松辽盆地西缘断裂带中花岗质糜棱岩的锆石SHRIMP和云母氩-氩年龄及其构造意义

郑常青，李 娟，金 巍，周建波，施 璐，崔芳华，韩晓萌

吉林大学地球科学学院，长春 130061



松辽盆地西缘断裂带中花岗质糜棱岩的锆石SHRIMP和云母氩-氩年龄及其构造意义

郑常青，李 娟，金 巍，周建波，施 璐，崔芳华，韩晓萌

吉林大学地球科学学院，长春 130061

松辽盆地西缘发育大型的北北东走向韧性断裂带，该韧性断裂带的性质、活动时限一直存在争议，制约了对松辽盆地构造成因的认识以及松辽盆地西缘油气勘探开发的进展。腾克、金星及嘎拉山地区是松辽盆地西缘韧性断裂带的代表性出露区，主体岩石组合为条带状花岗质糜棱岩、眼球状花岗质糜棱岩等。腾克、金星及嘎拉山地区发育一组糜棱面理和线理，其中面理为110°～135°∠45°～65°、线理为倾伏向10°～25°，倾伏角10°～35°；其运动性质均显示左行走滑特征。确定韧性断裂带活动时限的样品采自构造带内花岗质糜棱岩的锆石和同变形云母，其中锆石SHRIMP谐和年龄为296.9～299.4 Ma;黑云母40Ar-39Ar年龄为(123.0±0.7)Ma ，白云母的40Ar-39Ar年龄为(124.4±0.9)Ma。松辽盆地西缘韧性断裂带应该属于嫩江断裂带的北段。年龄结果表明该韧性断裂带中花岗岩侵位于晚石炭世，大型北北东向韧性构造变形发生于早白垩世。腾克--金星--嘎拉山剪切带控制松辽盆地西缘，同时表明松辽盆地在早白垩世经历了走滑挤压盆地演化阶段，这种大型北北东向韧性断裂带的形成可能与当时西太平洋伊泽纳崎板块向欧亚大陆俯冲发生转向有关。

花岗质糜棱岩；锆石SHRIMP U-Pb年龄； 云母40Ar-39Ar年龄； 松辽盆地；嫩江断裂

0 引言

松辽盆地位于我国东北部，大地构造位置属于中亚--蒙古巨型造山带的东段和太平洋构造域的叠加部位，是我国较大的中、新生代陆相含油气盆地，盆地呈北东向展布。松辽盆地西缘发育大型的北北东走向韧性断裂带，传统称该断裂带为嫩江断裂带[1-5]，并认为其是以伸展性质为主的深大断裂。由于地表覆盖严重，前人对其研究主要基于地球物理的宏观展布方面，而对其运动性质、活动时限及其影响的研究不够深入，这些制约着对松辽盆地构造成因的认识以及松辽盆地西缘的油气勘探开发的进展。

嫩江断裂带地跨三省一自治区，北端自黑龙江省呼玛一带，向南沿嫩江流域到内蒙古自治区莫力达瓦旗，经黑龙江省齐齐哈尔、泰来，吉林省白城，再入内蒙古自治区境内，由扎鲁特旗以东的白音诺尔、奈曼旗西、平庄、八里罕，再向南延入河北省，与平场--桑园大断裂相接，总体呈北北东向延伸，长度1 200 km以上[1-3]。

从大地构造单元上来说，张梅生等[6]认为嫩江断裂带主体构成了兴安地块与松嫩地块的分界线,根据重磁场及满洲里--绥芬河地壳结构构造大剖面可知该断裂表现为向东的低角度正断层。郭孟习等[7]认为其与抚顺--密山断裂带、伊通--依兰断裂带、沈阳--长春--哈尔滨(四平--德惠)断裂带、东吴--昌图断裂带构成了郯庐断裂带北延系。陈洪州等[8]综合地球物理资料认为嫩江断裂并非传统意义上的深达莫霍面甚至切过莫霍面的深大断裂，而是松辽盆地的拆离断层。林存东等[9]认为断裂在莫霍面图上也明显显示，是松嫩幔隆区深部西部斜坡区与中央幔凹区的分界断裂和盆地的西缘断裂，对松辽盆地的形成具有明显的控制作用。总体上，多数学者根据断裂两侧地球物理异常值差异及两侧同时代沉积地层深度的差异，认为其为伸展性质的正断层或拆离断层，倾向向东[1, 8, 10-12]；另外有少数学者根据地球物理异常曲线的弯曲及区域应力场分析，认为其为张扭断层或平移断层。近年来，有些学者通过对嫩江断裂部分地区的野外地质调研，认为其应该具有韧性走滑性质[13-16]。

笔者在嫩江断裂带北段的腾克、金星、嘎拉山等地分别发现了具有构造变质特征的花岗质糜棱岩、条带状花岗质糜棱岩等，根据对其糜棱面理及线理的测量观察，及野外宏观要素综合分析，初步认为嫩江断裂带为一个大型左行韧性走滑断裂带；并通过对其锆石SHRIMP和云母40Ar-39Ar定年研究，进一步厘定其岩浆热事件及韧性变形时间，以期对松辽盆地形成机制得到更深层次的理解。

