邵濟安 唐克東 何國琦
1.北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室,地球與空間科學學院,北京 1008712.沈陽地質礦產研究所,沈陽 1100341.
近10年來一些涉及內蒙古中部構造研究的文獻提到早二疊世存在同時向南(華北克拉通)和向北(西伯利亞板塊或南蒙古)俯沖的古亞洲洋,并在南北兩側大陸形成了活動性大陸邊緣(Li,2006; Xiaoetal.,2003),板塊碰撞可延續(xù)到中三疊世(李錦軼等,2007)。
20世紀80年代初作者參加了中國北方板塊構造的研究,對中亞造山帶和它的前身古亞洲洋的演化提出過一個初步認識:1)華北板塊北緣與西伯利亞板塊(更正確地說是與中亞陸塊南緣)之間在志留紀之前分屬不同的生物地理區(qū);2)通過兩大板塊的相向增生,在早古生代末期各自形成了穩(wěn)定的加里東大陸邊緣;3)兩大板塊于中古生代晚泥盆世-早石炭世拼合造山,并形成基本連續(xù)的年輕陸殼;4)北方造山帶的年輕陸殼在晚石炭世-早二疊世階段廣泛地分布了陸表海和剝蝕區(qū),同時,在本區(qū)及北部鄰區(qū)發(fā)育了數條被裂陷槽控制的裂谷型火山巖和堿性花崗巖帶(Tang,1990; 唐克東等,1992; 何國琦和邵濟安,1983; Shao,1989,邵濟安,1991),北方造山帶年輕的陸殼在晚石炭世至早、中三疊世進入穩(wěn)定化發(fā)展的克拉通化階段(何國琦等,2004)。
上述兩種觀點分歧的焦點是:1)內蒙古中部在早二疊世存在的是大洋板塊還是基本連續(xù)陸殼之上的陸表海? 2)早二疊世的火山巖是島弧火山巖還是裂谷型火山巖?辨明早二疊世內蒙古中段構造古地理環(huán)境對內蒙古金屬成礦,石油資源乃至中亞整體構造格局和演化歷史的認識都十分重要。因此筆者從內蒙古早二疊世構造古地理環(huán)境的基礎地質入手,探討這一問題。
圖1 內蒙古中部早二疊世構造古地理圖1-北側為南蒙微大陸;南側為華北克拉通;2-造山帶中鑲嵌的古老地塊;3-左:北部晚石炭世陸相火山巖;右:南部晚石炭-早二疊世陸相山間盆地碎屑巖,局部含煤;4-晚石炭-早二疊世海相地層(CPg-格根敖包組);5-晚石炭-早二疊世陸相地層(CPb-寶力高廟組);6-左:火山巖占地層總厚大于40%;右:火山巖厚度占地層總厚大于70%;7-左:細碎屑巖占地層總厚大于40%;右:粗碎屑巖占地層總厚大于40%;8-硬砂巖、長石砂巖、長石石英砂巖厚占碎屑巖總厚30%以上;9-動物化石與植物化石(包括植物化石碎片)共生;10-左:前晚古生代蛇綠巖;右:早二疊世煤產地;11-自左而右:二疊紀的堿性花崗巖;侵入巖采集點及年齡;大石寨組火山巖采集點及年齡;上二疊統砂巖中碎屑鋯石年齡;12-具晚石炭或早二疊世地層與下伏地層不整合接觸關系;13-斷層及推測斷層;14-左:大石寨組三條火山巖帶;右:華北克拉通北界;15-下二疊統地層等厚線Fig.1 The Early Permian tectono-palaeogeographic map in the centre of Inner Mongolia
本文選擇晚古生代地層出露較為完整的內蒙古中段地區(qū),即興蒙造山帶范圍:西起白云鄂博,東到烏蘭浩特,北起中蒙邊界,南至華北克拉通北界,從早二疊世沉積巖相建造、生物古地理環(huán)境以及巖漿活動特征等方面,討論內蒙古晚古生代大地構造單元屬性及其背景。討論是在內蒙古地層清理(李文國,1996)基礎上,重新對該區(qū)53幅1:20萬地質調查報告中早二疊世地層進行整理歸納。本文與內蒙古地層清理所采用的傳統的二疊系二分方案一致,即本文重點討論的地層相當于二疊系三分的下、中統。
內蒙古早二疊世地層分布廣泛,西拉木倫河向北至蘇尼特左旗-西烏珠穆沁旗-索倫早二疊世地層主要為一套濱-淺海相的火山-沉積巖,包括下部壽山溝組的濱海相砂、板巖組合、中部大石寨組的淺海-濱海相夾正常碎屑巖的細碧巖、角斑巖及其凝灰?guī)r組合以及上部哲斯組的碎屑巖、灰色生物碎屑巖組合。在西拉木倫河以南,由于接近華北克拉通北緣,沉積相和厚度有所變化,分別命名為三面井組、額里圖組和于家北溝組(表1)。在內蒙古北部接近國境線地區(qū),存在一套晚石炭-早二疊世初的地層,分別為陸相的寶力高廟組(CPb)和分布在東烏珠穆沁旗至呼瑪一帶的海相的格根敖包組(CPg)。
為了對早二疊世地層的組成和分布有一較為完整的認識,筆者編制了內蒙古中段早二疊世構造古地理圖(圖1)。為了準確地表達本區(qū)早二疊世的沉積環(huán)境和構造活動性,反映該區(qū)早二疊世的前歷史,圖1突出地表達了以下幾點:1)在碎屑巖中不僅區(qū)分了粗碎屑巖和細碎屑巖(包括灰?guī)r及硅質巖在內),而且特別統計了硬砂質巖石(包括長石砂巖或長石石英砂巖)在整個碎屑巖中的比例。2)強調了火山巖(包括含凝灰質碎屑巖)在地層總厚度中所占的比例。3)將動植物化石混生,或者混雜了植物碎片的一些地點在圖面上給予標注。4)圖中展示了部分早二疊世大石寨組火山巖以及早、晚古生代深成巖的年齡及采樣點。5)為了解該區(qū)的前歷史,圖1中還標示出造山帶中的古老地塊(古地體);標出下二疊統與下伏地層或地質體具不整合接觸關系的地點;給出某些碎屑巖中鋯石年齡峰值和采樣點。通過本次研究,對板塊閉合后年輕陸殼的特征有了進一步認識:晚古生代活躍的火山-沉積作用是本區(qū)及天山-興蒙造山帶的共同特點。早二疊世的海侵是在石炭紀海侵基礎上擴大的,多處可見下二疊統不整合地產于早、中古生代巖層、蛇綠巖和花崗巖的剝蝕面上。早二疊世初期伴隨有強烈的基性-中酸性火山熔巖噴發(fā),是一個不穩(wěn)定的濱淺海環(huán)境,如本區(qū)東部的哈德營子所見,下部的大石寨組有三個火山-沉積旋回,層與層相互遞變,并含有相鄰層位巖石的扁豆體,表明地殼運動的頻繁;后期海水變淺,哲斯組上部為灰色塊狀炭質粉砂巖、板巖、夾灰?guī)r透鏡體,反映陸殼成熟度不斷提高,構造活動性減小,陸表海逐漸萎縮。
陸表海的存在是本區(qū)及天山-興蒙造山帶晚古生代沉積古地理環(huán)境的基本特征,也是本文討論的重點,下文將重點討論。
下文將從沉積環(huán)境、生物古地理環(huán)境和陸表?;兹矫鎭黻U明本區(qū)早二疊世陸表海的特征。
表1西拉木倫河南、北早二疊世地層對比
Table 1Comparison of the Early Permian strata from the south and the north of Xar Moron River
