于介江 許文良 高福紅 王楓 柳佳成 郝文麗

YU JieJiang1，XU WenLiang1，GAO FuHong1，WANG Feng1，LIU JiaCheng1 and HAO WenLi2

1. 吉林大學地球科學學院，長春 130061

2. 黑龍江省地質(zhì)科學研究所，哈爾濱 150036

1. College of Earth Sciences，Jilin University，Changchun 130061，China

2. Heilongjiang Institute of Geological Sciences，Haerbin 150036，China

2014-12-24 收稿，2015-02-20 改回.

1 引言

興蒙造山帶位于華北板塊和西伯利亞板塊所夾持的中亞造山帶東段，該帶主要由額爾古納、興安、松嫩-張廣才嶺、佳木斯和興凱等微陸塊以及陸塊之間的縫合帶組成(圖1a;任紀舜，1989;?eng?r et al.，1993;葉茂等，1994;?eng?r and Naial’in，1996;葛文春等，2005)。傳統(tǒng)上認為在這些微陸塊上均存在一定規(guī)模的前寒武紀變質(zhì)巖群，如麻山群、黑龍江群、興華渡口群、東風山群、張廣才嶺群、風水溝河群和扎蘭屯群等(黑龍江省地礦局，1993;內(nèi)蒙古自治區(qū)地礦局，1991)，而近年來的定年結(jié)果揭示出在上述“前寒武紀變質(zhì)巖群”中除少量地質(zhì)體形成于古元古代或新元古代(Pei et al.，2007;孫立新等，2013;Tang et al.，2013;Wang et al.，2014)外，其主體形成于古生代和早中生代，進而改變了人們對其構(gòu)造屬性的認識(Wilde et al.，2000，2001;Miao et al.，2007;Wu et al.，2012;Xu et al.，2012;Wang et al.，2012a)。例如，麻山群的主期變質(zhì)時代為早古生代早期(泛非期)，其構(gòu)造屬性可能與岡瓦納大陸存在某種親緣關(guān)系(Wilde et al.，2001;Zhou et al.，2010b)，而黑龍江群和張廣才嶺群可能是早中生代就位的構(gòu)造混雜巖或者陸緣增生雜巖(Wu et al.，2007b;周建波等，2009，2013;Wang et al.，2012a)，類似的情況也出現(xiàn)在扎蘭屯群、興華渡口群、東風山群等變質(zhì)巖群中(Miao et al.，2007;高福紅等，2013)。

然而，上述研究主要集中在這些變質(zhì)巖群的年代學上，而對變質(zhì)作用的研究卻相對有限。目前除了麻山群高級變質(zhì)巖(姜繼圣，1992;Wilde et al.，1999;任留東等，2010，2012)和黑龍江群高壓變質(zhì)巖(張興洲，1992;孔凡梅等，2009;Zhou et al.，2009;趙英利等，2010;趙亮亮和張興洲，2011)外，其它巖群一直缺乏精細的變質(zhì)作用研究，特別是缺乏系統(tǒng)的巖石學、礦物學和變質(zhì)年代學研究(黑龍江省地礦局，1993;內(nèi)蒙古自治區(qū)地礦局，1991;李錦軼等，1999)，導致人們對其構(gòu)造屬性解釋的不確定性。從這些微陸塊中所謂“前寒武紀變質(zhì)巖群”的構(gòu)成上可以看出，除了麻山群外其它巖群多由原巖時代不同、變質(zhì)變形強度和/或性質(zhì)存在顯著差別的變質(zhì)雜巖組成，其中不僅包括大量淺變質(zhì)的火山巖和沉積巖，而且也包括了一定數(shù)量的結(jié)晶片巖、片麻巖等中低級區(qū)域變質(zhì)巖以及變形強烈的糜棱巖(Wu et al.，2007b;Miao et al.，2007;Zhou et al.，2009;2010a;周建波等，2009，2013;Wang et al.，2012a;Xu et al.，2012;高福紅等，2013)。那么，這些不同類型的變質(zhì)巖是同期變質(zhì)還是多期變質(zhì)?其變質(zhì)作用類型與變質(zhì)溫壓條件如何?它們與區(qū)域構(gòu)造演化有何聯(lián)系?這些問題至今還沒有得到很好的回答。鑒于此，本文對興蒙造山帶東南緣“上元古界”黃松群代表性巖石進行了系統(tǒng)的巖石學、礦物學和黑云母Ar-Ar 年代學研究，這對揭示黃松群的變質(zhì)屬性以及區(qū)域構(gòu)造演化具有重要意義。

2 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于黑龍江省東南部，大地構(gòu)造上處于興凱地塊西緣，北側(cè)以敦化-密山斷裂為界與佳木斯地塊相鄰，西側(cè)以牡丹江斷裂為界與松嫩-張廣才嶺地塊相鄰(圖1a)。區(qū)內(nèi)出露的地層主要有“上元古界”黃松群和中生界(上三疊統(tǒng)羅圈站組、下侏羅統(tǒng)綏芬河組和下白堊統(tǒng)穆棱組)(Xu et al.，2009)，上二疊統(tǒng)-下三疊統(tǒng)興利組零星分布，新生界主要分布于河流溝谷區(qū)域(圖1b)。在研究區(qū)東側(cè)的虎頭一帶出露有麻山群，以麻粒巖等高級變質(zhì)巖為主，變質(zhì)時代為泛非期(Wilde et al.，2010;Zhou et al.，2010b)。研究區(qū)及鄰區(qū)花崗巖分布廣泛，前人曾將其厘定為新元古代張廣才嶺期和中生代印支期與燕山期(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)，但近年來對這些花崗巖的定年結(jié)果表明，其中“新元古代張廣才嶺期”花崗巖主要形成于古生代或中生代，前古生代花崗巖的分布極為有限(Wu et al.，2011;Wang et al.，2012b，2015;Yu et al.，2013)。

黃松群主要分布于黑龍江省東寧縣境內(nèi)，在寧安縣東部和穆棱縣南部也有少量出露，總體上呈北東向斷續(xù)展布于大面積花崗質(zhì)巖石中(圖1b)，前人將其厘定為新元古代并進一步劃分為下部楊木組和上部閻王殿組(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。楊木組主要出露在東寧縣楊木、黃松和道河等地，主要巖性為含石榴黑云斜長片麻巖和含石榴二云斜長片巖，夾(含石榴)斜長角閃片巖、石英片巖和大理巖等，部分巖石具有糜棱巖化現(xiàn)象，局部可見眼球狀二云斜長片巖。閻王殿組主要出露在東寧縣道河、綏陽鎮(zhèn)西和綏芬河北等地，該組主要由糜棱巖化黑云斜長片麻巖、糜棱巖化二云斜長片巖等糜棱巖化巖石和長英質(zhì)糜棱巖以及千枚(糜)巖組成。此外，在研究區(qū)西側(cè)徐小鋪村和東南側(cè)雞冠砬子工業(yè)區(qū)可見少量具有接觸變質(zhì)特征的含夕線石和/或紅柱石的云母長英質(zhì)角巖，類似的情況也出現(xiàn)在張廣才嶺群等變質(zhì)巖群中(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。

