古太平洋板塊俯沖-增生時(shí)限：饒河增生雜巖的地球化學(xué)和年代學(xué)制約*

韓偉 周建波

吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 130061

圖1 亞洲大陸中部和東部構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨把芯繀^(qū)位置(據(jù)Zhou et al., 2009修改)

中國東北地區(qū)是由一系列顯生宙微陸塊碰撞拼貼而成的，并被劃分為西部的古亞洲洋構(gòu)造域和東部的環(huán)太平洋構(gòu)造域(圖1; 唐克東等, 1995; 李錦軼等, 1999; Li, 2006; Zhouetal., 2014)。西部的額爾古納地塊、興安地塊和松遼地塊屬于中亞造山帶的東段，代表西伯利亞克拉通和華北克拉通之間的廣闊碰撞帶，該地區(qū)主要出露構(gòu)造混雜巖、古生代碰撞花崗巖和中生代造山后A型花崗巖(Xiaoetal., 2003, 2004a, b; Wuetal., 2011; Zhouetal., 2011a, b, 2012; Zhou and Wilde, 2013)。環(huán)太平洋構(gòu)造域包括中國東北地區(qū)的佳木斯-興凱-布列亞地塊和那丹哈達(dá)地體以及俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)的錫霍特-阿林地體和日本列島，主要表現(xiàn)為一系列近南北向展布的增生雜巖，大型北東向的花崗巖帶和火山巖帶(Wildeetal., 2000; Wuetal., 2011; Zhou and Wilde, 2013; Zhou and Li, 2017)。

近年來，關(guān)于古亞洲洋構(gòu)造域向環(huán)太平洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)換的時(shí)代一直是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為古亞洲洋構(gòu)造體制的結(jié)束時(shí)間為晚二疊世或中三疊世，局部持續(xù)影響到晚三疊世早期(eng?r and Natal’in, 1996; Xiaoetal., 2003, 2004a, b; Li, 2006; Wuetal., 2011; 彭玉鯨等, 2012; Wilde, 2015; 許文良等, 2013; Guoetal., 2016)，因此揭示兩大構(gòu)造域轉(zhuǎn)換時(shí)代的關(guān)鍵在于確定古太平洋板塊的俯沖-增生時(shí)限。幸運(yùn)的是，中國東北地區(qū)不僅是兩大構(gòu)造域疊加和轉(zhuǎn)換的重要場(chǎng)所，并且在該地區(qū)廣泛出露伴隨古太平板塊俯沖形成的增生雜巖，為解決上述問題提供了天然實(shí)驗(yàn)室。

圖2 那丹哈達(dá)地體地質(zhì)圖(a,據(jù)Zhou et al., 2014修改)和饒河大岱地區(qū)大比例尺填圖及采樣位置(b)

增生雜巖是板塊俯沖過程中刮削與增生的特征性產(chǎn)物，為板塊俯沖作用的直接記錄(Karig and Sharman, 1975; Howell, 1991)。確定增生雜巖的出露范圍、巖石組合及形成時(shí)代對(duì)揭示板塊俯沖-增生過程具有重要的指示意義(Davisetal., 1983; Platt, 1986; Cloos, 1983)。本文以那丹哈達(dá)增生雜巖中的饒河雜巖為研究對(duì)象，通過野外地質(zhì)調(diào)查、大比例尺地質(zhì)填圖、地質(zhì)年代學(xué)、地球化學(xué)等手段來限定饒河雜巖的巖石組合和就位時(shí)代，為揭示古太平洋板塊俯沖-增生時(shí)限提供重要的制約。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

那丹哈達(dá)增生地體位于佳木斯地塊東部，其間以躍進(jìn)山斷裂相隔，是古太平洋板塊俯沖增生帶的重要部分，主要由三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)的增生雜巖組成，并伴隨白堊紀(jì)花崗巖侵入。那丹哈達(dá)增生雜巖可以分為兩個(gè)主要的單元：躍進(jìn)山雜巖和饒河雜巖(圖2a)。

躍進(jìn)山雜巖是古太平板塊俯沖早期階段的產(chǎn)物，出露于那丹哈達(dá)地體西緣，以躍進(jìn)山斷裂為界與佳木斯地塊相隔，與前人所稱的躍進(jìn)山群相當(dāng)。躍進(jìn)山雜巖主要由硅質(zhì)巖、變質(zhì)碎屑巖和鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖組成，變質(zhì)碎屑巖包括石英片巖、大理巖、二云母片巖等，是大陸斜坡沉積物遭受低綠片巖相變質(zhì)作用的產(chǎn)物(張魁武等, 1997; 楊金中等, 1998)。鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖表現(xiàn)出典型的蛇綠巖序列，由變玄武巖、輝長巖和超鎂鐵質(zhì)巖組成，超鎂鐵質(zhì)巖主要有純橄欖巖、異剝橄欖巖和單斜輝石巖(Zhouetal., 2014)。由于構(gòu)造變形的破壞，躍進(jìn)山雜巖顯示了以變質(zhì)碎屑巖為基質(zhì)和鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖為塊體的構(gòu)造混雜巖面貌，所以躍進(jìn)山雜巖是一套蛇綠混雜巖(張魁武等, 1997; Zhouetal., 2014)。早期研究認(rèn)為躍進(jìn)山雜巖形成于古生代中期(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1993)，最近的研究表明躍進(jìn)山雜巖可能形成于晚三疊世至早侏羅世(Zhouetal., 2014)。

圖3 饒河雜巖野外照片(a-f)和顯微照片(g-i)

2 大比例尺填圖和樣品采集

由于饒河地區(qū)主體被森林和第四系覆蓋，饒河雜巖各單元間的相互關(guān)系以及與后期侵入體的接觸關(guān)系比較模糊，為了進(jìn)一步確定各個(gè)單元的性質(zhì)及其關(guān)系，本次在饒河大岱地區(qū)進(jìn)行大比例尺填圖工作(圖2b)，并采集相關(guān)樣品進(jìn)行地質(zhì)年代學(xué)和地球化學(xué)測(cè)試。該露頭東西向約70m，南北向約50m，主要出露花崗巖、泥巖和玄武巖。

玄武巖出露范圍較小，可見三處露頭，長20～40m，寬2～5m，均呈構(gòu)造透鏡狀分布于泥巖中。此處采集玄武巖樣品14JH-40、14JH-41、14JH-42，巖石整體呈現(xiàn)暗黑色，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石和輝石組成，可見少量黑云母，樣品14JH-42可見氣孔構(gòu)造。泥巖出露范圍廣泛，是饒河雜巖基質(zhì)的主要組成成分，此處采集樣品14JH-44，巖石整體呈灰綠色，主要由黏土礦物組成，碎屑顆粒約占35%，主要為石英、長石以及白云母，該樣品定名為粉砂質(zhì)泥巖(圖3g)。

花崗巖由西至東共出露三處，長約40m，寬3～5m，均呈南北向脈狀侵入到泥巖或玄武巖中。第一處花崗巖脈同時(shí)穿切玄武巖和泥巖；第二處花崗巖呈脈狀侵入泥巖中(圖3e)，此處采集樣品14JH-39(GPS: 46°44′40.4″N、133°44′40.6″E)，巖石整體呈灰白色，主要由石英、堿性長石和斜長石組成，堿性長石約占長石總量40%，主要為正長石，含少量條紋長石，樣品中可見少量堇青石，為S型花崗巖，該樣品定名為含堇青石二長花崗巖；第三處花崗巖侵入泥巖中并與泥巖呈斷層接觸關(guān)系(圖3f)。

