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0 引言
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大兴安岭位于兴蒙造山带东段，包括额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块3部分（吴福元等，1995； 张兴州等，2012），是多金属矿产研究热点地区。前人研究成果表明，大兴安岭地区岩浆活动主要分为古生代和中生代两期，其中古生代岩浆岩多为古亚洲洋构造域的产物（Wu et al．，2002，2011；Yang et al．，2015），而与中生代岩浆活动有关的构造体系一直存在不同的观点，（1）受古太平洋构造体系影响 （Jahn，2000；Jahn et al.，2004；Wang et al.，2006；范蔚茗等，2008；Zhang et al.，2008，2010；Dong et al.， 2014）；（2）受蒙古—鄂霍茨克构造体系影响（郭峰等，2001；王建国等，2013）；（3）受两个构造体系共同影响（Wu et al.，2002，2011；Xu et al.，2009；孟恩等，2011；徐美君等，2011）。研究本地区侵入岩岩石成因、年代学格架及构造背景等，对厘清本地区中生代构造演化格局具有重要意义。
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卜奎沟位于大兴安岭额尔古纳地块，本文通过对该岩体岩石学、地球化学和年代学等方面的研究，确定其形成时代与大地构造背景，以期为进一步认识大兴安岭额尔古纳地块中生代构造演化提供新的科学依据。
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1 地质概况及岩体岩石学特征
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1.1 地质概况
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研究区大地构造位于兴蒙造山带东段额尔古纳地块（图1a）。主要出露侏罗系满克头鄂博组、玛尼吐组以及白垩系白音高老组等，为一套陆相火山熔岩、火山碎屑岩等图1b。区内断裂构造以北东、北北东向为主，北西向次之。区内中酸性侵入岩较为发育。本文研究的二长斑岩岩体沿卜奎沟西侧大致呈北东向分布，呈不规则状岩株产出，被中生界满克头鄂博组不整合覆盖，后期被早白垩世石英二长斑岩（131±1 Ma，洪文武，特发表）及碱长花岗岩侵入，出露面积约1 km2。
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1.2 岩石学特征
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岩石呈灰色、灰白色，呈斑状结构，块状构造 （图2）。岩石主要由斑晶和基质组成。斑晶粒径 0.3~2.1 mm，成分为斜长石、碱性长石、黑云母等。其中，斜长石呈自形—半自形板状，含量4%~5%，可见聚片双晶，不同程度钠黝帘石化。碱性长石呈他形粒状，不同程度高岭土化，含量 2%~3%。黑云母呈鳞片—叶片状，含量1%~2%；基质呈微晶结构，粒径 0. 03~0.18 mm，由斜长石、碱性长石、少量石英、不透明矿物组成。其中，斜长石呈自形—半自形板状，含量 40%~41%。碱性长石呈他形粒状，含量 49%~50%。石英呈他形粒状分布于长石颗粒间，含量 2%~3%。不透明矿物呈自形 — 半自形板状分布。
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2 样品描述
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针对伊图里河地区卜奎沟西侧出露的二长斑岩岩体，取基岩出露较好的地段，选择风化弱、较新鲜的部位采集样品，同位素样品以及07号样品采集位置为 122°10'22″E，50°42'38″N，17 号样品采集位置为 122°04'10″E，50°41'50″N，18 号样品采集位置为122°10'50″E，50°42'40″N（图1b）。
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3 分析方法
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本次采集的硅酸盐样品测试在天津地质矿产研究所实验室完成，采用仪器为 PW4400/40X 射线荧光光谱仪（XRF）、Multi ET2000 碳硫氯多元素分析仪，检测环境保持温度 20℃、湿度 36%。稀土元素测试由内蒙古自治区矿产实验研究所完成，采用仪器为等离子质谱仪（Xseries2），检测环境保持温度 23℃、湿度 40%。锆石挑选、制靶与 CL 照相由河北省廊坊区域地质调查所实验室完成，分别进行清洗、粉碎、分选、挑选等一系列工序，并进行锆石样品的制靶、阴极荧光（CL）图像照射等工作。反射光、透射光拍摄与 LA-MC-ICP-MS 锆石 U-Pb 同位素定年工作在天津地质矿产研究所实验室完成。