圖1 東北及鄰區(qū)構(gòu)造簡圖(a，據(jù)Wu et al.，2007a)和研究區(qū)地質(zhì)簡圖(b，據(jù)黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)Fig.1 Tectonic sketch maps of NE China and adjacent areas(a，after Wu et al.，2007a)and geological sketch map of the studied area(b，after BGMRH，1993)

從黃松群典型地段(東寧縣楊木和道河)的巖石類型及其組合關(guān)系來看，該群主要存在兩套不同性質(zhì)的變質(zhì)巖組合，即以含石榴黑云斜長片麻巖(圖2a-c)、含石榴二云斜長片巖(圖2d，e)和(含石榴)斜長角閃片巖(圖2f，g)為代表的中低級區(qū)域變質(zhì)巖(組合Ⅰ)和以長英質(zhì)糜棱巖(圖2h)為代表的低溫動力變質(zhì)巖(組合Ⅱ)。組合Ⅰ具有面式分布特征，不同巖石類型之間片理或片麻理的產(chǎn)狀基本一致，總體構(gòu)造線為北北東-北東向，但因后期構(gòu)造和巖漿作用的影響，在不同空間位置其產(chǎn)狀常出現(xiàn)較大變化。該組合巖性特征以楊木一帶最具代表性，下部以(含石榴)黑云斜長片麻巖為主，夾(含石榴)斜長角閃片巖和(含石榴)二云斜長片巖，上部以(含石榴)二云斜長片巖為主，夾二云石英片巖和白云石英片巖，反映其原巖為具有活動大陸邊緣特征的火山-沉積建造(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。組合Ⅱ主要發(fā)育在閻王殿組，其中代表性巖石——長英質(zhì)糜棱巖多呈條帶狀沿北北東向展布，條帶寬窄不一，間距不定，其間多為糜棱巖化中低級區(qū)域變質(zhì)巖所占據(jù)，局部出露有典型的組合Ⅰ殘塊，其片理或片麻理往往為糜棱巖的葉理所切割。兩套巖石組合的存在表明，黃松群不僅經(jīng)歷了主期區(qū)域變質(zhì)作用，而且遭受了后期動力變質(zhì)作用的疊加與改造。本文在上述區(qū)域變質(zhì)巖中選擇了對溫壓條件反映敏感的代表性巖石以及在動力變質(zhì)巖中選擇了黑云母長英質(zhì)糜棱巖作為研究對象(采樣位置見圖1b)，其中用于礦物化學成分分析的樣品6 件，用于年代學測試的樣品2 件。

3 樣品的巖相學特征

3.1 含石榴黑云斜長片麻巖

圖2 黃松群代表性巖石顯微照片(a-c)含石榴黑云斜長片麻巖;(d、e)含石榴二云斜長片巖;(f)斜長角閃片巖;(g)含石榴斜長角閃片巖;(h)黑云母長英質(zhì)糜棱巖. 礦物簡寫據(jù)Whitney and Evans(2010):Bt-黑云母;Amp-角閃石;Grt-石榴石;Ms-白云母;Pl-斜長石;Qtz-石英Fig.2 Microscopic photos of the representative rocks from the Huangsong Group

樣品11HDN11-1(圖2a，b):斑狀變晶結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為細粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英(40%～45%)、斜長石(30% ～35%)和黑云母(20%)，含少量石榴石(2% ～3%)，副礦物為磁鐵礦、磷灰石和鋯石。石榴石多呈變斑晶產(chǎn)出，半自形或他形粒狀，粒徑多為1 ～1.5mm，內(nèi)部包裹體少見。斜長石和石英多呈他形粒狀的基質(zhì)產(chǎn)出，粒徑多為0.2 ～0.5mm，少量斜長石粒徑達1mm 以上，呈變斑晶產(chǎn)出。黑云母為片狀，斷續(xù)定向分布構(gòu)成片麻狀構(gòu)造。

樣品11HDN1-2(圖2c):中細粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英(50%)、斜長石(30%)和黑云母(15% ～20%)，含少量石榴石(1% ～2%)，副礦物為磁鐵礦、磷灰石和鋯石。與樣品HDN11-1 的主要區(qū)別是該樣品中礦物粒度相差較小，部分長石和石英具有拉長定向特征，這與其附近存在糜棱巖(樣品11HDN1-5)相一致。

3.2 含石榴二云斜長片巖

樣品11HDN10-3(圖2d):斑狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。變斑晶為石榴石(1%)，半自形粒狀，粒徑約2mm，內(nèi)含少量石英和白云母細小包裹體?；|(zhì)為細粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，礦物成分為石英(50%)、斜長石(20%)、黑云母(15%)和白云母(15%)，副礦物主要為磷灰石。斜長石和石英多呈拉長柱狀，長度多為0.2 ～0.4mm，云母為鱗片狀，定向分布。

樣品11HDN8-3(圖2e):斑狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。變斑晶主要為斜長石(5%)和石榴石(1% ～2%)，前者多呈他形粒狀或拉長不規(guī)則狀，長度可達2.5mm，后者為他形粒狀，粒徑可達2mm，內(nèi)部包裹體少見?；|(zhì)為細粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，礦物成分為石英(45% ～50%)、斜長石(15%)、黑云母(13% ～14%)和白云母(16% ～17%)，副礦物可見磁鐵礦和磷灰石。斜長石和石英多呈他形粒狀，少量顆粒具拉長定向特征，粒徑或長度多為0.2 ～0.6mm，鱗片狀云母定向分布。與樣品11HDN10-3 的主要區(qū)別是該樣品中的部分斜長石呈變斑晶產(chǎn)出，基質(zhì)礦物粒度稍粗，絕大多數(shù)長石和石英無拉長現(xiàn)象。

3.3 (含石榴)斜長角閃片巖

樣品11HDN22-4(圖2f):中細粒粒狀柱狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，主要礦物成分為角閃石(75% ～80%)和斜長石(20% ～25%)，含少量石英(1% ～2%)，副礦物為磁鐵礦、磷灰石和榍石。角閃石為長柱狀，長度多為0.5 ～1.8mm，綠色-淺黃色多色性，定向分布構(gòu)成片狀構(gòu)造。斜長石多為他形粒狀，部分具有拉長定向特征，粒徑或長度多為0.5 ～1.5mm，可見聚片雙晶。

樣品11HDN8-2(圖2g):中細粒粒狀柱狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，主要礦物成分為角閃石(75% ～80%)、斜長石(20%～25%)，含少量石榴石(2% ～3%)和石英(1% ～2%)，副礦物為磁鐵礦、磷灰石和榍石。石榴石為半自形或他形粒狀，粒徑為1 ～2.5mm，內(nèi)部包裹體少見。角閃石為長柱狀，長度多為0.5 ～1.5mm，綠色-淺黃色多色性，定向分布構(gòu)成片狀構(gòu)造。斜長石多為他形粒狀，少量具有拉長定向特征，粒徑或長度多為0.5 ～1.5mm，可見聚片雙晶。

