地质通报  2019, Vol. 38 Issue (4): 643-655  
0

引用本文 [复制中英文]

张祥信, 高永丰, 雷世和. 内蒙古中部苏尼特左旗地区阿巴嘎组火山岩地球化学特征及成因[J]. 地质通报, 2019, 38(4): 643-655.
[复制中文]
Zhang X X, Gao Y F, Lei S H. Geochemistry and petrogenesis of the volcanic rocks from the Abaga Formation in Sonid Left Banner, central Inner Mongolia[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(4): 643-655.
[复制英文]

基金项目

中国地质调查局项目《内蒙古1:5万准和热木音苏木(L49E021018)等六幅区域地质矿产调查》(编号:1212011220458)和《华北陆块北缘金银多金属矿找矿方法》(编号:1212011220492)

作者简介

张祥信(1975-), 男, 博士, 副教授, 构造地质学专业, 从事构造地质学教学与区域地质矿产调查工作。E-mail:zhxiangxin@126.com

文章历史

收稿日期: 2017-04-04
修订日期: 2017-11-05
内蒙古中部苏尼特左旗地区阿巴嘎组火山岩地球化学特征及成因
张祥信1,2 , 高永丰2 , 雷世和2     
1. 河北地质大学区域地质与成矿作用重点实验室, 河北 石家庄 050031;
2. 河北地质大学资源学院, 河北 石家庄 050031
摘要: 内蒙古中部苏尼特左旗地区阿巴嘎组火山岩主要由安山岩组成。岩石富碱、高钾和铝、低镁。富集大离子亲石元素(LILEs)Rb、Ba、U、K和轻稀土元素(LREE),相对亏损高场强元素(HFSEs),具明显的Nb、Ta和Ti负异常和Pb正异常。稀土元素总量较高,轻、重稀土元素分馏强烈且属轻稀土元素富集型,具弱负Eu异常。主量、微量元素地球化学特征表明,阿巴嘎组安山岩为钾质火山岩,岩浆上升演化过程中经历了斜长石和铁镁矿物的分离结晶作用,无地壳物质的混染。阿巴嘎组钾质火山岩的形成与新生代太平洋板片俯冲密切相关,其岩浆来源于滞留的俯冲太平洋板片释放流体交代的富集陆下岩石圈地幔,是在板内伸展体制下含金云母石榴子石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物。这种板内伸展体制可能是新生代滞留于地幔过渡带中的太平洋板片俯冲后撤引起的。
关键词: 阿巴嘎组    钾质火山岩    地球化学    俯冲板片后撤    内蒙古中部    
Geochemistry and petrogenesis of the volcanic rocks from the Abaga Formation in Sonid Left Banner, central Inner Mongolia
ZHANG Xiangxin1,2, GAO Yongfeng2, LEI Shihe2     
1. Key Laboratory of Regional Geology and Mineralization, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, Hebei, China;
2. College of Resource Science, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, Hebei, China
Abstract: The volcanic rocks of the Abaga Formation in Sonid Left Banner area of central Inner Mongolia are mainly composed of andesites. These andesites have high alkali, potassium and aluminum, but low magnesium, and are obviously enriched in LILEs such as Rb, Ba, U, K and LREE, and depleted in HFSEs such as Nb, Ta, Ti with obvious negative anomalies. They have high ∑REE values, and show intense REE fractionation with LREE enrichment and weak negative Eu anomalies. Their geochemical characteristics suggest that they belong to potassic volcanic rocks, and were likely generated from a small degree of partial melting of phlogopite-bearing garnet lherzolite in an enriched sub-lithospheric mantle. The enriched sub-lithospheric mantle was metasomatized by fluids released from the stagnant Pacific slab in the mantle transition zone. Geochemical features also reveal that fractional crystallization with the removal of plagioclase and ferromagnesian minerals played an important role in the evolution, and the potassic magma was not affected by crustal contamination as it passed through the thick continental crust. These potassic rocks were formed in an intraplate extensional tectonic setting resulting from the rollback of the stagnant Pacific slab in the mantle transition zone.
Key words: Abaga Formation    potassic volcanic rocks    geochemistry    slab rollback    central Inner Mongolia    

中国东部中新生代火山活动强烈而频繁,造就了规模宏大的陆相火山岩带[1],成为亚洲东部大陆边缘显著的地质特征[2]。以往中国东部新生代火山作用受到广泛关注,在火山作用的地质特征、深部地幔源区性质、岩浆起源等方面取得了大量研究成果[3-18]。中国东部新生代火山作用以发育广泛的碱性玄武岩和少量拉斑玄武岩为特征,其发生于大陆板内环境已无异议,但是对岩浆作用的动力学机制有较多争议,存在大陆根-柱构造[3-4]、大陆裂谷[5]、岩石圈拆沉[6-7]、软流圈上涌[8-9]、地幔柱[10-11]等观点。

作为中国东部新生代火山岩带的重要组成部分,内蒙古中东部发育的大面积新生代玄武岩,主要分布于大兴安岭-太行山重力梯度带以西,呈北北东向展布[19-20]。前人在这些新生代玄武岩的火山地质、火山年代学、岩石地球化学等方面的研究取得了丰硕成果[7-9, 12-13, 16-19]。近年来,随着研究的深入,众多地质学者认为,内蒙古中东部的新生代玄武岩以碱性玄武岩为主,来源于软流圈地幔,与太平洋板块俯冲有密切的成因联系[9, 16-18, 20]。前人对内蒙古中东部新生代火山作用的研究多集中于玄武岩,对新生代安山岩研究较薄弱,限制了对新生代火山作用动力学背景的认识。位于内蒙古中部的苏尼特左旗地区分布有一套新生代安山岩,归属于第四纪阿巴嘎组。研究阿巴嘎组安山岩的地球化学特征、岩石成因及形成的构造环境,对揭示内蒙古中东部乃至中国东部新生代火山作用的动力学背景具有重要意义。

1 区域地质背景

内蒙古中部位于兴蒙造山带西段,夹持于西伯利亚板块和华北板块之间。该地区经历了长期而复杂的多地块拼合和造山作用,古生代受控于古亚洲洋构造域的演化,经历了古亚洲洋闭合及西伯利亚板块和华北板块的碰撞拼合过程[21-23];中生代受控于古太平洋构造域和蒙古-鄂霍茨克构造域的演化,进入造山后阶段并形成大规模的北东—北北东向中生代构造岩浆岩带[24-25]

