果Table 4. In situ zircon Hf isotopic compositions of the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks分析点 年龄/Ma 176Yb/l77Hf 2σ 176Lu/177Hf 2σ 176Hf/177Hf 2σ 176Hf/177Hf (corr) 2σ εHf(0) εHf(t) 2σ TDM1(Hf)/Ma TDM2(Hf)/Ma fLu/Hf Z11-84.1 134 0.0300 0.0000 0.0008 0.0000 0.282977 0.000019 0.282981 0.000019 7.4 10.26 0.7 382 482 -0.98 Z11-84.2 141 0.0430 0.0001 0.0011 0.0000 0.282859 0.000025 0.282863 0.000025 3.2 6.21 0.9 553 714 -0.97 Z11-84.4 136 0.0446 0.0001 0.0012 0.0000 0.282941 0.000023 0.282944 0.000023 6.1 8.96 0.8 439 556 -0.96 Z11-84.5 138 0.0347 0.0003 0.0010 0.0000 0.282971 0.000024 0.282975 0.000024 7.2 10.12 0.9 393 493 -0.97 Z11-84.6 135 0.0359 0.0001 0.0011 0.0000 0.282975 0.000019 0.282979 0.000019 7.3 10.18 0.7 388 487 -0.97 Z11-84.7 138 0.0458 0.0001 0.0015 0.0000 0.282979 0.000025 0.282983 0.000025 7.5 10.35 0.9 386 479 -0.96 Z11-84.8 140 0.0249 0.0001 0.0007 0.0000 0.282949 0.000023 0.282953 0.000023 6.4 9.40 0.8 421 534 -0.98 Z11-84.9 139 0.0204 0.0000 0.0006 0.0000 0.282965 0.000020 0.282968 0.000020 6.9 9.93 0.7 398 504 -0.98 Z11-84.10 140 0.0224 0.0000 0.0007 0.0000 0.282954 0.000020 0.282958 0.000020 6.6 9.57 0.7 414 525 -0.98 Z11-84.11 139 0.0447 0.0002 0.0012 0.0000 0.282904 0.000023 0.282907 0.000023 4.8 7.73 0.8 492 628 -0.96 Z11-84.12 138 0.0301 0.0001 0.0008 0.0000 0.282932 0.000025 0.282936 0.000025 5.8 8.73 0.9 446 570 -0.98 Z11-84.14 142 0.0297 0.0002 0.0008 0.0000 0.282883 0.000025 0.282886 0.000025 4.0 7.08 0.9 515 666 -0.98 Z11-84.15 138 0.0318 0.0001 0.0008 0.0000 0.282917 0.000032 0.282921 0.000032 5.3 8.23 1.1 467 599 -0.97 Z11-84.16 137 0.0301 0.0001 0.0008 0.0000 0.282994 0.000025 0.282997 0.000025 8.0 10.91 0.9 359 448 -0.98 Z11-84.17 140 0.0411 0.0001 0.0011 0.0000 0.282963 0.000023 0.282967 0.000023 6.9 9.84 0.8 406 510 -0.97 Z11-84.18 140 0.0367 0.0001 0.0010 0.0000 0.282894 0.000030 0.282897 0.000030 4.4 7.42 1.1 503 646 -0.97 Z11-84.19 139 0.0351 0.0001 0.0011 0.0000 0.282991 0.000028 0.282995 0.000028 7.9 10.84 1.0 365 453 -0.97 Z11-84.20 137 0.0341 0.0000 0.0010 0.0000 0.282976 0.000024 0.282980 0.000024 7.4 10.28 0.8 385 483 -0.97 Z11-84.22 140 0.0354 0.0001 0.0010 0.0000 0.282966 0.000028 0.282970 0.000028 7.0 10.00 1.0 399 501 -0.97 碾子山北部早白垩世安山质角砾凝灰岩（Z11-84）中19颗锆石的初始176Hf/177Hf值为0.282863~ 0.282997，εHf(t)值介于+6.21~+10.91之间，其加权平均值为+8.96±0.71，单阶段模式年龄（TDM1）和二阶段模式年龄（TDM2）变化范围分别为359~553Ma和448~714Ma。
由上可见，研究区早白垩世中性火山岩的锆石εHf(t)值均为正值，且具有年轻的二阶段模式年龄（TDM2），二阶段Hf模式年龄集中在新元古代和古生代。在t-εHf(t)图解（图 8）上[27]，数据点全部落在球粒陨石演化线和亏损地幔演化线之间，同时落入兴蒙造山带东段范围内，说明早白垩世中性火山岩为地幔来源或来自新增生的年轻地壳物质，与中亚造山带内显生宙火成岩的Hf同位素组成相似[28-29]。
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图 8 早白垩世火山岩t-εHf(t)图Figure 8. t-εHf(t) diagrams for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks4. 讨论
4.1 早白垩世中性火山岩的岩石成因
研究区早白垩世中性火山岩化学成分显示主要为安山岩、粗面岩等，主量元素总体呈现富钾钠、富铝、贫镁的特征，为准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性岩石。研究表明，粗面质火山岩的成因主要包括玄武质岩浆的分异作用[30-32]、玄武质岩浆与流纹质岩浆的混合作用[33-34]和镁铁质地壳熔融[4, 35] 3种观点。研究区早白垩世中性火山岩中铁族元素Cr含量为3.21×10-6~30.20×10-6，远低于地幔橄榄岩源区部分熔融形成的原始玄武质岩浆（Cr=500×10-6~ 600×10-6），且在研究区缺乏同时期的基性岩，因此玄武质岩浆的分异作用很难解释本区大范围分布的中性火山岩。在La-La/Sm图解（图 9）中，早白垩世中性火山岩的La/Sm值与La呈正相关性，表明其为部分熔融形成。
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图 9 早白垩世中性火山岩La -La/Sm图解Figure 9. La-La/Sm diagram for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks早白垩世中性火山岩富集大离子亲石元素（如Rb、K、LREE）和Ba、Sr元素，亏损高场强元素（如Ta、Nb、P、Ti）；富集轻稀土元素（LREE）、亏损重稀土元素（HREE）；Ce/Pb值主要介于2.87~4.10之间，平均值为3.36，与地壳平均值3.3相近[36]；La/Nb值为2.85~4.24（平均值为3.52），明显高于原始地幔（0.94），接近陆壳的比值（2.2）。这些特征指示，早白垩世中性火山岩应该来源于下地壳岩石的部分熔融。研究区早白垩世安山质角砾凝灰岩（Z11-84）的锆石εHf(t)值均为正值（+6.21~+10.91），且具有年轻的二阶段模式年龄（TDM2=448~714Ma），二阶段Hf模式年龄集中在新元古代和古生代，与大兴安岭中部晚中生代安山岩的Sr-Nd同位素特征（具有低的Sr初始比值和正的εNd(t)值）一致[37]，表明早白垩世中性火山岩的岩浆源区主要为地幔或新元古代和古生代期间从地幔新增生的地壳物质。Nb/Ta值集中在13.52~19.68（平均值为16.47），接近球粒陨石和原始地幔的平均值（17.5）[38-39]，而高于地壳的Nb/Ta平均值（12~13）[40]；Zr/Hf值集中在34.77~ 41.71（平均值为37.40），高于地壳的Zr/Hf平均值（33）[41]，与地幔的平均值（37）接近[42]，也反映了岩浆源区为从亏损地幔新增生的下地壳物质，所以保留了地幔的部分微量元素的特点。
