王樹慶 ，胡曉佳 ，楊澤黎

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津300170；2.中國地質(zhì)調(diào)查局華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，天津300170）

興蒙造山帶作為中亞造山帶的一部分，古生代大洋經(jīng)歷了長期俯沖-增生造山作用[1-6]。造山帶中存在眾多由前寒武紀變質(zhì)巖系所構(gòu)成的古老陸塊，稱之為巴音杭蓋陸塊、蘇尼特左旗陸塊、錫林浩特陸塊/愛力格廟-錫林浩特中間陸塊、寶音圖隆起等[7-9]，且近年來隨著鋯石U-Pb年代學(xué)工作，部分陸塊被證實存在前寒武紀基底，如在蘇尼特左旗-阿巴嘎旗南部地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的1.3～1.4 Ga 的A 型花崗巖代表了錫林浩特陸塊的基底[10，11]。但對于造山帶中古老陸塊的范圍、物質(zhì)組成及構(gòu)造屬性等方面仍存在較大分歧，如對于廣泛分布于錫林浩特、西烏旗、巴林橋等地區(qū)的錫林郭勒雜巖（也被稱之為寶音圖巖群），前人認為其形成于中元古/新元古代[12-15]，近年來鋯石年代學(xué)資料表明其原巖為形成于早古生代的增生雜巖[16-21]，對古老陸塊基底時代及構(gòu)造屬性的厘定，影響了古生代造山帶構(gòu)造演化過程，如周建波等[22，23]認為本區(qū)構(gòu)造單無是復(fù)合地塊而非造山帶，與中亞造山帶俯沖-增生型造山作用有較大不同[24-26]，李錦軼等[27]認為興蒙造山帶在古生代主體是由島弧、增生雜巖等構(gòu)成的增生型造山帶，即使其中存在前寒武紀變質(zhì)基底，也呈小碎塊“鑲嵌”在古生代增生造山帶中。因此如何認識興蒙造山帶中古陸塊的分布、物質(zhì)組成及時代對造山帶演化的研究是必要和關(guān)鍵的。

如前所述，興蒙造山帶原劃寶音圖巖群或錫林郭勒雜巖的變質(zhì)表殼巖經(jīng)過近年鋯石U-Pb年代學(xué)工作將其重新厘定為古生代增生雜巖，但對于二連浩特北部一套原劃寶音圖巖群的變質(zhì)巖系研究近年鮮有報道，本次工作對其中的長石石英巖進行了碎屑鋯石U-Pb測年，結(jié)果表明其形成于晚二疊世，二連賀根山以北屬于古生代增生帶而未見前寒武紀基底。

1 地質(zhì)及巖石學(xué)特征

研究區(qū)位于興蒙造山帶中段中蒙邊境一帶二連浩特北部地區(qū)（圖1），賀根山蛇綠巖帶西段從本區(qū)南部通過[28]，大地構(gòu)造位置屬于烏里雅斯太活動大陸邊緣[24]。本區(qū)晚古生代巖漿作用發(fā)育強烈，形成了晚古生代二連-東烏旗巨型巖漿巖帶，包括分布面積巨大的早石炭世晚期到早二疊世的高鉀鈣堿性和堿性花崗巖。區(qū)內(nèi)出露古生代以來的地層，包括早泥盆世泥鰍河組海相陸源碎屑巖、晚石炭世寶力高廟組陸相火山-碎屑巖及新生界等。

本次研究的變質(zhì)巖系出露于二連浩特北部約25 km處的查干楚魯?shù)貐^(qū)，1/20萬二連浩特幅、二連達布蘇幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查將其劃分為中泥盆世東烏旗西山組和敖包亭渾迪組，后續(xù)1/25萬二連浩特幅區(qū)調(diào)和1/5萬區(qū)調(diào)根據(jù)巖石組合及變質(zhì)變形特征劃歸古元古代寶音圖巖群。出露面積約22.5 km2，與早泥盆世泥鰍河組及晚石炭世寶力廟組呈斷層接觸，多被第四系覆蓋。巖石組合為灰、灰白色二云石英片巖、含石榴石二云石英片巖、黑云石英片巖及絹云石英片巖，厚度842 m。

圖1 內(nèi)蒙古二連浩特北部查干楚魯?shù)貐^(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch of Chaganchulu area,North Erlianhot,Inner Mongolia

根據(jù)1/5萬烏蘭希熱等七幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查①，這套變質(zhì)地層描述如下（圖2）。

長石石英巖新鮮面呈青灰色，條帶狀構(gòu)造。礦物以長石（40%～45%）、石英（～50%）、云母（5%～10%）為主，三者各自呈條紋狀、線紋狀聚集相間定向排列，構(gòu)成糜棱紋理構(gòu)造。長石呈它形微粒狀，有的仍保留次棱角狀的砂粒外形，粒徑一般＜0.2 mm，拉長定向明顯，集合體主呈條紋狀、線紋狀等聚集定向分布，為正長石，具高嶺土化。石英呈它形粒狀、似竹節(jié)狀，粒徑一般＜0.2 mm，集合體主呈條紋狀、線紋狀、似透鏡狀聚集定向分布，粒內(nèi)具波狀、帶狀消光。云母主為黑云母，少量為絹云母，呈鱗片狀，直徑一般＜0.15 mm，集合體主呈線紋狀、線痕狀聚集定向分布。黑云母顯棕色，多色性明顯。不透明礦物部分呈微粒狀，星散狀定向分布，部分呈點狀等，與黑云母混雜狀定向分布（圖3）。

圖2 二連浩特北部查干楚魯?shù)貐^(qū)三疊系實測剖面（PM006）圖①Fig.2 Measured section(pm006)of Triassic in chaganchulu area,Northern Erlianhot

