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2. 信阳师范学院, 河南 信阳 464000;
3. 中国地质调查局天津地质调查中心, 天津 300170
2. Xinyang Normal University, Xinyang 464000, Henan, China;
3. Tianjin Center, China Geological Survey, Tianjin 300170, China
中亚造山带位于西伯利亚板块与华北—塔里木板块之间，是显生宙以来全球规模最大的增生造山带（Sengör et al., 1993），主要表现为大规模的地壳生长，从而也伴随了巨量的花岗岩发育。对该造山带内花岗岩的研究，不仅可以深入了解大陆的组成和成因，还对揭示造山带的发展演化和相应的成矿背景具有重要意义，该问题也一直是全球地学研究的前沿（王涛等，2014）。中亚造山带的形成与古亚洲洋的演化有关（Windley et al., 2007；Xiao et al., 2013），由一系列的微陆块、蛇绿岩、岛弧、洋壳、增生楔等拼贴形成。古亚洲洋的消减闭合，致使西伯利亚板块南缘与华北—塔里木板块北缘碰撞拼合在一起，由于构造的复杂性，尽管前人对中亚造山带开展了大量研究，但目前对于古亚洲洋的闭合时间还存在着泥盆纪（王廷印等，1993；徐学义等，2008；Zhao et al., 2013）、晚石炭世（李朋武等，2012；徐备等，2014）、二叠纪（Pruner，1987；谢力等，2014）、早中三叠世以后（Yuan et al., 2015）等不同认识，且其缝合带的具体位置亦未形成统一认识。国内这些研究主要集中在中亚造山带西段的阿尔泰、北山、天山地区（童英等, 2006, 2007；刘锋等，2009；韩宝福等，2010a；王涛等，2010；董连慧等，2012；陈希节等，2016）以及东段的内蒙古东部和东北地区（白新会等，2015；刘锐等，2016；吕斌等，2017；何付兵等，2017；郭喜运，2019），而位于其中段的阿拉善地区则研究相对薄弱（韩宝福等，2010b；史兴俊等，2014）。
前人研究认为，阿拉善北部的恩格尔乌苏蛇绿岩带是该区重要的缝合带，代表了古亚洲洋闭合或板块边界的位置（吴泰然等，1993；王廷印等，1994），位于其北部的珠斯楞—杭乌拉构造带的演化与古亚洲洋的演化密切相关，其演化过程和古亚洲洋的闭合时间尚未形成统一认识，且该构造带西部被巴丹吉林沙漠覆盖，东部一直延至蒙古国境内，地貌类型属低山—丘陵戈壁区，地表风化强烈，岩石露头普遍很差，受自然环境及地域环境的影响，对该区侵入岩形成时代、岩石成因、构造背景等方面的研究相对缺乏，从而限制了对该区构造演化历史的研究与统一认识。本文依托矿调项目，通过对内蒙古阿拉善东北部苦楚乌拉—英巴地区所获得的晚古生代、中生代花岗岩的岩石学、锆石U-Pb定年以及地球化学等资料进行研究，希望能对该区构造演化历史和成矿背景的研究提供一些参考，为区域大地构造演化提供一些约束。
2 地质背景研究区位于中亚造山带南缘中蒙边界，华北板块西缘与塔里木板块东缘的结合部位，北邻兴蒙造山带，是一个多构造单元的结合部（李俊健，2006），属古亚洲洋的西段。前人根据恩格尔乌苏蛇绿岩带和查干础鲁蛇绿岩带将其北部地区自北向南划分为珠斯楞—杭乌拉构造带、宗乃山—沙拉扎山构造带和诺尔公—红古尔玉林构造带（吴泰然等，1993；李俊健，2006），均呈北东向延伸。本次研究区即位于珠斯楞—杭乌拉构造带东北部的中蒙边界处（图 1a）。
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图 1 研究区大地构造位置（a）和地质简图（b） （a，据史兴俊等，2014修改；b，据内蒙古自治区地质调查院，2004修改）1—泥盆纪二长花岗岩；2—石炭纪花岗岩；3—二叠纪钾长花岗岩；4—白垩纪二长花岗岩；5—辉长岩；6—韧性变形带；7—地质界线；8—角度不整合界线；9—花岗岩体超动接触界线；10—国界线；11—采样点；Q—第四系；K2wl—乌兰苏海组；K1s—苏红图组；C2P1a2—阿木山组二岩段；C2P1a1—阿木山组一岩段；C2P1bb—本巴图组 Fig. 1 Tectonic location (a) and geological sketch map (b) of the study area (a, modified from Shi et al., 2014; b, modified from Geological Survey Institute of Inner Mongolia, 2004) 