黑龍江省東北部勤得利-街津口地區(qū)基性侵入巖的鋯石U-Pb 年齡及其地質(zhì)意義

畢君輝，葛文春，周紅英 ，耿建珍 ，楊浩 ，王智慧

（1.中國地質(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，長春130061；3.自然資源部中國地質(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）

1 地質(zhì)概況及樣品特征

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，地質(zhì)學(xué)者對(duì)區(qū)內(nèi)地層開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）。巖石類型以角閃輝長巖和輝長巖為主，局部可見斜長巖和斜長花崗巖（圖2）。角閃輝長巖新鮮面呈灰黑色，局部可見向淡色角閃輝長巖，以及灰白色斜長巖和斜長花崗巖過渡，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）。斜長巖和斜長花崗巖新鮮面呈灰白色，主體以無根細(xì)脈狀、囊狀和不規(guī)則狀鑲嵌于角閃輝長巖中（圖2）。斜長花崗巖具有塊狀構(gòu)造、半自形粒狀結(jié)構(gòu)，主要礦物組成為石英（30%～35%）和斜長石（65%～70%）（圖2b）。

2 分析方法與定年結(jié)果

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。測年過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Xie et al.[4]。

圖1 中國東北地區(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：斜長石

樣品14GW566 為采自江豐巖體的斜長花崗巖（坐標(biāo)：N47°53′05.1″，E132°55′14.9″），25顆鋯石的25個(gè)測試點(diǎn)均落在諧和線上及其附近，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巖（坐標(biāo)：N47°55′15.0″，E133°03′34.6″），25個(gè)測試點(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）。

3 勤得利-街津口地區(qū)基性侵入巖的形成時(shí)代及其地質(zhì)意義

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巖和斜長花崗巖的鋯石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]通過對(duì)出露于躍進(jìn)山增生雜巖中東方紅輝長巖的形成時(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)。

4 結(jié)論

（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。