研究区早白垩世中性火山岩的SiO2含量为55.1%~69.1%，Al2O3为14.8%~18%，MgO为0.45%~ 3.74%，Y为15.4×10-6~31×10-6，Yb为1.62×10-6~ 2.83×10-6，Sr为388×10-6~1480×10-6，无负Eu异常，这些地球化学特征与埃达克岩接近[43-44]。在Yb-Sr/Yb图解（图 10）[45]中，早白垩世中性火山岩部分样品也落入埃达克岩的区域内，结合其K2O的含量为1.66%~4.84%，平均值为3.26%，应为C型埃达克岩，而C型埃达克岩通常认为是玄武质岩浆底侵加厚的地壳底部引起下地壳部分熔融形成的[46]。早白垩世中性火山岩的Nb含量为6.34×10-6~17.20×10-6（平均值为8.68×10-6），Y含量为15.4×10-6~31×10-6（平均值为20.78×10-6），Zr/Y值为7.31~17.47（平均值为11.81），Rb/Sr值为0.04~0.24（平均值为0.13），Ba/Rb值主要集中在10.24~16.85（平均值为12.22），Ba/Sr值为0.80~2.63（平均值为1.60），这些微量元素特征均反映了研究区早白垩世中性火山岩与安第斯地区安山岩和大陆岛弧安山岩相似（表 5），可能与早先俯冲事件带来的流体影响有关[37]。综上所述，研究区早白垩世中性火山岩岩浆源区应为新元古代和古生代期间新增生的下地壳玄武质岩石的部分熔融，并可能受到早先俯冲事件带来的流体的影响。
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图 10 早白垩世中性火山岩Yb -Sr/Yb图解Figure 10. Yb-Sr/Yb diagram for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks表 5 早白垩世中性火山岩微量元素特征与不同构造环境安山岩对比[37]Table 5. Trace element characteristics of the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks and a comparison with andesites安山岩类 Nb Y Zr/Y Rb/Sr Ba/Rb Ba/Sr 研究区中性火山岩平均值 8.68 20.78 11.81 0.13 12.22 1.60 安第斯安山岩平均值 10.0 15.0 14.6 0.11 10.0 1.05 大陆岛弧安山岩平均值 9.4 22.0 5.4 0.09 8.2 1.16 大洋岛弧低钾安山岩平均值 0.8 25.0 2.2 0.04 18.5 0.61 大洋岛弧其他安山岩平均值 5.0 20.0 4.7 0.08 13.0 0.73 注：Nb和Y的单位为10-6 4.2 早白垩世中性火山岩形成的构造背景
从侏罗纪开始，东北地区的构造格架与其前期历史相比发生了深刻的变化，由东西向构造转变为北东向和北北东向构造，进入环太平洋构造体系和蒙古-鄂霍茨克构造体系的演化阶段[47-48]。对于东北地区大面积晚中生代岩浆岩形成时的构造背景探讨也一直存在争议，主要观点有以下4种：①与地幔柱构造有关[49-51]；②与蒙古鄂霍茨克洋的闭合和造山后垮塌有关[52-53]；③与古太平洋板块的俯冲作用有关[7, 54]；④与蒙古-鄂霍茨克洋闭合和古太平洋俯冲的共同作用有关[5, 55-56]。
研究发现，大兴安岭及其邻区并不存在环状火山岩带，同时中生代火山岩的形成时代范围较大，因此与喷发周期较短的地幔柱构造有关的作用模式很难解释中生代火山岩的时空分布问题[52, 57]。吉黑东部早—中侏罗世(173~190Ma)钙碱性火山岩组合的发现[58-59]和小兴安岭—张广才岭地区同时期双峰式火成岩组合的存在[55, 60-61]，表明早侏罗世古太平洋板块向亚洲大陆斜向俯冲，吉黑东部早中侏罗世岩浆作用应该与本次俯冲事件有关。同时，对于吉黑东部火山岩的年代学研究显示，该区尚未发现164~140Ma的火山岩年龄，而145~130Ma的岩浆活动主要分布于松辽盆地以西的大兴安岭及满洲里地区[1, 4, 62-66]，表明古太平洋板块的俯冲在中侏罗世晚期—早白垩世早期存在一个间歇期[47]，暗示大兴安岭地区中侏罗世—早白垩世早期的岩浆作用与古太平洋板块的俯冲作用无关。早期由于蒙古-鄂霍茨克洋构造演化的研究程度较低，并且通常认为仅存在西伯利亚南缘的北向俯冲[67]，而东北地区北缘则处于被动大陆边缘环境，因此很难将大兴安岭地区晚中生代的岩浆活动与蒙古-鄂霍茨克洋的演化联系到一起。近年来，随着蒙古-鄂霍茨克洋缝合带研究程度的提高，尤其是蒙古-鄂霍茨克洋存在向南俯冲的确定[68-70]，越来越多的学者认为，大兴安岭地区晚中生代的岩浆活动应与蒙古-鄂霍茨克洋的闭合和造山后垮塌有关[53, 57]。
在（Y+Nb）-Rb构造环境判别图解（图 11）中[71]，早白垩世中性火山岩落入后碰撞构造环境。早白垩世早期中性火山岩中部分样品具有C型埃达克岩的特点，表明研究区经历了陆壳加厚的过程。综上所述，大兴安岭中部柴河—蘑菇气地区早白垩世中性火山岩的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合陆壳加厚之后的岩石圈伸展环境有关。
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图 11 早白垩世中性火山岩（Y+Nb）-Rb构造环境判别图VAG—火山弧花岗岩；ORG—洋中脊花岗岩；WPG—板内花岗岩；syn-COLG—同碰撞花岗岩；post-COLG—后碰撞花岗岩Figure 11. (Y+Nb)-Rb discrimination diagram for the Early Cretaceous intermediate volcanic rocks5. 结论
通过对大兴安岭中部柴河—蘑菇气地区中性火山岩的岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石原位Hf同位素研究，可以得出如下结论：大兴安岭中部柴河—蘑菇气地区早白垩世中性火山岩的形成年龄介于140~130Ma之间，岩浆源区应为新元古代和古生代期间新增生的下地壳玄武质岩石的部分熔融，并可能受到早先的俯冲事件带来的流体的影响，形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合陆壳加厚之后的岩石圈伸展环境。
致谢: 在野外调查和写作过程中得到中国地质大学(北京)张招崇、袁国礼、王根厚教授等的指导和帮助，河北地质大学郭雷亮、王帅、汪轩辰等也做了大量工作，审稿专家提出了宝贵的修改意见，在此一并表示衷心的感谢。 -
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图 2 梅劳特乌拉安山岩野外露头(a)及显微照片(b)
Pl—斜长石
Figure 2. Outcrop(a)and microphotograph(b)of the Meilaotewula andesite
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图 3 梅劳特乌拉安山岩锆石阴极发光代表图像(a)、锆石U-Pb年龄谐和图(b)及直方图(c)
Figure 3. Representative cathodoluminescence images(a), U-Pb concordia diagram(b)and histogram(c) of zircons from the Meilaotewula andesite