1−Monzonitic granite of Devonian; 2−Granite of Carboniferous; 3—K−feldspar granite of Permian; 4−Monzonitic granite of Cretaceous; 5−Gabbro; 6−Ductile deformation; 7−Geological boundary; 8−Angular unconformity; 9−Overdynamic contact boundary of granite; 10−National boundary line; 11−Sampling point; Q−Quaternary; K2wl−Wulansuhai Formation; K1s−Suhongtu Formation; C2P1a2−the second member of Amushan Formation; C2P1a1−the first member of Amushan Formation; C2P1bb−Benbatu Formation |
研究区出露地层包括上石炭—下二叠统本巴图组、阿木山组以及白垩系苏红图组和乌兰苏海组（图 1b），其中，上石炭—下二叠统地层在区内零星出露，为一套浅海相的碎屑岩-碳酸盐岩-火山岩沉积，岩石均可见较浅程度的变质；白垩纪地层在区内大面积出露，苏红图组为一套陆相火山喷发沉积，乌兰苏海组为一套河湖相沉积，不整合于上石炭统之上。
研究区岩浆活动强烈，以晚古生代花岗岩、辉长岩为主，中生代亦有较小规模的酸性岩浆活动（图 1b，韩宝福等，2010b）。晚古生代酸性岩体以英巴地区英格特—巴格毛德花岗岩体为代表，侵入于上石炭—下二叠统中，岩性主要为钾长花岗岩、似斑状花岗岩、二长花岗岩等，其北部边界发育北东向的韧性变形带，为英格特—呼伦希布特糜棱岩带，岩体及围岩岩石普遍发生了糜棱岩化，矿物普遍压碎、拉长、定向排列，另外，在哈尔尚德、哈特布其、苦楚乌拉和呼伦托洛海地区，亦发育呈北东向带状展布的晚古生代花岗岩体；中生代花岗岩发育规模较小，侵入于上述晚古生代岩体中，岩性主要有二长花岗岩、石英二长岩等。
3 样品描述晚古生代钾长花岗岩在研究区内分布广泛，呈北东向带状展布，出露面积99.96 km2。该岩体中共采集RZ1、RZ2和RZ5 3件样品，其中RZ1和RZ2采自哈特布其地区，RZ5采自哈尔尚德地区（图 1）。样品RZ1岩石呈肉红色，中粗粒花岗结构、局部文象结构，块状构造。主要矿物成分为钾长石（75%~80%）、石英（20%~25%）及少量斜长石和暗色矿物假像，副矿物可见锆石、磷钇矿等。斜长石呈半自形板状，粒度0.2~0.6 mm，零星分布，具高岭土化。钾长石呈半自形板状，少部分呈他形粒状，粒度部分5~8 mm，少部分2~5 mm，少量0.5~2 mm，杂乱分布，具高岭土化，有时粒内嵌布少量他形粒状石英，部分与石英呈文象交生体。石英呈他形粒状，粒度部分0.2~2 mm，少部分2~3.5 mm，杂乱分布，部分与钾长石呈文象交生体，局部粒内波状消光。暗色矿物假象为半自形晶，粒度一般0.1~0.3 mm，零星分布，黑云母化、碳酸盐化、白云母化、呈假像，似角闪石假像（图 2a）。样品RZ2岩石呈肉红色，中粗粒花岗结构，局部文象结构，块状构造。主要矿物成分为钾长石（70%~75%）、石英（20%~25%）、角闪石假像（3%~5%），副矿物可见锆石等。钾长石呈半自形板状，少部分呈他形粒状，粒度部分5~8 mm，少部分2~5 mm，少量0.5~2 mm，杂乱分布，具高岭土化，有时粒内嵌布少量他形粒状石英，部分与石英呈文象交生体。石英呈他形粒状，粒度部分0.2~2 mm，少部分2~4 mm，杂乱分布，部分与钾长石呈文象交生体，局部粒内轻波状消光。角闪石假像为半自形晶，粒度一般0.2~1.5 mm，零星或似堆状分布，碳酸盐化、黑云母化，呈假像（图 2b）。样品RZ5岩石呈肉红色，中细粒花岗结构、文象结构，块状构造。主要矿物成分为钾长石（65%~70%）、石英（20%~25%）、斜长石（5%~10%）、黑云母（1%~5%），副矿物可见锆石等。斜长石呈半自形板状，大小0.1~0.3 mm，零星分布，部分嵌布于钾长石粒内。钾长石呈半自形板状—他形粒状，粒度一般0.2~2 mm，少量2~3 mm，杂乱分布，少量与石英呈文象交生体。石英呈它形粒状，粒度一般0.2~1 mm，少量1~2 mm，多单晶或集合体填隙状分布于长石粒间，少量与钾长石呈文象交生体，局部粒内轻波状消光。黑云母呈绿褐色，鳞片状、叶片状，片径一般0.1~0.8 mm，零星分布（图 2c）。
