小興安嶺“古元古代”東風山群早古生代片麻狀花崗巖鋯石U-Pb定年、Hf同位素特征及地質(zhì)意義

郭秀瑋，于介江，李宏浩，欒金鵬

吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春130061

0 引言

東北地區(qū)位于中亞造山帶東段，該區(qū)主要由額爾古納、興安、松嫩、佳木斯和興凱等微陸塊以及陸塊之間的縫合帶組成(圖1a)[1-3]。傳統(tǒng)上認為這些微陸塊均存在由古老變質(zhì)巖群(如麻山群、黑龍江群、興華渡口群、東風山群、黃松群、張廣才嶺群、風水溝河群和扎蘭屯群等)和花崗質(zhì)巖石構(gòu)成的前寒武紀結(jié)晶基底[4-5]，但近年來高精度年代學(xué)研究表明，這些先前確定的“前寒武紀變質(zhì)巖群”的主體形成于古生代[6-10]，部分地質(zhì)體形成于元古代[11-17]或早中生代[15,18]。那么，這些古老變質(zhì)巖群的物質(zhì)組成、形成時代及其所反映的原巖建造和變質(zhì)作用特征如何？這一直是東北地區(qū)微地塊構(gòu)造屬性及其拼貼歷史研究中的關(guān)鍵問題之一。然而，除了佳木斯地塊麻山群、額爾古納地塊興華渡口群、松嫩地塊黃松群等進行過較為詳細的研究[6-7,19-20]外，目前對其他古老變質(zhì)巖群的研究相對較少，導(dǎo)致對其物質(zhì)組成及其構(gòu)造屬性還缺乏明晰的認識。鑒于此，筆者選擇松嫩地塊東風山巖群早古生代片麻狀花崗巖作為研究對象，通過巖相學(xué)、鋯石U-Pb定年和Hf同位素分析，結(jié)合前人研究成果討論它們的形成時代、巖漿源區(qū)性質(zhì)及其地質(zhì)意義。

圖1 東北地區(qū)區(qū)域構(gòu)造圖[3](a)和研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖[8](b)Fig.1 Tectonic divisions of Northeast China (a) and simplified geological map of study area (b)

1 地質(zhì)背景與樣品描述

小興安嶺地區(qū)位于松嫩地塊東北緣，該區(qū)以出露巨量花崗巖(占出露巖石的60%～70%)為特征，前人多將其歸屬為加里東期和/或海西期[4]。而近年來的研究表明，小興安嶺地區(qū)花崗巖以中生代花崗巖為主，主要形成于印支期和燕山期[8]，少量花崗巖形成于加里東期[8,21]，而新元古代花崗巖的出露極為有限[16,22]。其中年齡為450～500 Ma的早古生代花崗巖一般都發(fā)生了不同程度的變形[21,23-24]。在這些大面積分布的花崗巖中，出露規(guī)模不等的東風山群、興東群以及黑龍江群等前寒武紀變質(zhì)巖系以及古生界、中生界和新生界地層(圖1a)[25-26]。

東風山群出露于小興安嶺—張廣才嶺地區(qū)(圖1b)[8,24]，主要分布于牡丹江斷裂以西的湯原和伊春北部，前人將其時代置于古元古代并自下而上劃分為亮子河組、樺皮溝組和紅林組，巖石類型以片巖、片麻巖、變粒巖、淺粒巖、大理巖、石英巖和混合巖為主，原巖為形成于地槽坳陷帶的一套含硼砂泥巖-碳酸鹽巖-硅鐵質(zhì)巖建造，變質(zhì)作用發(fā)生在古元古代，屬于低綠片巖相-角閃巖相的區(qū)域變質(zhì)作用類型[4,16,22]。近年來，對東風山群變質(zhì)碎屑巖的鋯石U-Pb定年研究表明，東風山群下部亮子河組、中部樺皮溝組和頂部紅林組的沉積時限分別為821～271 Ma、752～561 Ma和275～271 Ma。這些新的年齡資料說明，東風山群并不是一個具有正常沉積序列的變質(zhì)地層單位，而是由一系列不同時代原巖組成的混雜地體[15,27-28]。那么，東風山群的物質(zhì)組成、形成時代及其所反映的原巖建造和變質(zhì)作用特征如何？是否存在除上述變質(zhì)碎屑巖外的其他巖石類型？