晚古生代—中生代,伴随着古亚洲洋闭合、西伯利亚板块和华北板块的碰撞拼贴及碰撞后的伸展,内蒙古中部发育大量侵入岩和同期的火山岩[26-30]。新生代,随着太平洋板块持续向西俯冲至中国大陆东部之下,研究区整体处于伸展构造背景,发育广泛的大陆板内火山作用[9, 12-13, 16-18]。新生代板内火山岩以碱性玄武岩为主,含少量拉斑玄武岩。内蒙古中部的新生代火山岩主要分布于大兴安岭-太行山重力梯度带以西地区,成群分布,构成多个火山岩区,如阿巴嘎火山岩区、贝力克火山岩区、达里诺尔火山岩区等[19-20]。这些火山岩区向北西延入蒙古国南部境内,与达里干加熔岩高原相连,形成亚洲大陆东部规模最大的新生代板内火山岩区之一[12, 17, 19-20, 31]

苏尼特左旗地区位于内蒙古中部,距离阿巴嘎火山岩区以西约100km处。研究区主要出露新生代地层和侵入岩,古生代地层少量分布(图 1),为上石炭统宝力高庙组陆相火山岩。新生界分布广泛,为始新统伊尔丁曼哈组陆相沉积碎屑岩和更新统阿巴嘎组火山岩。阿巴嘎组火山岩呈北东向带状展布,出露面积约4.88km2,喷发不整合覆盖于伊尔丁曼哈组砂砾岩、含砾砂岩和晚石炭世正长花岗岩体之上。阿巴嘎组火山岩产状平缓,倾向北西或南东,倾角15°~25°。研究区阿巴嘎组火山岩的岩石类型简单,主要为气孔杏仁状安山岩和致密块状安山岩,两者以互层产出,呈多个韵律出现,每个韵律的底部一般为气孔杏仁状安山岩(图 2)。本次工作厘定的阿巴嘎组火山岩的K-Ar年龄为3.12Ma,因样品中含橄榄石捕虏晶,故年龄偏大。区域上,阿巴嘎组主要由气孔杏仁状橄榄玄武岩、气孔状玄武岩、橄榄玄武岩、安山岩等熔岩夹沉积岩组成,沉积岩夹层中含Eguus sp.,Cerinneindef.等植物化石[32]。在阿巴嘎旗,新生代碱性玄武岩中普遍含有地幔橄榄岩包体[17, 33-34]。Ho等[12]获得阿巴嘎旗新生代碱性玄武岩K-Ar年龄为14.57~2.55Ma,与蒙古国境内的达里干加熔岩高原新生代火山作用的时间[17]基本一致。

图 1 研究区所在位置及地质简图 Fig.1 The tectonic location of the study area and geological sketch map a—中国东北大地构造简图(据参考文献[13]修改);b—研究区地质简图;E2y—伊尔丁曼哈组;C2bl—宝力高庙组;Qpa—阿巴嘎组;C2ζγ—正长花岗岩;C2γδ—花岗闪长岩;1—安山岩;2—不整合界线;3—产状;4—采样位置;5—剖面线
图 2 研究区阿巴嘎组火山岩地质剖面(剖面位置见图 1-b) Fig.2 Geological section of the volcanic rocks from the Abaga Formation in the study area 1—砂砾岩;2—致密块状安山岩;3—气孔杏仁状安山岩;4—正长花岗岩;5—不整合接触;E2y—伊尔丁曼哈组;Qpa—阿巴嘎组;C2ζγ—正长花岗岩

研究区侵入岩发育,为晚石炭世花岗岩体,呈岩株产出。岩体的岩石类型包括正长花岗岩和花岗闪长岩。正长花岗岩体侵入于花岗闪长岩体和宝力高庙组火山岩中,其北侧被阿巴嘎组火山岩喷发不整合覆盖。

2 岩石学特征

阿巴嘎组火山岩呈北东向展布,厚度几十米至一百多米不等,岩性为灰色气孔杏仁状安山岩、致密块状安山岩。岩石为斑状结构,气孔杏仁状构造、块状构造(图 3)。气孔呈椭圆状、不规则状,大小为0.50~ 2.85mm。气孔内充填杏仁体(5%),零星分布,杏仁体成分为褐铁矿、隐晶状硅质等。斑晶由斜长石(5%)和少量暗色矿物橄榄石组成,零星分布,粒径为0.40~0.65mm。斜长石呈半自形板状、板条状,杂乱或似格架状排列,其间填充辉石及火山玻璃;表面干净,有的隐约可见环带构造。橄榄石具皂石化、褐铁矿化,部分呈橄榄石假象。基质由斜长石微晶(40%~45%)、暗色矿物假象(15%)和火山玻璃(35%~40%)组成,粒径小于0.05mm,发育粘土化。火山玻璃呈红褐色、黑褐色,针柱状、柱状,多具脱玻化。

图 3 研究区阿巴嘎组火山岩野外露头(a)及显微照片(b) Fig.3 Outcrop photograph (a) and microphotograph (b) of the volcanic rocks from the Abaga Formation in the study area Pl—斜长石;Ol—橄榄石;红褐色者为火山玻璃,已脱玻化
3 地球化学特征

在野外采集阿巴嘎组火山岩较新鲜的岩石样品,将样品粉碎至200目后进行岩石地球化学分析。火山岩样品主量、微量和稀土元素分析测试在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。主量元素采用X-荧光光谱法(XRF)分析,分析仪器为AB104-L X射线荧光光谱仪,分析精度和准确度优于5%;微量和稀土元素采用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)分析,分析仪器为ELEMENT等离子体质谱分析仪,分析精度和准确度一般优于10%。

3.1 主量元素

阿巴嘎组火山岩的主量元素分析结果见表 1。由于样品经历了一定程度的蚀变,烧失量较大(2.26%~4.57%),因此将分析数据的烧失量剔除后,重新换算成100%。计算结果表明,火山岩具有较小的主量元素变化范围,SiO2含量为54.14%~56.40%,平均54.77%;K2O含量较高,变化于2.03%~2.95%之间,平均2.43%。全碱(Na2O+K2O)含量高,为5.97%~ 7.30%,平均6.52%。K2O/Na2O值为0.51~0.68,平均0.59。全铁TFe2O3含量介于6.92%~9.83%之间,平均8.99%。MgO含量低,为1.95%~2.62%,平均2.12%。Al2O3含量高,且变化范围小,介于15.63%~17.11%之间,平均16.27%。Mg#值低,为32~41。A/CNK值为0.70~0.76,小于1,属于准铝质岩石。研究区阿巴嘎组火山岩的主量元素特征类似于中国东北五大连池新生代钾质火山岩[11, 15],但与后者相比,本区阿巴嘎组火山岩的K2O含量稍低。

