中蒙边界中段二叠纪A型花岗岩研究及构造意义

Two remarkable huge belts of alkali-rich intrusive rocks are developed in the Central Asian Orogenic Belt (CAOB). The middle segment of the south belt, South Mongolia - Erlian - Hegenshan area in Inner Mongolia, is characterized by voluminous Permian alkali granites（A-type granites）. This project takes these A-type granitoids as research objectives and expands studies of geochronology, petrology, mineralogy, geochemistry and Sr-Nd-Pb isotopes systematically. Especially we focus on the trace and rare earth elements characteristics of mafic and accesary minerals and Hf-O isotope of zircon. Based on above analysis, we attempt to determine the spatial and temporal framework, magma evolution, petrogenesis and its geodynamic settings of the Permian A-type granitoids. After that, we afford evidences for the discussion on characteristics and geological significance of the huge alkali-granitoids belt in the border of Mongolia and China, and for the discussion on Permain tectonic evolution of CAOB and the closure of the Paleoasian Ocean.

中亚造山带发育两条举世瞩目的巨型富碱侵入岩带，其中南带中段，即南蒙古-二连-贺根山地区以大量的二叠纪碱性花岗岩(均为A型花岗岩)为特征。本基金以这些A型花岗岩为对象，系统开展年代学、岩石学、矿物学、地球化学以及Sr-Nd-Pb同位素研究，特别是镁铁质矿物、副矿物的微量元素特征以及锆石Hf-O同位素分析，查明该地区二叠纪A型花岗岩的时空展布、岩浆序列，确定其成因类型，分析其形成的地球动力学背景，为完整认识中蒙边界巨型A型花岗岩带特征和地质意义，探讨中亚造山带二叠纪构造演化特别是古亚洲洋的闭合提供依据。

中亚造山带作为世界上最大的增生造山带，在其南缘，特别南蒙古和内蒙古北部地区，分布有大量的碱性花岗岩，对这些碱性花岗岩的研究可能为古亚洲洋晚阶段的演化提供依据。本项目在前人工作的基础上，在二连-东乌旗地区以及南蒙古识别出多个碱性火山岩、碱性花岗岩，并开展年代学、岩石学、矿物学、地球化学以及同位素分析。结果显示，这些碱性火山岩-花岗岩具有典型A型花岗岩特征，主要熔自年轻幔源增生物质，并发生强列分离结晶作用。它们形成时代相近，均为二叠纪，组成一条绵延近千公里的巨型二叠纪A型花岗岩带。结合石炭纪-二叠纪火山岩-花岗岩以及三叠纪A型的研究显示，二连-东乌旗地区晚石炭世-二叠纪火山-侵入岩的岩浆性质由钙碱性向碱性转变，揭示了构造背景的从弧向后造山的转变；同时，二连-贺根山蛇绿岩带两侧发育大量的二叠纪-三叠纪A型花岗岩性质的由A2型向A2/A1共生的转变，揭示了构造环境进下从后造山向板内的转变。而南蒙古-二连-贺根山二叠纪碱性（A型）花岗岩带可以沿中蒙边界地区向东、向西进一步延伸达数千公里，组成一个巨型二叠纪碱性（A型）花岗岩带，进一步揭示了区域大规模的后造山伸展背景，表明古亚洲洋主体的关闭确定了本区二叠纪后造山的背景，表明了古亚洲洋主体的关闭，并且蒙古-鄂霍茨克洋俯冲效应没有越过该带。