注:資料來源于《內蒙古自治區(qū)巖石地層》(李文國,1996)
從早二疊世地層組成(表1、圖1),不難看出濱淺海相沉積環(huán)境的兩個特征:
(1)早二疊世三個組的地層均以濱-淺海相的碎屑巖和灰?guī)r為主(表1),除了哲斯組下部出現的燧石條帶灰?guī)r和不純的硅質巖外,本區(qū)不存在深海大洋特征的硅泥質建造(表1),也沒有證據確鑿的早二疊世蛇綠巖。近年來石油地質的詳細調查表明,二連盆地晚古生代海相-海陸交互相碎屑巖和碳酸鹽巖沉積建造廣泛發(fā)育,主體未遭受區(qū)域變質,暗色泥巖和碳酸鹽巖類烴源巖發(fā)育良好,具有較大的油氣資源潛力(韓春元等,2011;胡大千等,2012)。索倫地區(qū)哲斯組的海相暗色泥巖有機質豐度高、厚度大,在前三角洲、淺海、半深海形成烴源巖(宋土順等,2011)。
(2)早二疊世地層中碎屑巖所占比例高(圖1),其中硬砂質巖石分布普遍是本區(qū)一重要特點。硬砂質巖石占碎屑巖比例大于30%的地區(qū)分布廣泛,大多集中在早二疊世海域南北兩側的濱淺海相中。其中錫林浩特西側巴彥寶力格的硬砂巖所占比例高達86%,碎屑巖中除了動物化石外,往往夾有大量植物碎片,它們屬于河流入海的三角洲相沉積,或者進一步鑒定為一套典型的近岸沖積扇-辮狀河流沉積,由于流速的降低,這里成為陸源沉積物堆積的重要場所。此外鑲黃旗和白乃廟等地硬砂巖類約占58%,礫巖中具有陸源的花崗巖和火山巖的礫石,例如蘇尼特左旗干覺嶺塔拉的哲斯組厚1025m,主要為一套紫紅色的砂礫巖與粉砂巖、頁巖互層,粗碎屑巖占地層總厚59%。筆者曾在厚層狀(35~74m)復成分礫巖中測得礫石含量約80%,其中火山巖(安山巖、凝灰?guī)r)礫石占50%,花崗巖礫石占10%,礫石分選差,粒徑大于5cm者占30%,2~5cm占50%,次圓-次棱角,砂泥質膠結,膠結疏松,參考Sahu(1964)提出的判別沉積環(huán)境的粒度參數,哲斯組中段砂巖大部分為海灘沙,個別為淺海沙(邵濟安,1991)。陸源碎屑的大量存在是近源、快速的堆積或沉積的重要的證據,反映蝕源區(qū)新生陸殼的組成和構造活動性特征,可確定為海相磨拉石組合,而不同于大洋板塊的沉積組合。
本區(qū)早二疊世地層普遍含有動植物化石,其中以腕足類、珊瑚、、苔蘚類為主,這一生物組合形成于濱-淺海環(huán)境,特別是哲斯組常見的底棲生物珊瑚及腕足類區(qū)域性較強,其中珊瑚大多生活在低潮線以下溫暖和清澈的水域——幾米至50米的濱-淺海區(qū)。圖1標注了動植物化石共生的地點,保留植物碎片的現象也多見,反映了近陸或者海陸交互相的沉積環(huán)境。
從地層記錄的沉積厚度來看,早二疊世年輕陸殼存在的幾個補償性的裂陷槽,構成隆、坳相間的島海環(huán)境,局部地區(qū)形成了殘余海灣,這是晚古生代中國北方天山-興蒙海槽的共同特征,使得該區(qū)生物具有強烈的地方特色,以北方型古生物地理區(qū)的特征區(qū)別于我國南方。早二疊世晚期本區(qū)生物已經混生,主要以北極區(qū)生物為主,以Spiriferella為代表的腕足動物群到處可見,但也混有暖水型的分子,如Richtofenia,Enteletes等。珊瑚中的暖水型分子更是在全區(qū)分布廣泛,如Waagenophyllum,Wentzella等,二疊紀生物地理環(huán)境的分析表明此時本區(qū)早已經不存在大洋(唐克東等,1992)。但是不排除由于當時海底隆、坳相間的地形障蔽,致使一些地區(qū)的生物具有地方性色彩(Shao and Zhan,1998)。最近周志廣等(2010)在研究區(qū)以北的東烏珠穆沁旗下-中二疊統地層中發(fā)現了華夏植物群的化石,并鑒定出7屬11種,并認為華北板塊與其以北的地塊至少在早二疊世之前已經連為一體,該區(qū)已經不存在深海洋盆。
前人在杏樹洼、哲斯敖包、毛登等地先后發(fā)現了石炭-二疊紀的放射蟲化石(王惠等,1995;王玉凈和樊志勇,1997;尚慶華,2004)。因此,放射蟲一度被作為華北板塊北緣古生代存在深海大洋環(huán)境的重要證據被廣泛引用,并以此推斷古亞洲洋在晚二疊世之后才結束發(fā)育歷史。放射蟲的生存環(huán)境是值得關注的重要問題。以西烏珠穆沁旗的毛登地區(qū)為例,毛登下二疊統剖面中除了含有Paracalamitessp.,Noeggerathiopsissp.等植物化石外,變泥巖的泥質結核中還含有菊石化石(內蒙古地質礦產局,1991)。尚慶華(2004)在該地泥質結核中發(fā)現了放射蟲和菊石Daubichitessp.共生的現象。最近方俊欽等(2014)在同一地點又再次發(fā)現了螺和雙殼類化石。上述共生的動、植物化石組合顯示毛登早二疊世屬海陸交互相或者近陸的濱海相環(huán)境,同時也表明放射蟲并非只是生活在深水環(huán)境中。研究資料證實屬浮游生物的放射蟲分布廣泛,遍及30~2000m以下的所有海域,放射蟲的存在不能作為任何一定海水深度的標志(馮慶來,1992),判斷其生存環(huán)境關鍵應看共生的生物組合。
這10篇論文總被引716次,占被引總數的29.82%,具有重要的學術價值,為后續(xù)的研究提供參考意義。被引頻次前三名的論文發(fā)表時間較早,包括對網絡信息行為內涵、特征、類型、影響因素等理論問題的定性分析,具有重要的理論意義。
陸屑源區(qū)的追溯涉及到陸表?;椎挠懻?,涉及到研究區(qū)晚古生代的前歷史。如前所述,錫林浩特西側的巴彥寶力格、蘇尼特左旗、白乃廟和鑲黃旗等地都是硬砂質巖石或復成分礫巖厚度較大的地區(qū),它們都位于古老地塊或地體附近,古亞洲洋是多島的陸間洋盆(邵濟安和張履橋,1990)(圖1),古老地塊和其中侵位的花崗巖為硬砂質巖石或復成分礫巖不但提供了物源,還表明早二疊世陸表海沉積的同時,有出露地表的陸殼在遭受剝蝕,致使有些地區(qū)可見下二疊統底部直接不整合于元古宙陸塊之上(李述靖和高德臻,1995)。
