1.基性—超基性岩体的存在
海苏坝辉石岩体,位于五十家子东偏约16km,为小岩株或不规则状,出露数个,面积大者0.5km2,侵入于上二叠统林西组 。测定6个全岩样品(辉石岩和辉长岩),样品显示出良好的线性关系(MSWD=0.3),等时线年龄为(202±1)Ma 。岩体是早侏罗世的产物 。
八棱山辉长岩体,位于林西县城西北约13km2,出露面积3.2km2,侵位于上二叠统林西组,岩体局部被燕山期花岗岩侵入 。6件全岩样品分析结果见表6-6 。样品数据显示了良好的线性关系(MSWD=5.93),等时线年龄(228±6)Ma,当属晚三叠世岩浆活动的产物 。
兰家营闪长岩体,位于林西县西北约8km2,出露面积约10km2,侵位于上二叠统林西组,岩体局部被燕山期花岗岩侵入 。岩体中含有含橄苏长岩捕虏体,5件样品测定结果线性关系较好(MSWD=5.93),Rb-Sr等时线年龄为(221±3)Ma,表明也是晚三叠世的岩浆活动产物 。
2.早中生代的底侵作用
喀喇沁—宁城及林东地区还保存了一套早中生代底侵作用形成的超镁铁岩堆晶岩和麻粒岩捕虏体(详见第四章) 。堆晶岩同位素年龄221~237Ma,例如田家营子含金云母二辉岩是被闪长岩捕获的超镁铁岩捕虏体,面积最大者可达0.6km2,小者0.01km2 。5件样品测定结果线性关系良好(MSWD=0.606),等时线年龄为(229±23)Ma 。紫苏辉石麻粒岩或二辉麻粒岩捕虏体的同位素年龄为251~229Ma 。堆晶岩和麻粒岩的寄主岩石——闪长岩的年龄为223~218Ma,骆驼场岩体外围的闪长岩年龄为205~202Ma(表6-6) 。闪长岩及其中的超镁铁质或镁铁质岩捕虏体都是晚三叠世形成的,有力地说明早中生代的大兴安岭确实存在以幔源岩浆活动为特色的岩浆底侵作用 。
3.早中生代花岗岩
研究区不仅基性—超基性岩有晚三叠世的年代记录,花岗岩和闪长岩也有这个时期的同位素年代记录 。例如,五十家子西北的新林镇-西耳子环形花岗岩侵入体,过去被划为晚二叠世—晚侏罗世时期形成的花岗岩基 。经Rb-Sr同位素测定(表6-4),其外环岩体——黑山头黑云母花岗岩年龄为214Ma,中环钾长花岗岩年龄为136Ma,内环斑状花岗岩年龄为128Ma 。可见这是一个由晚三叠世开始并在晚侏罗世至早白垩世形成的复式岩体 。白音诺大型铅锌矿外围同样是一个长期发育的环状杂岩体,过去对晚三叠世的岩体年龄是怀疑的,不被正式引用 。通过作者再次研究,在白音诺矿区北九一山取得石英二长闪长岩样品,采用锆石 U-Pb 法测年,其年龄为(217.5±9.5)Ma 。据吴家弘面告,该区还存在三叠纪的花岗闪长岩 。由此可见,白音诺矿区的岩浆岩是多期活动的产物 。
4.早中生代岩墙群
大兴安岭保存了晚三叠世—早侏罗世的岩墙群(详见第八章),已经发现的有赤峰西南红花沟的柴胡栏子金矿和莲花山发育的一套年龄为237Ma的闪长玢岩-煌斑岩岩墙,林西西北富林沟发育了年龄为200Ma的辉绿岩岩墙群 。
5.邻区早中生代火山-沉积作用
迄今为止,大兴安岭还未见有早中生代火山岩的报道,但在相邻不远的辽西凌源晚三叠世水泉沟组发现有年龄为230Ma的辉石安山岩,并伴有一套深水浊积岩沉积 。辉石安山岩的锆石SHRIMP年龄为230.4Ma(胡健民等,2005),作者认为晚三叠世至中侏罗世辽西地区处于快速隆升后的松弛、拉伸环境(胡健民等,2005) 。在此基础上,笔者进一步对凌源水泉沟组辉石安山岩的岩石-地球化学特征进行了研究,ISr为0.7050,表明辉石安山岩源区不富含放射成因Sr,可能与增生下地壳的部分熔融有关 。
6.华北克拉通早中生代碱性—超基性岩
在华北克拉通北缘相继发现了一套晚三叠世—早侏罗世的深成岩,包括碱性—超基性岩和碱性花岗岩(表6-9),共同组成一北东东走向的构造岩浆岩带,标志了一个新构造旋回的开始(邵济安等,2004) 。
7.华北晚三叠世强烈的隆升和剥蚀
近年来,华北盆地利用“古地温梯度法”(胡圣标等,1999)推算的古地热流值和剥蚀量(付明希,2003)表明,中生代地壳的抬升是十分惊人的 。引人注目的是,早中生代地壳的剥蚀量大于晚中生代,T2-3剥蚀量达3122m,J3-K1剥蚀量为2066m,剥蚀厚度大体和该区域的沉积厚度一致 。如前所述,早中生代抬升-剥蚀是由基底差异隆升引起的,而如此巨大的抬升-剥蚀必然有地壳深部足够能源的支持,佐证华北早中生代存在底侵作用(邵济安等,2004) 。
综上所述,大兴安岭早中生代确实存在一期热事件,相比晚中生代而言,早中生代的深源岩浆活动形式复杂,有底侵作用形成的堆晶岩、麻粒岩和它们的寄主岩石,有侵入的基性、超基性岩,有以岩墙群形式出现的基性岩,还有中酸性的白云母花岗岩 。邻近的华北地区还有同期的火山沉积以及一系列碱性—超基性岩的侵位,从它们的岩浆活动组合和地球化学特征来看,它们不是印支造山运动的产物,把它们看作从深部发动的一次新的构造热事件更为确切 。与此相应,地表发生强烈的隆升和剥蚀 。
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