3.4 黑云母長英質(zhì)糜棱巖

樣品11HDN1-5(圖2h):糜棱結(jié)構(gòu)，眼球狀構(gòu)造。殘斑含量約30%，殘斑成分主要為斜長石或長英質(zhì)礦物集合體，它們多呈透鏡狀或扁豆狀，長度多為0.5 ～1.5mm，延伸方向多與葉理協(xié)調(diào)一致?；|(zhì)成分主要為微粒狀長英質(zhì)礦物(約55%)和鱗片狀黑云母(約15%)，兩者常呈微細的條帶狀集合體繞過透鏡狀殘斑延伸構(gòu)成糜棱葉理。其中黑云母單晶多呈長寬比較大的長條形，部分集合體呈透鏡狀或魚狀(云母魚)，指示其為同構(gòu)造期重結(jié)晶或變質(zhì)結(jié)晶的產(chǎn)物。副礦物為磁鐵礦、磷灰石和鋯石。

4 礦物化學成分

黃松群主要變質(zhì)礦物石榴石、云母、角閃石和斜長石的礦物化學成分分析在中國科學技術(shù)大學的中國科學院殼-幔物質(zhì)與環(huán)境重點實驗室采用日本島津Shimadzu 公司生產(chǎn)的EPMA 1600 型電子探針完成測定，儀器運行條件為:束電流20nA，加速電壓15kV，探測區(qū)域約1μm。在計算礦物結(jié)構(gòu)式時，石榴石、云母、角閃石和斜長石分別以12 個、11 個、23 個和8 個氧原子為基礎(chǔ)進行計算，對石榴石的Fe3+通過化學計量平衡和電價平衡規(guī)則估算(Droop，1987)，角閃石中的Fe3+采用Holland and Blundy(1994)的方法計算。電子探針分析結(jié)果見表1-表4。

4. 1 石榴石

黃松群中的石榴石以富含鐵鋁榴石(Alm=0.55 ～0.76)為特征，但不同巖石類型中其端元組分存在明顯差別(表1、圖3)，如富含云母的片巖或片麻巖中的石榴石以相對富Alm(或Alm+Sps)、貧Grs 為特征，而斜長角閃片巖中的石榴石則以相對貧Alm、富Grs 為特征，表明石榴石的成分明顯受寄主巖石的成分控制。另一方面，除了樣品11HDN11-1 外，其它樣品中石榴石的成分從核部→幔部→邊部均無明顯趨勢性變化(表1、圖3)，指示它們形成于相對穩(wěn)定的條件并趨于化學平衡。僅樣品11HDN11-1 中的石榴石存在可識別的成分環(huán)帶(表1、圖3)，即從核部向邊部總體表現(xiàn)為(Alm +Sps)、Pyp 及Mg/Fe2+比值升高而Grs、Sps 和Mn 下降的變化趨勢，反映該樣品經(jīng)歷了一個升溫的進變質(zhì)過程(Tracy et al.，1976;Spear et al.，1984;陳能松等，2003)。但在最邊部該樣品Pyp 和Mg/Fe2+比值則略有下降，顯示出擴散環(huán)帶特點，一般認為這種擴散環(huán)帶是變質(zhì)峰期后石榴石邊部與黑云母之間的Mg-Fe 離子交換反應(yīng)引起的，屬于退變質(zhì)成因(Spear，1991)。

4. 2 云母

11HDN 8-2-G5部邊37.86 0.04 21.21 28.12 2.02 1.28 8.74 0.03 99.29 3.05 0.00 2.01 11HDN 8-2-G4部幔38.51 0.06 21.11 28.09 2.12 1.32 8.33 0.02 99.55 3.09 0.00 2.00 11HDN 8-2-G3部幔37.27 0.07 21.36 28.79 2.04 1.42 8.10 0.04 99.08 3.01 0.00 2.03 11HDN 8-2-G2部幔37.52 0.08 20.90 28.65 2.28 1.45 8.22 0.01 99.10 3.03 0.00 1.99 11HDN 8-2-G1部核37.05 0.12 20.78 28.87 2.76 1.30 8.62 0.02 99.52 2.99 0.02 1.96 11HDN 10-3-G3部邊37.25 0.08 20.29 31.99 5.55 1.36 3.25 0.02 99.80 3.04 0.00 1.95 11HDN 10-3-G2部幔37.47 0.04 20.52 31.77 5.57 1.41 3.19 0.00 99.97 3.04 0.00 1.96 11HDN 10-3-G1部核37.38 0.06 20.77 31.65 5.41 1.44 3.24 0.00 99.95 3.03 0.00 1.99 11HDN 8-3-G5部邊37.764 0.1 20.52 32.90 2.71 2.09 3.48 0.04 99.60 3.06 0.00 1.96 11HDN 8-3-G4部幔37.50 0.08 20.54 32.61 3.57 1.55 3.64 0.02 99.51 3.05 0.00 1.97）theHuangsongGroup （wt%11HDN 8-3-G3部幔37.55 0.02 20.91 32.91 3.64 1.57 3.47 0.02 100.09 3.04 0.00 1.99 11HDN 8-3-G2部幔37.23 0.02 20.60 32.75 4.10 1.48 3.52 0.03 99.73 3.03 0.00 1.97 11HDN 8-3-G1部核37.48 0.05 20.41 31.99 4.43 1.40 4.41 0.01 100.18 3.03 0.00 1.95 11HDN 11-1-G5部邊36.47 0.03 20.61 26.76 9.65 1.69 4.39 0.05 99.65 2.96 0.04 1.93 11-1-G4 37.01 11HDN 0.07部幔20.09 26.71 9.72 1.83 4.44 0.01 99.87 3.00 0.00 1.91）（wt%部幔37.06 0.09 20.19 25.72 9.79 2.14 4.34 0.00 99.33 3.01 0.00 1.93據(jù)1 1HDN 11-1-G3數(shù)析部幔0.37 9.81 2.23 3.65 0.00 2.95 0.05 1.88分1 1HDN 11-1-G2 36.45 20.18 27.13 99.81 針探部子1 1HDN 11-1-G1核37.12 0.09 20.47 25.33 10.18 1.67 5.40 0.01 2.99 0.01 1.93電的部石邊3 6.70 0.02 20.12 34.42 4.55 2.20 2.09 0.00 2.98 0.02 1.90榴1 1HDN 1-2-G3石性部表1 1HDN 1-2-G2幔37.01 0.04 20.20 34.32 4.49 2.12 2.04 0.02 100.23 100.09 100.25 2.99 0.01 1.92代群部松M icroprobeanalyticalresultsofrepresentativegarnetsfrom 11HDN 1-2-G1 36.54 0.01 20.13 34.19 4.29 2.21 2.03 0.00 2.98 0.02 1.92黃 核Table1 99.41 及號置1 品析位O 3 FeO MgO CaO O3 Si!Al"Al表樣分點S iO2 TiO2 MnO Total測A l2 Cr2 0.00 0.00 0.00 1.89 0.14 0.15 0.75 8.00 0.08 0.64 0.00 0.26 0.05 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 1.89 0.14 0.16 0.72 8.00 0.08 0.65 0.00 0.25 0.05 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 1.94 0.14 0.17 0.70 8.00 0.09 0.66 0.00 0.24 0.06 0.05 00 0.0.01 0.00 0.00 1.94 0.16 0.18 0.71 8.00 0.09 0.65 0.00 0.24 0.06 0.05 0.00 0.01 0.00 0.04 1.91 0.19 0.16 0.74 8.00 0.08 0.64 0.02 0.23 0.05 0.06 0.00 0.01 0.00 0.00 2.18 0.38 0.17 0.28 8.00 0.08 0.72 0.00 0.09 0.05 0.13 0.00 0.00 0.00 0.00 2.16 0.38 0.17 0.28 8.00 0.08 0.72 0.00 0.09 0.06 0.13 0.00 0.00 0.00 0.00 2.15 0.37 0.17 0.28 8.00 0.08 0.72 0.00 0.09 0.06 0.12 0.00 0.01 0.00 0.04 2.19 0.19 0.25 0.30 8.00 0.12 0.76 0.00 0.09 0.09 0.06 0.00 0.01 0.00 0.03 2.19 0.25 0.19 0.32 8.00 0.09 0.75 0.00 0.10 0.06 0.08 0.00 0.00 0.00 0.01 2.22 0.25 0.19 0.30 8.00 0.09 0.74 0.00 0.11 0.06 0.08 0.00 0.00 0.00 0.03 2.20 0.28 0.18 0.31 8.00 0.08 0.75 0.00 0.09 0.06 0.10 0.00石0.00 0.00 0.05 2.11 0.30 0.17 0.38 8.00 0.08 0.74 0.00 0.10 0.06 0.10 0.00榴鉻0.00 0.00 0.10 1.72 0.66 0.20 0.38 8.00 0.12 0.58 0.05 0.08 0.07 0.22 0.00；Uva-鈣石榴0.00 0.00 0.08 1.73 0.67 0.22 0.39 8.00 0.13 0.58 0.04 0.09 0.07 0.22 0.00鋁；Sps-錳0.01 0.00 0.04 1.71 0.67 0.26 0.38 8.00 0.15 0.57 0.02 0.11 0.09 0.22 0.00石榴鋁0.02 0.00 0.12 1.72 0.67 0.27 0.32 8.00 0.16 0.58 0.06 0.05 0.09 0.23 0.00；Pyp-鎂石0.01 0.00 0.07 1.64 0.69 0.20 0.47 8.00 0.12 0.55 0.03 0.12 0.07 0.23 0.00榴鋁0.00 0.00 0.11 2.23 0.31 0.27 0.18 8.00 0.12 0.75 0.06 0.01 0.09 0.10 0.00；Grs-鈣石榴鐵0.00 0.00 0.05 2.28 0.31 0.26 0.18 8.00 0.11 0.75 0.04 0.02 0.09 0.10 0.00；And-鈣0.00 0.00 0.09 2.25 0.30 0.27 0.18 8.00 0.75 0.04 0.02 0.09 0.10 0.00石榴鋁 Ti Cr 3+2+ 0.12 Fe 2+Fe Mn Mg Ca Total Mg/Fe Alm And Grs Pyp Sps Uva： Alm-鐵注