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图 7 梅劳特乌拉埃达克岩(La/Yb)N-(Dy/Yb)N协变图解
Figure 7. (La/Yb)N-(Dy/Yb)N diagram of the Meilaotewula adakite
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图 9 梅劳特乌拉埃达克岩Th/Sm-Th/Yb图解[81]
Figure 9. Th/Sm-Th/Yb diagram of the Meilaotewula adakite
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图 10 梅劳特乌拉埃达克岩(Yb+Ta)-Rb[84](a)、Nb/Yb-Th/Yb[85](b)、Hf/3-Th-Nb/16[86](c)和Th-La/Yb(d)构造判别图解[87](梅劳特乌拉玄武岩数据据参考文献[16]，岩性符号同图 8)
syn-COLG—同碰撞花岗岩；VAG—火山弧花岗岩；WPG—板内花岗岩；ORG—洋脊花岗岩IAT—岛弧拉斑玄武岩；CAB—岛弧钙碱性玄武岩；WPT—板内拉斑玄武岩；WPAB—板内碱性玄武岩
Figure 10. (Yb+Ta)-Rb(a), Nb/Yb-Th/Yb(b), Hf-Th-Nb(c)and Th-La/Yb(d) diagrams of the Meilaotewula adakite
表 1 梅劳特乌拉埃达克岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果
Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic analyses of Meilaotewula adakite
点号 元素含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Pb U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 208Pb/232Th 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 1 11 224 0.3842 0.0480 0.0003 0.3784 0.0181 0.0572 0.0027 0.0159 0.0005 302 2 326 16 2 16 332 0.3380 0.0469 0.0003 0.3747 0.0088 0.0580 0.0013 0.0147 0.0004 295 2 323 8 3 12 251 0.2677 0.0467 0.0003 0.3541 0.0150 0.0549 0.0023 0.0141 0.0005 294 2 308 13 4 19 398 0.3672 0.0469 0.0003 0.3411 0.0077 0.0528 0.0012 0.0127 0.0004 295 2 298 7 5 17 380 0.4201 0.0450 0.0003 0.3301 0.0094 0.0531 0.0015 0.0120 0.0004 284 2 290 8 6 18 381 0.3538 0.0472 0.0003 0.3551 0.0087 0.0546 0.0013 0.0117 0.0004 297 2 309 8 7 11 230 0.2803 0.0470 0.0003 0.3540 0.0143 0.0546 0.0022 0.0119 0.0005 296 2 308 12 8 11 244 0.2960 0.0459 0.0003 0.3008 0.0144 0.0475 0.0022 0.0122 0.0004 290 2 267 13 9 21 459 0.3726 0.0464 0.0003 0.3510 0.0075 0.0549 0.0011 0.0105 0.0002 292 2 305 7 10 17 361 0.4206 0.0474 0.0003 0.3340 0.0085 0.0511 0.0013 0.0105 0.0002 298 2 293 7 11 18 395 0.3231 0.0464 0.0003 0.3334 0.0071 0.0521 0.0011 0.0100 0.0003 292 2 292 6 12 17 369 0.3188 0.0460 0.0003 0.3621 0.0109 0.0570 0.0017 0.0107 0.0003 290 2 314 9 13 21 506 0.0628 0.0456 0.0003 0.3290 0.0068 0.0523 0.0011 0.0099 0.0002 288 2 289 6 14 20 455 0.2815 0.0465 0.0003 0.3667 0.0079 0.0572 0.0012 0.0097 0.0002 293 2 317 7 15 16 357 0.3805 0.0473 0.0003 0.3413 0.0089 0.0523 0.0013 0.0089 0.0002 298 2 298 8 16 15 319 0.3675 0.0468 0.0003 0.3698 0.0105 0.0573 0.0016 0.0106 0.0002 295 2 319 9 17 17 363 0.3823 0.0473 0.0003 0.3369 0.0102 0.0516 0.0015 0.0106 0.0003 298 2 295 9 
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表 2 梅劳特乌拉埃达克岩主量、微量和稀土元素分析结果
Table 2 Major, trace elements and REE analytical results of Meilaotewula adakite
岩石名称 安山岩 安山岩 英安岩 英安岩 英安岩 样品号 XT3104 XT3106 XT3106-1 XT3107 XT3107-1 SiO2 64.12 64.90 68.99 69.09 69.12 TiO2 1.08 0.45 0.34 0.34 0.34 Al2O2 18.59 17.24 16.05 16.10 16.06 Fe2O2 2.81 0.84 1.40 1.48 1.41 FeO 1.22 2.17 0.97 0.90 0.97 MnO 0.046 0.05 0.04 0.04 0.04 MgO 0.54 2.40 1.30 1.28 1.30 CaO 1.65 2.66 3.49 3.39 3.40 Na2O 6.80 5.49 5.10 5.14 5.08 K2O 1.15 1.22 0.80 0.72 0.70 P2O2 0.235 0.10 0.12 0.12 0.12 烧失量 1.61 2.12 1.18 1.19 1.24 总计 99.86 99.90 99.89 99.88 99.88 Na2O/K2O 5.91 4.50 6.41 7.17 7.24 Mg# 21.16 60.16 52.10 51.64 51.94 La 17.39 6.95 8.53 8.35 8.27 Ce 41.53 15.7 19.6 18.4 18.0 Pr 5.93 1.93 2.57 2.48 2.42 Nd 25.27 8.36 10.8 10.4 10.2 Sm 5.30 1.80 2.30 2.15 2.10 Eu 1.43 0.53 0.62 0.61 0.59 Gd 4.04 1.59 1.92 1.80 1.76 Tb 0.62 0.27 0.31 0.28 0.28 Dy 3.37 1.60 1.69 1.55 1.53 Ho 0.58 0.30 0.30 0.28 0.28 Er 1.45 0.86 0.86 0.79 0.77 Tm 0.22 0.13 0.13 0.12 0.12 Yb 1.28 0.82 0.82 0.76 0.74 Lu 0.28 0.14 0.13 0.12 0.12 Y 12.74 7.66 8.11 7.34 7.33 Sc 8.64 8.02 5.17 4.61 4.81 Ni 6.0 19.0 9.74 8.68 8.72 Rb 19.8 