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图 2 研究区花岗岩镜下显微照片 a—晚古生代钾长花岗岩（RZ1）；b—晚古生代钾长花岗岩（RZ2）；c—晚古生代钾长花岗岩（RZ5）；d—晚古生代二长花岗岩（RZ3）；e—中生代二长花岗岩（RZ4）；Qz—石英；Kf—钾长石；Pl—斜长石；Bt—黑云母；Ms—白云母（均为正交镜下拍摄） Fig. 2 Microphotographs of granites in the study area a−K-feldspar granite of late Paleozoic (RZ1);b−K-feldspar granite of late Paleozoic (RZ2);c−K-feldspar granite of late Paleozoic (RZ5); d−Monzonitic granite of late Paleozoic; e−Monzonitic granite of Mesozoic; Qz−Quartz; Kf− K-feldspar; Pl−Plagioclase; Bt−Biotite; Ms−Muscovite (crossed nicols) |
晚古生代二长花岗岩仅在苦楚乌拉地区见有少量发育，亦呈北东向条带状展布，被后期钾长花岗岩超动侵入，出露残缺不全，出露面积2.07 km2。采集样品为RZ3，岩石呈浅肉红色，细粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分为斜长石（45%）、钾长石（25%）、石英（25%左右）、黑云母和白云母（5%左右），以白云母为主，副矿物可见锆石、榍石等。斜长石呈半自形板状，杂乱分布，大小以0.2~2 mm的细粒为主，2~2.3 mm的中粒少，隐约可见环带构造，局部被钾长石蠕虫状交代。钾长石呈半自形板状，杂乱分布，大小为0.01~2.3 mm，局部交代斜长石。石英呈他形粒状，杂乱分布，大小为0.1~2.3 mm，部分与长石呈文象交生体，具波状、带状消光。黑云母和白云母呈鳞片状—片状，星散分布，大小为0.1~0.8 mm（图 2d）。
中生代二长花岗岩见于英巴地区英格特—巴格毛德花岗岩体的西南边缘，分布范围不详。采集样品为RZ4，岩石呈浅肉红色，受区域韧性变形带的影响，岩石多发育糜棱岩化，为变余中细粒花岗结构，块状构造、定向构造。主要矿物成分为斜长石（40%~45%）、钾长石（30%~35%）、石英（20%~25%）及少量黑云母（5%），副矿物可见磷灰石、褐帘石、锆石等。斜长石、钾长石呈他形粒状、似眼球状，少部分呈近半自形板状，大小一般0.2~1 mm，部分1~2 mm，少量2~4 mm，少部分重结晶呈微粒状，粒度 < 0.2 mm，部分粒间弯曲镶嵌状分布，部分杂乱分布，方向性排列，斜长石局部隐约可见环带构造，局部见钾长石粒内嵌布少量斜长石，有时被钾长石交代，见交代蠕虫结构。石英呈他形粒状，粒度一般0.1~1 mm，集合体相对富集似条纹状、似线痕状定向分布，粒内波状、带状消光。黑云母呈棕褐色，鳞片状，片径一般0.1~0.5 mm，零散分布，方向性排列，局部白云母化（图 2e）。
4 分析方法 4.1 锆石U-Pb定年锆石样品破碎及单矿物挑选工作在河北廊坊区调所实验室完成，将样品破碎至80~120目，经常规重选、电磁分选、重液分选等程度后，在双目镜下人工挑选出锆石单矿物。锆石U-Pb同位素年龄测试在天津地质矿产研究生同位素实验室完成，使用仪器为Neptune多接收电感耦合等离子体质谱仪和193 nm激光取样系统（LA-MC-ICP-MS）。锆石U-Pb测年时激光剥蚀的斑束一般为35 μm，能量密度为13~14 J/cm2，频率为8~10 Hz，激光剥蚀物质以He为载气送入Neptune（MC- ICP- MS）。采用TEMORA和GJ-1作为外部锆石年龄标准进行U、Pb同位素分馏校正，具体实验流程参见耿建珍等（2012）。数据处理采用中国地质大学刘勇胜编写的ICPMSDataCal程序（Liu et al., 2008），采用208Pb对普通铅进行校正（Anderson，2002），并用NIST612作为外标计算锆石样品的U、Pb、Th含量。统计处理采用Isoplot程序（Ludwig，2003）。
4.2 主量和稀土元素分析该两项测试均在河北廊坊区调所实验室完成。氧化物用AxiosmaxX射线荧光光谱仪测试，执行标准分别为：主量成分按GB/T14506.28-2010标准；灼失量按DZG20- 1标准；H2O+按GB/T14506.2- 2010标准；FeO按GB/14506.14-2010标准。稀土元素Y等15元素用X Serise2等离子体质谱仪测试，执行DZG20-1标准。
