大兴安岭新林蛇绿岩的成因及地质意义

Located in the northern part of the Xinlin–Xiguitu suture zone, petrogenesis, geochronology and geodynamic setting of the Xinlin ophiolite provide a unique opportunity to determine the the evolution of the eastern Xing’an–Mongolian Orogenic Belt. The Xinlin ophiolite have zircon U–Pb ages varying from 339 to 320 Ma and the mafic rocks have geochemical characteristics similar to mid-ocean ridge basalt. On the basis of detailed mapping and petrographic studies, zircons from various rocks will be dated to constrain the age of the Xinlin ophiolite. Combined with chemical analysis of single mineral grains, whole rock geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic, as well as zircon Hf isotopic compositions will be analyzed to interpret the petrogenesis and geodynamic setting of the Xinlin ophiolite and to explore its implications for the tectonic evolution of the region by synthesising the new geochronological and geochemical data with previous findings.

新林-喜桂图旗缝合带北段新林蛇绿岩的类型、形成时代和形成环境对于探讨兴蒙造山带东段的构造演化具有重要意义。初步研究表明新林蛇绿岩形成于石炭纪（339-320Ma），基性岩石具有MORB的地球化学特征。本项目以区调和相关专题研究的已有资料为基础，在野外地质观察和室内岩石学研究的基础上，通过高精度锆石U-Pb同位素年代学研究，准确厘定新林蛇绿岩的形成时代；通过矿物化学成分、全岩主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素和锆石Hf同位素的研究，查明新林蛇绿岩的类型和成因；集成、整合国内外已有研究成果，探讨新林蛇绿岩的形成环境及大地构造意义。

新林蛇绿岩位于额尔古纳地块和兴安地块间的新林-喜桂图旗缝合带上，塔源基性-超基性岩体也被视为新林蛇绿岩的组成部分。新林蛇绿岩在上个世纪90年代就已经被厘定出来了，但之后的二十年多里却没有继续深入开展调查研究工作。高精度年代学及地球化学资料的缺乏，制约了对新林-喜桂图旗缝合带性质及区域构造演化的深入认识。本项目通过系统的年代学和岩石地球化学研究来厘定新林蛇绿岩的成因和形成时代，进而建立新林-喜桂图缝合带的构造演化历史。.详细的研究表明，新林蛇绿岩形成于新元古代（664-660Ma），并非早先以最小单颗粒锆石U-Pb年龄（可能为后期热事件改造以及制靶过程中混入）定为的石炭纪。东侧被后期就位的辉长岩（589Ma）和花岗岩（570-576Ma）侵入。塔源基性岩的测年结果均为石炭纪（310-315Ma），不是新林蛇绿岩的组成部分。.新林蛇绿岩中辉长岩、辉绿岩和玄武岩的SiO2含量为46.36-54.48%，K2O含量变化于0.07-0.27%。球粒陨石标准化稀土元素配分曲线介于富集型洋中脊玄武岩（E-MORB）与正常型洋中脊玄武岩（N-MORB）之间，更接近于E-MORB。岩石相对富集大离子亲石元素（Sr、K、Rb、Ba），高场强元素（Nb、Ta、Zr、Ti）没有明显的异常，显示与E-MORB相类似的地球化学特征。锆石εHf(t)为10.6-15.5，全岩ISr和εNd(t)分别为0.7053-0.7060和3.77-6.88。在玄武岩构造环境判别图中主要落入E-MORB区，表明岩石源于E-MORB型源区，是在新林-喜桂图洋盆扩张阶段形成的。.塔源岩体辉长岩-二长闪长岩和石英二长岩的主体属于碱性系列，富集轻稀土和大离子亲石元素，亏损高场强元素和重稀土，岩浆起源于俯冲流体交代过的岩石圈地幔。与中基性侵入岩紧密伴生的二长花岗岩属分异I型花岗岩，岩浆源区为中元古代增生的地壳物质。.通过对新林蛇绿岩的系统研究及区域近年来的最新成果，建立了新林-喜桂图洋的构造演化历史，可大致划分为五个阶段：裂谷阶段、MOR型洋盆阶段、SSZ型洋盆阶段、洋陆俯冲阶段和洋盆闭合阶段。古生代期间新林-喜桂图缝合带主要受黑河洋演化的影响，中奥陶世和晚石炭世处于黑河洋板块俯冲的弧后伸展背景。