31.5 14.0 10.5 10.0 Cr 5.0 16.6 13.4 11.9 12.7 Co 13.0 10.2 5.86 5.84 5.77 V 67.1 47.4 32.6 31.9 32.9 Zr 199.20 101.71 117.94 120.60 118.63 Hf 5.17 2.93 3.45 3.44 3.33 Ta 0.18 0.15 0.23 0.21 0.17 Sr 762.20 291.22 431.33 456.47 427.22 Ba 344.7 71.2 107 110 101 Nb 1.77 1.30 1.98 1.66 1.61 Cs 1.84 0.96 0.99 0.72 0.75 Ga 17.39 14.4 16.2 16.4 16.1 Pb 7.7 2.15 5.86 5.52 5.04 Th 2.32 2.02 2.04 1.84 1.84 U 0.82 0.44 0.77 0.69 0.68 ∑REE 108.69 40.97 50.60 48.07 47.16 LREE/HREE 8.18 6.19 7.23 7.43 7.41 (La/Yb)N 9.73 6.07 7.48 7.84 7.98 δEu 0.91 0.93 0.88 0.92 0.91 注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量单位为10-6
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Ruzhentsev S V, Mossakovskiy A A.Geodynamics and tectonic evolution of the central Asian paleozoic structures as the result of the interaction between the pacific and Indo-Atlantic segments of the Earth[J].Geotectonics, 1996, 29(4):294-311 http://www.researchgate.net/publication/285858329_Geodynamics_and_tectonic_evolution_of_the_Central_Asian_Paleozoic_structures_as_the_result_of_the_interaction_between_the_Pacific_and_Indo-Atlantic_segments_of_the_Earth
李英杰, 王金芳, 李红阳, 等.内蒙古西乌珠穆沁旗迪彦庙蛇绿岩的识别[J].岩石学报, 2012, 28(4):1282-1290. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98201204024 李英杰, 王金芳, 李红阳, 等.内蒙西乌旗白音布拉格蛇绿岩地球化学特征[J].岩石学报, 2013, 29(8):2719-2730. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98201308009 李英杰, 王金芳, 李红阳, 等.内蒙古西乌旗梅劳特乌拉蛇绿岩的识别[J].岩石学报, 2015, 31(5):1461-1470. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98201505020 李英杰, 王金芳, 王根厚, 等.内蒙古迪彦庙蛇绿岩带达哈特前弧玄武岩的发现及其地质意义[J].岩石学报, 2018, 24(2):2719-2730. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98201802019 Kovalenko V I, Yarmolyuk V V, Kovach V P, et al.Isotope provinces, mechanisms of generation and sources of the continental crust in the Central Asian mobile belt:Geological and isotopic evidence[J].Journal of Asian Earth Sciences, 2004, 23(5):605-627. doi: 10.1016/S1367-9120(03)00130-5
Xiao W J, Windley B F, Huang B C, et al.End-Permian to mid-Triassic ermination of the accretionary processes of the southern Altaids:Implications for the geodynamic evolution, Phanerozoic continental growth, and metallogeny of Central Asia[J].Int.J.Earth Sci.Geol.Rundsch, 2009, 98:1189-1217. doi: 10.1007/s00531-008-0407-z
Li Y J, Wang G H, Santosh M, et al.Subduction initiation of the SE Paleo-Asian Ocean:Evidence from a well preserved intra-oceanic forearc ophiolite fragment in central Inner Mongolia[J].Earth and Planetary Science Letters, 2020.535:116087. doi: 10.1016/j.epsl.2020.116087
Li Y J, Wang J F, Xin H T, et al.Subduction initiation in the southeastern Palaeo-Asian Ocean:Constraints from early Permian adakites in suprasubduction zone ophiolites, central Inner Mongolia, North China[J].Geological Journal, 2020, 55:2044-2061. doi: 10.1002/gj.3696
王荃, 刘雪亚, 李锦轶.中国华夏与安加拉古陆间的板块构造[M].北京:北京大学出版社, 1991:151. 唐克东.中朝板块北侧褶皱带构造演化及成矿规律[M].北京:北京大学出版社, 1992:305. Li J Y.Permian geodynamic setting of Northeast China and adjacent regions:Closure of the Paleo-Asian Ocean and subduction of the Paleo-Pacific plate[J].Journal of Asian Earth Sciences, 2006, 26(3/4):207-224. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1367912005001598
张晋瑞, 魏春景, 初航.兴蒙造山带构造演化的新模式:来自内蒙古中部四期不同类型变质作用的证据[J].岩石学报, 2018, 34(10):2857-2872. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YSXB201810004.htm Chen B, Jahn B M, Wilde S A, et al.Two contrasting Paleozoic magmatic belts in northern Inner Mongolia, China:Petrogenesis and tectonic implications[J].Tectonophysics, 2000, 328(1/2):157-182. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195100001827