近10多年來這些前寒武紀地塊不斷獲得了一批可靠的年齡數據:如在錫林浩特東南的巴音高勒錫林浩特雜巖中獲得的Sm-Nd同位素年齡1025Ma(徐備等,1996);在錫林浩特以東的桃林塔拉富鋁的黑云斜長片麻巖中獲得1800Ma鋯石U-Pb的SHRMP年齡(葛孟春等,2011);也有人在該區(qū)花崗片麻巖中獲得碎屑鋯石核部的U-Pb年齡1516Ma(孫立新等,2013)。白乃廟作為早古生代島弧陸殼基底的陽起斜長斑巖,其U-Pb年齡為1130Ma(聶風軍等,1995)。此外,研究區(qū)還保留的加里東期熱事件的證據,例如上述核部為1516Ma的碎屑鋯石,其鋯石邊部年齡451Ma(孫立新等,2013);林西官地上二疊統林西組砂巖的碎屑鋯石具有441Ma峰值年齡(韓杰等,2011)。這些資料都進一步證實早二疊世的濱淺海是在前晚古生代陸殼之上形成的陸表海。
總之,從本區(qū)早二疊世沉積巖相、生物組合、陸表海基底的前歷史等多方面的事實來看,中亞陸塊和華北克拉通之間晚古生代存在的是陸表海,而不存在晚古生代大開大合的洋殼。Pruner(1987)最早用古地磁的方法證明二疊紀前華北已經與蒙古大陸聯接為一體,華北-蒙古大陸與西伯利亞之間此時仍存在大洋。他的這一成果廣泛被引用,最近的古地磁研究也證明了這點(Zhaoetal.,2013)。
早二疊世大石寨組火山巖被一些研究者看做活動大陸邊緣弧或島弧存在的重要重要證據,也是華北北緣安第斯大陸邊緣確立的基礎(Li,2006)。本文將從構造古地理再建和大石寨組火山巖的巖石-地球化學特征兩方面進行論述。
眾所周知,在板塊俯沖匯聚條件下形成的島弧-海溝系,伴隨俯沖作用、加積楔的形成和火山作用,島弧山脈不斷抬升,海溝不斷加深,如日本中部多海拔3000m以上的山脈。然而,從圖1可見,本區(qū)火山巖集中分布在三個近于平行的火山巖帶上:北帶:達爾罕茂明安旗-西烏珠穆沁旗-罕烏拉-霍林河;中帶:哈爾呼舒-黃崗梁、同興-浩爾圖-大石寨;南帶:西拉木倫河-阿魯科爾沁旗-突泉,東端與中帶合并,這一結果與前人對大石寨組分布的三個火山巖帶的描述(李文國等,1996)完全一致?;鹕綆r占地層厚度大于70%(標有五星)的地點集中在東端索倫的大石寨地區(qū)。圖1還將下二疊統地層大于5000m的地層等厚線標示出來,可以看出,圈閉的等厚線與火山巖帶分布一致,其中,北帶錫林浩特與西烏珠穆沁旗之間的毛登地區(qū),地層厚度大于8000m。中帶林西-白塔子厚度大于5000m,南帶克什克騰旗一帶2900m。在上述三個火山巖帶之間沒有早二疊世地層記錄,或者被后期剝蝕了。
圖2 大石寨組火山巖的巖石學和地球化學特征(a)-研究區(qū)中段和西段火山巖分異指數D的頻率分布;(b)-火山巖TAS圖(數據引自Zhang et al.,2008; Zhu et al.,2001a; 呂志成等,2001; 邵濟安,1991);(c)-玄武巖AMF圖,T-拉斑玄武巖,C-鈣堿性玄武巖(邵濟安,1991);(d)-火山巖Sr-Nd同位素投影(引自Zhu et al.,2001a,Zhang et al.,2008);圖中右下角實體黑五星是代表古老陸殼端元的元古代角閃石英片巖,左上角空心五星近似地幔玄武巖端元Fig.2 The phetrological and geochemical features of the Dashizhai Formation volcanic rocks
下二疊統為一套濱-淺海相沉積,然而沉積盆地的底界面能在早二疊世大約40Myr期間有約3000~8000m的沉降幅度,充分說明控制它們的是同沉積的裂陷槽沉陷,這是在顯生宙褶皺基底上再次拉張而形成的構造-巖漿活動帶(何國琦等,2004)。研究區(qū)大約在250km范圍內,由北向南的三個裂陷槽沉積速率分別為:200m/Myr,125m/Myr和75m/Myr,其沉降速率依次降低,繼續(xù)向南到達赤峰北,那里的下二疊統額里圖組地層含植物和淡水動物化石。而從西烏珠穆沁旗向北,則很快到了晚石炭世以來的陸相火山巖區(qū),這三個北深南淺的斷陷槽反映了早二疊世年輕的陸殼在統一的伸展體制下,受到同一斷裂系統的控制,深層地球物理剖面也揭示了這一點(崔永謙等,2011)。如若將這些火山巖看作島弧或活動陸緣火山巖,那么它們都處于沉降幅度最大的裂陷帶上,與俯沖機制下擠壓隆升的島弧或活動陸緣不相匹配。
火山弧是爆裂活動的場所,島弧火山巖以中等到強烈爆發(fā)為特征,碎屑巖大多在90%以上,區(qū)別于以噴溢為主的裂谷型火山巖。島弧型火山巖以鈣堿性安山巖為主。然而,本區(qū)是以雙峰式火山熔巖為主,多處可見水下噴發(fā)的枕狀熔巖,與典型的島弧型火山巖特征及組合不同。
下文主要討論的是西拉木倫河以北大石寨組火山巖,研究區(qū)中段林西-林東地區(qū)的大石寨組以海底噴發(fā)的細碧角斑巖為主,基性熔巖占50%;而東段烏蘭浩特的基性熔巖占20%,雙峰式火山巖以酸性熔巖為主(圖2a),可見同一構造帶不同部位,由于陸殼拉張程度不同,拉張的階段不同,或者基底組成的差異,火山巖的特征可以有所區(qū)別(邵濟安,1991)。其中不排除部分中性組分的存在,但基性和酸性端元仍為主(圖2b)。本區(qū)大部分玄武巖為亞堿性的拉斑質的玄武巖(圖2c),它們與以安山巖為主的鈣堿系列火山巖不同。實際的地質背景是比較復雜的,有人指出林西地區(qū)細碧巖形成于裂陷槽強烈拉張的中心位置,而大石寨地區(qū)的玄武巖或玄武安山巖則形成在拉張中心以外的環(huán)境,總的看,早二疊世裂陷槽是在一個快速而短暫的強烈拉張過程中形成的(呂志成等,2002)。
據前人研究(Zhuetal.,2001a; Zhangetal.,2008),大石寨組火山巖ISr(0.7024~0.7069)和εNd(t)(-3.6~+7.9)變化較大(表2)。Sr-Nd同位素相關圖(圖2d)表明本區(qū)火山巖至少應受到兩個端元成分控制,即玄武巖巖漿來自虧損地幔,在幔源巖漿沿著大陸裂陷槽上升的過程中受到另一富集端元的混合。從實際地質環(huán)境分析,最可能的富集端元應是陸殼古老基底的混染,圖2d中的二元混合曲線可以擬合大部分實際樣品的數據點。如前所述,本區(qū)早二疊晚古生代陸殼基底除了年輕陸殼外,確實還存在前寒武紀富鋁變質巖組成的古老地塊(圖2d中右下角實體五角星為采自錫林浩特雜巖元古代角閃石英片巖的數據點,其ISr同位素值0.714,εNd(t)值為-11.2)(Zhuetal.,2001a),在它們的混染下,可以形成特定的Sr-Nd同位素二端元混合特征。也可以理解部分大石寨火山巖高鋁、低鎂的組分特征。
表2本區(qū)巖漿活動的同位素年齡測定
Table 2Isotopic dating of the magmatic activity in the area