為此，筆者對小興安嶺伊春北部金林林場東風山群紅林組上部的片麻狀花崗質(zhì)巖石(采樣點坐標為48°18′08.6″N, 129°47′12.2″E)，即前人所確定的黑云母混合片麻巖[4]進行了詳細的巖相學(xué)研究，確認這套巖石主要由片麻狀二長花崗巖和正長花崗巖2種巖性組成，在此基礎(chǔ)上選擇了2組具有代表性的巖石進行了研究。

片麻狀二長花崗巖(17YH4--10)巖石主體為不等粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，在變形較弱部位局部保留變余半自形粒狀結(jié)構(gòu)，指示其原巖為花崗巖。片麻狀構(gòu)造，局部可見眼球狀構(gòu)造和S型葉理。主要礦物成分為堿性長石(35%)、斜長石(20%)、石英(25%)和黑云母(20%)，副礦物可見柱狀磷灰石、鋯石和黑色不透明物質(zhì)(磁鐵礦)。長石和石英多呈不規(guī)則拉長柱狀，部分呈眼球狀，個別可見自形-半自形板狀，長度變化較大(多為1～3 mm)，黑云母為鱗片狀，分布不均勻，局部富集，定向分布構(gòu)成片麻狀構(gòu)造或S型葉理。

片麻狀正長花崗巖(17YH4--4)中粗粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，變余似斑狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，局部可見S型葉理。礦物成分主要為堿性長石(45%)、斜長石(20%)、石英(25%)和黑云母(10%)，副礦物可見柱狀磷灰石和鋯石。長石和石英多呈他形粒狀或不規(guī)則柱狀，粒度變化大(多為1～2 mm)，個別堿性長石呈斑晶產(chǎn)出，粒徑可達10 mm，局部可見平直邊界，指示其原巖為似斑狀結(jié)構(gòu)。黑云母為鱗片狀，分布不均勻，局部富集，定向分布構(gòu)成片麻狀構(gòu)造或S型葉理。

2 鋯石U-Pb定年

2.1 測試方法

鋯石挑選由河北省廊坊區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所完成，采用常規(guī)方法對2組巖石樣品進行粉碎，并用浮選和電磁選方法進行分選，然后在雙目鏡下挑選透明度和晶形較好、無明顯裂痕的鋯石顆粒。鋯石制靶和陰極發(fā)光圖像采集以及鋯石激光剝蝕等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)U-Pb同位素分析均在武漢上譜分析科技有限責任公司進行，將雙目鏡下挑選好的鋯石顆粒置于雙面膠上，灌上環(huán)氧樹脂制靶，固化后打磨拋光使鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)露出，并使用JEOL掃描電鏡對其進行陰極發(fā)光圖像的采集。根據(jù)CL圖像選擇鋯石中的不同區(qū)域進行分析。鋯石激光剝蝕等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)U-Pb同位素分析使用Agilent公司的7500a ICP-MS進行。鋯石U-Pb測年分析采用美國國家標準技術(shù)研究院研制的人工合成硅酸鹽玻璃標準參考物質(zhì)NIST SRM610進行儀器最佳化，樣品測定時用哈佛大學(xué)標準鋯石91500作為外部校正，以保證標準和樣品的儀器條件完全一致。本次實驗采用的激光束斑直徑為32 μm，對分析數(shù)據(jù)的后期處理采用軟件ICPMSDataCal(6.7版本)[29-30]和Isoplot(3.0版本)[31]完成，普通Pb校正采用Andersen方法[32]。詳細實驗步驟和數(shù)據(jù)處理方法見文獻[29-30]，所給定的同位素比值和年齡的誤差在單個分析點上在1 σ水平，而在整體年齡上處于2 σ水平。