2 鋯石 U-Pb 測年分析方法

將新鮮巖石樣品破碎至80目，然后經(jīng)水粗淘、強磁分選、電磁分選和酒精細淘之后，在實體顯微鏡下手工挑選出鋯石，將待測鋯石顆粒用環(huán)氧樹脂制靶，然后磨至鋯石顆粒的一半并拋光，陰極發(fā)光照相在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司的日本電子JSM_6510型掃描電鏡上進行。鋯石原位U-Pb年齡測試是在天津地質(zhì)調(diào)查中心同位素實驗室利用激光剝蝕多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（LA-MC-ICPMS）完成的，將NEW WAVE 193-FXArF 準分子激光器與Thermo Fisher公司的Neptune多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀聯(lián)接，采用He氣作為剝蝕物質(zhì)的載氣，鋯石U-Pb年齡測定采用的激光束斑直徑為35 μm，剝蝕時間為30 s，采用美國國家標準技術(shù)研究院研制的人工合成硅酸鹽標準參考物質(zhì)NIST610，鋯石年齡計算采用GJ-1，具體儀器配置和實驗流程參見[29]。U-Pb測年數(shù)據(jù)處理采用中國地質(zhì)大學(xué)劉勇勝博士研發(fā)的ICPMSDataCal程序[30]，鋯石U-Pb年齡諧和圖采用Ludwig的Isoplot程序[31]繪制。

3 鋯石 U-Pb 年代學(xué)

樣品18ED10鋯石CL圖像顯示，鋯石呈自形-半自形短柱狀/等軸粒狀，大小30～60 μm，長寬比1～1.2，無色或淡綠色，透明，包裹體少，未顯示明顯的磨圓特征，指示碎屑物來自近源（圖4）。所有測點均具有高的Th、U含量并且Th/U比值均大于0.1（0.22～0.44），表明巖漿成因鋯石特征。在所分析的42個測點中（表1），34 個點諧和度大于90%，年齡范圍為249～538 Ma，根據(jù)年齡分布可分為三組：第一組有兩顆，年齡分別為515±6 Ma和538±6 Ma；第二組范圍為291～324 Ma（峰值為303 Ma，n=43，加權(quán)平均值為303.6±4.5 Ma）；第三組范圍為269～281 Ma（峰值為276 Ma，n=7，加權(quán)平均值為275±2.3 Ma）；第四組范圍為249～265 Ma（峰值為261 Ma，n=7，加權(quán)平均值為259±2.2 Ma）。其中第四組加權(quán)平均年齡可以代表其形成年齡下限，表明其形成于晚二疊世之后（圖5）。

圖3 樣品野外及鏡下照片F(xiàn)ig.3 Field and Microscope photographs of samples

圖4 鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.4 Cathode luminescence images of zircon

表1 二連浩特北部查干楚魯?shù)貐^(qū)石英巖碎屑鋯石U-Pb測年分析結(jié)果Tab.1 Detrital Zircon U-Pb dating data of Quartzite from Chaganchulu area,north of Erlianhot,Inner Mongolia

4 年齡意義

本次工作通過對二連浩特北部原劃寶音圖巖群一套長石石英巖進行碎屑鋯石U-Pb測年，獲得了最小加權(quán)平均年齡為259±2.2 Ma，表明沉積年齡不早于晚二疊世，從區(qū)域變質(zhì)變形程度來看，又明顯區(qū)別于區(qū)域上三疊紀以來的陸相火山-沉積巖系，因此認為其形成于晚二疊世，可能處于構(gòu)造帶中遭受了晚二疊-早三疊世洋盆閉合擠壓造山期構(gòu)造事件的影響而發(fā)生較強的變質(zhì)變形作用。碎屑鋯石年齡分布顯示，最強的峰值為晚石炭世（291～324 Ma，峰值為303 Ma），這與區(qū)域上晚古生代大規(guī)模發(fā)育的石炭紀巖漿作用是一致的[32-34]，表明沉積物源主體來自近源的晚石炭世侵入體和寶力高廟火山巖，這與鋯石形態(tài)大多呈自形反映的近源特征也是一致的。

如前所述，對于興蒙造山帶中前寒武紀基底的研究，對于造山帶結(jié)構(gòu)的構(gòu)造演化具有重要的意義。研究區(qū)位于前人所劃興安地塊范圍內(nèi)，周建波等認為其具有前寒武紀基底[22，23]，但近年東北扎蘭屯地區(qū)前人認為是前寒武紀地層的興華渡口群、扎蘭屯巖群、倭勒根群、佳疙瘩組等獲得的年代學(xué)數(shù)據(jù)均表明其形成于古生代[27，35-37]。本次在二連浩特北部地區(qū)前人所劃古元古代寶音圖巖群中獲得的碎屑鋯石年齡表明其形成于晚二疊世，結(jié)合區(qū)域資料來看，前人所劃分的興安地塊可能不具有前寒武紀基底，雖然晚古生代屬于活動陸緣[24，26]，但更多是發(fā)育在早古生代巖漿弧[38，39]基底之上，也進一步印證了古生代期間，興蒙造山帶中即便存在前寒武紀基底，多數(shù)也是呈“孤島”狀分布于古生代島弧、增生楔等地質(zhì)體之中[27]。

5 結(jié)論

內(nèi)蒙古二連浩特北部查干楚魯?shù)貐^(qū)變質(zhì)巖系鋯石U-Pb測年獲得最小加權(quán)平均年齡為259±2.2 Ma，表明其形成于晚二疊世之后，指示二連-東烏旗地區(qū)主體屬于古生代島弧構(gòu)成的增生陸緣而不具有前寒武紀基底。

圖5 鋯石U-Pb諧和圖及年齡分布直方圖Fig.5 Zircon U-Pb dating Concordia diagram and age Histogram