Miao L C, Fan W M, Liu D Y, et al.Geochronology and geochemistry of the Hegenshan ophiolitic complex:Implications for late-stage tectonic evolution of the Inner Mongolia-Daxinganling Orogenic Belt, China[J].Journal of Asian Earth Science, 2008, 32(5/6):348-370. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1367912007002222
邵济安.中朝板块北缘中段地壳演化[M].北京:北京大学出版社, 1991:1-135. 邵济安, 唐克东, 何国琦.内蒙古早二叠世构造古地理的再造[J].岩石学报, 2014, 30(7):1858-1866. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98201407002 Tang K D.Tectonic development of Paleozoic foldbelts at the north margin of the Sino-Korean craton[J].Tectonics, 1990, 9(2):249-260. doi: 10.1029/TC009i002p00249/full
Tong Y, Jahn B M, Wang T, et al.Permian alkaline granites in the Erenhot-Hegenshan belt, northern Inner Mongolia, China:Model of generation, time of emplacement and regional tectonic significance[J].Journal of Asian Earth Science, 2015, 97:320-336. doi: 10.1016/j.jseaes.2014.10.011
包志伟, 陈森煌, 张桢堂.内蒙古贺根山地区蛇绿岩稀土元素和Sr-Nd同位素研究[J].地球化学, 1994, 23(4):339-349. http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=1308893 Liu J F, Li J Y, Chi X G, et al.A late Carboniferous to early early Permian subduction-accretion complex in Daqing pasture, southeastern Inner Mongolia:Evidence of northward subduction beneath the Siberian paleoplate southern margin[J].Lithos, 2013, 177:285-296. doi: 10.1016/j.lithos.2013.07.008
Nozaka T, Liu Y.Petrology of the Hegenshan ophiolite and its implications for the tectonic evolution of northern China[J].Earth and Planetary Science Letters, 2002, 202:89-104. doi: 10.1016/S0012-821X(02)00774-4
Robinson P T, 白文吉, 杨经绥, 等.内蒙古贺根山蛇绿岩岩石成因及地壳增生的地球化学制约[J].岩石学报, (增刊), 1995:112-124. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YSXB5S1.008.htm Zhou M F, Zhang H F, Robinson P T, et al.Comments on Petrology of the Hegenshan ophiolite and its implication for the tectonic evolution of northern China[J].Earth and Planetary Science Letters, 2003, 217(1/2):207-210. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=911f4703edf4cb83d62b8c8f4e40e142
王树庆, 许继峰, 刘希军, 等.内蒙古朝克山蛇绿岩地球化学:洋内弧后盆地的产物?[J].岩石学报, 2008, 24(12):2869-2879. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98200812021 王成, 任利民, 张晓军, 等.内蒙古崇根山蛇绿岩前弧玄武岩的发现及其地质意义[J].地质科技情报, 2019, 3:1-11. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dzkjqb201903001 Shervais J W.Birth, death and resurrection:the life cycle of sprasubduction zone ophiolites[J].Geochemistry Geophysics Geosystems, 2001, 2(1):148-159. http://adsabs.harvard.edu/abs/2001GGG.....2.1010S
Reagan M K, Ishizuka O, Stern R J, et al.Fore-arc basalts and subduction initiation in the Izu-Bonin-Mariana system[J].Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2010, 11:Q03X12. doi: 10.1029/2009gc002871
Reagan M K, Pearce J A, Petronotis K, et al.Subduction initiation and ophioite crust:New insights from IODP drilling[J].International Geology Review, 2017, 59:1439-1450. doi: 10.1080/00206814.2016.1276482
Whattam S A, Stern R J.The 'subduction initiation rule':A key for linking ophiolites, intra oceanic forearcs, and subduction initiation[J].Contributions to Mineralogy and Petrology, 2011, 162:1031-1045. doi: 10.1007/s00410-011-0638-z
Li H Y, Taylor R N, Prytulak J, et al.Radiogenic isotopes document the start of subduction in the Western Pacific[J].Earth and Planetary Science Letters, 2019, 518:197-210. doi: 10.1016/j.epsl.2019.04.041
Jahn B M, Windley B, Natal'in B, et al.Phanerozoic continental growth in Central Asia[J].Journal of Asian Earth Sciences, 2004, 23(5):599-603. doi: 10.1016/S1367-9120(03)00124-X