2.2 測試結(jié)果

片麻狀二長花崗巖(樣品17YH4-10)和片麻狀正長花崗巖(樣品17YH4-4)的分析數(shù)據(jù)列于表1，部分測定鋯石的陰極發(fā)光(CL)圖像和鋯石U-Pb年齡諧和圖見圖2和圖3。

片麻狀二長花崗巖中的鋯石多呈自形-半自形柱狀，長寬比值多為1～3，少量鋯石為橢球狀或不規(guī)則粒狀，粒徑多為100～200 μm。在鋯石CL圖像上，大部分鋯石顯示出清晰的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，少量鋯石核部結(jié)構(gòu)模糊，基本沒有變質(zhì)增生邊(圖2a)，結(jié)合其所有分析點的Th/U比值較高(0.16～0.53)，可判定為巖漿鋯石。30顆鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示，19個測試點給出的206Pb/238U表面年齡為477～504 Ma，其加權(quán)平均年齡為478.9±2.8 Ma(MSWD=0.12，n=19；圖3)，代表了該巖石的巖漿結(jié)晶年齡。其他測試點的206Pb/238U表面年齡分別為519 Ma、525 Ma、550 Ma、624 Ma、733 Ma、939 Ma、1 035 Ma、1 086 Ma、1 095 Ma、1 190 Ma及1 203 Ma，代表捕獲鋯石年齡。

圖2 片麻狀二長花崗(17YH4--10；a)與片麻狀正長花崗巖(17YH4--4；b)中的鋯石CL圖像Fig.2 CL images of zircons for gneissic monzogranites (17YH4--10; a) and gneissic syenogranites (17YH4--4; b)

圖3 東風山群早古生代花崗巖鋯石U--Pb諧和圖Fig.3 U--Pb concordia diagrams for Early Paleozoic granites in Dongfengshan Group