表 1 研究区阿巴嘎组安山岩主量、微量和稀土元素含量 Table 1 Major, trace element and REE compositions of the andesites from the Abaga Formation in the study area

由于样品遭受了后期蚀变,采用抗蚀变的高场强元素和不活动元素进行岩石命名。在Nb/Y-Zr/ TiO2火山岩分类图解(图 4)中,除样品D0332落在粗面安山岩区外,其余样品均为安山岩,明显不同于阿巴嘎旗新生代碱性玄武岩[17]。在SiO2-K2O图解(图 5-a)中,样品点落在钾玄岩系列和高钾钙碱性系列区,显示从钾玄岩至高钾钙碱性系列的演化趋势;但在Na2O-K2O图解(图 5-b)中,所有样品点均落在钾玄岩区域。

图 4 研究区阿巴嘎组火山岩Nb/Y-Zr/TiO2分类图 Fig.4 Nb/Y-Zr/TiO2 diagram of the volcanic rocks from the Abaga Formation in the study area (底图据参考文献[35])
图 5 研究区阿巴嘎组火山岩SiO2-K2O(a, 底图据参考文献[36])和Na2O-K2O(b, 底图据参考文献[37])图解 Fig.5 SiO2-K2O (a) and Na2O-K2O (b) diagrams of the volcanic rocks from the Abaga Formation in the study area

因此,阿巴嘎组火山岩的主量元素特征与典型的钾质火山岩[38]的特征基本一致,表明其为钾质火山岩。

3.2 微量元素

阿巴嘎组火山岩的微量元素表现出较一致的特征(表 1图 6-a),大离子亲石元素(LILEs)Rb、Ba、U和K明显富集,普遍为原始地幔的50~200倍,最高达280倍。其中,Rb含量为37.4×10-6~50.5×10-6,平均43.1×10-6;Ba含量为1007×10-6~1970×10-6,平均1501×10-6;U含量为1.22×10-6~2.06×10-6,平均1.62×10-6。相容元素Cr、Co和Ni含量较低,分别为52.7×10-6~77.6×10-6、19.6×10-6~34.5×10-6和21.8× 10-6~26.4×10-6。火山岩样品中Th和Sr相对亏损,具明显的负异常;高场强元素(HFSEs)Nb、Ta和Ti强烈亏损。在原始地幔标准化微量元素蛛网图(图 6-a)上,所有样品的微量元素蛛网图相似,表现为总体向右倾斜。本区阿巴嘎组火山岩存在明显的Nb、Ta和Ti负异常,具有岛弧火山岩的地球化学特征[40-41]。而阿巴嘎旗新生代碱性玄武岩具有明显的Nb、Ta正异常(图 6-a),显示板内玄武岩的特征[17]

图 6 研究区阿巴嘎组火山岩微量元素蛛网图(a)和稀土元素配分曲线(b) Fig.6 Trace element spidergrams (a) and chondrite-normalized REE patterns (b) for the volcanic rocks from the Abaga Formation (阿巴嘎组碱性玄武岩据参考文献[17];原始地幔标准化值据参考文献[39];球粒陨石标准化值据参考文献[42])
3.3 稀土元素

阿巴嘎组火山岩的稀土元素分析结果见表 1。火山岩的稀土元素总量(∑REE)较高,介于297.82× 10-6~485.61 × 10-6之间,平均420.07 × 10-6;LREE/ HREE值为11.90~17.72,平均15.59,轻、重稀土元素分馏强烈;(La/Yb)N值为19.22~36.89,平均30.23,属轻稀土元素富集型。(La/Sm)N值为3.16~3.89,平均3.69;(Gd/Yb)N值为3.72~5.33,平均4.55,显示轻稀土元素和重稀土元素内部均发生了一定程度的分馏作用,且随着原子序数的增大,分馏程度明显降低。δEu为0.78~0.90,平均0.85,具弱的负Eu异常,与负Sr异常一致,表明岩浆演化过程中存在斜长石的分离结晶作用,这与火山岩含有斜长石斑晶的岩相学特征吻合。在稀土元素球粒陨石标准化图解(图 6-b)中,火山岩样品具有相似的稀土元素配分形式,轻、重稀土元素分馏程度基本一致,轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损且配分曲线较陡,为右倾且互相平行的平滑曲线。

阿巴嘎组火山岩的球粒陨石标准化稀土元素配分形式与中国东北新生代钾质火山岩[7, 11, 15]类似,但明显不同于阿巴嘎旗新生代碱性玄武岩[17]。阿巴嘎旗新生代碱性玄武岩轻稀土元素含量低且无负Eu异常(图 6-b),而研究区阿巴嘎组火山岩以高的轻稀土元素含量和微弱的负Eu异常与后者相区分。

4 讨论 4.1 地壳混染和分离结晶作用

大陆板内幔源岩浆通过整个地壳上升到地表过程中可能会受到地壳物质的混染。但是,地球化学研究证明,中国东部新生代碱性玄武岩一般没有受到明显的地壳物质混染[6-8, 12, 17, 20, 43-44]。阿巴嘎旗新生代碱性玄武岩普遍含有地幔橄榄岩包体,表明岩浆快速上升至地表,与地壳之间的相互作用有限[14]。研究区阿巴嘎组钾质火山岩Rb/Ba值为0.02~0.04,平均0.03;Rb/Sr值为0.03~0.06,平均0.04。这2个比值均小于大陆地壳(Rb/Ba=0.11,Rb/Sr=0.15[45])和大陆上地壳(Rb/Ba=0.13,Rb/Sr= 0.26[45])的平均值,说明岩浆喷出地表之前没有受到明显的地壳物质混染,这与阿巴嘎旗乃至中国东部新生代碱性玄武岩的特征一致。火山岩的La/Sm (5.03~6.18)、Tb/Yb(0.69~0.88)、Zr/Hf(44.08~46.28)等分配系数相近的不相容元素的比值变化范围均很小,排除岩浆上升过程中存在地壳物质混染的可能性。另外,火山岩不相容元素Ba和Sr含量高,分别为1007×10-6~1970×10-6和762×10-6~1276×10-6,明显大于大陆地壳中Ba和Sr的平均含量(Ba=456× 10-6,Sr=320×10-6[45]),也支持地壳混染作用在岩浆演化过程中影响微弱。因此,阿巴嘎组钾质火山岩的化学成分主要反映了岩浆源区特征,岩浆上升过程没有受到地壳物质的混染,排除火山岩呈岛弧地球化学特征的地壳混染成因。