此外我們?cè)陴埡与s巖的其它出露地區(qū)采集了相關(guān)樣品。樣品14JH-37(GPS: 46°47′22.6″N、133°52′24.2″E) 的采集位置位于饒河至大岱公路邊，距大比例尺填圖露頭東15km，巖石整體呈灰白色，主要礦物包括石英、斜長石和堿性長石，堿性長石主要為正長石和條紋長石，約占長石總量的45%，樣品中暗色礦物主要為黑云母，并可見少量堇青石，該樣品定名為含堇青石黑云母二長花崗巖(圖3h)。砂巖樣品18HLJ-48(GPS: 46°22′0.4″N、133°33′43.4″E) 位于大岱南50km，屬于饒河雜巖的基質(zhì)成分，該露頭可見玄武巖作為外來巖塊被包裹在砂巖中，玄武巖具有枕狀構(gòu)造和杏仁構(gòu)造(圖3d)。輝長巖樣品18HLJ-50(GPS: 46°38′41.1″N、133°45′36.6″E) 位于大岱南15km處，巖石整體呈灰黑色，主要由輝石、斜長石、橄欖石和角閃石組成(圖3i)，該露頭輝長巖具有堆晶結(jié)構(gòu)(圖3b)，部分輝長巖發(fā)生蛇紋石化。

3 測(cè)試方法

3.1 全巖主量和微量元素分析

全巖主量元素和微量元素分析是在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所完成的，其中主量元素的分析測(cè)試工作在Rigaku RIX 2000型熒光光譜儀(XRF)上完成，主量元素的含量由36種參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)雙變量擬合的工作曲線綜合確定，分析精度優(yōu)于1%～5%。微量元素分析采用 Perkin-Elmer Scienx ELAN 6000型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)，數(shù)據(jù)處理過程中，使用USGS標(biāo)準(zhǔn)W-2和G-2及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GSR-1、GSR-2和GSR-3來校正所測(cè)樣品的元素含量，分析精度優(yōu)于2%～5%。

3.2 LA-ICPMS鋯石U-Pb測(cè)年

鋯石同位素年代學(xué)樣品的前期粉碎處理以及鋯石挑選工作是在河北省廊坊市晨碩地質(zhì)服務(wù)公司完成的，先通過常規(guī)方法將樣品進(jìn)行粉碎，然后通過礦物介電分選儀進(jìn)行磁選，再經(jīng)過重液分選，最后在雙目顯微鏡下進(jìn)行手工取樣。下一步挑選透明，無裂痕，無明顯包裹體的代表性鋯石，并將其粘貼在環(huán)氧樹脂靶上，打磨使其中心部位暴露出來，拋光后鍍碳膜。鋯石陰極發(fā)光圖像(CL圖像) 采集是在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所掃描電鏡實(shí)驗(yàn)室完成的，采用的電子顯微探針儀為JXA-8100。

鋯石U-Pb同位素測(cè)年分析是在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所多接收-電感耦合等離子體質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)室完成的。測(cè)試儀器為激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICPMS)，它是由激光剝蝕系統(tǒng)(GeoLas 2005) 和質(zhì)譜儀系統(tǒng)(Agilent 7500a) 兩部分組成。在測(cè)試過程中，以He作為剝蝕載氣，再輔以補(bǔ)償氣體Ar氣，在等離子體中心氣流(Ar+He)中加入少量的氮?dú)?，進(jìn)而改善分析精密度和提高儀器靈敏度，氣流量通常為1.22L/min通過T形連接器進(jìn)入ICP-MS中。本次測(cè)試中，激光剝蝕斑束直徑為32μm，剝蝕頻率為10Hz，以標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)，其U-Th-Pb同位素比值為Wiedenbecketal. (1995)推薦值，以NIST610作為內(nèi)標(biāo)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)的分析時(shí)間包括大約20～30s的空白信號(hào)(載氣測(cè)量) 和50s的樣品信號(hào)。鋯石測(cè)定點(diǎn)的離線處理包括對(duì)儀器靈敏度漂移校正、樣品信號(hào)的選擇、元素含量矯正以及U-Th-Pb同位素比值和年齡計(jì)算，均采用ICPMSDataCal完成(Liuetal., 2008, 2010)。最后采用Isoplot/Ex_ver3軟件(Ludwig, 2003)計(jì)算樣品的加權(quán)平均年齡并繪制U-Pb年齡諧和圖以及年齡分布直方圖。

4 測(cè)試結(jié)果

4.1 主量和微量元素

表1饒河雜巖中玄武巖主量(wt%)、稀土元素和微量(×10-6)元素組成

Table 1 Major element (wt%) and trace element (×10-6) analyses of basalts in the Raohe Complex

樣品號(hào)14JH-40-114JH-40-214JH-40-314JH-40-414JH-40-514JH-40-614JH-41-114JH-41-214JH-41-314JH-41-414JH-41-514JH-41-6SiO248.1149.7949.2047.2550.5449.4150.5950.3946.9250.1446.9849.95TiO22.962.272.512.912.453.082.592.823.362.603.482.64Al2O314.6014.3014.5714.8314.8313.7014.6114.9114.6013.5714.4313.23Fe2OT310.009.7410.7610.629.7410.158.409.4310.699.8310.669.56MnO0.330.270.360.330.290.360.330.330.370.310.430.32MgO5.564.744.915.773.624.984.775.495.814.916.126.41CaO9.189.818.989.0110.309.789.408.969.899.859.9610.11Na2O2.142.982.252.521.712.112.012.132.621.611.741.78K2O2.281.391.291.902.021.862.481.141.332.871.471.49P2O52.812.172.772.611.862.382.372.612.962.103.022.23LOI1.962.402.252.272.252.392.361.981.342.051.192.08Total99.9399.8799.83100.0299.62100.2199.92100.2099.8999.8399.4799.80Rb10111411912511912285.999.3123110120129Sr155716021893183715341590165813221176118711651165Ba122014601880178015701680137011701490193011801310Nb218242252242230238210213215222214196Ta14.8014.5614.6414.1615.0413.8414.4012.5614.2414.8014.0012.96Zr101010601090107092598511609479791030997940Hf19.117.918.617.117.917.517.817.417.518.318.716.7V240234221245231242209230252249200215Th29.728.427.628.327.627.32827.427.628.428.226.4U8.727.858.037.527.987.838.678.29.089.217.917.26Cr9.99.511.613.513.313.28.36.227.687.256.775.92Sc0.040.000.664.130.333.460.610.300.570.270.700.34Ni8.628.6810.109.2911.709.769.958.889.3010.609.337.68Co20.8018.7019.5020.4020.7020.2020.6021.1021.3025.7022.2019.90Y74.6070.0072.1080.6066.7068.7072.2070.1070.9069.6074.3068.50La195.0184.0185.0175.0160.0161.0172.0155.0152.0146.0158.0147.0Ce367.0336.0334.0324.0290.0296.0302.0317.0317.0311.0322.0294.0Pr42.4039.5040.8041.0038.6037.0037.8039.3039.0039.1039.6038.00Nd159.0146.0141.0152.0137.0133.0140.0142.0138.0138.0149.0138.0Sm29.7028.0027.6027.4027.2024.9026.8026.6026.2026.5028.4026.20Eu8.908.598.818.698.247.388.078.087.657.318.467.55Gd27.6525.5924.7825.4424.7223.0024.6125.5224.5524.7825.5823.65Tb3.843.543.513.513.453.323.523.533.453.453.633.46Dy17.9016.2016.2016.3016.1015.2016.6016.4016.2016.0016.5015.30Ho3.042.802.762.832.722.572.742.742.782.772.902.63Er7.267.007.087.086.696.456.916.866.756.827.306.76Tm0.870.820.840.860.780.740.810.770.810.810.860.78Yb4.924.654.744.514.434.264.684.574.584.674.644.40Lu0.630.590.570.620.550.530.600.580.590.580.640.57∑REE868803798789720715747749740728767708L/H12.1312.1312.1911.9111.1211.7611.3511.2911.3911.1511.3711.31(La/Yb)N28.4328.3828.0027.8325.9127.1126.3624.3323.8122.4324.4323.96

