黑龍江省東部小興安嶺地區(qū)育林巖體形成時代及構(gòu)造環(huán)境探討

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

0 引言

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。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征

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。

2 巖石學、巖石化學特征

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。

3 稀土微量元素特征

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。

4 鋯石同位素測年

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

5 構(gòu)造環(huán)境探討

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。

6 結(jié)論

(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。