2023, Vol. 42
2. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083;
3. 中国地质调查局天津地质调查中心, 天津 300170
2. School of the Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
3. Tianjin Center, China Geological Survey, Tianjin 300170, China
辉长岩是基性岩的代表岩石，其物质来源多为上地幔，主要由玄武质岩浆结晶而成，为下地幔和地壳的形成提供了重要的物质来源(李化启等，2005；周长勇等，2005)。辉长岩的形成也与地幔柱的演化规律和深部能量分配、构造环境演化有着密切的关系，对于辉长岩的研究可以为壳幔间的物质联系提供重要的证据(陈立辉等，2006；朱永峰等，2006)。
兴蒙造山带大地构造位置位于西伯利亚板块与华北板块之间的中亚造山带东段，早古生代以来经历了多期次的构造事件，有着较复杂的岩石圈结构构造和物质组成，因此一直是地质科学家研究的热点地区之一。前人对该地区晚古生代造山演化有不同认识：大陆边缘弧形钙碱性花岗岩(张健等，2011；王新宇等，2013)，年代主要集中在335~298 Ma；造山后高钾钙碱性、碱性花岗岩(洪大卫等，2000；童英等，2010；张玉清等，2013；程银行等，2014；王帅等，2021)，年代集中在323~273 Ma之间；大陆弧后花岗岩(张磊等，2013)，年代为325~260 Ma。在内蒙古东乌旗地区识别出东乌旗角闪辉长岩，构造位置处于兴蒙造山带中东部，该地区广泛发育晚古生代花岗岩，目前该地区的研究多集中于花岗质岩石，而对记录深部地幔岩浆事件的基性—超基性岩的研究十分薄弱。目前仅窑勒地区的早二叠世角闪辉长岩(程银行等，2015)和东方红公社地区的晚石炭世辉闪橄榄岩(程银行等，2020)有相关报道，且对于该地区是否存在古亚洲洋俯冲环境下的岩浆事件仍需要进行研究。本文以东乌旗新识别出的角闪辉长岩为研究对象，在野外观察、室内岩相学的基础上，进行了系统的岩石学、岩石地球化学、年代学等方面的研究，并结合前人研究成果讨论其源区性质及地球动力学背景，旨在为东乌旗地区晚古生代幔源岩浆事件和俯冲阶段提供基性岩记录，也为该区晚古生代构造演化研究提供新佐证。
1 区域地质背景及岩相学特征研究区位于内蒙古东乌旗地区，大地构造位置处在华北板块与西伯利亚板块之间，古亚洲洋构造域大陆增生造山带中东部(图 1-a)，按照Xiao et al.(2003)对兴蒙造山带构造单元的划分，其大地构造位置处于乌里雅斯太活动大陆边缘与贺根山蛇绿岩-弧-增生杂岩带交界处，南部紧邻宝力道弧-增生杂岩带(图 1-b)。其地理位置特殊，经历了古亚洲洋板块的俯冲消减、碰撞造山，后又经历了太平洋板块的俯冲增生，其复杂的地质作用使该区域大陆改造明显，地壳变形强烈，构造复杂。区内晚古生代构造岩浆活动非常活跃，该岩浆岩带向西经二连浩特断续延入蒙古境内，向东延入大兴安岭地区。区内出露地层有中—下泥盆统泥鳅河组，岩性以灰绿色、浅灰色变质粉砂岩和黄灰色、灰绿色变质泥质粉砂岩为主；上石炭统宝力高庙组，主要为陆相火山岩-碎屑岩建造，以紫褐色安山岩、安山质火山碎屑岩为主；下侏罗统红旗组，主要岩性为复成分砂砾岩、含砾粗砂岩、长石岩屑砂岩，角度不整合于晚古生代岩石地层之上。侵入岩以晚石炭世—早二叠世肉红色中细粒碱性花岗岩、中细粒石英正长岩和灰白色中细粒二长花岗岩为主，侵入泥鳅河组和宝力高庙组中，其间伴有基性—超基性深部幔源岩浆活动的记录，局部见晚侏罗世灰黑色安山玢岩侵入。本文研究的角闪辉长岩主要分布于东方红公社西南约6 km，呈包体状产出于270~280 Ma(内部资料)的碱质正长岩、碱长花岗岩中(图 2-a)，大小从十几厘米到十几米不等，岩石组合非常单一。
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图 1 内蒙古东乌旗地质简图 Fig.1 Geological sketch map of Dong Ujimqi in Inner Mongolia |
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图 2 东乌旗角闪辉长岩野外(a、b)及镜下(c、d)照片 Fig.2 Macrofeatures(a, b) and photomicrographs(c, d)of the bojite in Dong Ujimqi a—角闪辉长岩野外露头；b—角闪辉长岩手标本；c—包含结构；d—斜长石堆晶结构; Pl—斜长石；Hb—角闪石；Cpx—单斜辉石；Mag—磁铁矿 |