5 分析结果 5.1 锆石U-Pb年龄样品RZ3取自苦楚乌拉一带的浅肉红色细粒二长花岗岩，其锆石在CL图像上显示发光强度较弱，个别发光强度较强，长度一般在100~150 μm，主要呈短柱状，长宽比为1.3:1~2:1，震荡环带结构明显（图 3），Th/U比值较高（0.31~0.56）（表 1），应为岩浆结晶锆石。该样品共测定了25颗锆石，均位于谐和线上（图 4c），206Pb/238U年龄在369~372 Ma，加权平均年龄为（371±2）Ma（MSWD=0.057），为晚泥盆世。
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图 3 锆石阴极发光图像及测试点位置 Fig. 3 CL images of zircons from the granitoids |
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表 1 锆石U-Pb年龄分析结果 Table 1 Zircon U-Pb test results |
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图 4 锆石U−Pb谐和图 Fig. 4 U−Pb concordia diagrams of zircons |
样品RZ1、RZ2和RZ5取自哈特布其和哈尔尚德一带未变形的肉红色中粗粒、中细粒钾长花岗岩，其锆石在CL图像中显示多数发光强度较弱，少量发光强度较强，长度一般在70~150 μm，主要呈短柱状，长宽比为1.2:1~1.7:1，并可见较清晰的震荡环带结构（图 3），Th/U比值较高（0.32~0.72）（表 1），应为岩浆结晶锆石。上述3件样品中，RZ1共测定了25颗锆石，其中有23个点集中成群，均位于谐和线上（图 4a），206Pb/238U年龄在265~276 Ma，加权平均年龄为（271±1）Ma（MSWD=0.56），为中二叠世，另外2个数据点（15和16）偏离谐和线较远，206Pb/238U年龄相对偏小，分别为256 Ma和259 Ma，可能反映了在后期发生了一定的构造热事件，而发生了铅丢失；RZ2共测定了25颗锆石，其中有22个点集中成群，均位于谐和线上（图 4b），206Pb/238U年龄在269~271 Ma，加权平均年龄为（270±1）Ma（MSWD=0.025），为中二叠世，另外3个数据点偏离谐和线较远，其中2个数据点（2和4）206Pb/238U年龄偏小，分别为211 Ma和223 Ma，应与后期构造热事件而造成的铅丢失有关，另1个数据点（25）来自不具环带的锆石核部，其206Pb/238U年龄偏大，为291 Ma，可能为残留核；RZ5共测定了24颗锆石，其中有22个点集中成群，均位于谐和线上（图 4e），206Pb/238U年龄在267~274 Ma，加权平均年龄为（270±1）Ma（MSWD=0.36），为中二叠世，另外2个数据点（12和14）均来自锆石核部，206Pb/238U年龄均偏大，分别为288 Ma和295 Ma，亦可能为残留核。
样品RZ4取自英巴地区英格特—巴格毛德花岗岩体的西南边缘，岩性为浅肉红色糜棱岩化中细粒二长花岗岩，其锆石在CL图像上显示发光强度各有强弱，长度一般在80~100 μm，主要呈短柱状，长宽比为1.5:1~2:1，亦具有清晰的震荡环带结构（图 3），Th/U比值亦总体较高（0.12~1.19）（表 1），应为岩浆结晶锆石。该样品共测定了25颗锆石，其中有14个集中成群，均位于谐和线上（图 4d），206Pb/238U年龄在129~135 Ma，加权平均年龄为（133±1）Ma（MSWD=1.2），为早白垩世。在9个不具环带的锆石核部的数据点（5、7、9、13、15、19、20、21和23）获得的206Pb/238U年龄偏大，在161~368 Ma，可能为残留核，其中有5个数据点位于谐和线上：2个（7和13）206Pb/238U年龄值为311 Ma，为晚石炭世；2个（9和23）206Pb/238U年龄值为282 Ma，为早二叠世；1个（5）206Pb/238U年龄值为222 Ma，为晚三叠世，可能代表了相应时期的岩浆活动事件，如与采样位置毗邻的晚石炭世英格特—巴格毛德花岗岩，韩宝福等（2010b）在研究区内发现的早二叠世花岗岩以及王涛等（2002）在研究区西部的亚干地区发现的晚三叠世花岗岩。另外，还有2个数据点（3和22）206Pb/238U年龄偏小，分别为75 Ma和114 Ma，应与后期构造热事件而造成的铅丢失有关，亦可能受到了区域韧性剪切构造的影响。
