内蒙古北山造山带百合山地区350 Ma石英闪长岩的成因及对红石山-百合山洋俯冲时限的制约

对内蒙古白山岩浆弧内百合山石英闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素及岩石地球化学分析。结果显示，该岩体的形成年龄为350.8±1.5 Ma，岩浆锆石的eHf（t）值在5.28~9.88之间，模式年龄为724~1018 Ma。地球化学数据显示，百合山石英闪长岩为一套I型钙碱性系列岩石，富碱（Na2O+K2O=6.03%~6.96%），富钠（Na2O/K2O>2），较低的Mg#（35.48~39.78）、Ni（2.06×10-6~5.54×10-6）和Cr（2.11×10-6~7.93×10-6）含量。相对富集轻稀土元素，重稀土分馏不明显，较低的（La/Yb）N值（4.28~5.60），无明显Eu异常，相对富集Rb、K、U等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素等，地球化学成分表明，石英闪长岩具有俯冲带成因的特征。石英闪长岩的锆石U-Pb年龄和岩石成因证明了350 Ma石英闪长岩是晚古生代白山岩浆弧内首次发现的可以明确与红石山-百合山洋俯冲消减作用有关的最早的弧岩浆记录。表明红石山-百合山洋于约350 Ma之前就已经开始发生俯冲消减，比前人一般认为的俯冲开始的时间提前了22 Ma。