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图1 区域大地构造略图（a）及研究区地质简图（b）
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图2 二长斑岩显微照片特征图
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4 分析结果
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4.1 元素地球化学
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4.1.1 主量元素特征
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前人研究表明，额尔古纳地块该时期石英二长岩具有SiO2含量＞56%，Al2O3含量＞15%，Na2O含量为 3.5%~7.5% 的特点（毛安琦，2020）。这与本次侵入岩岩石化学分析结果及特征相符（表1），低硅 （SiO2=58.19%~61. 08%），富钾 （K2O=0.76%~3.20%），富碱（Na2O+K2O=5.76%~9.51%），Na2O= 4.84%~6.31%，CaO=1.69%~3.96%，MgO=1.90%~3.55%，TiO2=0.84%~1.27%，过铝质（A/CNK=0.92~1. 02），碱度率 AR 为 1.96~3. 03。岩石中 Al2O3＞ K2O+Na2O+CaO，属于铝过饱和型岩石；σ 指数为 2.58~4.87，σ 值均值＜3.3，整体属于钙碱性岩系。固结指数（SI）为 11.57~20.56，岩石分异指数（DI） 为 63.19~80.54，显示具有稍高分异花岗岩类的特点。
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在TAS图解中（图3），GS07和GS18样品落入二长岩范围内，GS17 落在二长岩与正长岩交界处，可能由于所采样品发生弱蚀变所致；在 SiO2-K2O图解中（图4），各样品点落在钙碱性—高钾钙碱性系列中，整体为中钾—高钾范围内，与区域上同时期二长岩、石英二长岩样品特征较为相似。
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4.1.2 稀土元素特征
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稀土元素特征参数统计（表2）。稀土总量 ΣREE 范围为 197.87×10-6~236. 05×10-6；LREE/ HREE 的范围为 8.61~13.13，显示特征为岩体轻稀土稍富集，重稀土相对亏损略平坦，（La/Yb）N 为 11.54~16.36，δEu 负异常较明显，整体属于稀土元素分布模式为右倾、左陡右平型（图5）。根据前人额尔古纳地块该时期石英二长岩微量元素数据显示（毛安琦，2020），具有富集大离子亲石元素 Rb、 Ba、K，亏损高场强元素 Nb、Ta、Ti 和 P，高 Sr/Y 比值的特点。
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4.2 锆石U-Pb测年
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本次工作采集二长斑岩样品TW01分离出的锆石晶体粒径大多为0. 01~0.15 mm，形态一般比较完整，棱角一般较清晰。样品阴极发光图像中的锆石振荡环带特征明显，具有结晶锆石特征。数据采集选择位于锆石核部和边缘之间过渡的位置，年龄测量结果显示（表3），在22个锆石测点中，剔除个别（8 测点）继承锆石的数据后，剩余的 21 个测点均在谐和线附近（图6a），206Pb/238U 表面年龄加权平均值为 （175±1） Ma，该年龄应为岩石形成时间，再者所选锆石为岩浆锆石。因此，测定的年龄结果可以大致代表岩体的侵位年龄，即中侏罗世。
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图3 卜奎沟岩体TAS图解（底图据Middlemost，1994；前人数据据毛安琦，2020）
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1—橄榄辉长岩；2a—碱性辉长岩；2b—亚碱性辉长岩；3—辉长闪长岩；4—闪长岩；5—花岗闪长岩；6—花岗岩；7—石英岩；8—二长辉长岩；9—二长闪长岩；10—二长岩；11—石英二长岩；12—正长岩； 13—似长石辉长岩；14—似长石二长闪长岩；15—似长石二长正长岩；16—似长石正长岩；17—似长石岩；18—霓方钠岩/磷霞岩/粗白榴岩
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图4 卜奎沟岩体SiO2-K2O图解（底图据Le Maitre，1989；Rickwood，1989；前人数据据毛安琦，2020）