5.2 地球化学特征 5.2.1 主量元素研究区及其西部拐子湖温图高勒地区的泥盆纪二长花岗岩主量元素分析结果显示（表 2），其SiO2含量为72.03%~76.92%，为酸性；Na2O+K2O值为7.76%~8.79%，相对富钾更甚（K2O/Na2O为1.54~1.58），在SiO2-（Na2O+K2O）图中，样品点均落在亚碱性系列花岗岩区域内（图 5a），在SiO2-K2O图中，样品点均落在高钾钙碱性系列区域内（图 5b）；Al2O3含量较高，为12.28%~14.52%，CaO含量不高，为0.38%~1.04%，铝饱和指数（A/CNK）为1.04~1.15，为弱过铝到强过铝质型，碱铝指数（NK/A）为0.74~0.87，在A/CNK-A/NK图中，样品点落在亚碱弱过铝质和强过铝质区域内（图 6）；FeOT含量相对较低，为0.70%~2.61%，FeOT/MgO为2.27~8.74。
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表 2 主量（%）和稀土（10-6）元素分析结果 Table 2 Major (%) and rare earth (10-6) elements test results |
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图 5 SiO2-Na2O+K2O图（a，据Middlemost，1994）和SiO2-K2O图（b，据Martin et al., 2005） Fig. 5 SiO2-Na2O+K2O(a, after Middlemost, 1994) and SiO2-K2O(b, after Martin et al., 2005) diagram |
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图 6 A/CNK-A/NK图（据Maniar and Piccoli, 1989） Fig. 6 A/CNK-A/NK diagram(after Maniar and Piccoli, 1989) |
研究区二叠纪钾长花岗岩主量元素分析结果（表 2）显示，其SiO2含量为76.69%~78.48%，含量相对较高，为酸性；(Na2O+K2O)值为8.15%~8.33%，相对富钾（K2O/Na2O为1.26~1.46），在SiO2-（Na2O+ K2O）图中，样品点均落在亚碱性系列花岗岩区域内（图 5a），在SiO2-K2O图中，样品点均落在高钾钙碱性系列区域内（图 5b）；其Al2O3含量较低，为11.21% ~11.84%，小于12%，CaO含量较低，为0.27%~0.40%，铝饱和指数（A/CNK）为0.98~1.02，为准铝质到弱过铝质型，碱铝指数（NK/A）为0.93~0.97，均大于0.85，在A/CNK-A/NK图中，样品点落在亚碱准铝质和弱过铝质区域内（图 6）；FeOT含量为0.78%~1.85%，FeOT/MgO为9.78~30.78。
研究区及其西部亚干地区的白垩纪二长花岗岩主量元素分析结果（表 2）显示，其SiO2含量为73.90%~75.24%，为酸性；（Na2O+K2O）值为8.40%~8.90%，相对富钾更甚（K2O/Na2O为1.19~1.57），在SiO2-（Na2O+K2O）图中，样品点落在亚碱性系列花岗岩区域内（图 5a），在SiO2-K2O图中，样品点落在高钾钙碱性系列区域内（图 5b）；其Al2O3含量较高，为13.25%~13.45%，CaO含量亦不高，为0.82%~1.32%，铝饱和指数（A/CNK）为0.95~1.07，为准铝质到弱过铝质型，碱铝指数（NK/A）为0.82~0.90，在A/ CNK-A/NK图中，样品点均落在亚碱准铝质和弱过铝质区域内（图 6）；FeOT含量相对较低，为0.64%~1.40%，FeOT/MgO为2.06~4.12。
5.2.2 稀土元素研究区及其西部的拐子湖温图高勒地区的泥盆纪二长花岗岩稀土元素分析结果（表 2）显示，稀土总量（ΣREE）相对较低，为61.14×10-6~275.19× 10-6，轻重稀土比值（ΣCe/ΣY）为1.45~6.21，在稀土元素配分曲线图中表现为轻稀土富集重稀土相对亏损的右倾型（图 7）；（La/Yb）N为2.99~18.05，表明轻重稀土有一定分馏，（La/Sm）N为1.97~3.82，（Gd/Lu）N为1.25~2.98，表明轻重稀土元素内部均有一定分馏；另外，δEu值为0.05~1.07，仅个别样品具有明显的铕负异常（图 7）。