角闪辉长岩新鲜面呈深灰色，中细粒辉长结构，块状构造(图 2-b)，主要矿物有斜长石(55%~60%)、角闪石(15%~20%)、辉石(10%~15%)和少量磁铁矿(5%)等。斜长石自形程度较好，长柱状，可见聚片双晶，大部分具一定程度的定向分布，局部嵌于角闪石内，粒径一般为1.5~2.5 mm(图 2-d)。角闪石呈半自形柱状，棕绿色，多色性明显，Ng′为绿色，Np′为浅绿色。镜下可见2组交角分别为56°和124°的菱形解理发育(图 2-c)，大小一般为0.3~1 mm，似堆状或杂乱分布，为交代辉石的产物，部分发育纤闪石化，局部颗粒边缘及内部包嵌有少量半自形斜长石。辉石多为单斜辉石，晶体为半自形柱状，正光性，无多色性，局部可见辉石呈嵌晶状被斜长石和角闪石包裹，形成包含结构(图 2-c)。副矿物以磁铁矿等为主。
2 样品分析方法 2.1 岩石地球化学测试主量、微量和稀土元素分析在中国地质调查局天津地质调查中心元素分析实验室完成。在室内将风化面去除，手工磨碎至1~5 mm，将样品熔制成玻璃饼，然后采用X射线荧光光谱仪XRF-1500进行主量元素测定。X射线荧光光谱仪分析精度高，具有耗时短、检测范围广、检测结果准确等优点，成为测定硅酸盐全岩常用的方法，分析精度优于1%。称取40 mg样品于Tenon罐中，加人HNO3和HF充分溶解后，用1%的HNO3稀释，在Finigan MAT公司生产的双聚焦电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)ELEMENT上测定微量和稀土元素，分析精度优于5%，该方法能同时对多种元素进行测定，检测范围广，且检测限低，灵敏度、准确度高。分析结果见表 1，最后运用Geokit软件(路远发，2004)对东乌旗角闪辉长岩进行地球化学投图。
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表 1 内蒙古东乌旗角闪辉长岩主量、微量和稀土元素分析结果 Table 1 Major, trace elements and REE of bojite in Dong Ujimqi, Inner Mongolia |
锆石的挑选在河北省区域地质调查研究所实验室完成。利用标准重矿物分离技术分选，经双目镜挑选，将不同特征的锆石粘在双面胶上，并用无色透明的环氧树脂固定，待其固化之后，将表面抛光至锆石中心。原位分析前，通过反射光和阴极发光图像研究锆石晶体的形态与内部结构特征，选择最佳分析点。锆石制靶、透射光、反射光及阴极发光(CL)图像、锆石U-Pb年龄测定均在天津地质调查中心实验室进行，锆石U-Pb年龄测定所用仪器为193 nm激光剥蚀系统(New Wave)和多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS，Neptune)。U-Pb年代学测试方法参考耿建珍等(2011)，采用GJ-1为外部标准校正锆石的U、Th和Pb同位素分馏，采用NIST610玻璃为标样计算锆石中U、Th和Pb含量；利用ICPMSDataCal程序(Liu et al., 2010)和Isoplot程序进行数据处理，分析结果见表 2。
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表 2 内蒙古东乌旗角闪辉长岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果 Table 2 Zircon LA-MC-ICP-MS U-Th-Pb dating results of bojite in Dong Ujimqi, Inner Mongolia |
Lu-Hf同位素分析在天津地质调查中心实验室进行，所用仪器为193 nm激光剥蚀系统(New Wave)和多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS，Neptune)。Lu-Hf同位素分析方法和同位素分馏校正参考耿建珍等(2011)，分析结果见表 3。
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表 3 东乌旗角闪辉长岩锆石Lu-Hf同位素数据分析结果 Table 3 Zircons Lu-Hf isotopic results of bojite in Dong Ujimqi, Inner Mongolia |