11HDN10-3-M 3 49.23 0.66 31.59 3.37 0.00 2.03 0.00 0.28 8.92 11HDN10-3-M2 49.87 0.76 31.49 3.04 0.09 2.02 0.00 0.24 7.98 11HDN10-3-M1母云白48.45 0.63 32.00 3.34 0.00 1.83 0.00 0.32 8.48 11HDN8-3-M2 48.28 1.32 33.34 2.40 0.00 1.58 0.00 0.33 8.10 11HDN8-3-M1 49.01 1.15 32.81 2.19 0.05 1.56 0.00 0.43 7.73 11HDN10-3-B3 36.15 2.46 16.74 22.00 0.14 9.29 0.00 0.08 9.51 11HDN10-3-B2 35.93 2.26 16.49 21.84 0.13 9.48 0.00 0.10 9.73 11HDN10-3-B1 36.86 2.65 16.98 21.64 0.18 9.55 0.00 0.10 9.62）theHuangsongGroup （wt%11HDN8-3-B2 34.56 2.31 18.44 23.57 0.14 7.99 0.00 0.16 8.24 11HDN8-3-B1 34.16 1.84 17.85 23.83 0.212 8.22 0.22 0.036 8.109 11HDN11-1-B3母云黑3 4.92 2.02 18.68 19.61 0.24 9.39 0.00 0.17 9.59 34.40 11HDN11 1.71-1-B2 19.61 20.93 0.36 8.98 0.00 0.80 9.41）（wt%-1-B1 34.52 1.61 19.76 21.43 0.28 8.72 0.00 0.17 9.77據(jù)1 1HDN11數(shù)析分4.26 0.18 7.66 0.00 0.15 9.45針1 1HDN1-2-B3 34.36 16.87 22.94探子電的1 1HDN1-2-B2 34.65 4.31 16.44 22.57 0.14 7.84 0.00 0.16 9.33母云性表11HDN1-2-B1 35.34 3.62 16.04 21.97 0.15 8.07 0.00 0.16 9.31代群松M icroprobeanalyticalresultsofrepresentativemicasfrom黃及號O析品物O 3 O SiO2分T iO2樣FeO Al2礦MnO MgO CaO K2 2 Na2表T able2 96.09 3.24 0.76 1.69 0.03 0.19 0.00 0.20 0.00 0.04 0.75 6.89 0.52 95.50 3.28 0.73 1.71 0.04 0.17 0.01 0.20 0.00 0.03 0.67 6.82 0.54 95.04 3.22 0.78 1.72 0.03 0.19 0.00 0.18 0.00 0.04 0.72 6.88 0.49 95.34 3.17 0.83 1.75 0.07 0.13 0.00 0.16 0.00 0.04 0.68 6.83 0.54 94.92 3.22 0.78 1.76 0.06 0.12 0.00 0.15 0.00 0.06 0.65 6.80 0.56 96.38 2.76 1.24 0.26 0.14 1.40 0.01 1.06 0.00 0.01 0.93 7.81 0.43 95.96 2.76 1.24 0.25 0.13 1.40 0.01 1.09 0.00 0.02 0.95 7.85 0.44 97.59 2.77 1.23 0.27 0.15 1.36 0.01 1.07 0.00 0.02 0.92 7.80 0.44 95.41 2.67 1.33 0.35 0.13 1.52 0.01 0.92 0.00 0.02 0.81 7.77 0.38 94.48 2.68 1.32 0.32 0.11 1.56 0.01 0.96 0.02 0.01 0.81 7.80 0.38 94.62 2.69 1.31 0.39 0.12 1.26 0.02 1.08 0.00 0.03 0.94 7.83 0.46 96.20 2.63 1.37 0.39 0.10 1.34 0.02 1.02 0.00 0.12 0.92 7.91 0.43 96.26 2.64 1.36 0.42 0.09 1.37 0.02 0.99 0.00 0.03 0.95 7.87 0.42 95.86 2.66 1.34 0.20 0.25 1.49 0.01 0.89 0.00 0.02 0.94 7.79 0.37 95.43 2.69 1.31 0.20 0.25 1.47 0.01 0.91 0.00 0.02 0.92 7.78 0.38 94.65 2.75 1.25 0.23 0.21 1.43 0.01 0.94 0.00 0.02 0.93 7.77 0.40 Total Si!Al"Al Ti Fe Mn Mg Ca Na K Total Mg/（Fe+Mg）

表3 黃松群代表性角閃石的電子探針分析數(shù)據(jù)(wt%)Table 3 Microprobe analytical results of representative amphiboles from the Huangsong Group (wt%)

圖3 黃松群代表性巖石中石榴石的鎂鋁榴石-(鐵鋁榴石+錳鋁榴石)-鈣鋁榴石圖解Fig.3 Pyp-(Alm+Sps)-Grs diagram of garnet from the representative rocks in the Huangsong Group

