内蒙古贺根山蛇绿岩地球化学特征及其成因

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1、内蒙古贺根山蛇绿岩地球化学特征及其成因摘要：本文通过对内蒙古贺根山蛇绿岩主要元素、稀土元素和微量元素进行分析，表明蛇绿岩的原岩为斜方辉橄榄岩；基性岩轻稀土元素相对富集，重稀土元素略具亏损；各类岩石大离子亲石元素K、放射性生热元素Th、非活动性元素P、Nb及过渡元素Ti强烈富集，而大离子亲石元素Rb及稀土元素Nd、Sm、Y等强烈亏损的地球化学特征，得出贺根山蛇绿岩形成于大洋中脊环境的结论。关键词：蛇绿岩地球化学成因贺根山内蒙古1.引言贺根山蛇绿岩位于内蒙古锡林浩特市朝克乌拉苏木，区域构造上位于最北部的二连浩特――贺根山蛇绿岩带中段（Miaoetal，

2、2008；张旗和周国庆，2001）（见图1）。曹从周等（1986）在贺根山的硅质岩中发现了腔肠动物门栉水母类的一种支柱构造（Melanosteussp），认为该蛇绿岩是中晚泥盆世蛇绿岩，形成于大洋中脊环境；包志伟等（1994）在贺根山超基性岩获得Sm-Nd等时线年龄403±27Ma，认为该蛇绿岩是中晚泥盆世蛇绿岩，形成于大洋中脊环境；Nozakaand7Liu（2002）通过对其研究也认为该蛇绿岩形成于大洋中脊环境。但也有不少学者认为贺根山蛇绿岩形成于消减带（Robinsonetal.，1999；Li，2006；Miaoetal，2008）。本文通

3、过对贺根山蛇绿岩主要元素、稀土元素和微量元素地球化学特征进行研究，探讨其成因。2.地质特征贺根山蛇绿岩位于锡林浩特市北约180km。该蛇绿岩呈NE―SW向断续分布，除东侧与塔尔巴格特组断层接触外，其余均被早白垩世大磨拐河组不整合覆盖（见图2）。蛇绿岩主要为超镁铁质岩，岩石类型主要为全蛇纹石化辉石橄榄岩、纯橄榄岩，辉石橄榄岩；其次为辉长质岩石，出露于岩块的东侧，岩性为辉长岩及少量辉绿岩；镁铁质火山杂岩有有片理化玄武岩、蚀变安山岩等。在纯橄榄岩中产出有透镜状、豆荚状、似脉状铬铁矿。岩石流动构造分别以岩石中的辉石、铬尖晶石组成的平行条带和析离体表现出来。

4、流线构造普遍发育在贺根山一带，北部均向北东倾，倾角5～50°；南部均向南西倾，倾角16～30°，流线与岩体的长轴方向一致；流面构造也较发育，基本与纯橄岩析离体产状一致，并与岩体长轴吻合，走向30～50°，倾向南东，倾角50～60°。深海沉积物零星分布在蛇绿岩的南西端，面积约2km2，岩性为紫红色含铁碧玉岩、放射虫硅质岩、灰白色细粒大理岩。3.地球化学特征3.1主要元素7贺根山蛇绿岩带各岩类都经历了不同程度的蚀变作用，对主要氧化物含量影响大。主要元素化学成分及主要参数见表1。超镁铁质岩类：纯橄岩计有24个样品，SiO2平均含量为33.88%，分异指数

5、为0.48，固结指数为82.11，氧化率0.82，含铝指数为1.17。二辉橄榄岩计有2个样品，SiO2平均含量为45.09%，略高，里特曼指数为0.03，分异指数为1.89，固结指数为82.87，氧化率0.8，含铝指数为1.71。在QAPF图解中，纯橄岩投点落在（16区）纯橄榄岩区，二辉橄榄岩投点落在（10区）斜方辉橄榄岩区。辉橄岩类薄片鉴定主要有二辉辉橄岩、斜辉辉橄岩、单辉辉橄岩三种岩石类型。二辉辉橄岩SiO2平均含量为39.6%，分异指数为0.23，固结指数为82.59，氧化率0.82，含铝指数为0.73。斜辉辉橄岩SiO2平均含量为36.94

6、%，里特曼指数为0，分异指数为0.48，固结指数为83.98，氧化率0.82，含铝指数为0.78。单辉辉橄岩SiO2平均含量为40.05%，里特曼指数为0，分异指数为0.29，固结指数为82.1，氧化率0.88，含铝指数为0.88。在QAPF图解中，投点均落在（10区）斜方辉橄榄岩区。7蛇纹岩仅有一个样品，为橄榄岩的蚀变类型。SiO2含量为46.99%，里特曼指数为0.01，分异指数为0.01，固结指数为88.2，氧化率0.8，含铝指数为2.07。在QAPF图解中，投点均落在（10区）斜方辉橄榄岩区。辉长岩类，SiO2平均含量为46.2%，里特曼指

7、数在0.37～0.87，分异指数为6.73～19.69，固结指数为56.95～80.91，氧化率0.75，含铝指数为0.72。在QAPF图解中，投点落在（10区）二辉辉长岩区，与薄片鉴定大体一致。上述特征表明岩石分异极差，氧化率较高。里特曼指数为0～0.37，属钙碱性岩系。玄武岩SiO2平均含量为49.42%，Al2O3为15.74%，ANKC为0.57，里特曼指数为1.83，为次铝的钙碱性岩。DI为28.19，SI为40.09，表明岩浆分异程度极弱。英云闪长岩SiO2含量为77.48%，Al2O3含量为13.35%，ANKC为1.35，里特曼指数

8、为1.15，为过铝的钙碱性岩。DI为90.62，SI为5.57，表明岩浆分异程度较强。FeO+Fe2O3=2.344%，含