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研究区地处阿拉善右旗大山口地区,大地构造属于阿拉善地块西南缘龙首山—合黎山陆缘带,西以阿尔金、金塔—鼎新(弱水)断裂为界与塔里木板块毗邻,南以龙首山深断裂与北祁连造山带相接。本文在野外地质调查以及文献资料分析研究的基础上,运用岩石学、地球化学、同位素年代学、构造地质学等综合的研究方法,查明阿拉善右旗沙枣泉晚古生代埃达克岩体分布特征、性质、形成时代和岩石地球化学特征,探讨了其成因及动力学背景,为构建阿拉善地块晚古生代地壳演化及构造格局提供了可靠的岩石学、同位素年代学依据。研究结果表明,沙枣泉花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄介于295±5Ma与307±8Ma之间,加权平均值为302±9.2Ma,为晚石炭世晚期,代表岩体形成年代。岩石SiO2含量较为稳定,变化在60.66%和61.37%之间,平均为61.03%,具高铝(Al2O3 = 17.98%-18.44%,平均值为 18.28%)、富碱(Na2O + K2O = 4.96%-5.22%)、富钙(CaO = 6.08-6.59%)、较高的镁含量(MgO = 2.13-2.51%,Mg#=0.48-0.51 之间)、富钠贫钾(Na2O =4.20%-4.46%,K2O =0.67%-0.92%,K2O/Na2O= 0.16-0.22)、过铝质(A/NKC=1.13-1.17),但不含标准矿物刚玉。在微量元素地球化学特征上岩石富集不相容元素(Rb、Th、K、U、Pb等),强烈亏损高场强元素 Nb、Ta、Ti 以及 HREE,高 Sr(582×10-6-620×10-6)低 Y(11.4×10-6-13.7×10-6)、Yb(1.02×10-6-1.51×10-6),以及高 Sr/Y(35.15-53.25)、Y/Yb(11.00-11.23)和 La/Yb(7.28-15.10)比值,Rb/Sr(0.03-0.05)、La/Ce(0.42-0.50)和Nb/U(4.70-8.93,一个样品达到了 14.3)比值,上述特征均类似于环太平洋新生代埃达克岩。但具较低的相容元素Ni(10.3-11.6×10-6)、Cr(13.4-16.8×10-6)含量表明板片熔体未能与地幔橄榄岩发生充分的交代作用。稀土总量为9.43×10-6-89.71 ×10-6,平均 85.04×10-6,LREE/HREE 介于 5.57-8.97,LREE 中等富集,(La/Yb)N=5.0-10.0,,无Eu异常或轻微的Eu正异常(δEu为0.97-1.18,平均值为1.096),HREE表现为平坦型。岩石稀土元素地球化学特征提示源岩为较高程度的部分熔融,岩浆在上升过程中没有发生过斜长石分离结晶作用或源区残留矿物无斜长石,应为角闪石、辉石和石榴石。结合区域构造背景研究表明,沙枣泉埃达克岩是晚石炭世晚期查干础鲁弧后盆地年轻的(≤25Ma)、高热流值的玄武质洋壳向南俯冲于阿拉善微陆块之下,板片发生部分熔融,快速上升形成了沙枣泉岩体;结合古生物资料,表明在沙枣泉岩体形成后不久,查干础鲁弧后盆地及更北的恩格尔乌苏所代表的古亚洲大洋也在这一时期发生了闭合。晚石炭世埃达克岩体边部具有Cu、Au矿点(化)为该地区找矿勘探指出新的方向。