王建民,曲 暉,顏秉超
1.黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院,黑龍江 哈爾濱 150036;2.吉林省地礦信息中心,吉林 長春 130061
育林巖體位于佳木斯市西南約100 km的育林林場一帶(圖1)。該巖體大致呈南北向展布,巖體產(chǎn)狀為中深成相大型巖墻、巖基,相對中等剝蝕深度,侵入晚三疊世二長花崗巖中。原1∶20萬依蘭幅區(qū)域地質(zhì)測量報告將該巖體形成時代定為華力期晚期[1]。《1∶25萬佳木斯市幅區(qū)調(diào)修測》項目在該巖體育林林場西南采取了1件鋯石U-Pb測年樣品[2],編號為D4254,其座標為:129°11′42″、46°17′19″。筆者依據(jù)該樣品對該巖體形成時代、構(gòu)造環(huán)境進行了討論,為黑龍江省東部中生代構(gòu)造演化提供了新的認識。
研究區(qū)位于小興安嶺—張廣才嶺中部,東鄰佳木斯地塊,緊鄰嘉蔭—牡丹江斷裂(圖1)。區(qū)域上出露地層有新元古界東風山巖群片巖、大理巖、變質(zhì)粉砂巖、條帶狀磁鐵石英巖等;古生界寒武系下統(tǒng)晨明組灰?guī)r、板巖、粉砂巖、砂巖等,奧陶系下—中統(tǒng)寶泉組片理化流紋質(zhì)凝灰?guī)r、砂巖、白色大理巖、片理化流紋巖等,二疊系中統(tǒng)土門嶺組板巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r等;侏羅系中統(tǒng)太安屯組中酸性火山巖及火山碎屑巖等。研究區(qū)北側(cè)出露晚志留世花崗巖、晚三疊世花崗巖呈大型巖株、巖基分布。
育林巖體巖石多為中粒正長花崗巖,多呈淺肉紅色、肉紅色,中?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。鉀長石:他形粒狀,大小2~4.5 mm,質(zhì)量分數(shù)43%~52%。斜長石:自形粒狀,大小2~3.5 mm,質(zhì)量分數(shù)21%~32%。石英:他形粒狀,大小0.5~4 mm,質(zhì)量分數(shù)25%~32%。黑云母:片狀,大小0.3 ~1 mm,質(zhì)量分數(shù)0.4%~1%。主要副礦物為鋯石、磷灰石、褐簾石、綠簾石、磁鐵礦、鈦鐵礦、方鉛礦、白鎢礦、錫石、釷石、螢石等。
巖石化學特征:SiO2質(zhì)量分數(shù)為73.72%~76.18%,平均值為75.01%;Al2O3質(zhì)量分數(shù)為11.60%~13.32%,平均值12.60%;CaO質(zhì)量分數(shù)為0.38%~1.25%,平均值0.74%;Na2O+K2O質(zhì)量分數(shù)為7.76%~8.40%,平均值8.08%;Na2O/K2O值為0.77~0.94,K2O質(zhì)量分數(shù)大于Na2O質(zhì)量分數(shù),巖石相對富鉀;σ值大部分為1.86~2.24,平均值2.05,為鈣堿性巖石;分異指數(shù)(DI)88.85~92.34,顯示巖石應(yīng)屬高度分異的產(chǎn)物;A/CNK(分子數(shù))值>1,反映巖石具相對過鋁的特征,為亞堿性巖系中的鈣堿性巖套巖石。
稀土元素特征:稀土元素總量(∑REE)61.4×10-6~195.9×10-6,平均154.33×10-6,輕重稀土比值(LREE/HREE)為5.5~9.3,平均7.78,反映了明顯的富集輕稀土,δEu平均為0.41,示輕稀土富集型,中等銪虧損型。微量元素特征:Rb、Sm、U、Zr元素相對富集,而Th、Sr元素相對虧損,其中Sr元素表現(xiàn)為強虧損。
測年樣品破碎和鋯石的挑選在河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查所實驗室完成,由天津地質(zhì)調(diào)查中心重點實驗室采用激光剝蝕等離子體分析技術(shù)(LA-ICP-MS)對樣品進行了微區(qū)原位單點U-Pb同位素數(shù)據(jù)采集及分析。D4254樣品巖性為中粒正長花崗巖,鋯石呈粉黃色,呈柱狀,透明,金剛光澤,粒徑約為0.02~0.23 mm,形態(tài)較完整,長寬比1∶1~3∶1,環(huán)帶較清晰。從表1中看出232Th/238U多在0.3~0.7之間,具巖漿鋯石特征。本次選取了25顆鋯石進行數(shù)據(jù)采集,年齡數(shù)據(jù)可靠。206Pb/238U年齡在(201~210)Ma之間,加權(quán)平均為(206.8 ±1.1)Ma,該年齡應(yīng)為育林巖體的結(jié)晶年齡。
表1 D4254點鋯石同位素測年數(shù)值一覽表
注:表中所列誤差(err)均為1σ誤差,測試單位:天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所
與東北地區(qū)中生代花崗巖的形成有關(guān)的構(gòu)造體系目前仍有爭論。一種觀點是與太平洋板塊俯沖或與蒙古—鄂霍茨克構(gòu)造體系[3]有關(guān),另一種觀點是蒙古—鄂霍茨克構(gòu)造體系與環(huán)太平洋構(gòu)造體系的共同影響有關(guān)[4]。唐杰等[5]統(tǒng)計分析了松嫩—張廣才嶺地塊東緣、佳木斯地塊以及興凱地塊古生代—中生代火成巖的鋯石U-Pb年代學資料及其空間分布特征,認為吉黑東部晚三疊世火成巖可能形成于古亞洲洋閉合后的伸展環(huán)境,還可能形成于蒙古—鄂霍茨克大洋板塊南向俯沖所形成的類似弧后的伸展環(huán)境。
育林巖體具過鋁的特征,巖石相對富鉀,在SI圖解中(圖2),樣品均落于S型花崗巖及S型、I型花崗巖交界處中,具有S型花崗巖特征,分異指數(shù)(DI)較高,顯示巖石應(yīng)屬高度分異的產(chǎn)物,表明該花崗巖巖漿起源于大陸地殼中沉積原巖的重熔。將本期侵入巖樣品在R1-R2圖解中投點均落于同碰撞期及造山晚期區(qū)域內(nèi),表現(xiàn)為一個碰撞造山的構(gòu)造環(huán)境(圖3)。
圖2 晚三疊世正長花崗巖SI圖解Fig.2 SI diagram of Late Triassic syenogranite
圖3 晚三疊世正長花崗巖R1-R2圖解Fig.3 R1-R2 diagram of Late Triassic syenogranite
本次工作發(fā)現(xiàn)研究區(qū)晚三疊世正長花崗巖形成于擠壓碰撞造山的構(gòu)造環(huán)境,該區(qū)與蒙古—鄂霍茨克洋相距遙遠,受該構(gòu)造體系影響較小??赡芗跂|部古亞洲洋不同地區(qū)閉合時間不一致,晚三疊世研究區(qū)仍處于古亞洲洋閉合晚期階段。
(1)育林巖體呈巨大的巖基分布,在小興安嶺一帶大面積出露,巖石具富鋁、富鉀的特征,是亞堿性巖系中的鈣堿性巖石,具S型花崗巖特征。
(2)育林巖體形成時代為晚三疊世。
(3)育林巖體形成于擠壓碰撞造山的構(gòu)造環(huán)境,說明古亞洲洋閉合時間各地不一樣,晚三疊世古亞洲洋在研究區(qū)一帶未完全閉合。