Badarch G, Cunningham W D, Windley B F.A new terrane subdivision for Mongolia:Implications for the Phanerozoic crustal growth of Central Asia[J].Journal of Asian Earth Sciences, 2002, 21(1):87-110. doi: 10.1016/S1367-9120(02)00017-2
Jian P, Liu D Y, Kröner A, et al.Time scale of an early to mid-Paleozoic orogenic cycle of the long-lived Central Asian Orogenic Belt, Inner Mongolia of China:implications for continental growth[J].Lithos, 2008, 101(3/4):233-259. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493707001508
Jian P, Liu D Y, Kröner A, et al.Evolution of a Permian intraoceanic arc-trench system in the Solonker suture zone, Central Asian Orogenic Belt, China and Mongolia[J].Lithos, 2010, 118(1/2):169-190. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=40ff8aa320c272880289a116d19525f3
Jian P, Kröner A, Windley B F, et al.Carboniferous and Cretaceous mafic-ultramafic massifs in Inner Mongolia(China):A SHRIMP zircon and geochemical study of the previously presumed integral "Hegenshan ophiolite"[J].Lithos, 2012, 142-143:48-66. doi: 10.1016/j.lithos.2012.03.007
邵济安, 张丽莉, 周新华, 等.对内蒙古贺根山蛇绿岩的新认识[J].岩石学报, 2020, 35(09):2864-2872. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98201909016 Liu Y S, Hu Z C, Gao S, et al.In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard[J].Chemical Geology, 2008, 257:34-43. doi: 10.1016/j.chemgeo.2008.08.004
Anderson T.Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb[J].Chemical Geology, 2002, 192:59-79. doi: 10.1016/S0009-2541(02)00195-X
Ludwig K R.Isotope:A plotting and regression program for radiogenic-isotope data[J].US Geological Survey Open-File Report, 1991, 39:91-445. http://ci.nii.ac.jp/naid/10008802019
Ludwig K R.User's Manual for Isoplot 3.00:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[J].Berkeley:Berkeley Geochronological Center, Special Publication, 2003, 4:1-71. http://www.researchgate.net/publication/306157481_Isoplot_v_30_a_geochronological_toolkit_for_Microsoft_Excel
Yuan H L, Gao S, Liu X M, et al.Accurate U-Pb age and trace element determinations of zircon by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry[J].Geostandards and Geoanalytical Research, 2004, 28(3):353-370. doi: 10.1111/j.1751-908X.2004.tb00755.x
刘建辉, 刘敦一, 张玉海, 等.使用SHRIMP测定锆石铀-铅年龄的选点技巧[J].岩矿测试, 2011, 30(3):265-268. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ykcs201103004 李长民.锆石成因矿物学与锆石微区定年综述[J].地质调查与研究, 2009, 32(3):161-174. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=qhwjyjjz200903001 Su W B, Zhang S H, Warren D, et al.SHRIMP U-Pb ages of K-bentonite beds in the Xiamaling Formation:Implications for revised subdivision of the Meso-to Neoproterozoic history of the North China Craton[J].Gondwana Research, 2008, 14(3):543-553. doi: 10.1016/j.gr.2008.04.007
Belousova E, Griffin W, O'reilly S Y, et al.Igneous zircon:trace element composition as an indicator of source rock type[J].Contributions to Mineralogy and Petrology, 2002, 143(5):602-622. doi: 10.1007/s00410-002-0364-7
Claesson S, Vetrin V, Bayanova T, et al.U-Pb zircon ages from a Devonian carbonatite dyke, Kola peninsula, Russia:a record of geological evolution from the Archaean to the Palaeozoic[J].Lithos, 2000, 51(1/2):95-108. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&md5=6cdb70f9b4446472f6199bd71ad85567&_udi=B6V6J-3YSY1JK-6&_user=6894003&_coverDate=03%2F01%2F2000&_rdoc=6&_fmt=high&_orig=browse&_origin=browse&_zone=rslt_list_item&_srch=doc-info(%23toc%235816%232000%23
Winchester J A, Floyd P A.Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements[J].Chemical Geology, 1977, 20:325-343. doi: 10.1016/0009-2541(77)90057-2
Middlemost E A K.Magmas and Magmatic Rocks[M].London:Longman, 1985:1-266.
