黑龙江省东部小兴安岭地区育林岩体形成时代及构造环境探讨

王建民,曲 晖,颜秉超

1.黑龙江省地质调查研究总院，黑龙江 哈尔滨 150036;2.吉林省地矿信息中心，吉林 长春 130061

0 引言

育林岩体位于佳木斯市西南约100 km的育林林场一带(图1)。该岩体大致呈南北向展布，岩体产状为中深成相大型岩墙、岩基，相对中等剥蚀深度，侵入晚三叠世二长花岗岩中。原1∶20万依兰幅区域地质测量报告将该岩体形成时代定为华力期晚期[1]。《1∶25万佳木斯市幅区调修测》项目在该岩体育林林场西南采取了1件锆石U-Pb测年样品[2]，编号为D4254，其座标为：129°11′42″、46°17′19″。笔者依据该样品对该岩体形成时代、构造环境进行了讨论，为黑龙江省东部中生代构造演化提供了新的认识。

1 研究区地质特征

研究区位于小兴安岭—张广才岭中部，东邻佳木斯地块，紧邻嘉荫—牡丹江断裂(图1)。区域上出露地层有新元古界东风山岩群片岩、大理岩、变质粉砂岩、条带状磁铁石英岩等;古生界寒武系下统晨明组灰岩、板岩、粉砂岩、砂岩等，奥陶系下—中统宝泉组片理化流纹质凝灰岩、砂岩、白色大理岩、片理化流纹岩等，二叠系中统土门岭组板岩、英安质凝灰岩等;侏罗系中统太安屯组中酸性火山岩及火山碎屑岩等。研究区北侧出露晚志留世花岗岩、晚三叠世花岗岩呈大型岩株、岩基分布。

2 岩石学、岩石化学特征

育林岩体岩石多为中粒正长花岗岩，多呈浅肉红色、肉红色，中粒花岗结构，块状构造。钾长石：他形粒状，大小2～4.5 mm，质量分数43%～52%。斜长石：自形粒状，大小2～3.5 mm，质量分数21%～32%。石英：他形粒状，大小0.5～4 mm，质量分数25%～32%。黑云母：片状，大小0.3 ～1 mm，质量分数0.4%～1%。主要副矿物为锆石、磷灰石、褐帘石、绿帘石、磁铁矿、钛铁矿、方铅矿、白钨矿、锡石、钍石、萤石等。

岩石化学特征：SiO2质量分数为73.72%～76.18%，平均值为75.01%；Al2O3质量分数为11.60%～13.32%，平均值12.60%；CaO质量分数为0.38%～1.25%，平均值0.74%；Na2O+K2O质量分数为7.76%～8.40%，平均值8.08%；Na2O/K2O值为0.77～0.94，K2O质量分数大于Na2O质量分数，岩石相对富钾；σ值大部分为1.86～2.24，平均值2.05，为钙碱性岩石；分异指数(DI)88.85～92.34，显示岩石应属高度分异的产物；A/CNK(分子数)值>1，反映岩石具相对过铝的特征，为亚碱性岩系中的钙碱性岩套岩石。

3 稀土微量元素特征

稀土元素特征：稀土元素总量(∑REE)61.4×10-6～195.9×10-6，平均154.33×10-6，轻重稀土比值(LREE/HREE)为5.5～9.3，平均7.78，反映了明显的富集轻稀土，δEu平均为0.41，示轻稀土富集型，中等铕亏损型。微量元素特征：Rb、Sm、U、Zr元素相对富集，而Th、Sr元素相对亏损，其中Sr元素表现为强亏损。

4 锆石同位素测年

测年样品破碎和锆石的挑选在河北省区域地质调查所实验室完成，由天津地质调查中心重点实验室采用激光剥蚀等离子体分析技术(LA-ICP-MS)对样品进行了微区原位单点U-Pb同位素数据采集及分析。D4254样品岩性为中粒正长花岗岩，锆石呈粉黄色，呈柱状，透明，金刚光泽，粒径约为0.02～0.23 mm，形态较完整，长宽比1∶1～3∶1，环带较清晰。从表1中看出232Th/238U多在0.3～0.7之间，具岩浆锆石特征。本次选取了25颗锆石进行数据采集，年龄数据可靠。206Pb/238U年龄在(201～210)Ma之间，加权平均为(206.8 ±1.1)Ma，该年龄应为育林岩体的结晶年龄。

表1 D4254点锆石同位素测年数值一览表

注：表中所列误差(err)均为1σ误差，测试单位：天津地质矿产研究所

5 构造环境探讨

与东北地区中生代花岗岩的形成有关的构造体系目前仍有争论。一种观点是与太平洋板块俯冲或与蒙古—鄂霍茨克构造体系[3]有关，另一种观点是蒙古—鄂霍茨克构造体系与环太平洋构造体系的共同影响有关[4]。唐杰等[5]统计分析了松嫩—张广才岭地块东缘、佳木斯地块以及兴凯地块古生代—中生代火成岩的锆石U-Pb年代学资料及其空间分布特征，认为吉黑东部晚三叠世火成岩可能形成于古亚洲洋闭合后的伸展环境，还可能形成于蒙古—鄂霍茨克大洋板块南向俯冲所形成的类似弧后的伸展环境。

育林岩体具过铝的特征，岩石相对富钾，在SI图解中(图2)，样品均落于S型花岗岩及S型、I型花岗岩交界处中，具有S型花岗岩特征，分异指数(DI)较高，显示岩石应属高度分异的产物，表明该花岗岩岩浆起源于大陆地壳中沉积原岩的重熔。将本期侵入岩样品在R1-R2图解中投点均落于同碰撞期及造山晚期区域内，表现为一个碰撞造山的构造环境(图3)。

图2 晚三叠世正长花岗岩SI图解Fig.2 SI diagram of Late Triassic syenogranite

图3 晚三叠世正长花岗岩R1-R2图解Fig.3 R1-R2 diagram of Late Triassic syenogranite

本次工作发现研究区晚三叠世正长花岗岩形成于挤压碰撞造山的构造环境，该区与蒙古—鄂霍茨克洋相距遥远，受该构造体系影响较小。可能吉黑东部古亚洲洋不同地区闭合时间不一致，晚三叠世研究区仍处于古亚洲洋闭合晚期阶段。

6 结论

(1)育林岩体呈巨大的岩基分布，在小兴安岭一带大面积出露，岩石具富铝、富钾的特征，是亚碱性岩系中的钙碱性岩石，具S型花岗岩特征。

(2)育林岩体形成时代为晚三叠世。

(3)育林岩体形成于挤压碰撞造山的构造环境，说明古亚洲洋闭合时间各地不一样，晚三叠世古亚洲洋在研究区一带未完全闭合。