圖4 饒河雜巖中玄武巖的巖石分類圖解

圖5 饒河玄武巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖(a)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值、OIB、E-MORB、N-MORB據(jù)Sun and McDonough, 1989; 原始地幔值據(jù)Stern, 2002

饒河玄武巖樣品的稀土元素總量(∑REE)為708×10-6～868×10-6，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖上表現(xiàn)為強(qiáng)烈富集輕稀土元素(圖5a)，輕重稀土元素分餾程度強(qiáng)，輕稀土比重稀土(LREE/HREE)為11.12～12.19，(La/Yb)N為22.43～28.43，與洋島玄武巖(OIB)的特征相似。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖上(圖5b)，饒河玄武巖表現(xiàn)為富集大離子親石元素(LILE)Rb、Ba，與洋中脊玄武巖虧損Rb、Ba形成鮮明的對(duì)比，且富集高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)Th、U、Nb、Ta、Zr等，虧損Y、Yb，與洋島玄武巖的特征基本一致。在10MnO-TiO2-10P2O5圖上可以進(jìn)一步確定饒河洋島玄武巖為洋島堿性玄武巖(圖6a)，在Hf/3-Th-Ta圖上，所有的樣品也都落在板內(nèi)堿性玄武巖區(qū)域(圖6b)。

4.2 年代學(xué)測(cè)試結(jié)果

4.2.1 含堇青石黑云母二長花崗巖14JH-37

該樣品的鋯石均呈無色、透明，其形態(tài)主要為長柱狀，半自形至自形，鋯石長約100～200μm，長寬比為2:1～4:1。CL圖像結(jié)果顯示大部分鋯石發(fā)育振蕩環(huán)帶(圖7a)，表明為巖漿成因。利用LA-ICPMS對(duì)20顆鋯石進(jìn)行了20次分析，鋯石Th、U含量分別為39×10-6～883×10-6、256×10-6～3404×10-6，Th/U值為0.10～0.85(表2)，也證實(shí)了鋯石的巖漿成因(吳元保和鄭永飛, 2004)。20次分析結(jié)果中有4個(gè)不諧和的數(shù)據(jù)。15個(gè)最年輕的諧和數(shù)據(jù)確定的加權(quán)平均年齡為126±1Ma(圖7b; MSWD=0.58)，這些鋯石對(duì)應(yīng)的Th/U均大于0.1，因此該年齡限定了花崗巖的形成年齡。此外，樣品中還有1個(gè)較老的鋯石(167±4Ma)，可能為捕獲鋯石。

圖6 饒河玄武巖的構(gòu)造判別圖解

圖7 二長花崗巖樣品14JH-37和14JH-39的鋯石CL圖像(a、c)和U-Pb諧和圖(b、d)

表2饒河雜巖鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)

Table 2 LA-ICPMS zircon U-Pb data for the Raohe Complex

測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)?PbThUTh/U同位素比值(±1σ)年齡(Ma) (±1σ)207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U諧和度14JH-37含堇青石黑云母二長花崗巖-0110634910.130.049870.003400.135380.009080.019690.0003818915112981262103-024914812520.120.057690.001230.283480.006320.035640.000475184725352263112-0371243210.390.047730.004240.132640.011580.020150.000458519912710129398-04122625290.500.050340.003630.135350.009600.019500.0003921115912991252104-05131375870.230.049700.002520.137440.006900.020050.0003318111413161282102-06101714520.380.050260.003040.135800.008090.019590.0003620713412971252103-0792953860.760.056010.003760.140400.009250.018180.0003645214213381162115-087803280.240.051170.003180.141000.008620.019980.0003724913713481282105-09102564180.610.053030.010560.144080.028020.019700.00092330398137251266109-107393180.120.048800.004190.132160.011150.019640.00044138190126101253100-116077634040.230.053810.002120.106820.004200.014400.00022363861034921112-12112554800.530.048480.002290.129480.006060.019370.0003112310812451242100-13121193980.300.051820.004170.187680.014810.026270.00058277174175131674104-1492723500.780.052880.005250.147700.014340.020260.00052323210140131293108-157523150.160.048990.003880.136100.010580.020150.0004314717613091293101-162688310360.850.049510.003330.133610.008840.019570.0003817215012781252102-17111704900.350.051810.002340.139570.006260.019540.0003127710013361252106-18101984300.460.047130.005100.129410.013720.019910.000525624012412127397-1915687020.100.048490.003110.135130.008530.020210.0003812314412981292100-205702560.270.060160.006420.153880.016020.018550.0005360921514514119312314JH-39含堇青石二長花崗巖-01254860.630.047610.011420.112230.026350.017110.000887948910824109699-02102315680.410.050610.003690.112370.008010.016110.0003122316010871032105-0382014550.440.048760.003640.107690.007860.016030.0003113616610471032101-04161563240.480.052410.001840.305480.010580.042300.000563037827182673101-054892400.370.051920.004860.114210.010450.015970.00037282200110101022108

續(xù)表2Continued Table 2測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)?PbThUTh/U同位素比值(±1σ)年齡(Ma) (±1σ)207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U諧和度-064961770.540.047980.005210.116280.012360.017590.000449724011211112399-0710945480.170.047430.002250.114870.005360.017580.00026701101105112298-0851632830.580.044460.007120.099980.015700.016320.0005702679714104493-0952332740.850.051100.005210.112450.011200.015970.00040245219108101023106-103831750.470.045050.006510.100420.014230.016180.0005102669713104394-1171503420.440.049730.005220.115400.011840.016840.00043183228111111083103-1283373850.880.047250.003360.105550.007350.016210.00030621621027104298-1392334800.490.051300.004110.112590.008820.015930.0003325417410881022106-1452082160.960.049110.007300.110590.016080.016350.00056153315107151054102-1592034500.450.046400.003600.109510.008340.017130.00033191771068110296-16113535580.630.045280.003860.099770.008340.016000.000330154978102294-17103715200.710.052430.003100.118180.006850.016360.0002830412911361052108-183831420.580.086930.007490.192310.015950.016060.000431359158179141033174-19104314520.950.048670.005150.110150.011400.016430.00042132231106101053101-2082203820.580.048120.004490.111670.010210.016850.0003810520710891082100-2152182370.920.055280.003820.114500.007730.015040.000284231471107962114-224722020.360.050980.009680.114210.021170.016270.0007124038711019104510614JH-42玄武巖-01113166836900.450.051740.000880.185060.002970.025950.000242743917231652104-021572803880.720.109890.002574.672560.104180.308400.00450179842176219173322104-0368575210.110.068260.004311.105180.066320.117430.003018771267563271617106-044467760.870.143150.005448.263190.306420.418670.01061226664226034225548100-05171362940.460.052340.006960.332780.042270.046120.002023002782923229112100-0641954360.220.057240.000820.651230.008710.082520.000755003150955114100-071143759990.380.069470.003300.973760.043800.101670.00201913956902362412111-0869675540.120.067760.002661.029280.038370.110180.00186861797191967411107-091214611010.040.070550.001440.959950.018440.098690.0010894441683106076113