Martin H.The mechanisms of petrogenesis of the Archaean conti nental crust-comparison with modem processes[J].Lithos, 1993, 30:373-388. doi: 10.1016/0024-4937(93)90046-F
Martin H.Adakitic magmas:Modern analogues of Archaean gran-itoids[J].Lithos, 1999, 46:411-429. doi: 10.1016/S0024-4937(98)00076-0
Boynton W V.Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies[C]//Henderson P E.Rare Earth Element Geochemistry.Developments in Geochemistry.Elsevier, Amsterdam, 1984: 63-114. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444421487500083
Sun S S, McDonough W F.Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes[C]//Saunders A D, Norry M J.Magmatism in the Ocean Basins.Geological Society, London, Special Publication, 1989, 42: 313-345.
张旗, 王焰, 王元龙.埃达克岩与构造环境[J].大地构造与成矿学, 2003, 27(2):706-713. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ddgzyckx200302001 张旗, 许继峰, 王焰, 等.埃达克岩的多样性[J].地质通报, 2004, 23(9/10):959-965. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200409170&flag=1 Defant M J, Drummond M S.Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere[J].Nature, 1990, 347:662-665. doi: 10.1038/347662a0
Kelemen P B, Hangh K, Ureenem A R.One view of the geochemistry of subduction-related magmatic arcs, with an emphasis on primitive andesite and lower crust[C]//Rudnick R L.Treatise on Geochemistry, 2003, 3: 593-659. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780080959757003235
熊小林, 蔡志勇, 牛贺才, 等.东天山晚古生代埃达克岩成因及铜金成矿意义[J].岩石学报, 2005, 21(3):967-976. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98200503034 张旗, 王焰, 钱青, 等.中国东部燕山期埃达克岩的特征及其构造-成矿意义[J].岩石学报, 2001, 17:236-244. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98200102008 张旗, 秦克章, 王元龙, 等.加强埃达克岩研究, 开创中国Cu、Au等找矿工作的新局面[J].岩石学报, 2004, 20(2):195-204. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98200402002 Wang Q, Zhao Z H, Xu J F, et al.Petrologenesis and metallogeneais of the Y anshanian adakite-like rock in the Eastem Yangtze Block[J].Science in China, Series D, 2003, 46(Supp):164-176. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JDXG2003S2013.htm
Wang Q, McDermott F, Xu J F, et al.Cenozoic K-rich adakitic volcanic rocks in the Hohxil area, northem Tibet:Lower-crustal melting in an intracontinental setting[J].Geology, 2005, 33:465-468. doi: 10.1130/G21522.1
刘红涛, 张旗, 刘建明, 等.埃达克岩与斑岩铜矿-浅成热液金矿:有待深人研究的岩浆成矿关系[J].岩石学报, 2004, 20:205-218. Xu J F, Shinjio R, Defant M J, et al.Origin of Mesozoic adakitic intrusive rocks in the Ningzhen area of east China:Partial melting of delaminated lower continental crust?[J]Geology, 2002, 12:1111-1114. http://adsabs.harvard.edu/abs/2002Geo....30.1111X
许继峰, 王强.Adakitic火成岩对大陆地壳增厚过程的指示:以青藏北部火山岩为例[J].地学前缘, 2003, 10:401-406. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/dxqy200304008 Castillo P R.Adakite petrogenesis[J].Lithos, 2012, 134:304-316. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002449371100274X
Castillo P R.Janney P E, Solidum R U.Petrology and geochemistry ofCamiguin Island, southern Philippines:Insights to the source of adakites and other lavas in a complex arc setting[J].Contributions to Mineralogy and Petrology, 1999, 134:33-51. doi: 10.1007/s004100050467
Macpherson C G, Dreher S T, Thirlwall M F.Adakites without slab melting:High pressure differentiation of island arc magma, Mindanao, the Philippines[J].Earth and Planetary Science Letters, 2006, 243:581-593. doi: 10.1016/j.epsl.2005.12.034
Rapp R P, Shimizu N, Norman M D, et al.Reaction between slab-derived melts and peridotite in the mantle wedge:Experimental constraints at 3.8GPa[J].Chemical Geology, 1999, 160.335-356. doi: 10.1016/S0009-2541(99)00106-0
Defant M J, Kepezhinskas P.Evidence suggests slab melting in arc magmas[J].EOS, 2001, 82:62-69. doi: 10.1029/01EO00038/pdf
Rapp R P.Partial melting of metabasalts at 2-7GPa:Experimental results and implications for lower crustal and subduction zone processes[J].Minera logical Magazine, 1994, 58A:760. doi: 10.1180/minmag.1994.58A.2.132
Green T H.Experimental sudies of trace-element partitioning applicable to igneous petrogenesis-Sedona, 16years later[J].Chemical Geology, 1994, 117:1-36. doi: 10.1016/0009-2541(94)90119-8
Davidson J, MacPherson C, Turner S.Amphibole control in the differentiation of arc magmas[J].Geochimica et Cosmochimica Acta, 2007, 71:A204-A204. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=de3f3a88540ad7964f9ccc920ec40613