东乌旗角闪辉长岩的6件样品主量和微量元素结果及特征值列于表 1。数据表明，角闪辉长岩的SiO2含量为50.88%~51.98%；TiO2含量为1.1%~ 1.81%；Al2O3含量为15.45%~16.65%；MgO的含量为4.42%~7.41%；FeO含量为4.62%~6.42%，平均为5.56%；Fe2O3含量为2.51%~3.07%；MnO含量为0.14%~0.16%，平均为0.15%；CaO含量为5.80%~6.65%；Na2O含量为1.95%~3.29%；K2O含量为1.34%~1.88%；P2O5含量为0.23%~0.51%。
样品全碱含量(Na2O+K2O)介于3.47%~4.63%之间，平均值4.15，K2O/Na2O值为0.4~0.78，且K2O含量均小于Na2O含量。样品的m/f值为0.45~0.58，Mg#值介于52.56~60.82之间。在TAS图解(图 3-a)中，样品点均落入角闪辉长岩区域；在SiO2-K2O图解(图 3-b)中，样品点落入钙碱性范围，显示其属于钙碱性系列岩石。
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图 3 东乌旗角闪辉长岩TAS分类图解(a, Middlemost et al., 1994)和SiO2-K2O分类图解(b) Fig.3 TAS classification(a) and SiO2-K2O (b)diagrams of the Dong Ujimqi bojite |
东乌旗角闪辉长岩稀土元素总量∑REE较高，变化范围为87.45×10-6~164.5×10-6，平均值为131.27×10-6。轻稀土元素总量LREE的区间值为72.77×10-6~140.57×10-6，平均值为112.1×10-6，重稀土元素总量区间值为14.16×10-6~23.93×10-6，平均值为19.16×10-6。轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)略富集，轻、重稀土元素比值(LREE/HREE)为4.96~6.92，平均值为5.84，(La/Yb)N =4.2~7.69，平均值为5.42，(La/Sm)N1.61~2.07，平均值为1.91，说明轻、重稀土元素之间和重稀土元素内部的分馏程度中等，LREE/HREE值较稳定，δEu值为0.87~0.98，平均值为0.89，显示Eu异常不明显。
在角闪辉长岩稀土元素球粒陨石标准化配分模式图中，样品的配分模式表现出相同的变化趋势，显示出轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对平坦的右倾配分模式(图 4-a)，稀土元素配分曲线较一致。在微量元素原始地幔标准化蛛网图解中，东乌旗角闪辉长岩表现出明显富集大离子亲石元素如Rb、K、Ba，亏损高场强元素如Nb、Ta、Ti等特征(图 4-b)，说明岩浆可能受到地壳物质的混染。Sr的富集受控于斜长石，表明存在斜长石的堆晶作用。Nb、Ta、Ti的负异常，表明角闪辉长岩可能形成于与俯冲带有关的岛弧环境。Nb、Ta亏损是板块俯冲环境岩浆的典型特征(李长民等，2009)，暗示岩浆源区可能受到俯冲板片影响。
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图 4 东乌旗角闪辉长岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(a, Boynton, 1984)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b, Gill, 1981) Fig.4 Chondrite-normalized REE patterns(a) and primitive mantle-normalized trace elements patterns(b)of the bojite in Dong Ujimqi |
东乌旗角闪辉长岩样品(AO-1)的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分析结果数据列于表 2。从获得的样品阴极发光图像(图 5)可以看出，分选出的锆石结构较均一，晶形多呈半自形，多呈不规则板状、短柱状，颗粒长100~150 μm，长宽比为1.5∶1~3∶1。锆石阴极发光图像总体偏暗，内部无残留核，外部无变质边，具有基性岩浆成因锆石的特征(李长民，2009)。