續(xù)表2Continued Table 2測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)?PbThUTh/U同位素比值(±1σ)年齡(Ma) (±1σ)207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U諧和度-10403988850.450.052890.000910.275560.004450.037790.000353243824742392103-111162059480.220.067390.002571.000410.036210.107660.00177850777041865910107-121091066980.150.081030.004701.440580.078940.128950.0032912221109063378219116-13872907450.390.068080.003560.915330.045420.097520.002088711056602460012110-14296508210.790.051470.001110.185200.003780.026100.000262624917331662104-15361053280.320.058670.001070.728460.012580.090050.00089555395567556510014JH-44粉砂質(zhì)泥巖-016880021380.370.050180.000830.181420.002840.026230.000242033816921672101-02223283950.830.054000.002570.299020.013540.040170.00070371103266112544105-032162353460.680.163890.0026610.243340.160610.453410.00598249627245715241027104-04162153570.600.051580.002320.252890.010840.035570.0005826710022992254102-05142764110.670.054220.003760.193350.012760.025870.00061380149180111654109-06253364540.740.054200.003860.311780.021160.041730.00103379152276162646105-072333184780.670.163670.001337.798210.057270.345620.0030924941422087191415130-08112811820.450.164930.0026110.581710.162210.465410.00607250726248714246327102-09284015090.790.054880.001260.315200.006860.041660.000454075027852633106-105371410130.700.052280.001450.290560.007640.040320.000482986225962553102-111041842630.700.111120.001904.553360.073580.297220.00352181831174113167817108-121231711750.970.165420.0018610.962010.117780.480670.0050925121925201025302299-1350451240.360.114230.002545.120280.108830.325130.00467186840184018181523103-142021495010.300.113320.001265.196030.053960.332600.0032118532018529185116100-151951803750.480.157640.001178.573110.057430.394480.0034524311322946214416113-161226884011.720.079260.001752.061370.043220.188650.00232117943113614111413106-171862364370.540.112540.000865.128190.035260.330510.0028318411418416184114100-18104992780.360.156390.001406.233210.050470.289090.0026524171520097163713148-19255316480.050.116270.000885.481220.037300.341930.0029319001418986189614100-2051691330.520.112650.001984.698280.078190.302500.00366184331176714170418108

續(xù)表2Continued Table 2測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)?PbThUTh/U同位素比值(±1σ)年齡(Ma) (±1σ)207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U諧和度-21282233270.680.058620.001410.538630.012240.066640.000765535243884165105-22621661511.100.105250.001804.146640.067270.285750.00334171931166413162017106-23161983360.590.052560.001700.276280.008510.038130.000493107224872413103-24551081560.690.099170.002463.585750.084530.262240.00382160946154619150120107-25202875280.160.114460.000935.161950.038220.327080.0028618711518466182414103-26811381940.710.134860.001555.700870.061020.306590.0030821622019329172415125-27232613190.820.055450.001730.420140.012470.054960.000724306835693454103-281321423210.440.115000.001735.378240.076930.339170.00382188027188112188318100-291902345170.450.104870.003154.377210.125830.302720.00530171254170824170526100-301644361.240.108010.005014.578250.203770.307400.00795176683174537172839102-311841524430.340.119990.004675.896690.221120.356410.00838195668196133196540100-322091654610.360.123700.001046.295500.048550.369090.003302010152018720251699-331281302750.470.160580.001527.843350.068580.354230.0033924621622138195516126-341522103140.670.134980.001436.889410.068150.370150.0036421641820979203017107-35521692140.790.076940.001681.951060.040480.183900.00223112043109914108812103-361102507350.340.067710.000891.195410.014630.128040.001198602779977777103-37691091930.560.115000.001574.518050.057830.284920.00301188024173411161615116-38354899890.090.113490.000834.921470.032550.314480.0027018561318066176313105-391031873780.490.099700.001082.926590.029220.212880.0019816192013898124411130-401281193130.380.114330.001155.321230.049760.337530.0031718691818728187515100-412727450.590.169270.0034810.597680.211760.454020.00724255034248919241332106-42294312981.440.058680.001900.534380.016410.066040.0009155569435114125105-431291142580.440.143930.001707.909110.088570.398470.00420227520222110216219105-44252275240.430.055150.002030.304220.010660.040000.000584188027082534107-45771521800.850.127730.003325.850700.145150.332160.00559206745195422184927112-462681516120.250.131490.001016.643650.046660.366390.0032321181320656201215105-47294025790.690.056100.001510.310480.007920.040130.000484565927562543108

續(xù)表2Continued Table 2測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)?PbThUTh/U同位素比值(±1σ)年齡(Ma) (±1σ)207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U諧和度-4849651910.340.084650.001792.521500.050430.216010.00267130741127815126114104-49695960.990.062110.003580.372070.020290.043440.00093678119321152746117-504768880.780.148260.002788.152630.146750.398730.00561232632224816216326108-51183664350.840.052600.001930.229440.008000.031630.000453128121072013104-5279502020.250.115670.001875.349770.082480.335380.00396189029187713186419101-5328780021380.670.153040.001109.378480.061330.444370.003912380122376623701710018HLJ-48砂巖-01274726980.680.047710.001850.202900.007720.030850.0004284901887196396-0210553070.180.052070.006930.278310.036190.038770.00125288279249292458102-035383312090.690.054150.002130.252370.009740.033810.000473778522982143107-0461741721.010.051170.005840.188790.021040.026760.00074248243176181705103-05222666600.400.051210.002090.190520.007650.026980.000382509117771722103-06203577760.460.049040.005830.141240.016420.020890.00059150257134151334101-07172163090.700.051320.002470.300400.014160.042450.00064255107267112684100-08538016891.160.054320.001580.397850.011390.053120.000663846434083344102-09273734720.790.052320.002670.309790.015460.042950.00067299112274122714101-10163203610.890.051840.002580.238470.011640.033370.00051278110217102123103-11812089450.220.057180.001470.584400.014890.074130.0009049856467104615101-12487801.090.050540.005820.253590.028540.036390.00100220246230232306100-13494069800.410.054460.001720.311260.009650.041450.000533906927572623105-14182775210.530.048100.002330.179030.008530.027000.000401041111677172397-1554848140.100.062250.001410.507350.011370.059110.000706834841783704113-1683212631.220.052010.005880.147440.016270.020560.00057286240140141314106-173111506751.700.051010.002350.199710.009010.028390.0004224110318581813102-18182255330.420.050950.002320.193560.008640.027550.0004023910218071753103-19142863840.740.051270.002660.192960.009790.027300.0004225311517981743103-203213959461.470.090230.013980.254650.037860.020470.000951430270230311316176

續(xù)表2Continued Table 2測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)?PbThUTh/U同位素比值(±1σ)年齡(Ma) (±1σ)207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U諧和度-214891470.600.048390.007050.140100.019980.021000.0006811831113318134499-229118971.210.051340.003450.447160.029470.063170.0011625614837521395795-23552485460.450.057600.001440.649010.016070.081710.0009851454508105066100-24204285750.740.049730.002070.184560.007530.026910.000371839417261712100-2591071570.680.051860.004430.300520.025110.042030.00092279184267202656101-26329018441.070.053540.003130.196570.011230.026630.00045352126182101693108-276801930.410.052970.005570.194980.020020.026700.00069327223181171704106-28323489600.360.053610.001950.201600.007200.027280.000363558018761742107-29143193970.800.049590.003460.177300.012100.025930.00048176155166101653100-30202424920.490.051170.002440.235940.011020.033450.0005024810621592123101-31240650.610.091160.020500.241680.052180.019230.001261450377220431238179-32111643060.540.049690.003420.200340.013500.029240.00053181153185111863100-337861380.620.050980.004910.216380.020390.030790.00073240208199171965102-3461581630.970.048270.005470.181710.020160.027300.0007211324817017174598-357791950.410.059300.003950.222710.014450.027240.00051578138204121733118-366257811830.490.055380.001740.319130.009840.041800.000524276828182643107-37119992170.460.140360.003047.969000.170520.411820.00550223237222819222325100-38139917580.120.070140.001201.547050.026390.159980.001789333594911957109918HLJ-50輝長巖-011190910.980.054120.004330.621220.048540.083250.00185376171491305161195-02131693220.530.046550.002480.218180.011410.034000.000542612320010216393-03232565560.460.053870.004700.247580.021070.033340.00077366186225172115106-04131832200.830.047280.004470.292230.027050.044830.001066321226021283792-057891320.680.052630.004110.303580.023150.041840.00088313168269182645102-06212117240.290.042880.004720.150560.016250.025470.0006507914214162488-0771931541.250.053760.007060.246020.031510.033200.00109361272223262117106-08351180.040.049570.010190.234140.046950.034270.00166175420214392171098