巖性成因類型地點年齡(Ma)ISrεNd(t)測試方法出處火 山 巖大石寨組玄武安山巖流紋巖雙峰式火山巖錫林浩特281西烏珠穆沁旗2790.7024~0.70691.85~7.90LA?ICP?MSU?Pb1安山巖甘珠爾廟276.70.7045角閃石Ar?Ar2玄武巖林西官地2700.70270.7052-3.57~2.72全巖Ar?Ar3深 成 巖蘇尼特左旗中細粒花崗巖堿性A型花崗巖白音烏拉286±30.70535.4霓石鈉閃花崗巖堿性A型花崗巖祖橫得楞284±20.70563~4.3中?;◢弾r堿性A型花崗巖扎那烏拉277±30.70884.8Rb?Sr等時線4二長花崗巖烏蘭得勒292~299鋯石U?Pb5四子王旗角閃正長巖堿性A型花崗巖正長花崗巖鈣堿性系列烏爾塔高勒廟271±18261±2LA?ICP?MSU?Pb6鑲黃旗黑云鉀長花崗巖A型花崗巖鑲黃旗262.7±2εHf(t)=-2.7~2.4LA?ICP?MSU?Pb7察右中角閃輝長巖上地幔華北活動大陸邊緣297.2LA?ICP?MSU?Pb8
注:1-Zhangetal.,2008;2-邵濟安等,2007;3-Zhuetal.,2001a,b;4-洪大衛(wèi)等,2000;5-沈存利等,2010;6-柳長峰等,2011;7-郝百武,2012;8-王挽瓊等,2013*王挽瓊等.2013.第六屆構造地質與地球動力學學術研討會(長春)摘要論文集
深成巖也是構造環(huán)境的重要判據之一。按照晚古生代板塊俯沖,島弧和活動陸緣的觀點,早二疊世的島弧和陸緣應形成一套擠壓體制下的深成巖,但是前人指出研究區(qū)存在一套伸展體制下形成的堿性花崗巖或者幔源巖石(表2)。深成巖時代(299~263Ma)基本同大石寨組火山巖(281~270Ma),深成巖與雙峰式火山巖及大型巖墻群帶在空間上密切共生,呈帶狀展布在大型地塹帶中(李之彤和趙春荊,1987;洪大衛(wèi)等,1994)。深成巖具有幔源巖石的同位素特征:εNd(t)=3.0~5.4,ISr=0.7053~0.7088,εHf(t)=-2.7~2.4。洪大衛(wèi)等通過堿性花崗巖構造環(huán)境的鑒別,認為它們區(qū)別于AA型大陸裂谷條件下幔源物質分異的堿性花崗巖,命名為PA型花崗巖,認為它們形成于碰撞期之后大陸裂開之前(洪大衛(wèi)等,1995)??傊@些非造山花崗巖與板塊俯沖無關,它們與同時代的火山巖一起記錄了興蒙造山帶年輕陸殼在早二疊世經受的伸展作用。
在蒙古境內有4條由雙峰式火山巖和堿性花崗巖帶組成的晚石炭、早二疊世裂谷帶(Ярмолюкetal.,1981),其中南蒙的戈壁-天山裂谷帶 (Kovalenkoetal.,2006) 可以和本區(qū)二連以東的寶力格裂谷帶相連,延伸數千千米。根據植物化石和同位素年齡測定,其時代為晚石炭-早二疊世。其火山巖和花崗巖也與我國境內的火成巖一樣,都具有高εNd(t)低Sri的同位素地球化學特征。結合西伯利亞晚二疊世-早三疊世近千平方千米面積的通古斯暗色巖系的存在(Mikhailetal.,2010)以及全球生物大滅絕和大火成巖省(Davidetal.,2010)的相關關系看,晚古生代至早三疊世區(qū)域性的、乃至全球性的伸展背景是令人關注的。地球物理學家曾從核幔邊界結構變化的角度論述過320~250Ma地球表面的擴張事件(Larson and Olson,1991)。從大陸巖石圈演化角度看,興蒙古造山帶早二疊世的構造演化正處于板塊的擠壓體制結束后,進入新陸殼穩(wěn)定化的一個獨立和重要的階段(何國琦等,2002)。
Bureau of Geology and Mineral Resources of Nei Mongol Autonomous Region.1991.Regional Geology of Nei Mongol Autonomous Region.Beijing: Geological Publishing House,1-725 (in Chinese)
Cui YQ,Liu XH,Sun CHetal.2011.The deep physical geographic characteristics and Neopaleozoic geological structural exploration of Erlian basin,Inner Mongolia,China.Geological Bulletin of China,30(2-3): 235-242 (in Chinese with English abstract)
David PGB,Jason H,Paul BWetal.2010.The Middle Permian (Capitanian) mass extinction on land and in the oceans.Earth-Science Reviews,102(1-2): 100-116
Fang JQ,Zhao P,Xu Betal.2014.Sedimentary facies analyses and discovery of gastropods from Zhesi Formation in the south of West Ujimqin,Inner Mongolia and their significances.Acta Petrologica Sinica,30(7): 1889-1898 (in Chinese with English abstract)
Feng QL.1992.A preliminary study on the radiolasian palaeoecology.Geological Science and Technology Information,11(2): 41-46 (in Chinese with English abstract)
Ge MC,Zhou WX,Yu Yetal.2011.Dissolution and supracrustal rocks dating of Xilin Gol complex Inner Mongolia China.Earth Sciences Frontiers,18(5): 182-195 (in Chinese with English abstract)
Han CY,Jin FM,Wang Jetal.2011.Exploration prospect of hydrocarbon of Neopaleozoic in Erlian basin,Inner Mongolia,China.Geological Bulletin of China,30(2-3): 243-249 (in Chinese with English abstract)