F1.索伦--西拉木伦--长春缝合带；F2.延吉断裂；F3.牡丹江断裂； F4.嫩江断裂；F5.贺根山--黑河断裂；F6.新林--喜桂图断裂；F7.依兰--伊通断裂；F8.敦化--密山断裂；F9.俄罗斯远东断裂。★为采样位置。据文献[17-20]修编。图1 东北地区及俄罗斯远东地区构造单元图Fig.1 Tectonic sub-divisions of Northeast China and Far East Russia

1 样品岩相学描述

腾克、金星、嘎拉山地区是嫩江断裂带出露的典型地区(图1)，本次研究分别对腾克、金星及嘎拉山地区采集的花岗质糜棱岩样品11-39-183、Ⅰ-Ⅲ-①及14-36-118进行详细的岩相学研究(图2)。

1.1 黑云母花岗质糜棱岩(11-39-183)

样品采自腾克地区的韧性剪切带中，其发育一组糜棱面理及线理，面理产状为110°∠55°、线理产状为10°∠35°(图3a、b)。

据文献[1, 3]修编。图2 大兴安岭北部晚古生代花岗质岩石分布简图Fig.2 General map of the Late Paleozoic granitic rocks in the north of the Great Hinggan Mountains

黑云母花岗质糜棱岩：糜棱结构，眼球状构造(图3c、d)，主要组成矿物为石英(50%±)、斜长石(35%±)、黑云母(15%±)。其中，基质体积分数为60%左右，碎斑颗粒较小，0.2～0.3 mm。石英，他形粒状，晶粒间呈镶嵌状接触，有明显的波状消光，多组成基质，粒度小于0.1 mm；斜长石波状消光明显，双晶发生明显的扭折现象，在压应力的作用下形成了眼球状压力影构造；黑云母沿着剪切方向呈带状产出，其云母鱼显现出左行剪切的特点，S-C组构亦提供了其为左行韧性剪切带的证据(图3d)。

1.2 花岗质糜棱岩(Ⅰ-Ⅲ-①)

样品采自嫩江北30 km的金星采石场，其风化面呈红色，糜棱面理产状为120°∠65°,糜棱线理产状为25°∠10°(图4a、b)。

花岗质糜棱岩：糜棱结构，眼球状构造(图4b、c)，主要组成矿物为石英(50%±)、斜长石(20%±)、微斜长石(25%±)、黑云母(5%±)。其中，基质体积分数为80%～85%。石英，他形粒状，晶粒间呈镶嵌状接触，有明显的波状消光，少量发育核幔结构；斜长石波状消光明显，在压应力的作用下形成了眼球状压力影构造(图4c)；微斜长石，他形粒状，格子双晶，发生明显的双晶膝折；黑云母多沿碎斑边缘生长。这些现象都说明其经历过强烈的构造变形(图4d)。

1.3 条带状黑云母花岗质糜棱岩(14-36-118)

样品采自嘎拉山的韧性剪切带内，长英质条带非常发育，大小不一，分布不均(图5a)。此外还发育“A”型褶皱(图5b)，其枢纽是反映剪切运动的重要矢量。发育一组弱的糜棱面理，产状为135°∠45°。

a.野外照片；b.眼球状构造；c.钾长石的眼球状压力影构造；d.微斜长石发生明显的双晶膝折。Kfs.钾长石；Mc.微斜长石。图4 金星地区花岗质糜棱岩露头及其显微组构Fig.4 Outcrop and photomicrographs of the analyzed samples in Jinxing area

a.野外照片；b.“A”型褶皱；c.动态重结晶的石英；d.黑云母及斜长石双晶构成的S-C组构。Bi.黑云母;Qtz.石英；Pl.斜长石。图5 嘎拉山地区条带状黑云母花岗质糜棱岩露头及其显微组构Fig.5 Outcrop and photomicrographs of the analyzed samples in Galashan area

条带状黑云母花岗质糜棱岩：糜棱结构，条带状构造，主要组成矿物为石英(55%±)、斜长石(35%±)、黑云母(10%±)。其中，基质体积分数为75%左右，碎斑颗粒0.2～0.5 mm。石英为动态重结晶(图5c)，晶体定向明显，具波状消光，边界呈不规则的齿状曲折，多组成基质，粒度小于0.1 mm；斜长石波状消光明显，双晶发生明显的扭折现象；黑云母沿着剪切方向呈带状产出，其与斜长石构成的S-C组构显示出其左行剪切的特点(图5d)。