表1 早古生代花崗質(zhì)巖石的鋯石LA--ICP--MS U--Pb分析結(jié)果

Table 1 LA--ICP--MS zircon U--Pb analysis results for Early Paleozoic granites

樣品號含量/10-6ThUTh/U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U比值1σ比值1σ比值1σ年齡/Ma1σ年齡/Ma1σ年齡/Ma1σ17YH4-4-01548 3 311 0.165 0.055 870.001 460.651 350.016 390.083 680.000 784473950910518517YH4-4-02536 2 053 0.261 0.056 540.001 590.657 800.018 420.083 490.000 944744251311517617YH4-4-03517 1 798 0.287 0.055 380.001 880.645 240.021 900.083 590.001 034285450614518617YH4-4-04578 2 396 0.241 0.056 710.001 730.659 570.020 010.083 490.000 974804651412517617YH4-4-054071 7490.2330.056 180.001 670.604 560.017 360.077 590.000 904594348011482517YH4-4-06433 2 111 0.205 0.055 360.001 540.646 600.018 340.083 850.000 964274350611519617YH4-4-07664 2 220 0.299 0.055 460.001 480.624 190.017 060.080 680.000 864314249211500517YH4-4-08141 264 0.534 0.069 820.002 811.499 880.058 930.155 420.002 2192357930249311217YH4-4-09398 2 452 0.162 0.057 220.001 780.642 450.019 430.080 640.000 905004750412500517YH4-4-10683 2 318 0.295 0.058 640.001 840.657 460.019 930.080 680.000 925544651312500517YH4-4-11480 1 851 0.259 0.055 060.001 700.615 430.019 100.080 490.000 944154848712499617YH4-4-12607 1 965 0.309 0.056 580.001 640.657 000.019 130.083 680.000 894754651312518517YH4-4-13558 2 284 0.244 0.056 690.001 560.657 120.018 300.083 610.000 984804151311518617YH4-4-14839 5 309 0.158 0.055 620.001 470.622 390.016 590.080 790.000 884374049110501517YH4-4-15616 2 365 0.260 0.054 790.001 690.613 670.019 310.081 030.001 054044748612502617YH4-4-16651 2 143 0.304 0.054 790.001 700.609 010.019 220.080 170.000 884045148312497517YH4-4-17676 2 309 0.293 0.056 260.001 710.631 830.019 350.081 060.000 924634849712502517YH4-4-18432 1 643 0.263 0.057 280.001 700.662 790.019 570.083 680.001 015024451612518617YH4-4-19543 2 023 0.268 0.056 670.001 490.634 960.016 560.080 720.000 834793949910500517YH4-4-20541 2 597 0.208 0.055 880.001 700.654 260.019 690.083 750.001 144484351112518717YH4-4-21195 520 0.374 0.070 500.002 311.567 460.051 040.159 870.001 9894346957209561117YH4-4-22521 1 817 0.287 0.058 510.001 790.682 050.020 960.083 640.001 015494652813518617YH4-4-23524 2 187 0.240 0.055 950.001 520.652 830.018 090.083 470.000 964504151011517617YH4-4-24459 1 626 0.282 0.058 740.001 820.688 440.021 580.083 810.000 895585053213519517YH4-10-01609 4 096 0.149 0.057 950.001 640.655 310.018 400.081 170.000 845284351211503517YH4-10-02990 5 247 0.189 0.059 310.001 530.672 220.017 690.081 260.000 925793752211504617YH4-10-03729 4 298 0.170 0.056 960.001 390.647 410.016 250.081 250.000 784903850710504517YH4-10-04474 3 118 0.152 0.055 830.001 500.603 870.016 490.077 330.000 834464248010480517YH4-10-05565 4 419 0.128 0.054 780.001 540.649 780.017 700.084 820.000 804034450811525517YH4-10-06609 2 810 0.217 0.065 950.004 231.095 240.061 360.120 450.003 76805138751307332217YH4-10-07449 3 795 0.118 0.054 770.001 680.588 990.017 810.076 840.000 904034747011477517YH4-10-08441 3 942 0.112 0.057 540.001 520.675 020.017 960.083 840.001 005123852411519617YH4-10-09794 5 120 0.155 0.056 730.001 410.613 260.015 340.077 170.000 784813748610479517YH4-10-10567 4 899 0.116 0.056 780.001 500.609 710.015 590.076 840.000 674834148310477417YH4-10-11435 3 735 0.116 0.056 300.001 670.603 870.017 730.076 870.000 944644348011477617YH4-10-12234 4 163 0.056 0.058 090.001 710.624 030.017 960.076 890.000 715334749211478417YH4-10-13483 4 223 0.114 0.059 340.001 780.671 320.020 050.081 190.000 975804452212503617YH4-10-14401 3 463 0.116 0.058 090.001 590.626 330.017 290.077 450.000 895334049411481517YH4-10-15668 4 803 0.139 0.059 070.001 510.667 920.017 120.081 350.000 805703951910504517YH4-10-16527 4 512 0.117 0.060 150.001 520.646 850.017 310.077 200.000 816094050711479517YH4-10-17370 2 469 0.150 0.091 090.006 362.187 470.128 050.174 170.006 621 4491371 177411 0353617YH4-10-18423 3 352 0.126 0.060 830.001 790.686 100.021 420.081 210.000 966334753013503617YH4-10-19469 3 606 0.130 0.059 750.001 760.637 550.019 420.076 890.000 855954750112478517YH4-10-20495 4 691 0.105 0.060 650.001 580.751 300.020 160.089 140.000 886274156912550517YH4-10-21750 3 974 0.189 0.059 030.001 420.668 030.017 080.081 200.000 855683752010503517YH4-10-22249 216 1.155 0.082 190.003 402.105 750.090 230.185 230.002 961 250591 151291 0951617YH4-10-23467 3 218 0.145 0.064 090.001 670.912 110.028 480.101 670.001 8274537658156241117YH4-10-24594 1 008 0.590 0.071 230.002 211.552 300.047 680.156 770.002 0396441951199391117YH4-10-25616 4 998 0.123 0.056 840.001 640.616 930.017 590.077 680.000 864854348811482517YH4-10-26524 1 093 0.480 0.088 170.002 562.257 840.063 910.183 410.001 831 386391 199201 0861017YH4-10-27770 925 0.832 0.090 030.002 442.573 680.066 680.205 100.001 971 426351 293191 2031117YH4-10-28544 3 894 0.140 0.057 530.001 440.650 220.016 280.080 990.000 925123550910502517YH4-10-29488 2 866 0.170 0.111 430.005 493.115 400.130 030.202 780.005 291 823921 436321 1902817YH4-10-30505 3 936 0.128 0.057 410.001 420.620 720.015 340.077 320.000 7250738490104804