Han J,Zhou JB,Zhang XZetal.2011.Detrial zircon U-Pb dating from sandstone of the Upper Permian Linxi Formation Linxi area,Inner Mongolia,China and its tectonic implications.Geological Bulletin of China,30(2-3): 258-269 (in Chinese with English abstract)
Hao BW.2012.Discovery,genesis and tectonic significance of the Late-Paleozoic miarolitic K-feldspar granite in southern Xianghuangqi,Inner Mongolia.Journal of Jilin University (Earth Science Edition),42(S2): 269-284 (in Chinese with English abstract)
He GQ and Shao JA.1983.Determination of Early Paleozoic ophiolites in southeastern Nei Mongol and their geotectonic significance.In: In: Tang KD (ed.).Contributions for the Project of Plate Tectonics in Northern China (No.1).Beijing: Geological Publishing House,243-249 (in Chinese with English abstract)
He GQ,Chen SD,Xu Xetal.2004.An Introduction to Tectonic Map of Xinjiang and Its Neighboring Area (1:250000).Beijing: Geological Publishing House,65 (in Chinese with English abstract)
He GQ,Li MS and Zhou H.2009.The stage of cratonization in the formation of continental lithosphere.Earth Sciences Frontiers,9(4): 217-224 (in Chinese with English abstract)
Hong DW,Huang HZ,Xiao YJetal.1994.The Permian alkaline granites in central Inner Mongolia and their geodynamic significance.Acta Geologica Sinica,68(3): 219-230 (in Chinese with English abstract)
Hong DW,Wang SG,Han BFetal.1996.Post-orogenic alkaline granites from China and comparisons with anorogenic alkaline granites elsewhere.Journal of Southeast Asian Earth Sciences,13(1): 13-27
Hong DW,Wang SG,Xie XLetal.2000.Genesis of positiveεNdgranitoids in the Da Hinggan Mts-Mongolia oroganic belt and continental crustal growth.Earth Science Frontiers,7(2): 441-456 (in Chinese with English abstract)
Hu DQ,Han CY,Ma Retal.2012.The very low grade metamorphism in the Upper Paleozoic in Xinlingol area of Inner Mongolia,NE China: Evidence from studies of illite and vitrinite reflectance.Acta Petrologica Sinica,28(9): 3042-3050 (in Chinese with English abstract)
Kovalenko VI,Yarmoluyk VV,Sal’nikova EBetal.2006.Geology,geochronology,and geodynamics of the Khan Bogd Alkali Granite Pluton in Southern Mongolia.Geotectonics,40(6): 450-466
Larson RL and Olson P.1991.Mantle plumes control magnetic reversal frequency.Earth and Planetary Science Letters,107(3-4): 437-447
Li JY.2006.Permian geodynamic setting of Northeast China and adjacent regions: Closure of the Paleo-Asian Ocean and subduction of the Paleo-Pacific Plate.Journal of Asian Sciences,26(3-4): 207-224