2 分析方法

2.1 锆石SHRIMP

为确定嫩江断裂带内花岗质糜棱岩的侵位时代，将质量约10 kg的样品破碎到80～100目;经常规浮选和磁选方法分选，在双目镜下进行人工精选提纯;将样品锆石与标样锆石(CZ3)一起粘贴到双面胶带上，并灌入环氧树脂制成样靶和切制打磨使锆石能够露出约一半的范围;之后抛光、清洗、镀金和采集锆石CL图像。制靶过程主要在澳大利亚Curtin大学地质系实验室完成，CL图像采集应用澳大利亚Curtin大学物理系的Philips XL30扫描电镜，同位素测试在澳大利亚Curtin大学的西澳离子探针中心的SHRIMP Ⅱ进行，详细的分析流程与文献[21-27]描述相同。标准锆石采用CZ3进行元素间的分馏校正及U质量分数标定；CZ3已测U-Pb谐和年龄, 其206Pb/238U年龄为564 Ma，206Pb/238U值为0.091 4。原始数据的处理和锆石U-Pb谐和图的绘制采用Ludwig博士等编写的Squid和Isoplot程序[21-29]。普通铅校正根据实测的204Pb进行。本次的测试数据中年龄的误差为2σ。

2.2 云母40Ar-39Ar

在较为系统的研究基础上，对野外采集的岩石样品通过镜下和电子探针鉴定，挑选新鲜、无蚀变岩石样品初步粉碎成小块，选择无风化边、无包体、无裂隙充填物的新鲜小块岩石进一步破碎。用钢制碎样器反复对岩石样品进行破碎。碎样前要对碎样器进行清洗以保证样品不被污染。碎好的样品及时倒入样品筛中进行筛选，选择粉末粒径为0.10 mm左右的样品用于分析测试。

将筛选好的样品置于稀硝酸(5%)中浸泡2 h并用去离子水清洗后，低温(80 ℃左右)烘干。将待测样品和用于K、Ca、Cl诱发同位素校正的K2SO4、CaF2、KCl以及标准样品称量后，用铝箔纸包装并制成圆球状，密封于真空石英瓶中，将其送至中国原子能科学研究院49-2核反应堆H8通道进行快中子照射。

实验所采用的全自动全时标高精度激光40Ar/39Ar定年系统主要由激光熔样系统、纯化系统及其自动控制阀门、VG5400质谱氩同位素分离探测系统以及计算机程序全自动控制系统四部分组成。

熔样系统采用美国New Wave Research 公司生产的射频放电激励CO2连续激光器。激光波长10.6 μm，激光束斑大小为0.5 mm，能量为3.5 W。所激发的气体经纯化系统纯化后由VG5400惰性气体质谱仪进行氩同位素测试，该仪器的质量分辨率约为400，灵敏度大于1.25×10-3A/Torr(1 Torr≈133.322 Pa)。Ca和K照射产生的干扰反应用校正因子校正，校正参数为：[36Ar/37Ar]Ca=(2.775±0.253)×10-4，[39Ar/37Ar]Ca=(6.633±3.535)×10-4，[40Ar/39Ar]K=(3.944 8±1.542 1)×10-3。年龄计算[28]中的衰变常数取Steiger and Jager(1977)的建议值。质量歧视因子D=1.004 5±0.001 3。全自动测样采用Berkley地质年代中心Alan博士等编写的Mass spec 5.26 程序控制，并进行数据处理[21, 28, 30]。

3 分析结果

3.1 样品11-39-183及Ⅰ-Ⅲ-①的锆石SHRIMP测年结果

对腾克地区黑云母花岗质糜棱岩样品11-39-183中的锆石共测定了10个分析点，其放射铅(Pb*)的质量分数为(9.1～43.9)×10-6，变化较大，Th/U值为0.59～1.26，具有明显的岩浆锆石特征；但是,有7个测点给出很好的一致年龄(表1)，在谐和图中分布在一致线附近(图6a)，谐和年龄为(299.4±9.4)Ma(MSWD =9.2)，其应该为黑云母花岗质糜棱岩的侵位年龄。

金星地区韧性变质变形的花岗质糜棱岩样品Ⅰ-Ⅲ-①中的锆石进行了SHRIMP测年, 其锆石放射铅质量分数为(0.54～1.00)×10-6(表2)，变化不大，Th/U值为1.6～11.6，具有岩浆锆石特征；测得7个测点比较集中,都落在谐和线上或是在谐和线附近，谐和年龄为(296.9±4.4)Ma(MSWD =3.3)(图6b), 应该为花岗质糜棱岩的成岩年龄。

图6 嫩江断裂带内锆石U-Pb谐和年龄及206Pb/238U年龄分布图Fig.6 U-Pb concordia diagrams and weight main 206Pb/238U age of all samples in Nenjiang fault zone

3.2 嘎拉山条带状黑云母花岗质糜棱岩云母40Ar-39Ar测年数据分析

嘎拉山条带状黑云母花岗质糜棱岩14-69-118黑云母激光40Ar-39Ar测年数据见表3(40Ar*为n(39Ar)/n(40Ar)放射成因)。经过22次激光探针测定，得到22组测定数据。样品14-69-118中黑云母所获得的正等时线上的截图年龄为(123.0±0.7)Ma(图7a)，统计平均年龄为(121.0±3.0)Ma(图7b) ，具有很好的正态分布特征，而且权重均差为5.1，年龄具有实际意义。