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图 7 球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图（标准化值据Boynton，1984） Fig. 7 Chondrite-normalized REE patterns(normalized values after Boynton, 1984) |
研究区二叠纪钾长花岗岩稀土元素分析结果（表 2）显示，稀土总量（ΣREE）为289.41 × 10- 6~335.77×10-6，轻重稀土比值（ΣCe/ΣY）为1.99~2.88，在稀土元素配分曲线图中表现为轻稀土富集、重稀土相对亏损的右倾型（图 7）；（La/Yb）N为4.65~6.64，表明轻重稀土有一定分馏，（La/Sm）N为2.74~3.65，（Gd/Lu）N为1.06~1.34，表明轻稀土元素内部有一定分馏，重稀土元素分馏不明显；另外，岩石具有较明显的铕负异常（图 7），δEu值为0.16~0.22。
研究区及其西部的亚干地区的白垩纪二长花岗岩稀土元素分析结果（表 2）显示，稀土总量（ΣREE）相对较低，为63.26×10-6~165.33×10-6，轻重稀土比值（ΣCe/ΣY）为1.43~7.90，在稀土元素配分曲线图（图 7）中表现为轻稀土富集、重稀土相对亏损的右倾型；（La/Yb）N为5.06~26.67，表明轻重稀土分馏程度相对稍高，（La/Sm）N为2.83~5.40，（Gd/Lu）N为1.14~1.27，表明轻稀土元素内部有一定分馏，重稀土元素分馏不明显；另外，δEu值为0.25~0.72，表现为中等铕负异常（图 7）。
6 讨论 6.1 酸性岩浆活动期次根据本次U-Pb定年结果，苦楚乌拉地区呈北东向展布的小规模二长花岗岩体形成于晚泥盆世（（371±2）Ma），其中部地区大规模发育的北东向展布的钾长花岗岩形成于中二叠世（（271±1）Ma~（270±1）Ma），而位于英巴地区英格特—巴格毛德岩体西南边缘的二长花岗岩则形成于早白垩世（（133±1）Ma），另外，其可能还捕获了晚石炭世（311 Ma）、早二叠世（282 Ma）和晚三叠世（222 Ma）的锆石。韩宝福等（2010b）在该区所获得的2个钾长花岗岩的年龄则相对稍老，分别为（277±2）Ma（苦楚乌拉地区）和（278±4）Ma（哈特布其地区），为早二叠世。其在英格特—巴格毛德岩体中心部位获得的石英二长岩的年龄为（130±2）Ma，与本次所获得的该岩体西南边缘二长花岗岩的年龄（（133±1）Ma）基本一致，均为早白垩世。另外，其在英格特—巴格毛德东南边缘所获得的似斑状花岗岩的年龄为（313.3±4.5）Ma，为晚石炭世。因此，研究区晚古生代以来的酸性岩浆活动可以分为4期：（1）晚泥盆世（~371 Ma），以苦楚乌拉地区二长花岗岩体为代表，规模很小；（2）晚石炭世（313~311 Ma），以英巴地区英格特—巴格毛德岩体似斑状花岗岩为代表，在研究区东部大面积分布，伴随此次岩浆活动，其周围上石炭—下二叠统本巴图组底部亦发育了安山岩、英安岩等喷出岩，而哈特布其、呼伦托洛海和苦楚乌拉等地则未见相同时期岩浆岩发育，其本巴图组地层中亦未见喷出岩，说明该期岩浆活动仅限于研究区东部地区，同期中西部地区则基本处于稳定状态；（3）早—中二叠世（282~270 Ma），该期酸性岩体在区内广泛分布，包括哈尔尚德、哈特布其、呼伦托洛海以及苦楚乌拉等地，岩性主要为钾长花岗岩；（4）早白垩世（133~1230 Ma），该期酸性岩体侵入于晚石炭世英格特—巴格毛德岩体西南边缘及中部，岩性主要为二长花岗岩、石英二长岩，其周围下白垩统苏红图组亦可见流纹岩发育，其他地区则未见该期岩体及同期流纹岩发育，说明本次岩浆活动规模亦不大。另外，早白垩世二长花岗岩中捕获了的晚三叠世（222 Ma）的锆石，王涛等（2002）在位于研究区西部的亚干变质核杂岩中识别出了228 Ma的花岗岩，说明该区亦可能存在晚三叠世时期的岩浆活动，有待进一步发现研究。