片麻狀正長花崗巖中的鋯石多呈自形-半自形柱狀，長寬比值多為1～3，少量鋯石為橢球狀，粒徑多為100～300 μm。在鋯石CL圖像上，大部分鋯石具有清晰的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖2b)，結(jié)合其Th/U比值較高(0.11～1.16)可判定為巖漿鋯石。24顆鋯石U-Pb定年分析結(jié)果顯示，22個測試點給出的206Pb/238U表面年齡為482～519 Ma，其加權(quán)平均年齡498.7±1.7 Ma(MSWD=0.09，n=22；圖3)，代表該巖石的巖漿結(jié)晶年齡。2個測試點年齡分別為931 Ma和956 Ma,應(yīng)為捕獲鋯石年齡。

3 鋯石Hf同位素

3.1 測試方法

在鋯石U-Pb定年的基礎(chǔ)上挑選諧和度較好的年齡點，選擇與年齡點環(huán)帶趨勢一致的微區(qū)圈定Hf同位素點位進行鋯石原位Lu-Hf同位素分析。測試在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所配有193 nm激光取樣系統(tǒng)的Neptune多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀上進行，激光束斑直徑為44 μm。儀器詳細參數(shù)見文獻[33]。樣品測試過程中以91500作為標樣，其176Hf/177Hf= 0.282 308±12(2σ)，對數(shù)據(jù)的處理利用軟件ICPMSDataCal9.0完成。實驗過程及數(shù)據(jù)處理方法見文獻[30]。

3.2 測試結(jié)果

片麻狀二長花崗巖(樣品17YH4-10)和片麻狀正長花崗巖(樣品17YH4-4)的Hf同位素組成較為一致，有關(guān)分析數(shù)據(jù)見表2。

片麻狀二長花崗巖的鋯石分析點數(shù)據(jù)比較均一，176Hf/177Hf比值為0.282 218～0.282 285，εHf(t)值為-6.6～-10.6，兩階段虧損地幔模式年齡(TDM2)為1 698～1 958 Ma。片麻狀正長花崗巖的鋯石分析點數(shù)據(jù)比較均一，176Hf/177Hf比值為0.282 157～0.282 292，εHf(t)值為-6.4～-8.6，兩階段模式年齡(TDM2)為1 692～1 831 Ma。從以上分析結(jié)果可以看出，Hf同位素組成較為一致，所有測試點均投影在元古代地殼演化范圍內(nèi)(圖4)。

表2 早古生代花崗巖Hf同位素分析結(jié)果

圖4 早古生代花崗巖鋯石Hf同位素組成Fig.4 Zircon Hf isotope compositions of Early Paleozoic granites

4 討論

4.1 早古生代片麻狀花崗巖的確定

本文研究的早古生代片麻狀花崗巖一直缺乏定年工作，由于它們在空間上與東風山群變質(zhì)碎屑巖密切伴生，且兩者常常具有一致的片理方向，因而前人將其視為混合巖而歸屬于東風山群上部紅林組，時代置于古元古代[4]。近年來對東風山群紅林組變質(zhì)碎屑巖的鋯石U-Pb定年研究揭示，其主體沉積時限為275～271 Ma而非前人認為的古元古代[27]。這表明前人依據(jù)區(qū)域綜合對比所確定的紅林組的形成時代存在極大的不確定性，加之該區(qū)植被覆蓋嚴重，地質(zhì)體之間的接觸關(guān)系難以準確識別，導(dǎo)致該組中混合巖(片麻狀花崗巖)的形成時代也失去了有效約束。

