■王興 鄭濤 谷華娟
(黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院 黑龍江哈爾濱150036)
黑龍江省佳木斯東風(fēng)地區(qū)粗中粒似斑狀二長花崗巖鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)意義
■王興 鄭濤 谷華娟
(黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院 黑龍江哈爾濱150036)
中粗粒似斑狀二長花崗巖出露于小興安嶺東南部佳木斯東風(fēng)地區(qū),盡管前人也做了不少工作,但仍缺乏詳細(xì)的巖石地球化學(xué)研究和可靠的成巖年齡測定。巖體出露面積較大,呈巖基狀產(chǎn)出。巖石結(jié)構(gòu)不均勻,呈似斑狀,為肉紅色似斑狀二長花崗巖。本文詳細(xì)進(jìn)行巖石學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)和同位素年代學(xué)研究。其形成為273.7±1.5Ma,其形成年代為中二疊世。
東風(fēng)地區(qū)粗中粒似斑狀二長花崗巖鋯石U-Pb中二疊世
出露在小興安嶺的粗中粒似斑狀二長花崗巖,屬于伊春-延壽花崗巖帶,但對于其研究較少,上世紀(jì)七十年代,進(jìn)行了1:20萬區(qū)調(diào)工作,把本區(qū)斑狀二長花崗巖歸為華力西期花崗巖。90年代部分區(qū)域開展過1:5萬區(qū)調(diào)工作和黑龍江地質(zhì)志編寫工作。本區(qū)前人也有研究,認(rèn)為本區(qū)斑狀二長花崗巖為I型花崗巖,具有顯著的殼幔巖漿混合成因,形成可能與西伯利亞板塊和華北板塊碰撞對接后的伸展有關(guān)。
粗中粒似斑狀二長花崗巖出露小興安嶺東南部佳木斯東風(fēng)地區(qū),大體上呈巨型寬帶狀,呈巖基狀產(chǎn)出,屬于伊春-延壽花崗巖帶的北部,處于興安嶺-內(nèi)蒙褶皺區(qū)伊春-延壽褶皺系,位于佳木斯-興凱地塊及其陸緣構(gòu)造帶上。東臨興凱-布列亞地塊的佳木斯-張廣才嶺隆起帶上,延牡丹江深大斷裂帶的西側(cè)盡南北侵位。巖體被早白堊世正長花崗巖呈脈狀侵入,邊部被早白堊世花崗閃長巖侵入接觸,侵入晚奧陶世二長花崗巖。巖體以斑狀二長花崗巖為主,巖石新鮮面多呈淺肉紅色。具粗中粒似斑狀花崗結(jié)構(gòu)、中粗粒似斑狀花崗結(jié)構(gòu),由粗中粒似斑狀結(jié)構(gòu)—中粗粒似斑狀結(jié)構(gòu)為漸變變化,塊狀構(gòu)造。斑晶為鉀長石,多呈淺肉紅、褐色,半自形寬板狀,大小10-20 mm,條紋長石為主,次為微斜條紋長石,含量5-15%;基質(zhì):粗中粒結(jié)構(gòu),鉀長石:淺肉紅色,寬板狀半自形,以條紋長石為主,次為微斜條紋長石,卡氏雙晶發(fā)育,粒徑2-7mm,含量30-40%;斜長石:為灰白色、褐色,板柱狀、他形粒狀,弱環(huán)帶—環(huán)帶清晰,以更長石為主,少為更中—中長石,大小2-6mm,含量25-35%;石英:灰白色、煙灰色,它形粒狀集合體,波狀消光,局部與鉀長石或黑云母鋃嵌分布,粒徑2-5mm,含量20-45%;暗色礦物以黑云母為主,褐色,片狀、片狀集合體,粒徑0.5-2.0mm,含量2-5%;角閃石:綠色,不規(guī)則或半自形柱狀,粒徑0.2-2mm,含量1-2%。
圖1 東風(fēng)地區(qū)粗中粒似斑狀二長花崗巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分曲線
巖石中SiO2含量在64.76%-75.04%,平均含量71.89%。Al2O3含在12.57%-17.38%,顯示為富鋁。全堿含量在7.89%-10.03%,K2O/Na2O為1.06-1.64,富鉀。里特曼指數(shù)(δ)為1.97-4.62,為鈣堿性—堿性。鋁飽和指數(shù)A/CNK為1.40-1.56,大于1.1,為過鋁質(zhì)巖石特征。
巖石稀土元素總量∑REE為107.52-348.26×10-6,輕稀土元素(LREE)為79.82-310.93×10-6,重稀土元素(HREE)10.60-16.92× 10-6,輕重稀土比值(LREE/HREE)為6.73-18.37,為輕稀土富集型,δEu為0.24-0.64,為銪負(fù)異常。稀土配分曲線為右傾型曲線(圖1)。
巖石微量元素大離子親石元素Ba、K、Rb、Sr含量高,高場強(qiáng)元素Ti、P、Zr含量較高。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中(圖2),大離子親石元素Ba、K、Sr顯示為負(fù)異常,高場強(qiáng)元素Hf、Zr為正異常,P、Ti、Ta、Nb為負(fù)異常。
圖2 東風(fēng)地區(qū)粗中粒似斑狀二長花崗巖原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖
圖3 D5001鋯石U-Pb年齡諧和圖
前人未在本區(qū)測取同位素年齡,本次工作在測區(qū)中東部北東風(fēng)經(jīng)營所北石場溝附近采取,呈肉紅色,樣品重量13kg,分析出鋯石顆粒較多,保證了樣品用于U-Pb年代學(xué)測試的鋯石的質(zhì)量。樣品D5001在河北省地礦局廊坊實(shí)驗(yàn)室用常規(guī)方法從樣品中分離鋯石,在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所進(jìn)行測年分析。檢測依據(jù)為DZ/T0184. 3-1997,主要儀器設(shè)備為NEPTUNE質(zhì)譜儀。共對25個(gè)鋯石顆粒進(jìn)行了LA-MC-ICPMS U-Pb定年,采樣部位基本都位于鋯石的邊部,校正后的有效數(shù)據(jù)24個(gè)。24個(gè)點(diǎn)的206Pb/238U表面年齡加權(quán)平均為273.7±1.5Ma(圖3),屬于中二疊世。
測區(qū)粗中粒似斑狀二長花崗巖富鋁、富鐵、富鉀,里特曼指數(shù)(δ)為1.97-4.62,為鈣堿性—堿性。在K2O-SiO2圖解上,樣品多數(shù)高鉀鈣堿性系列—鉀玄武系列。在TFeO/(TFeO+MgO)值在0.84-0.88,富鐵??傮w顯示為I型花崗巖特征,同時(shí)有樣品落在鉀玄武系列,同時(shí)巖石中存在微粒閃長巖包體,暗示了巖漿發(fā)生了殼?;旌献饔谩dX飽和指數(shù)A/CNK為1.40-1.56,大于1.1,為過鋁質(zhì)巖石特征,具有S型花崗巖特征,所以本區(qū)粗中粒似斑狀二長花崗巖為I型花崗巖,同時(shí)具有S型花崗巖特征。
(1)東風(fēng)地區(qū)粗中粒似斑狀二長花崗巖為I型花崗巖,同時(shí)具有S型花崗巖特征。
(2)東風(fēng)地區(qū)粗中粒似斑狀二長花崗巖形成于中二疊世。
黑龍江省朱拉比拉河、東風(fēng)經(jīng)營所幅1:5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查HLJKD2007-08
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F407.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-2-67-2