阿巴嘎组钾质火山岩的SiO2和全碱(Na2O+ K2O)含量较高,而MgO含量和Mg#值(32~41)低,以及Cr、Ni、Co等相容元素含量较低,表明该钾质火山岩为富集岩石圈地幔部分熔融形成的母岩浆经历了不同程度结晶分异演化的产物。从Harker图解(图 7)可以看出,火山岩SiO2含量与K2O、Na2O和TFe2O3含量呈负相关,与(La/Yb)N大致呈正相关,反映成岩过程中存在斜长石和铁镁矿物的分离结晶。这与岩石薄片中斜长石和橄榄石主要为斑晶的岩相学特征一致。火山岩的K2O、Na2O和全碱(Na2O+K2O)含量随SiO2含量增高而降低,该趋势代表岩浆存在斜长石的分离结晶,与稀土元素配分曲线中负Eu异常一致;而(La/Yb)N随SiO2含量增高而增大,以及火山岩中低的MgO含量和Mg#值,说明岩浆经历了铁镁矿物的分离结晶。图 8显示,火山岩样品随着La含量增大,La/Sm值保持稳定且有较小的变化范围(5.03~6.18),基本呈近水平的直线分布,同样说明岩浆在上升演化过程中经历了分离结晶作用。

图 7 研究区阿巴嘎组火山岩Harker图解 Fig.7 Harker diagrams of the volcanic rocks from the Abaga Formation in the study area
图 8 研究区阿巴嘎组火山岩La-La/Sm图解 Fig.8 La-La/Sm diagram of the volcanic rocks from the Abaga Formation in the study area
4.2 岩浆源区

主量和微量元素地球化学特征表明,研究区阿巴嘎组安山岩为钾质火山岩。岩石富碱,Al2O3含量高且变化范围小,强烈富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U和K)和轻稀土元素,相对亏损高场强元素,Nb、Ta和Ti呈明显的负异常。上述元素地球化学特征主要反映了岩浆源区的地球化学性质,表明阿巴嘎组钾质火山岩可能来源于俯冲板片流体交代的岩石圈地幔[46]。岩石圈地幔部分熔融产生的熔体普遍具有岛弧型的地球化学特征,而与金云母或角闪石有关的交代岩石圈地幔的部分熔融则产生钾质或超钾质熔体[17]

地幔交代作用是地球深部重要的地质过程。俯冲过程中地幔源区的交代作用主要受板片熔融和(或)板片脱水所约束[47-48]。俯冲板片的脱水先于板片熔融发生,因而其释放的流体在岩石圈地幔的富集过程中起关键作用[49-50]。含水流体中的相对不活动元素(如高强场元素)一般被用于区分地幔交代剂中熔体和流体的作用。与俯冲相关的流体富集Ba、Rb、Sr、Pb和U,亏损Th、Nb、Ta、Ti、Hf和REE[51-52]。高Ba/Th和低La/Sm值是俯冲板片脱水中含水流体的重要指标,而低Ba/Th和高La/Sm值主要受板片沉积物熔融中含水熔体的影响[53]。阿巴嘎组火山岩Ba/Th值(274.39~474.70)高,La/Sm值(5.03~6.18)低,表明岩浆来自俯冲板片流体交代的地幔源区,而非受俯冲板片熔融所影响(图 9-a)。因此,研究区阿巴嘎组钾质火山岩的地球化学特征与板片脱水而非板片熔体交代的地幔源区性质一致。地震层析图像识别出中国东部地幔过渡带中存在滞留的俯冲太平洋板片[54],该滞留的太平洋板片横向上已经到达大兴安岭-太行山重力梯度带以西附近[55-56]。新近研究表明,阿巴嘎旗及其南部乌兰哈达的新生代碱性玄武岩来源于亏损的软流圈地幔,其岩浆源区可能与地幔过渡带中滞留的太平洋板片释放的流体有关[16-17]。由此表明,大兴安岭-太行山重力梯度带以西的新生代岩浆作用与滞留的太平洋板片俯冲有密切的成因联系,且太平洋板片在新生代仍然含有流体。因此,滞留的俯冲太平洋板片释放流体交代的富集陆下岩石圈地幔可能是研究区阿巴嘎组钾质火山岩的岩浆源区。

图 9 研究区阿巴嘎组火山岩La/Sm-Ba/Th(a)[48]和La-La/Sm图解(b)[57] Fig.9 La/Sm-Ba/Th (a) and La-La/Sm (b) diagrams of the volcanic rocks from the Abaga Formation in the study area

钾质火成岩一般形成于岩石圈地幔或其中角闪石/金云母脉的部分熔融,其钾含量受角闪石或金云母脉、卷入的地幔成分、部分熔融程度等因素所影响[53, 58]。研究表明,地幔包体中的角闪石显示相对高的K、Sr、Ba、HFSE和LREE含量,而Rb和Th含量低。相反,金云母中K、Sr、Ba和Rb含量高,而HFSE、REE和Th含量低[59-61]。角闪石和含角闪石熔体的K/Rb值大于1100[61],而金云母的K/Rb值一般为40~400。研究区阿巴嘎组火山岩K/Rb值低,介于375.21~594.85之间,HFSE和Th含量也低,而K、Rb、Sr和Ba含量高,表明地幔源区主要的含水矿物是金云母。因此,该火山岩富钾的特征来自岩浆源区存在的金云母而不是角闪石,这与中国东北诺敏河和五大连池新生代钾质火山岩的特征一致[7, 15]。此外,MREE(中稀土元素)在角闪石矿物中为相容元素[62],阿巴嘎组火山岩无明显的MREE异常(图 6-b)也说明地幔源区缺少角闪石。