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图5 稀土元素球粒陨石标准化蜘蛛图（球粒陨石数据据 Boynton，1984；前人数据据毛安琦，2020）
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5 讨论
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5.1 岩石成因
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本文中卜奎沟岩体各样品岩石化学成分含量进行A/MF-C/MF图解（图7），样品GS17落入变质泥岩部分熔融区内，样品 GS07、GS18落入基性岩部分熔融区内。区域上前人研究成果显示岩石成因主要来自基性岩部分熔融。本文样品数据显示与区域认识成果有较大相似性，这表现出研究区卜奎沟岩体在成因上继承性特点，略显区别可能由于卜奎沟岩体形成后期有外来物质的加入情况，体现成因多样性。因此，研究区卜奎沟岩体主要由基性岩部分熔融，后期再有新的物质加入形成。研究区卜奎沟二长斑岩岩浆来源于新增生的年轻地壳物质部分熔融，并混入部分外来物质，由于加厚岩石圈拆沉，导致软流圈地幔物质上涌，下地壳物质受热发生熔融，最终形成研究区内成因较复杂的卜奎沟岩体。
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图6 卜奎沟岩体锆石U-Pb测年结果
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a—锆石U-Pb谐和图； b—锆石加权平均年龄
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图7 卜奎沟岩体A/MF—C/MF图解（底图据Altherr et al.，2000；前人数据据毛安琦，2020）
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5.2 构造环境
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关于大兴安岭地区中生代火山岩形成的构造环境，主要存在 3 种不同的观点：（1）受古太平洋构造体系影响，与古太平洋板块向中国大陆俯冲作用有关，属活动大陆边缘构造环境（马家骏和方大赫， 1991）；（2）受蒙古—鄂霍茨克构造体系影响，可能是蒙古—鄂霍茨克洋闭合后加厚陆壳拆沉引起的。大兴安岭中生代火山岩的成因构造与蒙古—鄂霍茨克海闭合，发生碰撞造山后伸展的环境相有关 （Zorin，1999；郭峰等，2001；Meng et al.，2003；Fan et al.，2003；张昱等，2005）；（3）受古太平洋构造体系与蒙古—鄂霍茨克洋构造体系共同作用的结果，蒙古—额尔古纳地区的火山岩形成于古亚洲洋构造域向滨太平洋构造域转变阶段，受蒙古—鄂霍茨克海造山后伸展和西太平洋板块俯冲双重作用影响 （张连昌等，2007；段思宁，2021）。（TFeO+MgO）-CaO 图解中显示（图8），各样品点落入（IAG+CAG+CCG） 区域内，显示出岛弧花岗岩类、大陆弧花岗岩类、大陆碰撞花岗岩类构造属性特征；进一步根据 A/NKA/CNK图解判断（图9），整体构造背景显示较一致，样品 GS07、GS17、GS18 落入大陆弧花岗岩区域，该特征与图7岩石成因特征相符。据此推测研究区岩石圈中侏罗世曾经发生过伸展裂解活动（陈培荣等，2002）。本文认为研究区受蒙古—鄂霍茨克洋演化过程的影响，中侏罗世处于拉张伸展的构造环境下，研究区发生较大规模的岩浆活动，本文卜奎沟岩体便是该期岩浆活动后的产物。因此，研究区中侏罗世二长斑岩的形成主要受蒙古—鄂霍茨克构造体系影响，蒙古—鄂霍茨克洋闭合后，研究区形成造山后的拉张伸展环境，二长斑岩为下地壳物质受热发生熔融，岩石圈减薄的产物。
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图8 卜奎沟岩体（TFeO +MgO）-CaO图解（底图据 Maniar and Piccoli，1989；前人数据据毛安琦，2020）
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IAG—岛弧；CAG—大陆弧；CCG—大陆碰撞；POG—造山后； RRG—与裂谷有关；CEUG—陆内造陆运动降起
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图9 卜奎沟岩体A/NK—A/CNK图解（底图据Maniar and Piccoli，1989；前人数据据毛安琦，2020）
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IAG—岛弧花岗岩类；CAG—大陆弧花岗岩类；CCG—大陆碰撞花岗岩类；POG—后造山花岗岩类；RRG—与裂谷有关的花岗岩类； CEUG—与大陆的造陆抬升有关的花岗岩类；OP—大洋斜长花岗岩类
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6 结论