11HDN22-4-P3 63.31 23.21 0.00 4.28 9.56 0.09 0.02 100.46 2.79 1.20 0.20 0.82 0.01 0.00 0.00 5.02 0.20 0.80 0.01 11HDN22-4-P2 63.34 22.52 0.01 4.23 10.07 0.07 0.00 100.23 2.80 1.17 0.20 0.86 0.00 0.00 0.00 5.04 0.19 0.81 0.00 11HDN22-4-P1 63.52 22.14 0.01 4.21 10.31 0.07 0.03 100.30 2.81 1.15 0.20 0.89 0.00 0.00 0.00 5.06 0.18 0.81 0.00 11HDN8-2-P3 61.03 23.81 0.00 5.43 9.01 0.12 0.01 99.40 2.73 1.26 0.26 0.78 0.01 0.00 0.00 5.04 0.25 0.75 0.01 11HDN8-2-P2 61.05 23.53 0.00 5.45 9.69 0.14 0.02 99.88 2.73 1.24 0.26 0.84 0.01 0.00 0.00 5.08 0.24 0.76 0.01 11HDN8-2-P1 61.44 23.65 0.00 5.56 9.56 0.14 0.00 100.35 2.73 1.24 0.26 0.82 0.01 0.00 0.00 5.07 0.24 0.75 0.01）theHuangsongGroup （wt%11HDN10-3-P2 63.33 22.27 0.00 5.13 9.16 0.09 0.00 99.97 2.81 1.16 0.24 0.79 0.01 0.00 0.00 5.05 0.24 0.76 0.01 11HDN10-3-P1 62.77 22.68 0.00 5.09 9.15 0.10 0.02 99.81 2.79 1.19 0.24 0.79 0.01 0.00 0.00 5.02 0.23 0.76 0.01 11HDN8-3-P2 63.55 22.82 0.01 4.37 10.48 0.07 0.00 101.29 2.79 1.18 0.21 0.89 0.00 0.00 0.00 5.07 0.19 0.81 0.00 62.89 11HDN8 23.06-3-P1 0.01 4.62 8.54 0.13 0.00 99.25 2.80 1.21 0.22 0.74 0.01 0.00 0.00 4.96 0.22 0.77 0.01）（wt%11HDN11-1-P2 61.97 23.69 0.00 5.66 9.42 0.24 0.00 100.99 2.74 1.23 0.27 0.81 0.01 0.00 0.00 5.06 0.25 0.74 0.01據(jù)數(shù)析分-1-P1 60.83 24.42 0.01 6.16 9.12 0.15 0.00 2.70 1.28 0.29 0.78 0.01 0.00 0.00 5.06 0.27 0.72 0.01針11HDN11 100.68探子電的-2-P2 62.59 22.10 0.02 4.25 8.96 0.29 0.00 98.21 2.82 1.17 0.21 0.78 0.02 0.00 0.00 5.00 0.20 0.78 0.02石11HDN1長斜性表11HDN1-2-P1 63.55 23.20 0.01 5.20 9.49 0.21 0.00 101.66 2.78 1.19 0.24 0.80 0.01 0.00 0.00 5.03 0.23 0.76 0.01代群松Microprobeanalyticalresultsofrepresentativeplagioclasesfrom黃及號O 析品SiO2 O3 MgO CaO O K2 BaO Total Si Al Ca Na K Ba Mg Total An Ab Or 4 樣分Al2 Na2表Table4

白云母主要產(chǎn)于二云斜長片巖中，其單位分子式中的Si陽離子數(shù)為3.17 ～3.28(表2)，具有普通白云母和典型多硅白云母的過渡特征，指示中等偏高的壓力環(huán)境(Massonne and Szpurka，1997)。黑云母主要產(chǎn)于黑云或二云斜長片巖中，不同巖石類型或樣品中黑云母的成分存在明顯區(qū)別(表2)，表明其成分與寄主巖石的成分有關(guān)(趙印香和崔文元，1983)。另一方面，不同巖石類型中黑云母的Mg/(Mg +Fe)比值變化范圍不大，其中黑云斜長片巖中黑云母的Mg/(Mg +Fe)值為0.37 ～0.46，二云斜長片巖中黑云母的Mg/(Mg +Fe)值為0.38 ～0.44，兩者接近，表明黑云母的Mg/(Mg +Fe)比值主要受變質(zhì)條件的控制(趙印香和崔文元，1983;Guidotti，1984;賀義興等，1987;賀同興等，1988)，進而指示這些黑云母形成于類似的變質(zhì)條件，這與不同樣品中石榴石-黑云母礦物對計算結(jié)果相一致。

4. 3 角閃石

角閃石主要產(chǎn)于斜長角閃片巖中。從測試結(jié)果來看，不同樣品或同一樣品中角閃石的化學成分變化不大(表3)，其中SiO2=43.08% ～44.65%，Al2O3=11.42% ～13.74%，F(xiàn)eO=17.40% ～18.88%，MgO=8.09% ～8.65%，CaO=10.82%～11.38%，Na2O=1.78% ～2.10%，K2O =0.43% ～0.78%。計算得出的CaB=1.75 ～1.8(＞1.50)，NaB=0.10 ～0.13(＜0.50)，(Na + K)A=0.50 ～0.67(＞0.50)，Ti =0.07 ～0.17(＜0.50)，AlⅥ＞Fe3+，按角閃石晶體化學分類命名方案(Leake et al.，1997)，它們均屬鈣質(zhì)角閃石，其投影點集中分布在淺閃石、鐵淺閃石、韭閃石、鐵韭閃石的分界線附近(圖4)。角閃石成分的一致性反映出它們的寄主巖石成分相近，同時表明這些角閃石的變質(zhì)條件相似，并已達到了熱力學平衡。

4. 4 斜長石

斜長石主要產(chǎn)于黑云斜長片麻巖、二云斜長片巖和斜長角閃片巖中，三種巖石類型中的斜長石成分變化范圍不大，其端元組分為An=0.18 ～0. 27，Ab=0.72 ～0. 81，Or=0.00～0.02(表4)，均屬更長石。所有樣品的An 分數(shù)均大于0.17。

5 變質(zhì)溫壓條件

礦物溫壓計已成為定量化或半定量化計算變質(zhì)作用溫壓條件的重要手段之一，然而在具體運用某一礦物溫壓計時是否能獲得合理的結(jié)果卻取決于諸多方面的因素，其中尤為重要的是需要選擇適合巖石化學成分、礦物成分以及溫壓標度的溫壓計和已達化學平衡的礦物對或礦物組合，否則只能得到錯誤的結(jié)果或大大影響溫壓計的精度(吳春明等，1999)。本文根據(jù)這兩個基本準則，對黃松群含石榴黑云斜長片麻巖、含石榴二云斜長片巖和(含石榴)斜長角閃片巖的變質(zhì)溫壓條件進行了估算，現(xiàn)將礦物對(礦物成分)和溫壓計的選取情況以及溫壓計算結(jié)果(表5)簡述如下。

表5 黃松群代表性巖石變質(zhì)溫壓條件的計算結(jié)果Table 5 Estimated P-T conditions for representative rocks from the Huangsong Group