样品14-69-118中白云母激光40Ar-39Ar定年结果见表4。其等时线年龄和表观年龄的概率统计结果在误差范围一致，等时线年龄和表观年龄均可靠，白云母的截图年龄为(124.4±0.9)Ma(MSWD=3.4)(图7c)，表观年龄为(124.0±2.0)Ma(图7d)，也具有很好的正态分布特征，其年龄具有实际意义。

4 结论与讨论

腾克、金星及嘎拉山地区定向切片的镜下特征均表现为左行走滑的特点；腾克韧性剪切带的面理产状为110°∠55°，与嘎拉山韧性剪切带中的糜棱面理135°∠45°及金星韧性剪切带的面理产状120°∠65°具有一致性；并且其逆冲角度都较大，这些都说明它们应该属于同一期变形。其中，腾克、金星的花岗质糜棱岩锆石SHRIMP测年结果为296.9～299.4 Ma，说明其侵位年龄为晚石炭世，属于海西中期，之后被早白垩世甘河组火山岩覆盖；而嘎拉山条带状黑云母花岗质糜棱岩也是石炭纪的岩体变质变形而成*黑龙江省地质调查研究总院齐齐哈尔分院.黑龙江省1∶25万黑河市幅(M52C002001)区调修测地质测量报告.沈阳：沈阳地质矿产研究所，2007.，其云母激光40Ar-39Ar测年结果为123.0～124.4 Ma。由此推断，腾克、金星及嘎拉山韧性剪切带内的花岗质糜棱可能同为晚石炭世侵出的花岗岩变质变形而成，并且其韧性变形的时期也是一致，均为早白垩世。

Rad=(40Ar*/39Ark)待测样品/(40Ar*/39Ark)标准样品。图7 激光40Ar-39Ar等时线年龄结果和表观年龄的概率统计图Fig.7 Laser 40Ar-39Ar isochron age and age-probability diagrams

晚石炭世，由于额尔古纳--兴安地块和松嫩地块碰撞拼合后的板片断离，引起额尔古纳-兴安地块下部软流圈对流、岩石圈伸展减薄，从而导致了大规模的高钾钙碱性岩浆岩侵位[31-32]。腾克、金星及嘎拉山地区的花岗质糜棱岩也就是这个时期侵位的。

三叠纪之后，整个东北地区逐步由古亚洲洋构造域向太平洋构造域转换[33-40]。到了早侏罗世(距今180 Ma)，太平洋北部的法拉隆板块以10.7 cm/a的速度斜向NNE方向运动，南部的伊泽纳崎板块则以6.5～8.0 cm/a的运动速度向近N或NNW向运动，与欧亚大陆边缘呈较小角度(28°～42°)相交，对欧亚大陆边缘造成走滑挤压作用，整个东北地区以隆升为主，缺乏沉积[41]；中侏罗世时，东亚大陆东部的伊泽纳崎板块是以非常缓慢的低速(4.7 cm/a)正向俯冲于欧亚大陆之下[41-43]；晚侏罗世到早白垩世，伊泽纳崎板块突然改变了运动方向和速度，以30 cm/a的高速向正北斜向俯冲于东亚大陆之下(俯冲带走向北东)；一直到早白垩世中期，伊泽纳崎板块还保持着高速俯冲(20.7 cm/a)，运动方向逐渐变成向NNW，仍为高斜度斜向俯冲[41]。也是在早白垩世，腾克--金星--嘎拉山韧性剪切带发生了北东向左行走滑的韧性变形。但是这种变质变形的痕迹并不是连续的出露，而是断续的，时隐时现的。

总而言之，晚侏罗世时，由于伊泽纳崎板块对于欧亚大陆边缘的突然的正面大角度俯冲运动，造成了东北地区的弧后扩张，从而形成了拗陷型盆地——松辽盆地，此时的松辽盆地处于张性拉伸盆地演化阶段；早白垩世伊泽纳崎板块突然出现的高速斜向俯冲同嫩江断裂带左行平移在时间上是一致的，在成因上也是明显耦合的。也正是由于早白垩世伊泽纳崎板块高速斜向俯冲于欧亚大陆之下，使中国东部呈现左旋压扭及活动大陆边缘的岩浆弧环境，从而发生了嫩江断裂带的大规模左行平移(即腾克--金星--嘎拉山韧性剪切带的左行平移)及同期的岩浆活动。其位于松辽盆地的西部斜坡带，是大兴安岭上升区与松嫩平原沉降区的边界，对于松辽盆地从稍早的张性拉伸演化为走滑挤压阶段起着控制性的因素，并与西缘大杨树等北东向展布的油气盆地的形成有密切关系[44-49]。

[1] 黑龙江省地质矿产局. 黑龙江省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1993. Bureau of Geology and Mineral Resources of Heilongjiang Province. Regional Geology of Heilongjiang Province[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1993.

[2] 吉林省地质矿产局. 吉林省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1989. Bureau of Geology and Mineral Resources of Jilin Province. Regional Geology of Jilin Province[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1989.