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（1）卜奎沟二长斑岩 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄结果为（175±1） Ma，形成时代为中侏罗世。
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（2）卜奎沟二长斑岩硅酸盐具有低硅、富碱、富钾、富铝的特征，稀土元素轻稀土稍富集，重稀土相对亏损略平坦，属于稀土元素分布模式为右倾、左陡右平型，δEu负异常较明显，表明源自地壳岩石部分熔融的过铝质花岗岩。
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（3）卜奎沟二长斑岩属板块碰撞后隆起期—晚造山期之间转换期形成花岗岩类，受蒙古—鄂霍茨克构造体系影响，是造山后拉张伸展环境下，岩石圈减薄的产物。
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致谢 感谢各位审稿专家提出的宝贵意见。
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摘要
目前对于大兴安岭地区中生代岩浆活动的构造背景存在多种不同认识，且该区中侏罗世侵入岩研究较为薄弱，岩浆岩的研究能够为该区中生代大地构造演化提供新的证据。因此，本文对大兴安岭北段卜奎沟岩体进行了岩石学、地球化学及锆石 U-Pb 年代学测试。岩体低硅（SiO2=58. 19%~61. 08%）、富钾（K2O= 0. 76%~3. 20%）、富碱（Na2O+K2O=5. 76%~9. 51%）、过铝质（A/CNK=0. 92~1. 02）的特征，属钙碱性-高钾钙碱性系列。富集大离子亲石元素 Rb、Ba、K，亏损高场强元素 Nb、Ta、Ti和 P，Sr/Y 比值较高。轻稀土稍富集，重稀土相对亏损（LREE/HREE=4. 31~13. 13，（La/Yb）N=4. 59~16. 36，具 Eu 负异常（δEu=0. 75~0. 91）。卜奎沟岩体锆石U-Pb年龄为（175±1）Ma，时代属中侏罗世。该岩体为蒙古—鄂霍茨克洋闭合后，岩石圈减薄的产物，形成于造山后拉张伸展环境下。
Abstract
The tectonic background of Mesozoic magmatism in the Great Xing’an Rang is still controversial. Reserch of the Pukuigou pluton can provide new evidence fore tectonic evolution of the Great Xing’an region Rang. Research on Middle Jurassic intrusive rocks in the northern section of the Great Xing’an Rang is weak. Petrologi- cal， geochemical and zircon U-Pb chronology tests were performed on the Pukuigou rock mass in this paper. The results show that the zircon U-Pb age of the Pukuigou monzonitic porphyry is （175±1） Ma， indicating that the formation age should be Middle Jurassic. They are characterized by low silicon （SiO2=58. 19%-61. 08%）， high potassium （K2O=0. 76%-3. 20%）， and alkali-rich （Na2O+K2O=5. 76%-9. 51%）， with high potassium calcalkaline series and peraluminous （A/CNK=0. 92-1. 02）. Pukuigou rock mass are enriched in Rb、Ba、K， but depleted in Nb、Ta、Ti、P， and high Sr/Y ratio. It has light rare earth’s enrichment， heavy rare earth’s loss； LREE/ HREE of 4. 31-13. 13，（La/Yb）N of 4. 59-16. 36， and Eu negative anomalies （δEu=0. 75-0. 91）. The Pukuigou rock mass is a product of lithospheric thinning after the closure of the Mongolian-Okhotsk Ocean and the extensional environment after the orogenic period.
Keywords
zircon U-Pb age ； Mongolia-Ohotsk ； Middle Jurassic ； northern Great Xing’an Rang