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图 5 内蒙古东乌旗角闪辉长岩代表性锆石阴极发光(CL)图像 Fig.5 CL images of representative zircons of the bojite in Dong Ujimqi, Inner Mongolia |
对锆石选择合适的位置进行U-Pb同位素测试，共选择23个测点进行实验，测点均在生长环带发育的区域。数据结果显示，U含量变化范围为35×10-6~1611×10-6，Pb含量为2.0×10-6~101.0×10-6，Th/U值为0.3028~1.6944，含量较高且变化范围较大，除AO-1.02点外，其余22个测试点的Th/U>0.4(表 2)，具明显的岩浆锆石特征(吴元保等，2004)。测得的23颗有效锆石年龄数据较集中，均落于谐和线上或其附近(图 6-a)。22个测点的206Pb/238U年龄加权平均值为299±3 Ma(MSWD=3.7, n=22)(图 6-b)。被测锆石为岩浆锆石，且测试点均落于谐和线上及其附近，应代表其结晶年龄。
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图 6 内蒙古东乌旗角闪辉长岩锆石U-Pb年龄谐和图(a)及年龄加权平均值(b) Fig.6 Zircon U-Pb concordia diagram(a) and weighed mean age(b)of the bojite in Dong Ujimqi, Inner Mongolia |
对角闪辉长岩中锆石进行Lu-Hf同位素测试，测试选点位置尽量选择与U-Pb年龄测定位置相近, 分析结果见表 3。东乌旗角闪辉长岩中锆石的176Lu/177Hf值为0.0006~0.0025，ƒLu/Hf值为-0.98~-0.95，低于上地壳(176Lu/177Hf=0.0093, ƒLu/Hf=-0.72)的值。锆石的176Hf/177Hf值为0.282710~0.282900, εHf(t)值为5.1~11.25，地壳模式年龄(TDM1)为1039~604 Ma。
4 讨论 4.1 岩石成因及源区特征东乌旗角闪辉长岩的稀土元素总量较低，为87.45×10-6~124.78×10-6。从稀土元素球粒陨石标准化配分图(图 3-a)可以看出，角闪辉长岩轻、重稀土元素分馏不明显，为轻稀土元素略富集、重稀土元素相对平坦的右倾配分模式，稀土元素配分曲线较一致，表明该岩浆具有同源岩浆演化过程，且分异程度较低，可能源于部分熔融的地幔源区。Eu异常不明显，轻、重稀土元素比值平均为4.6，表明稀土元素分异程度较低。Rb、Ba、K等大离子亲石元素在角闪辉长岩中较富集，相对亏损Nb、Ti、Ta等高场强元素，与岛弧岩浆岩地球化学特征相似，表明其源区可能与古亚洲洋板块的俯冲有关。
前人将60~71看作未分异的初始岩浆Mg#值，这里Mg#=100n(Mg)/n(Mg)+n(Fe2+)(Langmuir et al., 1977)；邓晋福等(2004)进行研究后得出岩石初始岩浆的Mg#值应在65~75之间的结论。按Langmuir的公式计算，东乌旗角闪辉长岩样品的Mg#值介于53~60之间，表明角闪辉长岩并不是由原始岩浆侵入作用形成的。在原始岩浆中，Ni的含量也影响着原始岩浆的形成。Hess et al.(1992)认为原始岩浆中Ni值应为300×10-6~400×10-6，东乌旗角闪辉长岩的Ni值在72.6×10-6~117×10-6之间，小于原始岩浆中的Ni值，表明在岩石形成过程中可能发生了地壳物质混染、部分熔融或分离结晶等作用。Mg#与SiO2的含量无关，角闪辉长岩样品的主要氧化物随着MgO含量的变化，CaO、TFe2O3、SiO2、Al2O3、Na2O等未显示有相关性，说明两者之间并无关联，岩浆分异演化过程中与分离结晶作用的关系不大。
在中国东部地壳中Nb/U平均值为9.6，原始地幔中为34。东乌旗角闪辉长岩的Nb/U值为6.03~13.91，低于原始地幔中Nb/U值，表明岩浆来源于亏损地幔，且受到地壳物质的混染。大陆地壳La/Nb平均值约为2.2，原始地幔的La/Nb值为0.98~1，东乌旗角闪辉长岩La/Nb值为2.4~2.79，略高于原始地幔中的值，说明角闪辉长岩岩浆源区受到了壳源物质混染的影响，但影响程度较弱。LILE/HFSE值也能反演岩浆早期原岩的性质，在东乌旗角闪辉长岩样品均出现Th>Ta和La>Ta的现象，也可以说明岩石受到陆壳组分的混染。Nb/Ta值为12.92~15.10，平均值为13.67，相比于幔源岩石(≈17.5)和陆壳岩石(≈11)，表明初始岩浆为幔源物质和陆壳成分混合形成。另外，岩浆发生陆壳混染作用会出现弱正Tm异常，这与角闪辉长岩在稀土元素配分曲线上出现的结果吻合。