[3] 内蒙古自治区地质矿产局. 内蒙古自治区区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1991. Bureau of Geology and Mineral Resources of Inner Mongolia Autonomous Region. Regional Geology of Inner Mongolia Autonomous Region[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1991.

[4] 王荃，刘雪亚，李锦轶. 中国华夏与安哥拉古陆间的板块构造[M]. 北京: 北京大学出版社, 1991:122-134. Wang Quan, Liu Xueya, Li Jinyi. Plate Tectonics Between Cathaysia and Angaraland in China[M]. Beijing: Peking University Press, 1991: 122-134.

[5] 黄汲清，任纪舜. 关于大地构造研究的几个重要问题：构造地质学进展[M]. 北京: 科学出版社, 1982. Huang Jiqing, Ren Jishun. Several Important Problems of the Tectonic Research：Progress of Structural Geology[M]. Beijing: Science Press, 1982.

[6] 张梅生,彭向东,孙晓猛. 中国东北区古生代构造古地理格局[J]. 辽宁地质,1998(2): 91-96. Zhang Meisheng, Peng Xiangdong, Sun Xiaomeng. The Paleozoic Tectonic Geographicalopattern of Northeast China[J]. Liaoning Geology,1998(2): 91-96.

[7] 郭孟习，孙炜，尹国义，等. 郯庐断裂系的北延及地质-地球物理特征[J]. 吉林地质, 2000,19(3): 35-44. Guo Mengxi, Sun Wei, Yin Guoyi, et al. North-extension of the Tanlu Fracture and Geologic-Geophysical Characterisitics[J]. Jilin Geology, 2000, 19(3): 35-44.

[8] 陈洪洲，余中元，许晓艳，等. 嫩江断裂构造及其与地震活动的关系[J]. 东北地震研究, 2004,20(4): 43-49. Chen Hongzhou, Yu Zhongyuan, Xu Xiaoyan, et al. Characteristics of Nenjiang Fracture Structure and the Relation Between This Fracture and Earthquake Activity[J]. Seismological Research of Northeast China, 2004, 20(4): 43-49.

[9] 林存东，戴昕志，李贵明，等. 嫩江断裂带地震活动特征分析[J]. 地震地磁观测与研究, 2005, 26(4): 18-21. Lin Cundong, Dai Xinzhi, Li Guiming, et al. Analysis of the Earthquake Activity Characterisitics Around the Nenjiang Fracture Belt[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Reserch, 2005, 26(4): 18-21.

[10] 傅维洲，贺日政. 松辽盆地及周边地带地震构造特征[J]. 世界地质, 1999, 18(2): 95-100. Fu Weizhou, He Rizheng. Structural Characteristics of Earthquakes in Songliao Basin and Its Peripheral Regions[J].World Geology, 1999, 18(2): 95-100.

[11] Wang Yufang,Zheng Yadong,Zang Qijia,et al.Glassy Matrix of Pseudotachylite in the Yagan Extensional Detachment Fault in the Sino-Mongolian Boundary and Its Kinematic Implications[J]. Chinese Science Bulletin, 1994, 22(39): 1895-1899.

[12] Han Baofu，Zheng Yadong, Gan Jiangwu. The Luozidian Normal Fault Near Chifeng, Inner Mongolia: Master Fault of a Quasi-Metamorphic Core Complex[J]. International Geology, 2001, 3(43): 254-264.

[13] 张晓晖，李铁胜，蒲志平，等. 内蒙古赤峰娄子店--大城子韧性剪切带的40Ar-39Ar年龄及其构造意义[J]. 科学通报, 2002, 47(12): 951-956. Zhang Xiaohui, Li Tiesheng, Pu Zhiping, et al.40Ar-39Ar Ages of Louzidian-Dachengzi Ductile Shear Zone in Chifeng, Inner Mongolia and Its Tectonic Significance[J]. Chinese Science Bulletin, 2002, 47(12): 951-956.

[14] 杨承先，王贵华，陈健. 内蒙红山--八里罕断裂地质特征及其地震活动性[J]. 地震研究, 1984, 4(7): 391-398. Yang Chengxian, Wang Guihua, Chen Jian. The Hongshan-Balihan Fault Zone, Inner Mongolia-Its Geologic Features and Seismicity[J]. Journal of Seismological Research, 1984, 4(7): 391-398.

[15] 王新社，郑亚东. 楼子店变质核杂岩韧性变形作用的40Ar/39Ar年代学约束[J]. 地质论评, 2005, 51(5): 574-582. Wang Xinshe,Zheng Yadong.40Ar/39Ar Age Constraints on the Ductile Deformation of the Detachment System of the Louzidian Core Complex, Southern Chifeng, China[J]. Geological Review, 2005, 51(5): 574-582.

[16] 刘伟，杨进辉，李潮峰. 内蒙赤峰地区若干主干断裂带的构造热年代学[J]. 岩石学报, 2003, 19(4): 717-728. Liu Wei,Yang Jinhui,Li Chaofeng.Thermochronology of Three Major Faults in the Chifeng Area, Inner Mongolia of Chian[J]. Acta Petrologica Sinica, 2003, 19(4): 717-728.