Li JY,Gao LM,Sun GHetal.2007.Shuangjingzi Middle Triassic syn-collisional crust-derived granite in the East Inner Mongolia and its constraint on the timing of collision between Siberian and Sino-Korean paleo-plates.Acta Petrologica Sinica,23(3): 565-582 (in Chinese with English abstract)
Li SJ and Gao DZ.1995.New discoveries of geological structures in Sonidzuoqi of Inner Mogolia and discussion on tectonic features.Geoscience,(2): 130-141 (in Chinese with English abstract)
Li WG.1996.The Rocks and Strata of Inner Mogolia Autonomous Region.Wuhan: China University of Ceosciences Press,198-240 (in Chinese)
Li ZT and Zhao CJ.1987.Genetic types of Paleozoic granitoid in central Nei Mongol of China and their tectonic environment.Bulletin of the Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,(16): 68-83 (in Chinese with English abstract)
Liu CF,Zhou ZG,Zhang HFetal.2011.Petrochemical characteristics and timing of Wuertagaolemiao granitoids,Siziwangqi,Inner Mongolia.J.Mineral.Petro.,34(4): 34-43 (in Chinese with English abstract)
Lü ZC,Hao LB,Duan GZetal.2002.Lithogeochemical characteristics and tectonic implications of two series of volcanic from Early Permian Dashizhai Formation in the south section of Da Hinggan Mountains.Geochimica,31(4): 338-346 (in Chinese with English abstract)
Mikhail IK,Vladimir VY and Vadim AK.2010.Phanerozoic hot spot traces and paleogeographic reconstructions of the Siberian continent based on interaction with the African large low shear velocity province.Earth Science Reviews,102: 29-59
Nie FJ,Pei RF,Wu LSetal.1995.Nd and Sr isotope study on greenschist and granodiorite of the Bainaimiao district,Inner Mongolia,China.Acta Geosicientia Sinica,16(1): 36-44 (in Chinese with English abstract)
Pruner P.1987.Plaeomagmanetism and palaeogeography of Mongolia in the Cretaceous,Permian and Carboniferous-preliminary data.Tectonophysics,139(1-2): 155-167
Sahu BK.1964.Depositional mechanisms from the size analysis of clastic sediments.J.Sed.Res.,34: 73-83
Shang QH.2004.Occurrences of Permian radiolarians in central and eastern Inner Mongolia and their geological significance to the Northern China Orogen.Chinese Science Bulletin,49(24): 2613-2619
Shao JA.1989.Continental crust accretion and tectono-magmatic activity at the northern margin of the Sino-Korean plate.J.SE Asian Earth Sci.,3(1-4): 57-62
Shao JA and Zhang LQ.1990.Paleo terranes in the Xing-Meng orogeny.In: Orogeny,Basin and Circum Pacific Tectonics.Subcommission of Tectonics,Geological Society of China,International Symposium on Tectonic Evolution of Continental Litrosphere.Beijing: Geological Publishing House,16-21 (in Chinese with English abstract)
Shao JA.1991.Crust Evolution in the Middle Part of the Northern Margins of Sino-Korean Plate.Beijing: Peking University Publishing House,105-117 (in Chinese with English abstract)