东乌旗角闪辉长岩中锆石的176Hf/177Hf值为0.282710~0.282900，对应的εHf(t)值为+5.1~+11.25，εHf(t)与锆石U-Pb年龄关系图(图 11)显示εHf(t)值在亏损地幔线附近，表现出弱富集至弱亏损的特征，表明角闪辉长岩母岩浆来源于亏损地幔源区，在上升过程中很少受到壳源物质的混染。
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图 11 东乌旗角闪辉长岩锆石t-εHf(t)图解(Yang et al., 2006) Fig.11 t-εHf(t) diagram of bojite in Dong Ujimqi |
研究区发育大规模的石炭纪—二叠纪岩浆岩，记录了贺根山洋盆关闭、板块碰撞造山、碰撞后伸展造山等板块运动过程。目前古亚洲洋闭合时间存在很大分歧，部分学者认为闭合时间为晚泥盆世—早石炭世(Tang et al., 1990;Xu et al., 2015)，而Xiao et al.(2009)认为其闭合时间应为二叠纪晚期。童英等(2010)认为，北部贺根山蛇绿岩与南部索伦山-西拉木伦蛇绿岩代表 2个洋盆体系，其间由锡林浩特古陆分隔。李锦轶等(2007)认为南部的西拉木伦洋盆到中二叠世晚期—三叠纪在西拉沐伦河一带才最终闭合。而北部贺根山洋盆闭合较早，主要依据有以下几点：①Li et al.(2018)认为二连-贺根山蛇绿岩带发育区的迪彦庙SSZ型蛇绿岩中哈达特前弧玄武岩333.4±8.5 Ma指示了洋内初始俯冲阶段，表明贺根山洋盆在早石炭世处于洋内初始俯冲阶段和洋陆转化首次岩浆作用的起始时代(李英杰等，2012；2018)；②李英杰等(2015)认为西乌旗梅劳特乌拉蛇绿岩的岩石组合也反映岩浆来自亏损的地幔，可能是俯冲作用形成的。程银行等(2016) 对内蒙古东乌旗早二叠世超镁铁岩和花岗岩进行研究，认为其形成于板内伸展构造体制，与古亚洲洋闭合之后板内非造山作用有关；③周志广等(2010)在内蒙古东乌珠穆沁旗发现了早—中二叠世华夏植物群，且在多个地点发现其与安加拉植物群发生混生，由此认为早二叠世前索伦-林西蛇绿岩带及贺根山蛇绿岩带代表的洋盆已经闭合。结合以上信息，笔者认为，研究区晚古生代构造主要表现为3个阶段：第一阶段是洋壳俯冲和板块碰撞阶段(335~295 Ma)，主要表现为大规模的陆缘弧中酸性火山岩和少量的侵入岩，少量的片麻状闪长岩和平行于贺根山蛇绿混杂岩带构造片理化带、韧性变形带。第二阶段是造山后伸展阶段(295~280 Ma)，主要表现为大规模的侵入岩发育，侵入到第一阶段形成的火山岩中，以二长花岗岩、正长花岗岩为主。第三阶段是非造山阶段(280~270 Ma)(内部数据未发表)，主要表现为大规模碱质花岗岩、辉绿岩墙开始发育，标志着造山阶段结束。
相对不活泼的高场强元素可以用于研究岩石的成因和判别岩石形成的构造环境。Pearce et al.(1979)提出，利用Th/Yb和Ta/Yb之间的差异来判别岩浆是否形成于火山弧环境。如图 7所示，东乌旗角闪辉长岩样品均落入VAB(火山弧玄武岩)区域；在Th-Hf-Ta图解(图 8)中，样品点全部落入VAB范围内；Nb-Zr-Y图解(图 9)中，5个样品点落入C区(板内拉斑玄武岩和火山弧玄武岩)中，1个样品点落入火山弧玄武岩和板内玄武岩的边界上，并有向AII区偏移的趋势；在La-Nb-Y图解(图 10)中，样品点落入火山弧玄武岩-钙碱性玄武岩中。因此，东乌旗角闪辉长岩可能形成于岛弧俯冲碰撞背景下，在时间上接近造山后伸展阶段。
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图 7 东乌旗角闪辉长岩Ta/Yb-Th/Yb图解(Pearce et al., 1979) Fig.7 Ta/Yb-Th/Yb diagram of bojite in Dong Ujimqi VAB—火山弧玄武岩; MORB—洋中脊拉斑玄武岩；WPB—板内玄武岩(TH—拉斑玄武质，TR—过渡的，ALK—碱性的) |