阿巴嘎组火山岩的La/Sm和La/Yb值分别为5.03~6.18和28.51~54.72,表明火山岩来源于石榴子石橄榄岩部分熔融[53, 63]。La-La/Sm图解能够近似定量模拟地幔源区的部分熔融条件[53, 57],在该图中,样品点落在石榴子石二辉橄榄岩曲线上及附近,且在富集地幔范围(图 9-b),表明该火山岩可能来源于富集地幔源区石榴子石二辉橄榄岩小于5%的部分熔融[53, 57]。另外,Dy/Yb值是区分含角闪石和(或)含金云母二辉橄榄岩是尖晶石还是石榴子石稳定区部分熔融的重要地球化学指标[53, 64]。石榴子石稳定区的部分熔融一般产生高Dy/Yb值(>2.5),而尖晶石稳定区部分熔融产生的熔体具有低Dy/Yb值(< 1.5)。阿巴嘎组火山岩具有高Dy/Yb值,在2.68~ 3.43之间,表明地幔源区为含有石榴子石相的二辉橄榄岩。阿巴嘎组火山岩稀土元素配分模式(图 6- b)显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,呈向右陡倾的配分曲线,说明岩浆源区存在石榴子石,该特征与中国东北新生代钾质火山岩一致[7, 15]

综上,研究区阿巴嘎组钾质火山岩岩浆可能是富集岩石圈地幔中含金云母石榴子石二辉橄榄岩低程度部分熔融并经历分离结晶作用的产物,富集组分来自地幔过渡带中滞留的俯冲太平洋板片释放的流体。

4.3 岩石成因

中国东部新生代钾质火山岩集中分布于东北地区,其岩石成因存在较多争议,主要有以下3种构造岩浆模式:①岩石圈地幔拆沉[7];②地幔过渡带的地幔柱上涌[11];③富集岩石圈地幔的低程度部分熔融[15, 65]

部分学者基于大兴安岭北段诺敏河第四纪钾质火山岩的岩石学和地球化学研究,提出了富钾岩石圈地幔拆沉模式,以此来解释中国东北新生代钾质火山岩的成因[7]。研究表明,中国东北新生代钾质火山岩普遍具有类似EMⅠ的同位素特征[11],其富钾组分来源于岩浆源区的金云母等含钾矿物[7]。中国东部拆沉的岩石圈地幔可能局部存在于东北之下较浅的软流圈内,其同位素特征无类似EMⅠ的组分[15, 66]。因而,中国东北拆沉于软流圈中的岩石圈地幔可能不是具有类似EMⅠ同位素标志的钾质火山岩的岩浆源区[15]。前已述及,研究区阿巴嘎组钾质火山岩可能是富集岩石圈地幔含金云母石榴子石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物,岩浆源区主要的含水矿物是金云母。火山岩的稀土元素特征表明其岩浆源区存在石榴子石残留。石榴子石的存在约束了岩浆源区深度为80~120km[15]。前人研究表明,金云母在大于3GPa的高压下会发生分解,在软流圈地幔中并不能保持稳定[67]。因此,含金云母交代陆下岩石圈地幔而不是拆沉的岩石圈地幔是研究区阿巴嘎组钾质火山岩的岩浆源区。

地幔过渡带的地幔柱模式[11]可以解释钾质火山岩形成高温和不相容元素富集的地球化学特征。中国东北新生代火山岩以碱性玄武岩为主,玄武岩的地球化学特征与地幔柱成因的OIB玄武岩类似。但是,这些玄武岩省的面积较小,其直径均小于100km,阿巴嘎-达里诺尔火山岩区的面积仅10000kkm2[9],而与地幔柱相关的典型大陆溢流玄武岩省面积可达1000000kkm2[68]。研究表明,中国东北各个火山岩区,如五大连池、诺敏河等的活动历史与喷发时期不一致,且火山喷发时间与火山岩的地球化学特征之间无直接联系[7]。其中的多数火山主要由单成因的火山渣锥组成[1, 7],与典型的地幔柱地区如夏威夷、冰岛的火山完全不同。此外,深部地幔的地震层析图像和氦同位素研究也不支持中国东北及邻区深部存在地幔柱[54, 69]。因此,地幔柱模式不能解释研究区阿巴嘎组钾质火山岩的岩石成因。

前已述及,研究区阿巴嘎组火山岩钾含量高,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损高场强元素,具明显的Nb、Ta和Ti负异常,以及轻、重稀土元素分异强烈,显示了弧岩浆的地球化学亲和性。这些元素地球化学特征表明,阿巴嘎组钾质火山岩来源于滞留的俯冲太平洋板片释放流体交代的富集陆下岩石圈地幔,是含金云母石榴子石二辉橄榄岩部分熔融并经历了分离结晶作用的产物,岩浆上升演化过程中无地壳物质的混染。该模式可以解释阿巴嘎组钾质火山岩具有岛弧型地球化学特征,又与其形成于新生代大陆板内构造背景一致。

日益增多的证据表明,太平洋板块自中生代以来的俯冲作用强烈影响了中国东部的地质过程,是中国东部新生代板内火山作用的动力学成因。地震层析成像研究显示,太平洋板块从日本海沟开始向西俯冲,在东亚大陆边缘之下400~600km深处的地幔过渡带逐渐变得平缓[70],呈箕状的几何形态[71]。太平洋箕状俯冲板片[71]横卧在中国东北之下的地幔过渡带发生滞留[54],该滞留的太平洋板片横向上已经到达大兴安岭-太行山重力梯度带以西附近[55-56]。相对冷的太平洋板片滞留在相对热的地幔过渡带中必然会从其周围的地幔中吸收热量,周围地幔的热传导触发了滞留的太平洋板片释放出流体。同时,滞留于地幔过渡带中的太平洋板片在中新世发生俯冲后撤[9, 72],板片俯冲后撤导致高温软流圈物质上涌,因而触发了大陆岩石圈伸展作用。在中国东部岩石圈伸展和减薄的背景下,软流圈物质上涌诱发了富集陆下岩石圈地幔中的含金云母石榴子石二辉橄榄岩发生低程度部分熔融并经历了分离结晶作用,从而形成了阿巴嘎组钾质火山岩。

5 结论

(1)阿巴嘎组火山岩主要由气孔杏仁状安山岩、致密块状安山岩等熔岩组成,属于钾质火山岩组合。岩石富碱、高钾和铝、低镁。富集大离子亲石元素(LILEs) Rb、Ba、U、K和轻稀土元素(LREE),相对亏损高场强元素(HFSEs),具明显的Nb、Ta和Ti负异常。