圖8 玄武巖樣品14JH-42和粉砂質(zhì)泥巖樣品14JH-44的鋯石CL圖像(a、c)和U-Pb諧和圖(b、d)

4.2.2 含堇青石二長花崗巖14JH-39

鋯石均呈無色、透明，大部分鋯石為短柱狀，半自形至自形，鋯石長約150～300μm，長寬比約為2:1～4:1。CL圖像顯示大部分鋯石發(fā)育振蕩環(huán)帶，表明鋯石均為巖漿成因(圖7c)。本次對(duì)該樣品的22顆鋯石做了22次測(cè)年分析(表2)，鋯石Th、U含量分別為54×10-6～431×10-6、86×10-6～568×10-6，Th/U值均大于0.1(0.17～0.96)，也證實(shí)了鋯石源于巖漿結(jié)晶作用。該樣品的測(cè)試結(jié)果中包括2個(gè)不諧和數(shù)據(jù)和1個(gè)較老年齡(267±3Ma)，后者可能是巖漿侵位過程中捕獲的鋯石，其余19顆鋯石的年齡比較集中，確定的加權(quán)平均年齡為105±2Ma(圖7d; MSWD=2.4)，鋯石Th/U均大于0.1，因此105±2Ma代表了花崗巖樣品14JH-39的形成年齡。

4.2.3 玄武巖14JH-42

玄武巖樣品14JH-42的鋯石均為無色、透明，其形態(tài)主要為粒狀或短柱狀，他形至半自形，鋯石長約30～100μm，長寬比為1:1～2:1。CL圖像顯示少量鋯石發(fā)育振蕩環(huán)帶，大部分鋯石為不完整環(huán)帶(圖8a)。通過對(duì)15顆鋯石進(jìn)行15次分析得出鋯石Th、U含量分別為46×10-6～1668×10-6、76×10-6～3690×10-6，Th/U值為0.04～0.87(表2)，大部分大于0.1，表明鋯石均為巖漿成因。本次測(cè)試結(jié)果中有4個(gè)不諧和數(shù)據(jù)，其余數(shù)據(jù)的年齡為165～2266Ma，其中最年輕的2顆鋯石確定的加權(quán)平均年齡為166±2Ma(圖8b; MSWD=0.20)，Th/U值分別為0.45和0.79，證實(shí)鋯石為巖漿成因，因此166±2Ma代表玄武巖的形成年齡。

4.2.4 粉砂質(zhì)泥巖14JH-44

該樣品的鋯石均為無色、透明，大部分鋯石呈粒狀，少量鋯石為短柱狀，形態(tài)為他形至半自形，鋯石長約40～100μm，長寬比為1:1～2:1。CL圖像顯示大部分鋯石保留弱環(huán)帶或條形環(huán)帶(圖8c)。通過對(duì)該樣品53顆鋯石進(jìn)行53次分析得出Th、U含量分別為27×10-6～800×10-6、36×10-6～2138×10-6，Th/U值為0.05～1.72，且大部分比值大于0.1(表2)，顯示鋯石的巖漿成因。53個(gè)分析數(shù)據(jù)中有9個(gè)不諧和數(shù)據(jù)，剩余的諧和年齡落在165～2550Ma，諧和年齡主要有5個(gè)峰值，分別為167Ma、255Ma、414Ma、1863Ma和2517Ma，其中最年輕的2個(gè)諧和年齡確定的加權(quán)平均年齡為167±3Ma(圖8d; MSWD=0.31)，Th/U值分別為0.37和0.67，證實(shí)鋯石的巖漿成因，因此167±3Ma代表粉砂質(zhì)泥巖樣品14JH-44的沉積下限時(shí)代。

圖9 砂巖樣品18HLJ-48和輝長巖樣品18HLJ-50的鋯石CL圖像(a、c)和U-Pb諧和圖(b、d)

4.2.5 砂巖18HLJ-48

樣品的鋯石均呈無色、透明，大部分鋯石呈粒狀，形態(tài)為他形至半自形，鋯石長約30～100μm，長寬比為1:1～2:1。CL圖像顯示大部分鋯石有不完整環(huán)帶，少量鋯石保留振蕩環(huán)帶，指示其巖漿成因(圖9a)。通過對(duì)樣品的38顆鋯石進(jìn)行38次分析得出Th、U含量分別為40×10-6～1395×10-6，65×10-6～1209×10-6，Th/U值為0.10～1.70(表2)，也證實(shí)了鋯石的巖漿成因。此次分析數(shù)據(jù)中有4個(gè)不諧和年齡，其余諧和年齡主要呈現(xiàn)4個(gè)峰值，分別為133Ma、173Ma、212Ma、265Ma，峰值年齡173Ma與泥巖樣品14JH-44的沉積下限年齡一致，此外該樣品中包含一些較老的年齡，例如333～506Ma(5個(gè))、957Ma(18HLJ-48-38)和2232Ma(18HLJ-48-37)。該樣品中3個(gè)最年輕的諧和數(shù)據(jù)確定的加權(quán)平均年齡為133±4Ma(圖9b; MSWD=0.15)，Th/U值分別為0.45、1.22和0.60，指示這些鋯石為巖漿結(jié)晶過程形成的，因此133±4Ma代表砂巖樣品18HLJ-48的沉積下限時(shí)代。

4.2.6 輝長巖 18HLJ-50

輝長巖樣品18HLJ-50的鋯石均為無色、透明，鋯石呈粒狀或短柱狀，半自形至自形，鋯石長約40～80μm，長寬比為1:1～2:1。CL圖像顯示大部分鋯石發(fā)育條形環(huán)帶或振蕩環(huán)帶，指示鋯石的巖漿成因(圖9c)。本次對(duì)輝長巖樣品的8顆鋯石做了8次分析，結(jié)果表明鋯石Th、U含量分別為5×10-6～256×10-6、91×10-6～724×10-6，Th/U值為0.04～1.25(表2)，大部分值大于0.29，也證實(shí)了鋯石的巖漿成因。本次測(cè)試結(jié)果中有1個(gè)不諧和數(shù)據(jù)，其余7個(gè)諧和數(shù)據(jù)中包括3個(gè)較老的年齡，分別為-01(516Ma)、-04(283Ma)、-05(264Ma)，可能為輝長巖形成過程中捕獲的鋯石，剩余4個(gè)最年輕的數(shù)據(jù)確定的加權(quán)平均年齡為214±5Ma(圖9d; MSWD=0.28)，其中1顆鋯石(18HLJ-50-08)Th/U值為0.04，Th含量為5.25×10-6，但是CL圖像顯示鋯石具有明顯的巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖9c)，表明其為巖漿鋯石，其余3顆鋯石的Th/U值分別為0.53、0.46、1.25，指示鋯石的巖漿成因，因此該年齡(214±5Ma) 代表輝長巖的形成時(shí)代。