筆者對東風山群紅林組2組片麻狀花崗巖的鋯石U-Pb定年研究表明，所選鋯石多呈自形-半自形晶，普遍發(fā)育明顯的振蕩環(huán)帶(圖2)，Th/U比值較高(0.11～1.16；表1)，因而為巖漿成因，所測定的年齡應(yīng)代表了片麻狀花崗巖的形成時代。其中片麻狀二長花崗巖(樣品17YH4-10)所獲得的成巖年齡為478.9±2.8 Ma(圖3)，片麻狀正長花崗巖(樣品17YH4-4)的成巖年齡為498.7±1.7 Ma(圖3)，表明這些片麻狀花崗巖均形成于早古生代(479～499 Ma)。上述定年結(jié)果揭示出，在前人所確定的東風山群中存在早古生代花崗巖，這與劉建峰等[21]報道的小興安嶺東部東風山石英二長巖體(500～508 Ma)、雞嶺斑狀花崗閃長巖體(498 Ma)、湯旺河堿長花崗巖體(471 Ma)，以及張廣才嶺東部英城子堿長花崗巖體(477～496 Ma)[34]等早古生代花崗巖體的形成時代相對應(yīng)，表明松嫩地塊東緣小興安嶺—張廣才嶺基巖出露區(qū)均存在早古生代巖漿作用。同時624～1 203 Ma的捕獲鋯石暗示該區(qū)存在前寒武紀巖漿事件[16,22]。

4.2 早古生代片麻狀花崗巖的源區(qū)性質(zhì)及成因

本文研究的東風山群紅林組片麻狀花崗巖具有花崗質(zhì)巖石的礦物組成特征，因其較強的(變質(zhì))變形特征以及與圍巖具有較為一致的片理方向，導(dǎo)致前人將其原巖視為地層的組成部分[4]，但其局部保留的變余半自形粒狀結(jié)構(gòu)或變余似斑狀結(jié)構(gòu)可以排除其地層屬性，進而揭示出其原巖為巖漿侵入形成的花崗巖，同時巖石中的鋯石均為巖漿型鋯石且其表面年齡分布范圍較為集中(圖2；表1)，暗示其原巖為火成巖而非碎屑巖建造。

Hf同位素分析表明，片麻狀二長花崗巖(17YH4-10)和片麻狀正長花崗巖(17YH4-4)2個樣品的同位素組成較為相似，均顯示出相對較低的176Hf/177Hf比值(分別為0.282 218～0.282 285和0.282 157～0.282 292)和εHf(t)為較低負值(分別-6.6～-10.6和-6.4～-8.6)，以及古元古代的兩階段Hf同位素地幔模式年齡(分別為1 698～1 958 Ma和1 692～1 831 Ma)，在εHf(t)-T圖解(圖4)上，所有鋯石的Hf同位素測試點均投影于古元古代地殼演化范圍內(nèi)。上述特征表明這套變形花崗巖的源區(qū)應(yīng)為古元古代古老地殼物質(zhì)，而非大量源于地幔的新增生下地殼基性火成巖的部分熔融，這與中亞造山帶顯生宙大量花崗巖中Hf同位素和Sr-Nd同位素組成及其所反映的巖漿源區(qū)性質(zhì)存在明顯的區(qū)別[35-36]。同位素特征表明這套變形花崗巖的原始巖漿的形成與古元古代地殼再造事件有關(guān)，即研究區(qū)或鄰區(qū)可能存在古元古代結(jié)晶基底。雖然，目前在小興安嶺—張廣才嶺地區(qū)還缺少古元古代地質(zhì)體的報道，但近年來對松嫩地塊碎屑鋯石的年代學(xué)研究表明，在小興安嶺—張廣才嶺基巖出露區(qū)的東風山群、張廣才嶺群以及古生代等地層中存在古元古代碎屑鋯石[27-28,37]，在松遼盆地北部徐家圍子地區(qū)變質(zhì)基底以及西烏珠穆沁旗本巴圖組古生界地層中也發(fā)現(xiàn)存在古元古代碎屑鋯石[38-39]，因此我們有理由相信松嫩地塊可能存在古元古代結(jié)晶基底，并且這個“影子基底”成為本文討論的早古生代片麻狀花崗巖的巖漿源區(qū)。