6.2 岩石成因类型初步讨论泥盆纪二长花岗岩的地球化学特征显示，SiO2含量为72.03%~76.92%，（Na2O+K2O）值为7.76%~8.79%，含量较高，K2O/Na2O值为1.54~1.58，属高钾钙碱性系列（图 5b）；Al2O3含量相对稍高（12.28%~14.52%），A/CNK为1.04~1.15，为弱过铝到强过铝质型（图 6），NK/A值较低（0.74~0.87）；FeOT含量（0.70%~2.61%）和FeOT/MgO值（2.27~8.74）均较低；总体稀土元素铕负异常不明显（图 7）；CIPW标准矿物计算中出现1.03%的刚玉。具富Si、K和Na，但相对贫FeOT的地球化学特征，且镜下可见富铝矿物白云母，并在SiO2-FeOT/MgO图中，样品落入I & S型花岗岩区域及其与A型花岗岩区域的交界处（图 8），因此，该二长花岗岩应属于弱过铝到强过铝高钾钙碱性的非典型S型花岗岩，并同时具有A型花岗岩的特征。在SiO2-lg[ω(CaO)/ω(K2O+Na2O)]图中，样品落入伸展型以及挤压和伸展型重叠区域（图 9a），且在SiO2-FeOT（/ FeOT+MgO）图中，样品落入造山期后花岗岩类（POG）和岛弧花岗岩类（IAG）+大陆弧花岗岩类（CAG）+大陆碰撞花岗岩类（CCG）区域内（图 9b），也说明泥盆纪二长花岗岩并非典型的造山期花岗岩，应属于后造山花岗岩，反映了一种后碰撞的构造背景，为同碰撞和碰撞后的转化阶段。
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图 8 FeOT/MgO-SiO2图（据Whlane et al., 1987） Fig. 8 FeOT/MgO-SiO2 diagram (after Whlane et al., 1987) |
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图 9 lg[ω(CaO)/ω(K2O+Na2O)]-SiO2图（a，据Brown，1982）和FeOT（/ FeOT+MgO）-SiO2图（b，据Maniar and Piccoli, 1989） IAG—岛弧花岗岩类；CAG—大陆弧花岗岩类；CCG—大陆碰撞花岗岩类；POG—造山期后花岗岩类；RRG—与裂谷有关的花岗岩类；CEUG—与陆内造陆隆起有关的花岗岩类 Fig. 9 lg[ω(CaO)/ω(K2O+Na2O)] -SiO2(a, after Brown, 1982) and FeOT/(FeOT+MgO)-SiO2 diagram (b, after Maniar and Piccoli, 1989) IAG-Island arc granitoids; CAG-Continental arc granitoids; CCG-Continental collision granitoids; POG-Postorogenic granitoids; RRG-Riftrelated granitoids; CEUG-Continental epeirogenic uplift granitoids |
二叠纪钾长花岗岩具较高的SiO2含量（76.69% ~78.48%），（Na2O+K2O）值为8.15%~8.33%，含量高，K2O/Na2O为1.26~1.46，属高钾钙碱性系列（图 5b）；Al2O3含量低（11.21%~11.84%），A/CNK值为0.98~1.02，为准铝质到弱过铝质型（图 6），NK/A值为0.93~0.97，大于0.85；FeOT含量不高（0.78%~1.85%），但FeOT/MgO值（9.78~30.78）相对较高；CaO含量低，为0.27%~0.40%；稀土元素配分曲线呈燕式分布（图 7），具有较明显的铕负异常，δEu值为0.16~0.22，小于0.30，指示了斜长石的缺失和钾长石的众多（张旗等，2012）。具A型花岗岩富Si、K和Na，贫Ca、Mg和Al，且具有较明显铕负异常的特征（Collins et al., 1982；Whalen et al., 1987），并在FeOT/ MgO-SiO2图中，样品大多落入A型花岗岩区域内，仅1个样品落入I & S型花岗岩区域内，且靠近A型花岗岩区域边界，因此，该钾长花岗岩应属准铝质到弱过铝质A型花岗岩。在lg[ω(CaO)/ω(K2O + Na2O)] -SiO2图中，样品基本均落入伸展型区域（图 9a），且在FeOT（/ FeOT+MgO）-SiO2图中，样品均落在与裂谷有关的花岗岩类（RRG）+与陆内造陆隆起有关的花岗岩类（CEUG）区域内（图 9b），也说明二叠纪钾长花岗岩应反映了地壳伸展减薄的构造背景（Collins et al., 1982；Whalen et al., 1987；Sylvester，1989；吴福元等，2007；张旗等，2012）。