5 討論

5.1 鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石的起源和時(shí)代

中生代增生雜巖廣泛分布于中國東北地區(qū)(那丹哈達(dá)增生雜巖)、俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)(錫霍特-阿林增生雜巖)和日本列島(美濃-丹波增生雜巖)。饒河雜巖是那丹哈達(dá)增生雜巖的主體，但是饒河雜巖的起源和性質(zhì)還存在爭(zhēng)議，李春昱(1980) 最早提出饒河蛇綠巖的概念，并得到多數(shù)學(xué)者的認(rèn)同(康寶祥等, 1990; 趙海玲等, 1996; 張慶龍等, 1989; 張世紅等, 1991; Kojima and Mizutani, 1987; Kojima, 1989; Mizutani and Kojima, 1992)，其主要依據(jù)野外可見的完整層序，即底部為超鎂鐵質(zhì)堆晶巖、向上為鎂鐵質(zhì)堆晶巖、上覆枕狀熔巖和深海沉積物，其與蛇綠巖層序相似。但是饒河雜巖與典型的蛇綠巖相比不發(fā)育變質(zhì)橄欖巖(張旗等, 2000)，且鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖的地球化學(xué)特征與典型蛇綠巖不同，因而部分學(xué)者將其視為洋島雜巖(張旗和周國慶, 2001; 張旗等, 1998, 2003)。

本文對(duì)饒河雜巖中的玄武巖進(jìn)行地球化學(xué)研究，結(jié)果表明該地區(qū)玄武巖具有板內(nèi)洋島堿性玄武巖的特征。前人對(duì)饒河地區(qū)玄武巖的地球化學(xué)研究也得出一致的結(jié)果，Zhouetal. (2014)的研究結(jié)果表明饒河關(guān)門地區(qū)枕狀玄武巖的地球化學(xué)特征與洋島玄武巖相似，張旗和周國慶(2001)指出饒河鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖具有洋島玄武巖的特征，因此饒河地區(qū)的玄武巖或枕狀熔巖形成于大洋環(huán)境，具有洋島玄武巖的特征，在板塊俯沖過程中被刮削下來并堆積在海溝處成為增生雜巖的重要組成單元，與堆晶輝長巖、超鎂鐵質(zhì)巖、含放射蟲深海硅質(zhì)巖一同作為外來巖塊分布在由碎屑巖組成的基質(zhì)中，形成一套構(gòu)造混雜巖。

為了確定鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖的形成時(shí)代，本文選取饒河大岱地區(qū)的玄武巖和大岱南部的輝長巖進(jìn)行年代學(xué)測(cè)試。玄武巖樣品14JH-42中最年輕的2顆鋯石確定的加權(quán)平均年齡為166±2Ma，鋯石具有弱環(huán)帶，且Th/U值分別為0.45和0.76，證實(shí)了鋯石的巖漿成因，因此該年齡記錄了玄武巖的形成年齡。相似的年齡在該地區(qū)也有過報(bào)導(dǎo)，例如饒河大岱地區(qū)枕狀熔巖的鋯石U-Pb年齡和全巖Rb-Sr年齡分別為167±1Ma和169±6Ma(Zhouetal., 2014; 趙海玲等, 1996)。本文輝長巖樣品位于大岱南15km處，LA-ICPMS測(cè)試結(jié)果表明其形成時(shí)代為214±5Ma，與Zhouetal. (2014)報(bào)導(dǎo)的關(guān)門地區(qū)輝長巖的形成時(shí)代(216±5Ma)一致，但是Wangetal. (2015)報(bào)導(dǎo)了大岱地區(qū)堆晶輝長巖中分異形成的斜長花崗巖和斜長巖的形成時(shí)代分別為169±2Ma和167±4Ma，筆者認(rèn)為本文晚三疊世輝長巖與Wangetal. (2015)報(bào)導(dǎo)的中侏羅世斜長花崗巖和斜長巖是屬于巖漿結(jié)晶分異不同階段的產(chǎn)物。綜合以上數(shù)據(jù)可以限定饒河雜巖中鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石的形成時(shí)代為晚三疊世至中侏羅世。

5.2 饒河雜巖基質(zhì)的形成時(shí)代及其物源

饒河雜巖的碎屑巖基質(zhì)主要由雜砂巖、砂巖、砂泥巖和泥巖組成，本文選取粉砂質(zhì)泥巖(14JH-44)和砂巖(18HLJ-48) 2個(gè)樣品進(jìn)行年代學(xué)測(cè)試，以此來限定饒河雜巖基質(zhì)的形成時(shí)代。粉砂質(zhì)泥巖樣品14JH-44中2顆最年輕的鋯石確定的加權(quán)平均年齡為167±3Ma，鋯石保留巖漿振蕩環(huán)帶，且Th/U值均大于0.1，因此該年齡代表了粉砂質(zhì)泥巖的形成時(shí)代下限。Zhouetal. (2014)對(duì)紅旗嶺地區(qū)砂巖的年代學(xué)測(cè)試結(jié)果也為167Ma，與本文研究結(jié)果一致。砂巖樣品18HLJ-48位于泥巖樣品14JH-44南50km，年代學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示該樣品的沉積時(shí)代下限為133±4Ma，前人在饒河雜巖的基質(zhì)中也獲得相似的年齡，Zhouetal. (2014)和Sunetal. (2015a)分別對(duì)大岱和關(guān)門地區(qū)的砂巖進(jìn)行年代學(xué)測(cè)試，其沉積時(shí)代下限分別為137±3Ma和140±2Ma。

年代學(xué)測(cè)試結(jié)果除了限定2個(gè)碎屑巖樣品的沉積時(shí)代下限，還獲得了大量的碎屑鋯石年齡信息，可以反映碎屑巖的物源。粉砂質(zhì)泥巖樣品14JH-44的碎屑鋯石年齡包括5個(gè)峰期年齡，分別為167Ma、255Ma、414Ma、1863Ma和2517Ma。砂巖樣品18HLJ-48主要有4個(gè)峰期年齡：133Ma、173Ma、212Ma、265Ma，此外該樣品中還包含少量石炭紀(jì)至寒武紀(jì)的鋯石(334Ma、395Ma、461Ma、506Ma)以及2顆元古宙的鋯石(957Ma、2232Ma)。從以上碎屑年齡信息可以看出這2個(gè)樣品的有些峰值年齡比較相似，說明它們有部分共同的物源。那丹哈達(dá)地體和佳木斯地塊均缺乏～130Ma物源年齡報(bào)導(dǎo)，該年齡對(duì)應(yīng)的巖漿事件主要分布在大興安嶺地區(qū)(Xuetal., 2013; Tangetal., 2018)，在松遼盆地的南部有少量早白堊世(129～133Ma)的火山巖報(bào)導(dǎo)(裴福萍等, 2008); 中侏羅世的碎屑鋯石年齡與饒河雜巖中枕狀熔巖、斜長花崗巖、斜長巖的形成時(shí)代相吻合，此外在興安地塊也有中侏羅世(175～164Ma)的花崗質(zhì)巖石的報(bào)導(dǎo)(Tangetal., 2018)，Xuetal. (2013)在小興安嶺和張廣才嶺地區(qū)也獲得少量中侏羅世的火山巖；晚三疊世的巖漿事件主要分布在松遼地塊東部張廣才嶺和小興安嶺地區(qū)以及興凱地塊西緣，主要由花崗質(zhì)巖石、流紋巖、變玄武巖和玄武質(zhì)安山巖等組成(Wuetal., 2000, 2011; Xuetal., 2009, 2013; 許文良等, 2013; Tangetal., 2018)，并且饒河雜巖中發(fā)育的晚三疊世堆晶輝長巖也是基質(zhì)碎屑巖的重要物源；晚二疊世的碎屑鋯石與佳木斯地塊廣泛分布的二疊紀(jì)花崗巖的形成年齡相對(duì)應(yīng)(吳福元等, 2001; 黃映聰?shù)? 2008; 趙立國等, 2016; Bietal., 2016)，此外，佳木斯地塊與松遼地塊之間的黑龍江雜巖中也有二疊紀(jì)和晚三疊世的藍(lán)片巖和基質(zhì)碎屑巖報(bào)導(dǎo)(Wuetal., 2007; 李旭平等, 2009, 2010; Zhouetal., 2009, 2010c; 周建波等, 2013; Zhuetal., 2015; Geetal., 2016; Hanetal., 2020)；石炭紀(jì)至寒武紀(jì)的碎屑年齡在黑龍江雜巖中的碎屑巖中也有過報(bào)導(dǎo)(Zhouetal., 2009, 2010c; Zhuetal., 2015; Hanetal., 2020)；前寒武紀(jì)的碎屑鋯石也出現(xiàn)在中國東北地區(qū)的泛非期麻粒巖相變質(zhì)巖中(Wildeetal., 1997, 2000; Zhouetal., 2010a, b, 2011a, b, 2012)，值得注意的是，本次粉砂質(zhì)泥巖樣品14JH-44有大量～1.8Ga和～2.5Ga的碎屑鋯石，與松遼盆地東部鐵力地區(qū)變沉積巖的兩個(gè)峰值(2585Ma和1890Ma)非常接近(Zhouetal., 2012)，并且Lietal. (2019a)測(cè)得興安地塊興華渡口雜巖中的花崗片麻巖的形成時(shí)代為1.84～1.87Ga，由此可見前寒武的碎屑鋯石年齡或巖漿鋯石結(jié)晶年齡在中國東北的多個(gè)陸塊均有出現(xiàn)，這些鋯石可能來源于中國東北地區(qū)早前存在的前寒武紀(jì)基底。