Chung S L, Chu M F, Ji J Q, et al.The nature and timing of crustal thickening in southern Tibet:Geochemical and zircon Hf isotopic constrains from postcollisional adakitics[J].Tectonophysics, 2009, 177:18-36. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195109004259
刘敦一, 简平, 张旗, 等.内蒙古图林凯蛇绿岩中埃达克岩SHRIMP测年:早古生代洋壳消减的证据[J].地质学报, 2003, 77(3):317-330. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/dizhixb200303004 王璐, 赵庆英, 李鹏川, 等.内蒙古巴林右旗东梁岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地球化学特征[J].世界地质, 2016, 35(2):370-386. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=sjdz201602008 王焰, 张旗, 钱青.埃达克(adakite)的地球化学特征及其构造意义[J].地质科学, 2000, 35(2):251-256. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dzkx200002016 许立权, 邓晋福, 陈志勇.内蒙古达茂旗北部奥陶纪埃达克岩类的识别及其意义[J].现代地质, 2003, 17(4):428-434. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=xddz200304011 Rapp R P, Watson E B.De hydration melting of meta basalt at 8~32kbar:Implications for continental growth and crustmantle recycling[J].Journal of Petrology, 1995, 36(4):891-931. doi: 10.1093/petrology/36.4.891
Atherton M P, Petford N.Generation of sodium-rich magmas from newly underplated basaltic crust[J].Nature, 1993, 362(6416):144-146. doi: 10.1038/362144a0
Zheng Y Ch, Hou Z Q, Gong Y L, et al.Petrogenesis of Cretaceous adakite-like intrusions of the Gangdese Plutonic Belt, southern Tibet:Implications for mid-ocean ridge subduction and crustal growth[J].Lithos, 2014, 190/191(3):240-263. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493713004155
Ishizuka O, Tani K, Reagan M.KIzu-Bonin-Mariana forearc Crust as a modern ophiolite Analogue[J].Elements, 2014, 10:115-120. doi: 10.2113/gselements.10.2.115
Stern R J M, Reagan Q, Ishizuka Y O, et al.To under stand subduction initiation, study forearc crust:To understand forearc crust, study ophiolites[J].Lithosphere, 2012, 4:469-483. doi: 10.1130/L183.1
Pearce J A, Lippard S J, Roberts S. Characteristics and tectonic significance of supra-subduction zone ophiolites[C]//Kokelaar B P, Howells M F.Marginal Basin Geology.Geological Society of London, Special Publication, 1984, 16: 77-94.
Pearce J A.Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oce-anic crust[J].Lithos, 2008, 100:14-48. doi: 10.1016/j.lithos.2007.06.016
Wood D A.The application of Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province[J].Earth and Planetary Science Letters, 1980, 50:11-30. doi: 10.1016/0012-821X(80)90116-8
Condie K C.Geochemistry and tectonic setting of early Protero zoic supracrustal rocks in theSouthwest United States[J].Journal of Geology, 1986, 94:845-861. doi: 10.1086/629091
李奋其, 李益多, 张士贞.西藏朗县地区增生楔杂岩带90Ma岛弧型深成岩浆活动和意义[J].中国地质, 2016, 43(1):142-152. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgdizhi201601011 郝百武.内蒙古那仁乌拉埃达克质花岗岩的发现、成因、锆石U-Pb年龄及其构造意义[J].矿物岩石, 2012, 32(1):28-39. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=kwys201201005 曾俊杰, 郑有业, 齐建宏, 等.内蒙古固阳地区埃达克质花岗岩的发现及其地质意义[J].地球科学, 2008, 33(6):755-762. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqkx200806003 李承东, 张福勤, 苗来成, 等.吉林色洛河晚二叠世高镁安山岩SHRIMP锆石年代学及其地球化学特征[J].岩石学报, 2007, 23(4):767-776. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98200704008 Sengör, A M C, Natal'in B A, Burtman V S.Evolution of the Altaid tectonic collage and Palaeozoic crustal growth inEurasia[J].Nature, 1993, 364:299-307. doi: 10.1038/364299a0
Sengör A M C, Natal'in B A.Paleotectonics ofAsia: fragments of a synthesis[C]//Yin A, Harrison M.The tectonic evolution of Asia.Cambridge: Cambridge University Press, 1996: 486-641. https://www.researchgate.net/publication/284695939_Paleotectonics_of_Asia_Fragments_of_a_syn_thesis
Dilek Y, Furnes H.Structure and geochemistry of Tethyan ophiolites and their petrogenesis in subduction rollback systems[J].Lithos, 2009, 113:1-20. doi: 10.1016/j.lithos.2009.04.022
Dilek Y, Furnes H.Ophiolite genesis and global tectonics:Geochemical and tectonic fingerprinting of ancient oceanic lithosphere[J].GSA Bulletin, 2011, 123:387-411. doi: 10.1130/B30446.1
Dilek Y, Furnes H.Ophiolites and their origins[J].Elements, 2014, 10:93-100. doi: 10.2113/gselements.10.2.93
Ishizuka O, Kimura J I, Li Y B, et al.Early stages in the evolution of Izu-Bonin arc volcanism:New age, chemical, & isotopic constraints[J].Earth and Planetary Science Letters, 2006, 250:385-401. doi: 10.1016/j.epsl.2006.08.007
Shang Q H.The discovery and significance of Permian radiolarians Northern Orogenic Belt in the northern and middle Inner Mongolia[J].Chinese Science Bulletin, 2004, 49:2574-2579. doi: 10.1360/csb2004-49-24-2574
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