畢君輝,葛文春,周紅英 ,耿建珍 ,楊浩 ,王智慧
(1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津300170;2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,長(zhǎng)春130061;3.自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局海岸帶地質(zhì)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300170;4.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局鈾礦地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300170;5.河北地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院,石家莊050031)
研究區(qū)位于黑龍江省東北部勤得利-街津口地區(qū),大地構(gòu)造位置處于佳木斯地塊和那丹哈達(dá)地體的結(jié)合部位(圖1a)。區(qū)內(nèi)主要出露二疊紀(jì)和白堊紀(jì)的花崗質(zhì)巖石,以及一套由深海相硅質(zhì)巖、濁積雜砂巖、泥質(zhì)頁(yè)巖和板巖夾層等組成的大嶺橋組地層,并將其時(shí)代置于上三疊統(tǒng)-下侏羅統(tǒng)[1]。近年來(lái),地質(zhì)學(xué)者對(duì)區(qū)內(nèi)地層開(kāi)展了大量的研究工作,認(rèn)為區(qū)內(nèi)地層主要形成于晚古生代,僅東部江邊地區(qū)出露少量中生代大嶺橋組地層[2,3]。
本文根據(jù)勤得利-街津口地區(qū)基性侵入巖的區(qū)域空間展布和巖石組合特征,將其劃分為江豐巖體和金鹿巖體(圖1b)。巖石類(lèi)型以角閃輝長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)巖為主,局部可見(jiàn)斜長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖(圖2)。角閃輝長(zhǎng)巖新鮮面呈灰黑色,局部可見(jiàn)向淡色角閃輝長(zhǎng)巖,以及灰白色斜長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖過(guò)渡,堆晶結(jié)構(gòu)明顯。巖石整體呈塊狀構(gòu)造、細(xì)粒粒狀結(jié)構(gòu),主要礦物組成為普通角閃石(55%~60%)、斜長(zhǎng)石(35%~40%)和少量的單斜輝石(~5%),以及鋯石和磷灰石等副礦物(圖2a)。斜長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖新鮮面呈灰白色,主體以無(wú)根細(xì)脈狀、囊狀和不規(guī)則狀鑲嵌于角閃輝長(zhǎng)巖中(圖2)。斜長(zhǎng)花崗巖具有塊狀構(gòu)造、半自形粒狀結(jié)構(gòu),主要礦物組成為石英(30%~35%)和斜長(zhǎng)石(65%~70%)(圖2b)。
本文樣品的鋯石分選和U-Pb同位素定年工作分別在河北省廊坊市宇能巖石礦物分選技術(shù)服務(wù)有限公司和中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)科學(xué)研究院元素地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。測(cè)年過(guò)程采用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀法(LA-ICP-MS)對(duì)鋯石進(jìn)行微區(qū)原位U-Pb 同位素分析。具體的實(shí)驗(yàn)原理和分析流程見(jiàn)Xie et al.[4]。
圖1 中國(guó)東北地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)和勤得利-街津口地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b)(據(jù)參考文獻(xiàn)[2])Fig.1 Tectonic subdivisions of northeastern China(a)and simplified geological map of the Qindeli-Jiejinkou area(b)
圖2 勤得利-街津口地區(qū)基性侵入巖的野外和顯微照片F(xiàn)ig.2 Representative outcrop and photomicrographs for representative mafic intrusion in the Qindeli-Jiejinkou area Q:石英;Hb:普通角閃石;Pl:斜長(zhǎng)石
樣品14GW566 為采自江豐巖體的斜長(zhǎng)花崗巖(坐標(biāo):N47°53′05.1″,E132°55′14.9″),25顆鋯石的25個(gè)測(cè)試點(diǎn)均落在諧和線(xiàn)上及其附近,其206Pb/238U年齡介于279~362 Ma之間,加權(quán)平均年齡為283±2 Ma(MSWD=0.34,n=22),另外兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的206Pb/238U年齡分別為301±13 Ma 和362±18 Ma(圖3a)。其中283±2 Ma代表了巖石的結(jié)晶年齡,其余兩個(gè)較老的年齡為斜長(zhǎng)花崗巖中捕獲鋯石的年齡。樣品14GW555 為采自金鹿巖體的角閃輝長(zhǎng)巖(坐標(biāo):N47°55′15.0″,E133°03′34.6″),25個(gè)測(cè)試點(diǎn)的分析結(jié)果顯示206Pb/238U年齡介于282~292 Ma之間,加權(quán)平均年齡為288±2 Ma(MSWD=0.6,n=25),代表金鹿巖體的侵位時(shí)代為早二疊世(圖3b)。
本文對(duì)勤得利-街津口地區(qū)出露的基性侵入巖進(jìn)行鋯石U-Pb年代學(xué)研究。CL圖像顯示,測(cè)年樣品中的鋯石主要呈自形晶或半自形晶,具有明顯的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)和條痕狀吸收的特點(diǎn),較高的Th/U比值(0.30~1.25),暗示具有巖漿成因鋯石的特點(diǎn),其定年結(jié)果可代表侵入巖的就位時(shí)代[5]。研究區(qū)內(nèi)代表性樣品角閃輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖的鋯石LA-ICPMS U-Pb年齡分別為288±2 Ma和283±2 Ma,表明勤得利-街津口地區(qū)的基性侵入巖形成于早二疊世,并非前人認(rèn)為的晚三疊世-早侏羅世。
圖3 勤得利-街津口地區(qū)基性侵入巖的鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.3 LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagrams for the mafic intrusion in the Qindeli-Jiejinkou area
Bi et al.[6]通過(guò)對(duì)出露于躍進(jìn)山增生雜巖中東方紅輝長(zhǎng)巖的形成時(shí)代和成因進(jìn)行分析,認(rèn)為其是早二疊世(290~274 Ma)時(shí)期侵位到佳木斯地塊東緣的大陸弧,暗示地塊東緣晚古生代時(shí)期處于活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境。此外,佳木斯地塊東緣廣泛發(fā)育同時(shí)代具有活動(dòng)大陸邊緣屬性的花崗質(zhì)巖石(305~259 Ma),以及一套由玄武巖、玄武質(zhì)安山巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r和流紋巖組成的鈣堿性火山巖系列(290~267 Ma),在空間展布上呈NNE向,進(jìn)而證實(shí)該時(shí)期佳木斯地塊東緣可能存在古大洋板塊的西向俯沖作用[2]。值得注意的是,佳木斯地塊東緣出露一套表征洋殼存在的MORB(包括N-MORB 和E-MORB)和OIB型鎂鐵質(zhì)熔巖,研究表明其分別形成于弧后伸展和與地幔柱相關(guān)的大洋板內(nèi)環(huán)境[2]。綜上所述,本文認(rèn)為勤得利-街津口地區(qū)早二疊世基性侵入巖形成于活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境,其地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制可能與晚古生代時(shí)期佳木斯地塊東緣古大洋板塊的西向俯沖作用相關(guān)。
(1)鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示,江豐巖體和金鹿巖體分別形成于283±2 Ma和288±2 Ma,二者在誤差范圍內(nèi)一致,都是早二疊世巖漿作用的產(chǎn)物。
(2)黑龍江省東北部勤得利-街津口地區(qū)早二疊世基性侵入巖形成于古大洋板塊向佳木斯地塊東緣俯沖的構(gòu)造背景。