綜上所述，饒河雜巖基質(zhì)的形成時(shí)代為167～133Ma，即中侏羅世至早白堊世，同時(shí)也限定了饒河雜巖主體的形成時(shí)代為中侏羅世至早白堊世。饒河雜巖基質(zhì)碎屑巖的物源主要為鄰近的佳木斯-興凱地塊和中亞造山帶(CAOB)的東段，同時(shí)前寒武紀(jì)的碎屑年齡廣泛分布于中國東北地區(qū)的各個(gè)陸塊，據(jù)此推測(cè)中國東北地區(qū)可能存在前寒武紀(jì)的基底。

5.3 釘合花崗巖的形成時(shí)代

饒河地區(qū)廣泛出露中生代花崗巖，主要分布在蛤螞河和太平村一帶，花崗巖作為饒河增生雜巖的侵入體產(chǎn)出，對(duì)限定饒河雜巖最終就位時(shí)代具有重要的地質(zhì)意義。本文選取了兩個(gè)花崗巖樣品進(jìn)行年代學(xué)測(cè)試。含堇青石黑云母二長花崗巖樣品14JH-37中15個(gè)最年輕的諧和年齡確定的加權(quán)平均年齡為126±1Ma，鋯石均呈現(xiàn)巖漿振蕩環(huán)帶且Th/U值均大于0.1，因此可以確定該花崗巖樣品的形成時(shí)代為126Ma，Zhouetal. (2014)測(cè)得該地區(qū)2個(gè)花崗巖樣品的形成時(shí)代分別為128±2Ma和129±2Ma，程瑞玉等(2006) 在大岱和關(guān)門地區(qū)獲得兩個(gè)花崗巖樣品的年齡均為124Ma，進(jìn)一步證實(shí)了本文數(shù)據(jù)的可靠性。含堇青石二長花崗巖樣品14JH-39測(cè)試結(jié)果為105±2Ma，這與程瑞玉等(2006)發(fā)表的太平村花崗巖體的形成時(shí)代一致。因此，侵入饒河增生雜巖的花崗巖體主要形成于兩個(gè)階段，分別為126Ma和～110Ma，其中較老的花崗巖侵入體與饒河雜巖中最年輕的基質(zhì)碎屑巖限定了饒河雜巖的最終就位時(shí)代為133～126Ma。

6 古太平洋板塊的俯沖-增生歷史

中國東北地區(qū)主要受古亞洲洋構(gòu)造體制和環(huán)太平洋構(gòu)造體制的控制，彭玉鯨等(2012)提出中國東北地區(qū)古亞洲洋構(gòu)造體制的結(jié)束時(shí)間為250～230Ma，Wilde (2015)認(rèn)為古亞洲洋演化大體持續(xù)到260Ma，局部可能影響到230Ma，許文良等(2013) 認(rèn)為古亞洲洋最終閉合時(shí)間最晚可能發(fā)生在中三疊世，Wuetal. (2011)根據(jù)中國東北地區(qū)顯生宙花崗巖年代學(xué)資料指出古亞洲洋最終閉合的時(shí)間為250Ma，碰撞后階段持續(xù)到210Ma。因此，中國東北地區(qū)古亞洲洋構(gòu)造體制主體持續(xù)到晚二疊世或中三疊世，局部影響到晚三疊世早期。

在中國東北地區(qū)，古太平洋構(gòu)造體制最直接的證據(jù)就是由板塊俯沖形成的增生雜巖。那丹哈達(dá)增生雜巖包括躍進(jìn)山雜巖和饒河雜巖，本文年代學(xué)測(cè)試結(jié)果表明饒河雜巖的形成時(shí)代為167～133Ma，最終就位時(shí)代為133～126Ma。Zhouetal. (2014)指出躍進(jìn)山雜巖為一套類似蛇綠巖序列就位于佳木斯地塊東緣的增生雜巖，其增生時(shí)代為210～180Ma，為古太平洋板塊俯沖的產(chǎn)物，部分學(xué)者認(rèn)為躍進(jìn)山雜巖形成于早二疊世，是一個(gè)獨(dú)立的增生雜巖(Bietal., 2015, 2017b; 畢君輝, 2018)，其年代學(xué)數(shù)據(jù)表明躍進(jìn)山雜巖中的輝長巖形成于290±3Ma～274±2Ma，但是缺乏躍進(jìn)山雜巖其它單元的年代學(xué)證據(jù)。近年來圍繞躍進(jìn)山雜巖的年代學(xué)和地球化學(xué)研究取得了較大的進(jìn)展，郭冶(2016)和Sunetal. (2015b)進(jìn)一步證實(shí)了東方紅地區(qū)輝長巖形成于280±3Ma～266±1Ma，地球化學(xué)數(shù)據(jù)表明290±3Ma～266±1Ma的輝長巖具有島弧輝長巖的特征(郭冶, 2016; Sunetal., 2015b; Bietal., 2015; 畢君輝, 2018)，與佳木斯地塊東緣晚石炭至中二疊世活動(dòng)大陸邊緣背景吻合(于介江等, 2013; Mengetal., 2008; Bietal., 2017a; Lietal., 2019b), 因此躍進(jìn)山雜巖中的島弧輝長巖可能形成于佳木斯地塊東緣，并在躍進(jìn)山雜巖增生過程中呈外來巖塊就位，曾振等(2018)和郭冶(2016)還報(bào)導(dǎo)了早二疊世(279±4Ma～270±2Ma)和晚三疊世(232±5Ma)的變玄武巖原巖年齡以及沉積下限為晚三疊世(223±7Ma)的長英質(zhì)糜棱巖，此外，楊金中等(1998)報(bào)導(dǎo)了躍進(jìn)山雜巖中綠片巖的Rb-Sr等時(shí)線年齡為188±4Ma，這些巖石學(xué)和年代學(xué)證據(jù)進(jìn)一步證實(shí)了躍進(jìn)山雜巖為不同時(shí)代、不同性質(zhì)的巖石混雜而成的增生雜巖，同時(shí)也限定了躍進(jìn)山雜巖的就位時(shí)代為晚三疊世至早侏羅世。在佳木斯地塊西緣廣泛分布近南北向的黑龍江雜巖，為古太平洋板塊西向俯沖導(dǎo)致佳木斯-興凱地塊與松遼地塊碰撞拼貼的產(chǎn)物(Wuetal., 2007; Zhuetal., 2015; Geetal., 2016; Zhouetal., 2009, 2010c; Zhou and Li, 2017; 周建波等, 2018)，近年來有關(guān)黑龍江雜巖的年代學(xué)證據(jù)表明其原巖形成于490～210Ma，Hanetal. (2020)測(cè)得蘿北黑龍江雜巖中的黑云斜長片麻巖和斜長角閃巖的變質(zhì)年齡均為197Ma，并且前人對(duì)黑龍江雜巖中的變質(zhì)礦物進(jìn)行了大量年代學(xué)測(cè)試，其結(jié)果也證明了黑龍江雜巖的變質(zhì)時(shí)代為早侏羅世(李錦軼等, 1999; Wuetal., 2007; Lietal., 2011; 趙亮亮和張興洲, 2011; 周建波等, 2013; Aouizeratetal., 2019; Dongetal., 2019)，例如Aouizeratetal. (2019)對(duì)依蘭地區(qū)云母片巖和藍(lán)片巖中的云母進(jìn)行40Ar/39Ar年代學(xué)測(cè)試，其結(jié)果表明樣品的變質(zhì)時(shí)代為174～179Ma，Dongetal. (2019)從依蘭地區(qū)兩個(gè)斜長角閃巖樣品中獲得的金紅石U-Pb年齡分別為172Ma和177Ma，根據(jù)以上年代學(xué)證據(jù)可以限定黑龍江雜巖的最終就位時(shí)代為晚三疊世至早侏羅世，與佳木斯地塊東緣躍進(jìn)山雜巖的形成時(shí)代一致。