Shao JA and Zhan LP.1998.North-East Asian Terranes and Permian palaeogeography in Inner Mongolia,China.Proceedings of the Royal Society of Victoria,110(1-2): 317-321
Shao JA,Zhang LQ,Mu BLetal.2007.Upwelling of Da Hinggan Mountains and Its Geodynamic Background.Beijing: Geological Publishing House,184 (in Chinese)
Shen CL,Zhang M,Yu XQetal.2010.New progresses in exploration of molybdenum deposits and analysis of mineralization prospect in Inner Mongolia.Geology and Prospecting,46(4): 1-15 (in Chinese with English abstract)
Song TS,Zhu ZP,Qu XWetal.2011.Organic geochemistry characteristics of marine dark mudstone in the Middle Permian Zhesi Formation in Suolun area of Inner Mongolia,China.Geological Bulletin of China,30(2-3): 300-307 (in Chinese with English abstract)
Sun LX,Ren BF,Zhao FQetal.2013.Zircon U-Pb dating and Hf isotopic composition of the Meso-Porterzoic granitic gneiss in Xilinhot block,Inner Mongolia.Geological Bulletin of China,32(2-3): 327-340 (in Chinese with English abstract)
Tang KD.1990.Tectonic development of Paleozoic foldbelts at the north margin of the Sino-Korean Craton.Tectonics,9(2): 249-260
Tang KDetal.1992.Tectonic Evolution and Minerogenetic Regularities of the Fold Belt along the Northern Margins of Sino-Korean Plate.Beijing: Peking University Publishing House (in Chinese with English abstract)
Wang H,Wang YJ,Chen ZYetal.2005.Discovery of the Permian radiolarians from the Bayanaobao area,Inner Mongolia.Journal of Stratigraphy,29(4): 368-371 (in Chinese with English abstract)
Wang YJ and Fan ZY.1997.Discovery of Permian radiolarians ophiolite belt on northern side of Xar Moron River,Nei Mongol and its geological significance.Acta Palaeontologica Sinica,36(1): 58-69 (in Chinese with English abstract)
Xiao WJ,Windley BF,Hao Jetal.2003.Accretion leading to collision and the Permian Solonker suture,Inner Mongolia,China: Termination of the Central Asian orogenic belt.Tectonics,22(6),doi: 10.1029/2002TC001484
Xu B,Chen B and Shao JA.1996.Sm-Nd and Rb-Sr isotopic geochronology of the Xilin Gol complex,Inner Mongolia.Chinese Science Bulletin,41(13): 1107-1110
Zhang XH,Zhang HF,Tang YJetal.2008.Geochemistry of Permian bimodal volcanic rocks from central Inner Mongolia,North China: Implication for tectonic setting and Phanerozoic continental growth in Central Asian Orogenic Belt.Chemical Geology,249(3-4): 262-281
Zhao P,Chen Y,Xu Betal.2013.Did the Paleo-Asian Ocean between North China Block and Mongolia Block exist during the late Paleozoic? First paleomagnetic evidence from central-eastern Inner Mongolia,China.Journal of Geophysical Research Solid Earth,118(5): 1873-1894
Zhou ZG,Gu YC and Liu CF.2010.Discover of Early-Middle Permian Cathaysian flora in Manduhubaolage area,Dong Ujimqin Qi,Inner Mongolia,China and its geological significance.Geological Bulletin of China,29(1): 21-25 (in Chinese with English abstract)