[17] Zhou Jianbo, Simon A W, Zhao Guochun, et al. Pan-African Metamorphic and Magmatic Rocks of the Khanka Massif, NE China: Further Evidence Regarding Their Affinity[J]. Geological Magazine, 2010, 147(5): 737-749.

[18] Zhou Jianbo，Simon A W. The Crustal Accretion History and Tectonic Evolution of the NE China Segment of the Central Asian Orogenic Belt[J]. Gondwana Research, 2013, 23(4): 1365.

[19] Wu Fuyuan, Zhao Guochun, Sun Deyou, et al. The Hulan Group: Its Role in the Evolution of the Central Asian Orogenic Belt of NE China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2007, 30(3): 542-556.

[20] Simon A W, Zhang Xingzhou, Wu Fuyuan. Extension of a Newly-Identified 500 Ma Metamorphic Terrain in Northeast China: Further U-Pb SHRIMP Dating of the Mashan Complex, Heilongjiang Province, China[J]. Tectonophysics, 2000(328): 115-130.

[21] 郑常青，周建波，金巍，等. 大兴安岭地区德尔布干断裂带北段构造年代学研究[J]. 岩石学报, 2009, 25(8): 1989-2000. Zheng Changqing, Zhou Jianbo, Jin Wei, et al. Geochronology in the North Segment of the Derbugan Fault Zone, Great Xing’an Range, NE China[J].Acta Petrologica Sinica, 2009, 25(8): 1989-2000.

[22] Zhou Jianbo, Simon A W, Zhao Guochun, et al. SHRIMP U-Pb Zircon Dating of the Neoproterozoic Penglai Group and Archean Gneisses from the Jiaobei Terrane, North China, and Their Tectonic Implications[J]. Precambrian Research, 2008(160): 323-340.

[23] Zhou Jianbo, Simon A W, Zhao Guochun, et al. SHRIMP U-Pb Zircon Dating of the Wulian Complex: Defining the Boundary Between the North and South China Cratons in the Sulu Orogenic Belt, China[J]. Precambrian Research, 2008(162): 559-576.

[24] Zhou Jianbo, Simon A W, Zhao Guochun, et al. Detrial Zircon U-Pb Dating of Low-Grade Metamorphic Rocks in the Sulu UHP Belt: Evidence for Overthrusting of the North China Block Above the South China Block During Continental Subduction[J]. Journal of Geological Society,2008(165): 423-433.

[25] 刘树文，吕勇军，凤永刚，等. 冀北单塔子杂岩的地质学和锆石U-Pb年代学[J]. 高校地质学报, 2007(3): 484-497. Liu Shuwen, Lü Yongjun, Feng Yonggang, et al. Geology and Zircon U-Pb Isotopic Chronology of Dantazi Complex, Norhern Hebei Province[J]. Geological Journal of China Universities, 2007(3): 484-497.

[26] Wan Yusheng, Li Renwei, Simon A W, et al. UHP Metamorphism and Exhumation of the Dabie Orogen, China: Evidence from SHRIMP Dating of Zircon and Monazite from a UHP Granitic Gneiss Cobble from the Hefei Basin[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 2005(69): 4333-4348.

[27] Liu Fulai, Xu Zhiqin, Xue Huaimin. Tracing the Protolith, UHP Metamorphism, and Exhumation Ages of Orthogneiss from the SW Sulu Terreane (Eastern China):SHRIMP U-Pb Dating of Mineral Inclusion Bearing Zircons[J]. Lithos, 2004(78): 411-429.

[28] Kenneth R L. Users Manual for Isoplot/Ex (rev. 2.49): A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[M]. Berkeley: Special Publication, 2001: 1-55.

[29] Simon A W, John W V, William H P, et al. Evidence from Detrital Zircons for the Existence of Continental Crust and Oceans on the Earth 4.4 Gyr Ago[J]. Nature, 2001, 409: 175-178.

[30] 闫全人，王宗起，闫臻，等. 构造变形/变质作用的精细测年及其在造山带研究中的应用[J]. 地学前缘, 2001,8(3): 147-156. Yan Quanren, Wang Zongqi, Yan Zhen, et al. Detailed Dating of Deformation/Metamorphism of Shear Zones on the Scale of Orogen and Its Application[J]. Earth Science Frontiers, 2001,8(3): 147-156.

[31] 赵芝. 大兴安岭北部晚古生代岩浆作用及其构造意义[D]. 长春：吉林大学，2011. Zhao Zhi. Late Paleozoic Magmatism and Its Tectonic Significance in the Northern Great Xing’an Range, Northeastern China[D].Changchun: Jilin University， 2011.

[32] 赵芝，迟效国，潘世语，等. 小兴安岭西北部石炭纪地层火山岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其地质意义[J]. 岩石学报, 2010, 26(8): 2452-2464. Zhao Zhi, Chi Xiaoguo, Pan Shiyu, et al. Zircon U-Pb LA-ICP-MS Dating of Carboniferous Volcanics and Its Geological Significance in the Norhwestern Lesser Xing’an Range[J]. Acta Petrologica Sinica, 2010,26(8): 2452-2464.