圖10 晚三疊世至早侏羅世(a)和中侏羅世至早白堊世(b)古太平洋板塊俯沖-增生構(gòu)造模型

在歐亞大陸東緣，除了中國境內(nèi)佳木斯地塊東部出露的那丹哈達(dá)增生雜巖，在俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)和日本半島等地方廣泛分布中生代古太平洋板塊俯沖形成的增生雜巖，例如俄羅斯遠(yuǎn)東南部布列亞地塊東緣出露的三疊紀(jì)至侏羅紀(jì)的增生雜巖被認(rèn)為是黑龍江雜巖的北向延伸 (Natalyin, 1991; Natal’in, 1993; Noklebergetal., 2000; Wuetal., 2007)，白堊紀(jì)的增生雜巖在俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)東部也有報(bào)道(Natalyin, 1991; Natal’in, 1993; Khanchuk, 2001)。日本列島的增生雜巖出露廣泛，近南北向延伸約6000km，其主體增生時(shí)代為中侏羅世，早白堊世的增生雜巖出露范圍較小，主要分布在日本東南部(Isozaki, 1997;Maruyama, 1997; Takahashi, 1999; Taira, 2001)，并且在日本海打開之前，日本列島也屬于歐亞大陸東緣的一部分，與錫霍特-阿林地體、那丹哈達(dá)地體均為古太平洋板塊西向俯沖的增生產(chǎn)物(Kojima, 1989; Zyabrev andMatsuoka, 1999)。歐亞大陸東緣的中生代增生雜巖均呈近南北向展布，增生時(shí)代從晚三疊世一直持續(xù)到白堊紀(jì)，并且增生雜巖由西向東呈現(xiàn)逐漸年輕的趨勢(shì)，這與古太平洋板塊的西向俯沖一致。

由此可見，古亞洲洋構(gòu)造體制的結(jié)束時(shí)間為晚二疊世至晚三疊世早期，歐亞大陸東緣保存的古太平洋板塊俯沖形成的增生雜巖為晚三疊世至白堊紀(jì)。因此，晚三疊世為古亞洲洋構(gòu)造體制向環(huán)太平洋構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的重要地質(zhì)階段。根據(jù)以上證據(jù)，本文建立了晚三疊世至早白堊世古太平洋板塊俯沖增生的構(gòu)造模型，可以分為兩個(gè)階段：晚三疊世至早侏羅世，古太平洋板塊西向俯沖伴隨躍進(jìn)山雜巖就位于佳木斯地塊東緣，同時(shí)佳木斯地塊與松遼地塊發(fā)生碰撞形成黑龍江雜巖并仰沖到佳木斯地塊之上(圖10a)；中侏羅世至早白堊世，古太平洋板塊持續(xù)向歐亞大陸下俯沖，大量陸源碎屑物和洋殼殘片在海溝處混雜堆積形成饒河雜巖(圖10b)。

7 結(jié)論

(1)饒河雜巖中的外來巖塊包括石炭紀(jì)至二疊紀(jì)的灰?guī)r、三疊紀(jì)至中侏羅世的硅質(zhì)巖和硅質(zhì)頁巖、晚三疊世至中侏羅世的鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖，它們均呈構(gòu)造透鏡體分布在中侏羅世至早白堊世的碎屑巖基質(zhì)中，兩者共同構(gòu)成了饒河增生雜巖的主體成分。同時(shí)，該區(qū)發(fā)育大量花崗巖侵入體，作為釘合巖體，對(duì)進(jìn)一步限定饒河雜巖的就位時(shí)代具有重要的地質(zhì)意義。

(2)巖石地球化學(xué)分析結(jié)果表明饒河雜巖中的玄武巖或枕狀熔巖具有洋島玄武巖的特征，形成于大洋環(huán)境，并與堆晶輝長巖、超鎂鐵質(zhì)巖、含放射蟲深海硅質(zhì)巖、陸源碎屑物一同堆積在海溝處形成一套俯沖-增生雜巖。

(3)鋯石U-Pb年代學(xué)測(cè)試結(jié)果表明饒河大岱地區(qū)玄武巖和輝長巖的形成時(shí)代分別為166±2Ma和214±5Ma，限定饒河雜巖中鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖的形成時(shí)代為晚三疊世至中侏羅世。本文測(cè)得饒河雜巖中粉砂質(zhì)泥巖和砂巖樣品的沉積下限時(shí)代分別為167±3Ma和133±4Ma，限定了饒河雜巖主體的形成時(shí)代為167～133Ma，即中侏羅世至早白堊世，粉砂質(zhì)泥巖和砂巖中的碎屑鋯石年齡信息表明饒河雜巖中碎屑巖的物源主要為鄰近的佳木斯-興凱地塊和CAOB的東段，同時(shí)通過碎屑鋯石年齡對(duì)比發(fā)現(xiàn)前寒武紀(jì)的碎屑年齡廣泛分布于中國東北地區(qū)各個(gè)陸塊，推測(cè)中國東北地區(qū)可能存在前寒武紀(jì)的基底。而侵入饒河雜巖中的釘合花崗巖主要形成于兩個(gè)階段，分別為126Ma和～110Ma，限定了饒河雜巖的最終就位時(shí)代為133～126Ma。

(4)晚三疊世為古亞洲洋構(gòu)造體制向古太平洋構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的重要地質(zhì)階段，中國東北地區(qū)廣泛出露的晚三疊世至早侏羅世增生雜巖(黑龍江雜巖和躍進(jìn)山雜巖)和中侏羅世至早白堊世增生雜巖(饒河雜巖)均為古太平板塊持續(xù)向歐亞大陸下進(jìn)行長期的俯沖和增生作用的直接產(chǎn)物。

致謝本文的測(cè)試工作得到中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所LA-ICPMS實(shí)驗(yàn)室工作人員的協(xié)助，并感謝主編和審稿專家的詳細(xì)審閱和良好建議。