(2)阿巴嘎组钾质火山岩来源于滞留的俯冲太平洋板片释放流体交代的富集陆下岩石圈地幔,是含金云母石榴子石二辉橄榄岩低程度部分熔融并经历了分离结晶作用的产物。岩浆在上升演化过程中无地壳物质的混染。

(3)阿巴嘎组钾质火山岩的形成与新生代太平洋板片俯冲密切相关,形成于板内伸展构造体制,这种板内伸展体制可能是新生代滞留于地幔过渡带中的太平洋板片俯冲后撤引起的。

致谢: 河北地质大学方勇勇教授和许圣传博士,以及张振民、李伟龙、刘亚芳、王广、王洋、焦天佳、秦旭亮、谷凤羽、李晓伟等硕士研究生参加了野外工作,审稿专家提出了建设性的修改意见,在此一并表示衷心感谢。

参考文献
[1]
赵勇伟, 樊祺诚, 白志达, 等. 大兴安岭诺敏河-奎勒河地区第四纪火山活动研究[J]. 中国科学:地球科学, 2013, 43(9): 1464-1473.
[2]
Zhang J H, Gao S, Ge W C, et al. Geochronology of the Mesozoic volcanic rocks in the Great Xing'an Range, northeastern China:Implications for subduction-induced delamination[J]. Chemical Geology, 2010, 276: 144-165. DOI:10.1016/j.chemgeo.2010.05.013
[3]
邓晋福, 赵海玲, 莫宣学, 等. 中国大陆根-柱构造-大陆动力学的钥匙[M]. 北京: 地质出版社, 1996: 1-110.
[4]
Deng J F, Mo X X, Zhao H L, et al. A new model for the dynamic evolution of Chinese lithosphere:'continental roots-plume tectonics'[J]. Earth-Science Reviews, 2004, 65: 223-275. DOI:10.1016/j.earscirev.2003.08.001
[5]
Liu J, Han J, Fyfe W S. Cenozoic episodic volcanism and continental rifting in northeast China and possible link to Japan Sea development as revealed from K-Ar geochronology[J]. Tectonophysics, 2001, 339: 385-401. DOI:10.1016/S0040-1951(01)00132-9
[6]
Xu Y G, Ma J L, Frey F A, et al. Role of lithosphere-asthenosphere interaction in the genesis of Quaternary alkali and tholeiitic basalts from Datong, western North China Craton[J]. Chemical Geology, 2005, 224: 247-271. DOI:10.1016/j.chemgeo.2005.08.004
[7]
Zhao Y W, Fan Q C, Zou H B, et al. Geochemistry of Quaternary basaltic lavas from the Nuomin volcanic fi eld, Inner Mongolia:Implications for the origin of potassic volcanic rocks in Northeastern China[J]. Lithos, 2014, 196: 169-180.
[8]
Zou H B, Fan Q C, Yao Y P. U-Th systematics of dispersed young volcanoes in NE China:Asthenosphere upwelling caused by piling up and upward thickening of stagnant Paci fi c slab[J]. Chemical Geology, 2008, 255: 134-142. DOI:10.1016/j.chemgeo.2008.06.022
[9]
Zhang M L, Guo Z F. Origin of Late Cenozoic Abaga-Dalinuoer basalts, eastern China:Implications for a mixed pyroxeniteperidotite source related with deep subduction of the Pacific slab[J]. Gondwana Research, 2016, 37: 130-151. DOI:10.1016/j.gr.2016.05.014
[10]
Kuritani T, Ohtani E, Kimura J I. Intensive hydration of the mantle transition zone beneath China caused by ancient slab stagnation[J]. Nature Geoscience, 2011, 4: 713-716. DOI:10.1038/ngeo1250
[11]
Kuritani T, Kimura J I, Ohtani E, et al. Transition zone origin of potassic basalts from Wudalianchi volcano, northeast China[J]. Lithos, 2013, 156/159: 1-12. DOI:10.1016/j.lithos.2012.10.010
[12]
Ho K S, Liu Y, Chen J C, et al. Elemental and Sr-Nd-Pb isotopic compositions of late Cenozoic Abaga basalts, Inner Mongolia:Implications for petrogenesis and mantle process[J]. Geochemical Journal, 2008, 42: 339-357. DOI:10.2343/geochemj.42.339
[13]
Ho K S, Ge W C, Chen J C, et al. Late Cenozoic magmatic transitions in the central Great Xing'an Range, Northeast China:Geochemical and isotopic constraints on petrogenesis[J]. Chemical Geology, 2013, 352: 1-18. DOI:10.1016/j.chemgeo.2013.05.040
[14]
赵勇伟, 樊祺诚. 大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山岩地幔源区与岩浆成因[J]. 岩石学报, 2012, 28(4): 1119-1129.
[15]
Chu Z Y, Harvey J, Liu C Z, et al. Source of highly potassic basalts in Northeast China:Evidence from Re-Os, Sr-Nd-Hf isotopes and PGE geochemistry[J]. Chemical Geology, 2013, 357: 52-66. DOI:10.1016/j.chemgeo.2013.08.007
[16]
Fan Q C, Chen S S, Zhao Y W, et al. Petrogenesis and evolution of Quaternary basaltic rocks from the Wulanhada area, North China[J]. Lithos, 2014, 206: 289-302.
[17]
Chen S S, Fan Q C, Zou H B, et al. Geochemical and Sr-Nd isotopic constraints on the petrogenesis of late Cenozoic basalts from the Abaga area, Inner Mongolia, eastern China[J]. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2015, 305: 30-44. DOI:10.1016/j.jvolgeores.2015.09.018
[18]
Guo P Y, Niu Y L, Sun P, et al. The origin of Cenozoic basalts from central Inner Mongolia, East China:The consequence of recent mantle metasomatism genetically associated with seismically observed paleo-Pacific slab in the mantle transition zone[J]. Lithos, 2016, 240/243: 104-118. DOI:10.1016/j.lithos.2015.11.010
[19]
陈生生, 樊祺诚, 赵勇伟, 等. 内蒙古贝力克玄武岩地球化学特征及地质意义[J]. 岩石学报, 2013, 29(8): 2695-2708.
[20]
樊祺诚, 赵勇伟, 陈生生, 等. 大兴安岭-太行山重力梯度带以西的第四纪火山活动[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2015, 34(4): 674-681. DOI:10.3969/j.issn.1007-2802.2015.04.001
[21]
Xiao W J, Windley B F, Hao J, et al. Accretion leading to collision and the Solonker suture, Inner Mongolia, China:Termination of the Central Asian Orogenic Belt[J]. Tectonics, 2003, 22: 1069-1088.
[22]
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 Sciences, 2008, 32: 348-370. DOI:10.1016/j.jseaes.2007.11.005
[23]
徐备, 赵盼, 鲍庆中, 等. 兴蒙造山带前中生代构造单元划分初探[J]. 岩石学报, 2014, 30(7): 1841-1857.
[24]
郭锋, 范蔚茗, 王岳军, 等. 大兴安岭南段晚中生代双峰式火山作用[J]. 岩石学报, 2001, 17(1): 61-68.
[25]
林强, 葛文春, 曹林, 等. 大兴安岭中生代双峰式火山岩的地球化学特征[J]. 地球化学, 2003, 32(3): 208-222. DOI:10.3321/j.issn:0379-1726.2003.03.002