圖4 角閃石分類圖解(據(jù)Leake et al.，1997)Fig.4 Classification of amphiboles(after Leake et al.，1997)

首先，根據(jù)巖相學觀察，在上述代表性巖石中選擇顆粒較大且彼此相鄰的相關(guān)礦物組成礦物對，最大限度的滿足其平衡共生的需要。其次，根據(jù)上述代表性巖石的礦物組合對相關(guān)地質(zhì)溫壓計進行了選擇。其中含石榴黑云斜長片麻巖和含石榴二云斜長片巖的礦物組合分別為Grt+Bt+Pl+Qtz和Grt+Bt+Ms +Pl +Qtz，石榴石和大量云母的出現(xiàn)指示其原巖為泥質(zhì)巖石，對此較為合適的溫壓計分別為Holdaway(2000)石榴石-黑云母溫度計(方法1)和Wu et al.(2004)石榴石-黑云母-斜長石-石英壓力計(方法2)(吳春明等，2007)，同時對含石榴二云斜長片巖還分別采用了Wu and Zhao(2006)石榴石-白云母-斜長石-石英溫壓計(方法3)和Wu(2015)石榴石-黑云母-白云母-斜長石壓力計(方法4)進行對比研究。而(含石榴)斜長角閃片巖的礦物組合為Amp+Pl+Qtz±Grt，大量角閃石和斜長石的出現(xiàn)指示其化學類型屬于基性系列，變質(zhì)礦物組合以及斜長石的端元組分(An=18.4 ～24.8)指示其變質(zhì)程度已達低角閃巖相，對此選擇了Holland and Blundy(1994)斜長石-角閃石溫度計(方法5)和Dale et al.(2000)石榴石-角閃石-斜長石-石英壓力計(方法6)。第三，在礦物成分選取方面，我們注意到同一樣品中黑云母、斜長石和角閃石的成分變化不大，可視為已達化學平衡，但石榴石的成分在同一顆粒的不同部位稍有區(qū)別(表1、圖3)，因此盡量選取了稍離邊緣的區(qū)域以消除因石榴石與黑云母和斜長石之間在可能存在的鐵、鎂、鈣等擴散所導致的石榴石成分變化。

圖5 變質(zhì)作用P-T 范圍和地質(zhì)背景示意圖(據(jù)Spear，1995;Brown，2001)Fig.5 P-T diagram of metamorphism and geological setting(after Spear，1995;Brown，2001)

根據(jù)上述工作方案，本文對上述三種巖石類型6 個樣品進行了變質(zhì)溫壓條件的計算(表5)。其中含石榴黑云斜長片麻巖2 個樣品(11HDN1-2 和11HDN11-1)給出的溫壓范圍為591 ～597℃和5.8 ～7.5kb，含石榴二云斜長片巖2 個樣品(11HDN8-3 和11HDN10-1)給出的溫壓范圍為525 ～573℃和5.8 ～7.5kb，(含石榴)斜長角閃片巖2 個樣品(11HDN08-2 和11HDN22-4)給出的溫壓范圍為555 ～596℃和7.3kb，6個樣品總體給出的溫壓范圍為525 ～597℃和5.8 ～7.5kb。在變質(zhì)作用P-T 圖解上，這些樣品均落入中壓型綠簾角閃巖相及其與角閃巖相的過渡區(qū)(圖5)，即它們屬于中壓型綠簾角閃巖相-低角閃巖相的變質(zhì)作用范疇。從所選取的礦物成分來看(表1-表4、圖3、圖4)，樣品中角閃石均為鈣質(zhì)角閃石，石榴石中的XCa＞0.03，斜長石中的XCa＞0.17，黑云母中的X AlⅥ＞0.03，其成分變化符合上述溫壓計的要求(Holland and Blundy，1994;Holdaway，2000;Dale et al.，2000;Wu et al.，2004;Wu and Zhao，2006;Wu，2015)，因此可以基本排除因礦物成分變化所導致的溫壓條件估算的不確定性(吳春明等，2007)，結(jié)果可信。

6 黑云母40Ar/39Ar 定年

本文對含石榴二云斜長片巖(11HDN10-3)和黑云母長英質(zhì)糜棱巖(11HDN1-5)中的黑云母進行了40Ar/39Ar 年代學分析。首先將挑選出來的黑云母(純度＞99%)200mg 置于稀硝酸(0.01N)中浸泡清洗2h，然后將其置于Milli-Q 超聲波清洗器中清洗、脫水并在溫度低于150℃的烘箱中烘干，封裝至石英玻璃管中接受中子照射。中子照射在中國原子能科學研究院49-2 核反應(yīng)堆中進行(總時間90h)，中子通量約6.0 ×1017n/(cm2·s)，用作中子通量監(jiān)測的為我國周口店ZBH2506 黑云母標樣(年齡值為132 ±0.5Ma)。測試在中國科學院廣州地球化學研究所Ar-Ar 實驗室GVI5400 稀有氣體質(zhì)譜計上完成，采用COHERERNT-50W 二氧化碳激光器階段加熱40Ar/39Ar 定年方法，詳細的測試方法和實驗流程參見文獻(邱華寧，2006;Qiu et al.，2010)，實驗結(jié)果列于表6。

樣品11HDN10-3 分16 個階段進行加熱測試。在最初的2 個低溫加熱階段，樣品的視年齡(347.70Ma 和434.30Ma)明顯偏高，而從第3 加熱階段開始其視年齡迅降低至233.20Ma，隨后從第3 到第16 共14 個加熱階段其視年齡(230.66 ～245.11Ma)隨溫度的升高變化幅度較小(表6)，其間累積釋放的39Ar 高達99.95%，給出的坪年齡(239.22 ±3.02Ma，MSWD=4.72)與對應(yīng)的40Ar/36Ar-39Ar/36Ar 等時線年齡(243.79 ±7.29Ma，MSWD =3.10)基本一致(圖6a，b)。等時線縱坐標截距給出的40Ar/36Ar 初始值為287，與尼爾值295.5 接近，不存在過剩氬，定年結(jié)果可信。

樣品11HDN1-5 分14 個階段進行加熱測試。除了第1和第2 階段的視年齡(165.44Ma 和183.16Ma)偏低外，從第3 到第14 共12 個溫階樣品的視年齡(190.12 ～198.41Ma)隨溫度升高變化不大(表6)，其間累積釋放的39Ar(87.68%)遠高于50%的基本要求，它們所構(gòu)成的坪年齡(193.91 ±2.16Ma，MSWD=3.18)與對應(yīng)的40Ar/36Ar-39Ar/36Ar 等時線年齡(195.85 ±3.50Ma，MSWD =2.76)基本一致(圖6c，d)。等時線縱坐標截距給出的黑云母40Ar/36Ar 初始值為287，與尼爾值295.5 接近，定年結(jié)果未受過剩氬影響。

黑云母39Ar/40Ar 定年結(jié)果顯示，黃松群含石榴二云斜長片巖和黑云母長英質(zhì)糜棱巖分別代表了主期區(qū)域動熱變質(zhì)作用和后期疊加的低溫動力變質(zhì)作用，其結(jié)果與巖相學特征吻合。