[33] 葛文春，吴福元，周长勇，等. 大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的锆石U-Pb年龄及地质意义[J]. 岩石学报. 2005,21(3): 749-762. Ge Wenchun, Wu Fuyuan, Zhou Changyong, et al. Zircon U-Pb Ages and Its Significance of the Mesozoic Granites in the Wulanhaote Region, central Da Hinggan Mountain[J]. Acta Petrologica Sinica, 2005,21(3): 749-762.

[34] 柳长峰，杨帅师，武将伟，等. 内蒙古中部四子王旗地区晚二叠--早三叠世过铝花岗岩定年及成因[J]. 地质学报, 2010,21(7): 1002-1016. Liu Changfeng, Yang Shuaishi, Wu Jiangwei, et al. Dating and Petrogenesis of Late Permian-Early Triassic Peraluminous Granites in the Siziwangqi Area, Inner Mongolia[J]. Acta Geologica Sinica, 2010,21(7): 1002-1016.

[35] 石玉若，刘敦一，张旗，等. 内蒙古中部苏尼特左旗地区三叠纪A型花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其区域构造意义[J]. 地质通报, 2007, 26(2): 183-189. Shi Yuruo, Liu Dunyi, Zhang Qi, et al. SHRIMP U-Pb Zircon Dating of Triassic A-Type Granites in Sonid Zuoqi, Central Inner Mongolia, China and Its Tectonic Implications[J]. Geological Bulletin of China, 2007, 26(2): 183-189.

[36] 张连昌，英基丰，陈志广，等. 大兴安岭南段三叠纪基性火山岩时代与构造环境[J]. 岩石学报, 2008, 24(4): 911-920. Zhang Lianchang, Ying Jifeng, Chen Zhiguang, et al. Age and Tectonic Setting of Triassic Basic Volcanic Rocks in Southern Da Hinggan Range[J]. Acta Petrologica Sinica, 2008, 24(4): 911-920.

[37] 张万益，聂凤军，高延光，等. 内蒙古查干敖包三叠纪碱性石英闪长岩的地球化学特征及成因[J]. 岩石学报, 2012, 28(2): 525-534. Zhang Wanyi,Nie Fengjun,Gao Yanguang,et al.Geochemical Characteristics and Genesis of Triassic Chagan Obo Alkaline Quartz Diorites in Inner Mongolia[J]. Acta Petrologica Sinica, 2012, 28(2): 525-534.

[38] 张维，简平，刘敦一，等. 内蒙古中部达茂旗地区三叠纪花岗岩和钾玄岩的地球化学、年代学和Hf同位素特征[J]. 地质通报, 2010, 29(7): 821-832. Zhang Wei, Jian Ping, Liu Dunyi, et al. Geochemistry, Geochronology and Hf Isotopic Compositions of Triassic Granodioritediorite and Shoshonite from the Damaoqi Area, Central Inner Mongolia, China[J]. Geological Bulletin of China, 2010, 29(7):821-832.

[39] 周漪，葛文春，王清海. 大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的成因: 地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约[J]. 岩石矿物学杂志. 2011,30(5): 901-923. Zhou Yi, Ge Wenchun, Wang Qinghai. Petrogenesis of Mesozoic Granite in Wulanhaote Region, Central Da Hinggan Mountains: Constraints from Geoche-mistry and Sr-Nd-Hf Isotope[J]. Acta Petrologica Et Mineralogica, 2011,30(5): 901-923.

[40] 徐久磊，郑常青，施璐，等. 大兴安岭北段雅尔根楚Ⅰ型花岗岩年代学、岩石地球化学及其地球动力学意义[J]. 地质学报, 2013,87(9): 1311-1323. Xu Jiulei, Zheng Changqing, Shi Lu, et al. Geochronology and Geochemistry of the Yaergenchu I Type Granites in Northern Da Hinggan Range and Its Geodynamic Implications[J]. Acta Geologica Sinica, 2013, 87(9): 1311-1323.

[41] Maruyama S, Isozaki Y, Kimura G, et al. Paleogeographic Maps of the JapaneseIslands: Plate Tectonic Synthesis from 750 Ma to the Present[J]. The Island Arc, 1997, 6: 121-142.

[42] Engebretson D C, Thompson G A, Cox A. Correlation of Plate Motions with Continental Tectonics: Laramide to Basin-Range[J]. Tectonics, 1984, 3(2): 115-119.

[43] Maruyama S, Send T. Orogeny and Relative Plate Motions: Example of the Japanese Islands[J]. Tectonophysics, 1986, 127(3/4): 305-329.

[44] Deino A L, Orsi G, De Vita S, et al. The Age of the Neapolitan Yellow Tuff Caldera-Forming Eruption (Campi Flegrei Caldera-Italy) Assessed by40Ar/39Ar Dating Method[J]. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2004, 133(1/2/3/4): 157-170.