[26]
洪大卫, 黄怀曾, 肖宜君, 等. 内蒙古中部二叠纪碱性花岗岩及其地球动力学意义[J]. 地质学报, 1994, 68(3): 219-230. DOI:10.3321/j.issn:0001-5717.1994.03.001
[27]
李可, 张志诚, 冯志硕, 等. 内蒙古中部巴彦乌拉地区晚石炭世-早二叠世火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义[J]. 岩石学报, 2014, 30(7): 2041-2054.
[28]
贺淑赛, 李秋根, 王宗起, 等. 内蒙古中部宝力高庙组长英质火山岩U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2015, 51(1): 49-64.
[29]
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 Sciences, 2015, 97: 320-336. DOI:10.1016/j.jseaes.2014.10.011
[30]
Zhang X H, Yuan L L, Xue F H, et al. Early Permian A-type granites from central Inner Mongolia, North China:Magmatic tracer of postcollisional tectonics and oceanic crustal recycling[J]. Gondwana Research, 2015, 28: 311-327. DOI:10.1016/j.gr.2014.02.011
[31]
Kononova V A, Kurat G, Embey-Isztin A, et al. Geochemistry of metasomatised spinel peridotite xenoliths from the Dariganga Plateau, Southeastern Mongolia[J]. Mineralogy and Petrology, 2002, 75: 1-21. DOI:10.1007/s007100200012
[32]
内蒙古地质矿产局. 内蒙古自治区区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1991: 1-725.
[33]
张臣, 刘树文, 韩宝福, 等. 内蒙古阿巴嘎旗新生代玄武岩包体的特征[J]. 岩石学报, 2006, 22(11): 2801-2807.
[34]
陈生生, 樊祺诚, 赵勇伟, 等. 内蒙古阿巴嘎地幔岩捕掳体与岩石圈地幔性质探讨[J]. 岩石学报, 2012, 28(4): 1108-1118.
[35]
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
[36]
Rickwood P C. Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides major and minor elements[J]. Lithos, 1989, 22: 247-263. DOI:10.1016/0024-4937(89)90028-5
[37]
Miller C, Schuster R, Klotzli U, et al. Post-collisional potassic and ultrapotassic magmatism in SW Tibet:Geochemical and Sr-NdPb-O isotopic constraints for mantle source characteristics and petrogenesis[J]. Journal of Petrology, 1999, 40: 1399-1424. DOI:10.1093/petroj/40.9.1399
[38]
Morrison G W. Characteristics and tectonic setting of the shoshonite rock association[J]. Lithos, 1980, 13: 97-108. DOI:10.1016/0024-4937(80)90067-5
[39]
Sun S S, Mcdonough W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalt: Implication for mantle composition and processes[C]//Saunders A D, Norry M J. Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society Special. Publications, 1989, 42: 313-345.
[40]
Saunders A D, Tarney J, Weaver S D. Transverse geochemical variations across the Antarctic Peninsula:Implications for the genesis of calc-alkaline magmas[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1980, 46: 344-360. DOI:10.1016/0012-821X(80)90050-3
[41]
梅可辰, 李秋根, 王宗起, 等. 内蒙古中部苏尼特左旗大石寨组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义[J]. 地质通报, 2015, 34(12): 2181-2194. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2015.12.005
[42]
Boynton W V. Geochemistry of the rare earth elements: Meteorite studies[C]//Henderson P. Rare Earth Element Geochemistry. Amsterdam Elsevier, 1984: 63-114.
[43]
Tang Y J, Zhang H F, Ying J F. Asthenosphere-lithospheric mantle interaction in an extensional regime:implication from the geochemistry of Cenozoic basalts from Taihang Mountains, North China Craton[J]. Chemical Geology, 2006, 233: 309-327. DOI:10.1016/j.chemgeo.2006.03.013
[44]
Xu Y G, Zhang H H, Qiu H N, et al. Oceanic crust components in continental basalts from Shuangliao, Northeast China:Derived from the mantle transition zone?[J]. Chemical Geology, 2012, 328: 168-184. DOI:10.1016/j.chemgeo.2012.01.027
[45]
Rudnick R L, Gao S. Composition of the continental crust[C]//Rudnick R L. The Crust, Treatise on geochemistry[M]. Amsterdam: Elsevier, 2003, 3: 1-64.
[46]
Zhang L C, Zhou X H, Ying J F, et al. Geochemistry and Sr-NdPb-Hf isotopes of Early Cretaceous basalts from the Great Xinggan Range, NE China:Implications for their origin and mantle source characteristics[J]. Chemical Geology, 2008, 256: 12-23. DOI:10.1016/j.chemgeo.2008.07.004
[47]
Turner S, Hawkesworth C. Constraints on flux rates and mantle dynamics beneath island arcs from Tonga-Kermadec lava geochemistry[J]. Nature, 1997, 389: 568-573. DOI:10.1038/39257
[48]
Labanieh S, Chauvel C, Germa A, et al. Martinique:A clear case for sediment melting and slab dehydration as a function of distance to the trench[J]. Journal of Petrology, 2012, 53: 2441-2464. DOI:10.1093/petrology/egs055
[49]
Zhang H F, Nakamura E, Sun M, et al. Transformation of subcontinental lithospheric mantle through peridotite-melt reaction:Evidence from a highly fertile mantle xenolith fromthe north China Craton[J]. International Geology Review, 2007, 49: 658-679. DOI:10.2747/0020-6814.49.7.658
[50]
Sun W D, Teng F Z, Niu Y L, et al. The subduction factory:Geochemical perspectives[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2014, 143: 1-7. DOI:10.1016/j.gca.2014.06.029
[51]
Ayers J C, Dittmer S K, Layne G D. Partitioning of elements between peridotite and H2O at 2.0-3.0GPa and 900-1100℃, and application to models of subduction zone processes[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1997, 150: 381-398. DOI:10.1016/S0012-821X(97)00096-4
[52]
