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大兴安岭地区位于西伯利亚板块和华北板块所夹持的中亚构造带东端,是我国晚中生代岩浆岩最发育的地区之一,出露了大面积的晚中生代火山岩和侵入岩,其构造背景和动力学过程一直是国内外地质学家研究的热点。本文选择大兴安岭中部柴河-蘑菇气地区的花岗岩和火山岩为研究对象,在野外地质调查的基础上,综合运用岩相学、同位素年代学和地球化学方法探讨大兴安岭中部岩浆作用活动期次、岩石成因及构造背景,主要获得如下认识。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,大兴安岭中部柴河-蘑菇气地区岩浆活动可以分为早中侏罗世(179~166Ma)、晚侏罗世(157~145Ma)和早白垩世(141~117Ma)3期。早中侏罗世主要为侵入作用,获得的花岗岩年龄为179~166Ma,即代表了大兴安岭中部早中侏罗世岩浆活动时限。晚侏罗世可分为侵入作用和喷出作用,获得的晚侏罗世花岗岩年龄为153~147Ma,晚侏罗世中基性火山岩年龄为157~147Ma,晚侏罗世酸性火山岩年龄为155~145Ma,限定了晚侏罗世岩浆活动的时限为157~145Ma。早白垩世岩浆作用包括侵入作用和喷出作用,获得的早白垩世花岗岩年龄为138~118Ma,早白垩世早期中性火山岩年龄为141~131Ma,中期酸性火山岩年龄为133~117Ma,中期中基性火山岩年龄为125~120Ma,限定了早白垩世岩浆活动的时限为141~117Ma。地球化学特征表明大兴安岭中部柴河-蘑菇气地区晚中生代花岗岩均来源于新增生的下地壳岩石的部分熔融,其中中侏罗世花岗岩源区还有富集幔源物质或者洋底沉积物的加入,早白垩世花岗岩还受到一些幔源物质的混染;晚侏罗世中基性火山岩起源于富集的岩石圈地幔,并遭受一定程度的地壳物质的混染;晚侏罗世酸性火山岩、早白垩世早期中性火山岩和早白垩世中期酸性火山岩来源于新增生的下地壳岩石的部分熔融,其中晚侏罗世和早白垩世中期酸性火山岩还有一些幔源物质的混入,早白垩世早期中性火山岩也可能受到早先俯冲事件带来的流体的影响;早白垩世中期中基性火山岩起源于富集的软流圈地幔,并遭受了一定程度的岩石圈地幔或地壳物质的混染。大兴安岭中部柴河蘑菇气地区晚中生代岩浆作用始于早中侏罗世,持续到早白垩世中期。早中侏罗世花岗岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋板块向南俯冲至额尔古纳地块之下的洋壳俯冲环境;晚侏罗世-早白垩世早期岩浆活动与蒙古-鄂霍茨克洋闭合陆壳加厚之后的岩石圈伸展环境有关;早白垩世中期岩浆岩形成于区域性的伸展背景,可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合和古太平洋俯冲的双重影响有关。