白垩纪二长花岗岩的SiO2含量相对于二叠纪钾长花岗岩稍低（73.90%~75.24%），（Na2O+K2O）值为8.40%~8.90%，含量更高，K2O/Na2O值为1.19~1.57，亦属高钾钙碱性系列（图 5b）；Al2O3含量较高（13.25%~13.45%），A/CNK为0.95~1.07，为准铝质到弱过铝质型（图 6），NK/A值较低（0.82~0.90）；FeOT值（0.64%~1.40%）和FeOT/MgO值（2.06~4.12）均较低；稀土元素铕负异常中等（图 7）；CIPW标准矿物计算中出现1.02%的刚玉，在FeOT/MgO-SiO2图中，样品均落入I & S型花岗岩区域内（图 8），在lg[ω(CaO)/ω(K2O+Na2O)] -SiO2图中，样品均落在挤压和伸展型重叠区域（图 9a），且在FeOT（/ FeOT+ MgO）- SiO2图中，样品落入造山期后花岗岩类（POG）和岛弧花岗岩类（IAG）+大陆弧花岗岩类（CAG）+大陆碰撞花岗岩类（CCG）区域内（图 9b），因此，该区白垩纪二长花岗岩可能与泥盆纪二长花岗岩类似，同样反映了一种后碰撞的构造背景。
6.3 构造意义初步分析研究区位于珠斯楞—杭乌苏构造带西北部中蒙边界处，吴泰然等（1993）认为该构造带在早古生代为一稳定的大陆边缘，从石炭纪开始，出现了岩浆活动，由被动陆缘转化为活动陆缘。然而，近年来研究发现，该构造带在石炭纪之前已经开始出现岩浆活动。郑荣国等（2016）在恩格尔乌苏地区发现了志留纪的黑云母花岗岩，刘巧峰（2015）在阿拉善盟拐子湖温图高勒地区发现了晚泥盆世的花岗岩，其位于本次研究区西部，并属同一构造带，结合本次工作在苦楚乌拉地区发现的晚泥盆世二长花岗岩可以认为，该构造带在石炭纪之前已经开始出现岩浆活动，而并非稳定的被动陆缘。
王廷印等于1991年经考察认为，哈萨克斯坦+塔里木+华北板块与西伯利亚板块在中泥盆世沿研究区北部蒙古国境内的南蒙蛇绿岩带拼合到一起（王廷印等，1993）。本次研究区内发现的晚泥盆世的二长花岗岩（371Ma）和刘巧峰（2015）在拐子湖温图高勒地区发现的晚泥盆世花岗岩（370~390 Ma）均反映了后碰撞的构造背景，因此，其可能恰好反映了哈萨克斯坦+塔里木+华北板块与西伯利亚板块拼合时间的下限，研究区北侧与西伯利亚板块的陆陆碰撞应发生在370 Ma以前。
随后，上述中泥盆世拼合起来的新陆壳在石炭—二叠纪发生了强烈的拉张运动（王廷印等，1993），发育了大量与拉张作用有关中酸性侵入岩。位于研究区西面额济纳旗的拐子湖、呼伦西白、查黑林噶顺等地报道了二叠纪火山岩和晚石炭世中酸性侵入岩（李俊健，2006），研究区广泛分布的中二叠世钾长花岗岩和晚石炭世英格特—巴格毛德岩体（韩宝福等，2010b）的地球化学特征均反映了地壳伸展减薄的构造背景，说明二者与此次构造热事件具有良好的对应关系。
到晚二叠世末期或三叠纪早期，华北板块与塔里木板块碰撞拼合在一起，此后中蒙边界及邻区等进入后碰撞的拉张构造背景（王廷印等, 1993, 1998）。位于研究区西部的亚干地区岩浆作用表明，大约在早中生代（如228 Ma）该区出现了后碰撞拉张构造环境的钾质花岗岩，这种伸展构造机制在早白垩世达到了高潮，而同时期在地壳上部又发育了大规模的推覆构造，并发育了大量同期发生强烈韧性变形的花岗岩体，构造方向总体近东西向（王涛等，2002）。而研究区发育北东向的韧性剪切带及小规模的早白垩世糜棱岩化二长花岗岩，且该二长花岗岩显示了后碰撞构造背景的地球化学特征，并捕获了晚三叠世（222 Ma）岩体的锆石，说明同时期研究区与区域构造背景一致，并可能间接受到了亚干地区推覆构造的影响，其晚三叠世岩体有待进一步发现和研究。
7 结论（1）锆石U-Pb定年结果表明，苦楚乌拉地区的二长花岗岩形成于晚泥盆世（371 Ma）；研究区广泛分布的钾长花岗岩形成于中二叠世（271~270 Ma）；英巴地区英格特—巴格毛德西南边缘的二长花岗岩形成于早白垩世（133 Ma）。结合前人资料，将研究区晚古生代以来的酸性岩浆活动分为4期：晚泥盆世（~371 Ma）、晚石炭世（313~311 Ma）、早—中二叠世（282~270 Ma）和早白垩世（133~130 Ma）。
（2）晚泥盆世和早白垩世二长花岗岩具有较相似的地球化学特征，应属于非典型的S型花岗岩，并同时具有A型花岗岩的特征，反映了一种后碰撞的构造背景；中二叠世钾长花岗岩则应属准铝质到弱过铝质A型花岗岩，反映了地壳伸展减薄的构造背景。
（3）晚泥盆世二长花岗岩和前人发现的志留纪花岗岩表明，珠斯楞—杭乌苏构造带在石炭纪之前已经开始出现岩浆活动，而并非稳定的被动陆缘，且晚泥盆世后碰撞构造背景的二长花岗岩可能恰好反映了哈萨克斯坦+塔里木+华北板块与西伯利亚板块拼合时间的下限；中二叠世大面积发育的A型花岗岩与同时期区域强烈的拉张构造背景具有良好的对应关系；早白垩世后碰撞构造背景的二长花岗岩与同时期区域后碰撞的拉张构造背景一致，并可能间接受到了亚干地区推覆构造的影响而普遍发育糜棱岩化。
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