Kessel R, Schmidt M W, Ulmer P, et al. Trace element signature of subduction-zone fluids, melts and supercritical liquids at 120-180km depth[J]. Nature, 2005, 437: 724-727. DOI:10.1038/nature03971
[53]
Yang W B, Niu H C, Cheng L R, et al. Geochronology, geochemistry and geodynamic implications of the Late Mesozoic volcanic rocks in the southern Great Xing'an Mountains, NE China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, 113: 454-470. DOI:10.1016/j.jseaes.2014.12.002
[54]
Huang J, Zhao D. High-resolution mantle tomography of China and surrounding regions[J]. Journal of Geophysical Research, 2006, 111(B9305): 1-21.
[55]
Zhao D, Zheng Y, Ohtani E. East Asia:Seismotectonics, magmatism and mantle dynamics[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2011, 40: 689-709. DOI:10.1016/j.jseaes.2010.11.013
[56]
Li J, Wang X, Wang X, et al. P and SH velocity structure in the upper mantle beneath Northeast China:Evidence for a stagnant slab in hydrous mantle transition zone[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2013, 367: 71-81. DOI:10.1016/j.epsl.2013.02.026
[57]
Zhu Y F, Guo X, Song B, et al. Petrology, Sr-Nd-Hf isotopic geochemistry and zircon chronology of the Late Palaeozoic volcanic rocks in the southwestern Tianshan Mountains, Xinjiang, NW China[J]. Journal of the Geological Society, 2009, 166: 1085-1099. DOI:10.1144/0016-76492008-130
[58]
Conticelli S, Marchionni S, Rosa D, et al. Shoshonite and subalkaline magmas from an ultrapotassic volcano:Sr-Nd-Pb isotope data on the Roccamonfina volcanic rocks, Roman Magmatic Province, Southern Italy[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2009, 157: 41-63. DOI:10.1007/s00410-008-0319-8
[59]
Ionov D A, Hofmann A W. Nb-Ta-rich mantle amphiboles and micas-implications for subduction-related metasomatic traceelement fractionations[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1995, 131: 341-356. DOI:10.1016/0012-821X(95)00037-D
[60]
Chazot G, Menzies M A, Harte B. Determination of partition coefficients between apatite, clinopyroxene, amphibole, and melt in natural spinellherzolites from Yemen:Implications for wet melting of the lithospheric mantle[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1996, 60: 423-437. DOI:10.1016/0016-7037(95)00412-2
[61]
Chakrabarti R, Basu A R, Santo A P, et al. Isotopic and geochemical evidence for a heterogeneous mantle plume origin of the Virunga volcanics, Western rift, East African Rift system[J]. Chemical Geology, 2009, 259: 273-289. DOI:10.1016/j.chemgeo.2008.11.010
[62]
Adam J, Green T. Trace element partitioning between mica-and amphibole-bearing garnet lherzolite and hydrous basanitic melt:1. Experimental results and the investigation of controls on partitioning behaviour[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2006, 152: 1-17. DOI:10.1007/s00410-006-0085-4
[63]
Yang W B, Niu H C, Shan Q, et al. Late Paleozoic calc-alkaline to shoshonitic magmatism and its geodynamic implications, Yuximolegai area, western Tianshan, Xinjiang[J]. Gondwana Research, 2012, 22: 325-340. DOI:10.1016/j.gr.2011.10.008
[64]
Jiang Y H, Jiang S Y, Dai B Z, et al. Middle to late Jurassic felsic and ma fi c magmatism in southern Hunan province, southeast China:Implications for a continental arc to rifting[J]. Lithos, 2009, 107: 185-204. DOI:10.1016/j.lithos.2008.10.006
[65]
Zou H, Reid M R, Liu Y, et al. Constraints on the origin of historic potassic basalts from Northeast China by U-Th disequilibrium data[J]. Chemical Geology, 2003, 200: 189-201. DOI:10.1016/S0009-2541(03)00188-8
[66]
Chu Z Y, Wu F Y, Walker R J, et al. Temporal evolution of the lithospheric mantle beneath the eastern North China Craton[J]. Journal of Petrology, 2009, 50: 1857-1898. DOI:10.1093/petrology/egp055
[67]
Class C, Goldstein S L. Plume-lithosphere interactions in the ocean basins:Constraints from the source mineralogy[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1997, 150: 245-260. DOI:10.1016/S0012-821X(97)00089-7
[68]
Campbell I H, Grif fi ths R W. Implications of mantle plume structure for the evolution of flood basalts[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1990, 99: 79-93. DOI:10.1016/0012-821X(90)90072-6
[69]
Chen Y, Zhang Y X, Graham D, et al. Geochemistry of Cenozoic basalts and mantle xenoliths in Northeast China[J]. Lithos, 2007, 96: 108-126. DOI:10.1016/j.lithos.2006.09.015
[70]
Zhao D. Global tomographic images of mantle plumes and subducting slabs:Insight into deep Earth dynamics[J]. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2004, 146: 3-34. DOI:10.1016/j.pepi.2003.07.032
[71]
许志琴, 杨经绥, 嵇少丞, 等. 中国大陆构造及动力学若干问题的认识[J]. 地质学报, 2010, 84(1): 1-29.
[72]
Ren J Y, Tamaki K, Li S T, et al. Late Mesozoic and Cenozoic rifting and its dynamic setting in Eastern China and adjacent areas[J]. Tectonophysics, 2002, 344: 175-205. DOI:10.1016/S0040-1951(01)00271-2
内蒙古自治区地质调查院.内蒙古1:25万巴音乌拉幅(L49C004004)区域地质调查报告.2007.
石家庄经济学院地质调查研究院.内蒙古1:5万准和热木音苏木(L49E021018)等六幅区域地质调查报告.2015.