7 討論

7. 1 黃松群中壓型變質(zhì)作用的確定

黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1993)依據(jù)黃松群的變質(zhì)礦物組合以及廣泛出現(xiàn)石榴石和局部出現(xiàn)紅柱石和/或夕線石，認為該群經(jīng)歷了中-低壓型綠片巖相-低角閃巖的區(qū)域動熱變質(zhì)作用，而李錦軼等(1999)在研究三岔屯雜巖(包括部分黑龍江群和綏芬河以北的黃松群)的變質(zhì)屬性時，則依據(jù)夕線石和鉀長石組合的出現(xiàn)以及白云母的成分特征認為變質(zhì)作用是在較低壓力下進行的。周建波等(2013)則依據(jù)黃松群糜棱巖與黑龍江群藍片巖的時代對比認為該群屬于吉林-黑龍江高壓變質(zhì)帶的一部分，進而將其與高壓變質(zhì)作用相聯(lián)系。由此可見，目前有關(guān)黃松群變質(zhì)作用的性質(zhì)(特別是壓力類型)還存在明顯分歧，其主要原因是缺乏詳細的巖相學工作和定量化變質(zhì)溫壓條件的評價。

表6 40Ar/39Ar 同位素測試結(jié)果Table 6 Ar-Ar dating results of biotites from the Huangsong Group

從紅柱石和夕線石的產(chǎn)狀與分布來看，它們僅局部出現(xiàn)在中酸性侵入體附近，而且隨著遠離巖體其含量逐漸降低并最終消失(李錦軼等，1999)，類似的現(xiàn)象也出現(xiàn)在張廣才嶺群等其它巖群中(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)，結(jié)合部分紅柱石和夕線石無優(yōu)選分布方位判定這些特征變質(zhì)礦物應(yīng)為接觸變質(zhì)作用的產(chǎn)物。至于黃松群中廣泛發(fā)育的糜棱巖，它們無論是在變質(zhì)變形特征上還是在變質(zhì)時代上均與主期變質(zhì)作用所形成的代表性巖石(糜棱巖化不發(fā)育的區(qū)域變質(zhì)巖)存在顯著差別，而且后者常呈殘塊狀分布在前者中，且具糜棱巖化現(xiàn)象說明后期低溫動力變質(zhì)作用具有疊加性質(zhì)(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。由此可見，黃松群不僅經(jīng)歷了主期區(qū)域動熱變質(zhì)作用，而且遭受了后期強烈的低溫動力變質(zhì)作用和局部接觸變質(zhì)作用的疊加與改造，導致不同時代、不同成因類型的變質(zhì)巖共存。對此不難理解，前人依據(jù)不同成因類型的變質(zhì)巖組合對黃松群變質(zhì)作用性質(zhì)的判定必然會出現(xiàn)重大分歧。

基于以上分析，我們選擇了黃松群建群的代表性巖石——含石榴黑云斜長片麻巖、含石榴二云斜長片巖和(含石榴)斜長角閃片巖進行了礦物組合和礦物化學成分的研究以及變質(zhì)溫壓條件的計算，以期對該群主期變質(zhì)作用的性質(zhì)作出合理約束。首先，從礦物組合(見前文)上看，這些代表性巖石的變質(zhì)程度相當于綠簾角閃巖相-低角閃巖相，但對其壓力類型尚難作出有效判定;其次，從白云母的化學成分來看，其單位分子式中的Si 離子數(shù)(3.17 ～3.28;表2)具有普通白云母和典型多硅白云母的過渡特征，暗示它們形成于中等壓力環(huán)境(Massonne and Szpurka，1997);第三，溫壓條件計算結(jié)果顯示，黃松群上述代表性巖石的變質(zhì)溫壓范圍為525 ～597℃和5.8 ～7.5kb，地熱梯度集中在21 ～27℃/km(表5)，屬于中壓型綠簾角閃巖相-低角閃巖相的變質(zhì)作用范疇(圖5)，這一結(jié)果與董申保(1983)所總結(jié)的中壓型區(qū)域變質(zhì)作用的溫壓條件(壓力5 ～8kb，溫度400 ～700℃，地熱梯度25℃/km 左右)相一致。

圖6 黃松群含石榴二云斜長片巖和黑云母長英質(zhì)糜棱巖中黑云母40Ar/39Ar 坪年齡和等時線年齡Fig.6 40Ar/39Ar plateau and isochronal age of biotites from the two mica-plagioclase schist and biotite quartz-feldspathic mylonites in the Huangsong Group

綜上所述，可以判定黃松群主期變質(zhì)作用屬于中壓型(綠簾角閃巖相-低角閃巖相)變質(zhì)作用類型。

7. 2 黃松群中壓型變質(zhì)作用的時代

前人曾依據(jù)區(qū)域?qū)Ρ葘ⅫS松群、一面坡群和張廣才嶺群的變質(zhì)時代置于新元古代，其主要依據(jù)是在侵入到張廣才嶺群的胡鐵嶺巖體中獲得了762Ma 的Rb-Sr 全巖等時線年齡(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。但由于該區(qū)經(jīng)歷了多期構(gòu)造作用的改造，Rb-Sr 等時線年齡并不能真正反映巖體的形成時代，加之張廣才嶺群的解體——主要為古生界和下中生界(Wang et al.，2012a)，致使黃松群在形成時代上失去了有效的約束。類似的情況也出現(xiàn)在黑龍江群、東風山群等前人所確定的前寒武紀變質(zhì)巖群中(Wu et al.，2007b;周建波等，2009;Zhou et al. 2010a;高福紅等，2013)。

前已述及，黃松群不僅經(jīng)歷了中壓型綠簾角閃巖相-低角閃巖相變質(zhì)作用，而且廣泛遭受了后期低溫動力變質(zhì)作用的改造，這與本文在該群含石榴二云斜長片巖和黑云母長英質(zhì)糜棱巖中所獲得的兩個黑云母40Ar/39Ar 坪年齡(239.22Ma 和193.91Ma)的結(jié)果相一致。那么，這兩個年齡值是否代表了先后兩期不同類型變質(zhì)作用的時代?已有研究表明，對礦物40Ar/39Ar 年齡的解釋必需考慮其同位素體系的封閉溫度(Dodson，1973;邱華寧和彭良，1997)，一般而言只有在溫度低于礦物封閉溫度時礦物中放射成因的同位素子體才不發(fā)生有效擴散，即它們所記錄的才是礦物的形成年齡或礦物被改造年齡(變質(zhì)年齡)，反之則代表礦物形成后的冷卻年齡。