Zhu YF,Sun SH,Gu LBetal.2001a.Permian volcanism in the Mongolian orogenic zone,Northeast China: Geochemistry,magma sources and petrogenesis.Geol.Mag.,138(2): 101-115
Zhu YF,Sun SH and Neng JA.2010b.A gold-bearing alkaline pluton in eastern Linxi district,Inner Mongolia: Its geochemistry and metallogenic significance.Resource Geology,51(4): 393-399
Ярмолюк BB,Дураите МВ and Коваленко ВИ.1981.Возраст комендим-щелочно-оранитных ассоциации Южной Монголии,Изв.АН СССР,Сер.Теол.,9: 40-48
附中文參考文獻
崔永謙,劉喜恒,孫朝輝等.2011.內蒙古二連盆地深層地球物理特征和上古生界的地質結構.地質通報,30(2-3): 235-242
方俊欽,趙盼,徐備等.2014.內蒙古西烏珠穆沁旗哲斯組宏體化石新發(fā)現和沉積相分析.巖石學報,30(7): 1889-1898
馮慶來.1992.放射蟲古生態(tài)的初步研究.地質科技情報,11(2): 41-46
葛孟春,周文孝,于洋等.2011.內蒙古錫林郭勒雜巖解體及表殼巖系年代確定.地學前緣,18(5): 182-195
韓春元,金鳳鳴,王靜等.2011.內蒙古二連盆地上古生界油氣勘探前景.地質通報,30(2-3): 243-249
韓杰,周建波,張興洲等.2011.內蒙古林西地區(qū)上二疊統林西組砂巖碎屑鋯石的年齡及其大地構造意義.地質通報,30(2-3): 258-269
郝百武.2012.內蒙古鑲黃旗南晚古生代晶洞鉀長花崗巖雜巖的發(fā)現,巖石成因及其構造意義.吉林大學學報(地球科學版),42(增刊2): 269-284
何國琦,邵濟安.1983.內蒙古東南(昭盟)西拉木淪河一帶早古生代蛇綠巖建造的確認及其大地構造意義.見: 見: 唐克東主編.中國北方板塊構造文集(1).北京: 地質出版社,243-249
何國琦,成守德,徐新等.2004.中國新疆及鄰區(qū)大地構造圖說明書.北京: 地質出版社,1-65
何國琦,李茂松,周輝.2009.論大陸巖石圈形成過程中的克拉通化階段.地學前緣,9(4): 217-224
洪大衛(wèi),黃懷曾,肖宜君等.1994.內蒙古中部二疊紀堿性花崗巖及其地球動力學意義.地質學報,68(3): 219-230
洪大衛(wèi),王式洸,謝錫林等.2000.興蒙造山帶正εNd(t)值花崗巖的成因和大陸地殼生長.地學前緣,7(2): 441-456
胡大千,韓春元,馬瑞等.2012.內蒙古錫林郭勒地區(qū)上古生界極低級變質作用: 伊利石和鏡質反射率的證據.巖石學報,28(9): 3042-3050
李錦軼,高立明,孫桂華等.2007.內蒙古東部雙井子中三疊世同碰撞殼源花崗巖的確定及其對西伯利亞與中朝古板塊碰撞時限的約束.巖石學報,23(3): 565-582
李述靖,高德臻.1995.內蒙古蘇尼特左旗地區(qū)若干地質構造新發(fā)現及其構造屬性的初步探討.現代地質,(2): 130-141
李文國.1996.內蒙古自治區(qū)巖石地層.武漢: 中國地質大學出版社,198-240
李之彤,趙春荊.1987.內蒙古中部古生代花崗巖類的成因類型及其產出的構造環(huán)境.中國地質科學院沈陽地質礦產研究所所刊,(16): 68-83
柳長峰,周志廣,張華峰等.2011.內蒙古四子王旗烏爾塔高勒廟巖體的侵位時代及巖石地球化學特征.礦物巖石,34(4): 34-43
呂志成,郝立波,段國正等.2002.大興安嶺南段早二疊世兩類火山巖巖石地球化學特征及其構造意義.地球化學,31(4): 338-346
聶鳳軍,裴榮富,吳良士等.1995.內蒙古白乃廟地區(qū)綠片巖和花崗閃長斑巖的釹和鍶同位素研究.地球學報,16(1): 36-44
內蒙古地質礦產局.1991.內蒙古自治區(qū)區(qū)域地質志.北京: 地質出版社,1-725
尚慶華.2004.北方造山帶內蒙古中、東部地區(qū)二疊紀放射蟲的發(fā)現及意義.科學通報,49(24): 2574-2579
邵濟安,張履橋.1990.興蒙造山帶中的古地體.見: 國際大陸巖石圈構造演化與動力學討論會和第三屆全國構造會議論文集-造山帶、盆地.環(huán)太平洋構造.北京: 地質出版社,16-21
邵濟安.1991.中朝板塊北緣中段地殼演化.北京: 北京大學出版,105-117
邵濟安,張履橋,牟保磊等.2007.大興安嶺的隆起與地球動力學背景.北京: 地質出版社,184
沈存利,張梅,于璽卿等.2010.內蒙古鉬礦找礦新進展及成礦遠景分析.地質與勘探,46(4): 1-15
宋土順,朱占平,曲希王等.2011.內蒙古烏蘭浩特市索倫鎮(zhèn)中二疊統哲斯組海相暗色泥巖有機地球化學特征.地質通報,30(2-3): 300-307
孫立新,任邦方,趙風清等.2013.內蒙錫林浩特地塊中元古代花崗片麻巖的鋯石U-Pb年齡.地質通報,32(2-3): 327-340
唐克東等.1992.中朝板塊北側褶皺帶構造演化及成礦規(guī)律.北京: 北京大學出版社
王惠,王玉凈,陳志勇等.2005.內蒙古巴彥敖包二疊紀放射蟲化石的發(fā)現.地層學雜質,29(4): 368-371
王玉凈,樊志勇.1997.內蒙古西拉木倫河北部蛇綠巖帶中二疊紀放射蟲的發(fā)現及其地質意義.古生物學報,36(1): 58-69
徐備,陳斌,邵濟安.1996.內蒙古錫林郭勒雜巖Sm-Nd-Sr同位素年代研究.科學通報,41(2): 153-155
周志廣,谷永昌,柳長峰等.2010.內蒙古東烏珠穆沁旗滿都胡寶拉格地區(qū)早-中二疊世華夏植物群的發(fā)現及其地質意義.地質通報,29(1): 21-25