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图 8 东乌旗角闪辉长岩Th-Hf-Ta图解(Wood et al., 1980) Fig.8 Th-Hf-Ta diagram of bojite in Dong Ujimqi A—N型MORB; B—E型MORB和板内拉斑玄武岩; C—碱性板内玄武岩; D—火山弧玄武岩 |
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图 9 东乌旗角闪辉长岩Nb-Zr-Y图解(Meschede et al., 1986) Fig.9 Nb-Zr-Y diagram of bojite in Dong Ujimqi AI—板内碱性玄武岩；AII—板内玄武岩和板内拉斑玄武岩；B—E-MORB；C—板内拉斑玄武岩和火山弧玄武岩；D—N-MORB和火山弧玄武岩 |
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图 10 东乌旗角闪辉长岩La-Nb-Y图解(Cabanis et al., 1989) Fig.10 La-Nb-Y diagram of bojite in Dong Ujimqi 1—火山弧玄武岩(1A—钙碱性玄武岩；1C—火山弧拉斑玄武岩；1B—1A和1C的重叠区域)；2A—大陆玄武岩；2B—弧后盆地玄武岩；3A—大陆内裂谷区碱性玄武岩；3B、3C—E型MORB(3B是富集的，3C是弱富集的)；3D—N型MORB |
中亚造山带东段广泛发育晚石炭世—早二叠世形成的高钾钙碱性花岗岩、碱质A型花岗岩，时间介于320~280 Ma之间(洪大卫等，2000；张玉清等，2013；武跃勇等，2016；王树庆等，2019)，表明晚石炭世—早二叠世两大板块俯冲碰撞-造山后存在巨量花岗质岩浆事件，然而是否发育有俯冲碰撞-造山后板内伸展阶段基性侵入岩石的记录？目前西伯利亚板块东南缘基性岩的研究多集中在二连-贺根山及其南侧的蛇绿混杂岩(贺宏云等，2011；李英杰等，2012；2015)，均为古亚洲洋向北俯冲的残留物，多为岛弧型和洋中脊型岩浆岩。西伯利亚板块西南缘的新疆北天山一带发现有早二叠世造山后伸展构造背景的镁铁—超镁铁岩(王玉往等，2000；邓宇峰等，2011)。程银行等(2020)对东乌旗新发现的辉石橄榄岩研究后获得年龄为317.8±1.6 Ma，其形成于俯冲流体改造的岩石圈地幔的减薄作用。本次在东乌旗西部新发现了表示深部岩浆活动的岩石记录——角闪辉长岩，并获得了299±3 Ma的锆石U-Pb同位素年龄，标志着这一时期幔源基性构造岩浆事件的存在。笔者在东乌旗西山地区获得的花岗岩年龄300±1.4 Ma(内部资料)，以及辛后田等(2011)获得东乌旗狠麦温都尔宝力高庙组上段安山岩年龄(303.4±6.7 Ma)，王新宇等(2013)获得的内蒙古维拉斯托花岗岩SHRIMP年龄(298±2.5 Ma)应与本文的角闪辉长岩属同期构造岩浆事件。本次研究表明，东乌旗地区在晚石炭世—早二叠世存在少量的基性岩浆活动，标志着构造背景由俯冲造山向造山后伸展转变。
5 结论(1) 内蒙古东乌旗角闪辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为299±3 Ma，表明形成时代属晚石炭世。
(2) 东乌旗角闪辉长岩属钙碱性系列，具有较高的Mg#值，高V和Cr含量。相对于原始地幔富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K)，亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)，岩石稀土元素总量较高，轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集，Eu异常不明显。176Hf/177Hf值为0.282710~0.282900，对应的εHf(t)值为+5.1~+11.25，表现出弱富集—弱亏损的特征，以上特征表明东乌旗角闪辉长岩岩浆源区为亏损地幔，且在上升过程中受到较少壳源物质的污染。
(3) 根据地球化学元素特征，结合区域大地构造位置、区域构造演化等特征，认为东乌旗角闪辉长岩形成于古亚洲洋俯冲带岛弧构造环境中，且存在约299 Ma较大规模的构造岩浆事件。
致谢: 中国地质调查局天津地质调查中心实验室涂家润博士和郭虎老师在实验工作中提供了大量指导与帮助，在此表示衷心的感谢。
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