[45] 关德范. 松辽盆地的形成与发展[J]. 大庆石油学院学报, 1981(4): 1-10. Guan Defan. The Formation and Development of Songliao Basin[J]. Journal of Daqing Petroleum Institute, 1981(4): 1-10.

[46] 李娟，舒良树. 松辽盆地中、新生代构造特征及其演化[J]. 南京大学学报:自然科学版, 2002,38(4): 525-531. Li Juan, Shu Liangshu. Mesozoic-Cenozoic Tectonic Features and Evolution of the Songliao Basin, NE China[J]. Journal of Nanjing University:Natural Sciences, 2002,38(4): 525-531.

[47] 刘福春，程日辉，解启来，等. 松辽盆地梨树断陷页岩气资源潜力评价[J]. 吉林大学学报：地球科学版, 2014, 44 (3): 762-773. Liu Fuchun, Cheng Rihui, Xie Qilai, et al. The Potential Evaluation of Shale Gas Resources of Lishu Fault Depression in Songliao Basin[J]. Journal of Jilin University：Earth Science Edition, 2014, 44 (3): 762-773.

[48] 朱光，王道轩，刘国生，等. 郯庐断裂带的演化及其对西太平洋板块运动的响应[J]. 地质科学,2004, 39(1): 36-49. Zhu Guang, Wang Daoxuan, Liu Guosheng, et al. Evolution of the Tan-Lu Fault Zone and Its Responses to Plate Movements West Pacific Basin[J]. Chinese Journal of Geology, 2004, 39(1): 36-49.

[49] 张兴洲, 马玉霞, 迟效国, 等. 东北及内蒙古东部地区显生宙构造演化的有关问题[J]. 吉林大学学报：地球科学版, 2012, 42(5): 1269-1285. Zhang Xingzhou, Ma Yuxia, Chi Xiaoguo, et al. Discussion on Phanerozoic Tectonic Evolution in Nor-theastern China[J]. Journal of Jilin University：Earth Science Edition, 2012, 42(5): 1269-1285.

SHRIMP U-Pb Zircon Dating and Mica Laser40Ar-39Ar Ages of the Granitic Mylonites in Ductile Fracture Belt in the Western Songliao Basin and Its Tectonic Implication

Zheng Changqing，Li Juan，Jin Wei，Zhou Jianbo，Shi Lu，Cui Fanghua，Han Xiaomeng

CollegeofEarthSciences,JilinUniversity,Changchun130061,China

The large NNE trending ductile shear zone extends along the western boundary of Songliao basin. Its kinematics and movement age have not been thoroughly studied, which limits the study of the tectonic evolution and the oil and gas exploration of Songliao basin. Tengke, Jinxing, Galashan are typical outcrops of the ductile shear zone and they consist of banded granitic mylonite and augen granitic mylonite. There is one set of mylonitic foliation and lineation in Tengke, Jinxing and Galashan ductile shear zones. The foliation is ca. 110°-135°∠45°-65° with a lineation of ca. 10°-25° to 10°-35°. The motion indicates that the three ductile shear zones are left-lateral strike-ship faults. In this study, the SHRIMP zircon U-Pb dating from a granitic mylonite gives an age of 296.9-299.4 Ma, the biotite laser40Ar-39Ar dating of the same rock samples yields an age of (123.0±0.7) Ma, while the muscovite laser40Ar-39Ar dating of the same rock samples yields an age of (124.4±0.9) Ma. The ductile fracture belt in the western Songliao basin should belong to the northern Nenjiang fault. The age indicates that the protolith of the granitic mylonite is formed in Late Carboniferous and its deformation from the same sample was in Early Cretaceous. These ages show that Songliao basin experienced transgression evolution, and the western boundary was controlled by the Tengke-Jinxing-Galashan shear zone during Early Cretaceous. In consideration of the regional tectonic setting of the Northeastern China, we believe that the formation of this large-scale ductile shear zone with NNE trending might be related to the subduction of Izanagi plate under Eurasian plate.

granitic mylonite; SHRIMP Zircon U-Pb ages; laser40Ar-39Ar mica ages; Songliao basin; Nenjiang fault

10.13278/j.cnki.jjuese.201502102.

2014-08-12

国家自然科学基金项目(41472164);中国石油化工集团总公司项目(GO800-06)

郑常青(1962--)，男，教授，博士, 主要从事岩石学、造山带变质地质学方面的研究，E-mail:zhengchangqing@jlu.edu.cn

李娟(1985--)，女,博士研究生，主要从事变质岩石学方面的研究，E-mail:jiqi530@qq.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201502102

P581; P597

A

郑常青，李娟，金巍，等.松辽盆地西缘断裂带中花岗质糜棱岩的锆石SHRIMP和云母氩-氩年龄及其构造意义.吉林大学学报:地球科学版,2015,45(2):349-363.

Zheng Changqing，Li Juan，Jin Wei，et al.SHRIMP U-Pb Zircon Dating and Mica Laser40Ar-39Ar Ages of the Granitic Mylonites in Ductile Fracture Belt in the Western Songliao Basin and Its Tectonic Implication.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(2):349-363.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201502102.