從黃松群中壓型變質(zhì)作用的溫壓條件來看(表5)，該期變質(zhì)作用的溫度(525 ～597℃)明顯高于黑云母300 ～350℃的封閉溫度(Dodson，1973;邱華寧和彭良，1997)，因此本文所獲得的239Ma 的黑云母40Ar/39Ar 坪年齡并不能代表其峰期變質(zhì)年齡而是反映了峰期后的冷卻年齡，即代表了該期變質(zhì)事件的時代下限。但近期我們在黃松群斜長角閃片巖中所獲得的280Ma 的巖漿鋯石U-Pb 年齡(許文良等，未發(fā)表資料)則有效地限定了該期變質(zhì)作用的時代上限，結(jié)合李錦軼等(1999)在黃松群黑云斜長片巖中采用單顆粒鋯石蒸發(fā)法所獲得的253Ma 的變質(zhì)鋯石年齡，可以初步判定該期事件最有可能發(fā)生在250Ma 左右的晚二疊世-早三疊世。此外，在研究區(qū)西南側(cè)呼蘭群中也存在250Ma 左右的中壓型角閃巖相變質(zhì)事件(Wu et al.，2007a)，變質(zhì)作用類型與變質(zhì)時代的相似性暗示兩者可能是同一構(gòu)造背景下的產(chǎn)物，進一步佐證黃松群中壓型變質(zhì)作用的時代為晚二疊世-早三疊世。至于本文所獲得的193.91Ma 的黑云母40Ar/39Ar 坪年齡，顯然代表了另一期構(gòu)造熱事件，即與中壓型區(qū)域變質(zhì)巖所遭受的低溫動力變質(zhì)作用的疊加有關(guān)。考慮到該期動力變質(zhì)作用所形成的代表性巖石(長英質(zhì)糜棱巖、千糜巖等)的主要礦物組合(絹云母+石英)所指示的變質(zhì)溫度一般不高于黑云母的封閉溫度，因而認為該年齡代表了黃松群低溫動力變質(zhì)作用的時代，這也得到了該群以及相鄰的張廣才嶺群和黑龍江群存在同期(180 ～200Ma)低溫動力變質(zhì)巖的佐證(Wu et al.，2007b，趙亮亮和張興洲，2011;周建波等，2013)。

綜上所述，可以判定黃松群中壓型變質(zhì)作用的時代為晚二疊世-早三疊世，而非前人認為的新元古代(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)，后期疊加的低溫動力變質(zhì)作用發(fā)生在早侏羅世，并且與古太平洋板塊向歐亞大陸下開始俯沖作用的時間相吻合(Xu et al.，2013)。

7. 3 黃松群中壓型變質(zhì)作用的區(qū)域動力學背景

目前有關(guān)黃松群變質(zhì)作用的構(gòu)造背景還知之甚少，有限的認識主要是基于“新元古代變質(zhì)地層”和“槽臺學說”，即認為變質(zhì)作用形成于新元古代地槽回返的構(gòu)造背景(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。然而，晚二疊世-早三疊世中壓型變質(zhì)作用的確認迫使我們不得不重新審視黃松群的構(gòu)造屬性以及區(qū)域構(gòu)造演化歷史。

熱模擬研究結(jié)果表明中壓型變質(zhì)作用幾乎均與地殼加厚有關(guān)(Oxburgh and Turcotte，1974;England and Thompson，1984;Shi and Wang，1987;Peacock，1989)，因而它們主要形成于陸-陸碰撞或陸內(nèi)擠壓所導致的地殼疊置的大陸造山帶環(huán)境(圖5;Spear，1995;Brown，2001;賴興運等，2003;張立飛，2007)。從大地構(gòu)造位置來看，黃松群位于南北兩大板塊(華北板塊和西伯利亞板塊)所夾持的興蒙造山帶東南緣，其東側(cè)、北側(cè)和西側(cè)分別為興凱地塊、佳木斯地塊和松嫩-張廣才嶺地塊(圖1a)，因此，黃松群中壓型變質(zhì)作用反映了陸-陸碰撞環(huán)境的存在。那么這種陸-陸碰撞環(huán)境是與古亞洲洋構(gòu)造域內(nèi)微地塊的碰撞拼合有關(guān)，還是代表了古亞洲洋東段閉合后南北兩大板塊的的對接碰撞事件?

首先，來自于牡丹江斷裂兩側(cè)的黑龍江群、張廣才嶺群等變質(zhì)雜巖與該區(qū)火成巖組合的研究表明，佳木斯地塊與松嫩-張廣才嶺地塊在早古生代晚期已完成拼合(張興洲，1992;李錦軼等，1999;頡頏強等，2008;Meng et al.，2010;Wang et al.，2012a;許文良等，2012)，拼合后的復合地塊可能于三疊紀早期沿牡丹江斷裂發(fā)生裂解(許文良等，2012)并于早-中侏羅世完成二次拼合(Wu et al.，2007b;許文良等，2012);其次，佳木斯地塊南緣中二疊世(268Ma)高硅流紋巖的存在表明興凱地塊與佳木斯地塊的碰撞時代為中二疊世(Meng et al.，2008)。因此，從時間上看上述地塊的碰撞拼合應(yīng)與該期變質(zhì)作用的地球動力學背景無直接聯(lián)系。那么，這種碰撞環(huán)境是否與古亞洲洋東段的最終閉合有關(guān)?首先，除了黃松群存在晚二疊世-早三疊世中壓型變質(zhì)作用外，在該群西側(cè)的吉林磐石地區(qū)，即西拉木倫河-長春-延吉縫合帶東段的呼蘭群中也存在晚二疊世-早三疊世(250Ma)中壓型變質(zhì)作用(Wu et al.，2007a)，變質(zhì)時代和變質(zhì)作用類型的相似性指示它們形成于類似的地球動力學背景，即它們形成于南北兩大板塊碰撞的構(gòu)造環(huán)境(Wu et al.，2007a)，這與該區(qū)存在晚二疊世-早三疊世(248Ma)同碰撞型花崗巖——大玉山花崗巖體形成的構(gòu)造背景相吻合(孫德有等，2000，2004;Cao et al.，2013);其次，對黃松群南側(cè)延吉地區(qū)的火成巖組合、區(qū)域地層和古生物對比以及古地磁資料等方面的研究顯示，該區(qū)存在一條與古亞洲洋閉合有關(guān)的縫合帶——大山咀-安圖-開山屯縫合帶，證實華北板塊與興凱地塊的碰撞時間為晚二疊世-早三疊世(Jia et al.，2004;王子進等，2013)，這一認識也得到了Cao et al.(2011)和曹花花等(2012)關(guān)于興凱地塊西南緣以及華北板塊北緣東段二疊紀的構(gòu)造屬性研究的印證，佐證南北兩大板塊的對接碰撞事件發(fā)生在晚二疊世-早三疊世(Li，2006)。

綜上所述，可以認為黃松群晚二疊世-早三疊世中壓型變質(zhì)作用形成于華北板塊與西伯利亞板塊碰撞拼合的構(gòu)造背景，該期變質(zhì)作用標志著古亞洲洋東段的最終閉合已經(jīng)完成。

8 結(jié)論

(1)興蒙造山帶東南緣黃松群主期變質(zhì)作用的溫壓條件為522 ～597℃和5.8 ～7.5kb，地熱梯度集中在22 ～25℃/km，屬中壓型(綠簾角閃巖相-低角閃巖相)變質(zhì)作用類型。

(2)興蒙造山帶東南緣黃松群中壓型變質(zhì)作用的時代為晚二疊世-早三疊世，后期疊加的動力變質(zhì)作用發(fā)生在早侏羅世;

(3)興蒙造山帶東南緣黃松群晚二疊世-早三疊世中壓型變質(zhì)作用形成于華北板塊與西伯利亞板塊碰撞拼合的地球動力學背景，該期變質(zhì)作用標志著古亞洲洋東段的最終閉合已經(jīng)完成。

致謝 感謝中國科學技術(shù)大學的中國科學院殼-幔物質(zhì)與環(huán)境重點實驗室在電子探針分析中所給予的幫助;感謝中國科學院廣州地球化學研究所Ar-Ar 實驗室在樣品測試過程中所給予的支持。

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