4.3 東風山群的物質(zhì)組成及原巖性質(zhì)

東風山群源于1961年黑龍江省合江專署地質(zhì)局第二地質(zhì)隊在鶴崗東風山一帶所建立的東風山變質(zhì)巖群[4]，根據(jù)綜合對比將分布于湯原和伊春等地的一套含鐵含硼變質(zhì)巖系重新厘定為東風山群，時代置于古元古代并自下而上劃分為亮子河組、樺皮溝組和紅林組，3個組之間均被侵入的花崗巖所分割。前人多將東風山群視為一個整體來看待，即以連續(xù)沉積地層及其經(jīng)歷了相同變質(zhì)作用演化為基礎(chǔ)，認為它們共同經(jīng)歷了古元古代綠片巖相-角閃巖相區(qū)域變質(zhì)作用。近年來所開展的鋯石U-Pb定年研究表明，東風山群并不是一個具有正常沉積序列的變質(zhì)地層單位，而是由一系列不同時代地質(zhì)體組成的混雜體[15,27]，即具有構(gòu)造混雜巖特征。

那么，東風山群的物質(zhì)組成及原巖性質(zhì)如何?權(quán)京玉等[28]在東風山群底部亮子河組石榴黑云片巖中獲得的最年輕碎屑鋯石U-Pb年齡為757 Ma，因而認為東風山群變質(zhì)碎屑巖的原巖形成時代為新元古代。而高福紅等[27]在亮子河組二云母片巖、黑云母石英片巖和變質(zhì)粉砂巖中獲得最年輕碎屑鋯石U-Pb年齡分別為821 Ma、425 Ma和288 Ma，同時在東風山群紅林組粉砂質(zhì)板巖中獲得最年輕碎屑鋯石U-Pb年齡為272 Ma，這表明東風山群變質(zhì)碎屑巖的原巖形成時代不僅包括新元古代，也包括早古生代以及晚古生代。另一方面，除了本文所確定的年齡為479～499 Ma的早古生代片麻狀花崗巖外，還在東風山群中識別出一套由片麻狀石英正長巖(929～871 Ma)、正長花崗巖(895 Ma)以及侵入其中的花崗偉晶巖(871 Ma)組成的新元古代花崗質(zhì)巖石，而高福紅等[27]則在該群紅林組中確認存在一套年齡為271 Ma的花崗質(zhì)片麻巖(原巖為花崗巖)。上述研究表明，東風山群的物質(zhì)組成既包括不同時期形成的具有地層性質(zhì)的變質(zhì)碎屑巖(副變質(zhì)巖)，也包括由不同時期巖漿侵位形成的花崗質(zhì)巖石(正變質(zhì)巖)。

5 結(jié)論

(1)東風山群中存在一套由片麻狀二長花崗巖和片麻狀正長花崗巖所組成的早古生代花崗巖，其形成時代分別為479 Ma和500 Ma。

(2)早古生代片麻狀花崗巖的巖漿源區(qū)為古老地殼物質(zhì)，其原始巖漿可能源自于古元古代地殼的部分熔融。

(3)東風山群是由新元古代、早古生代、晚古生代等具有地層性質(zhì)的變質(zhì)碎屑巖(副變質(zhì)巖)和新元古代、早古生代等由巖漿侵位形成的花崗質(zhì)巖石(正變質(zhì)巖)所組成的構(gòu)造混雜巖。