| 摘 要： | 中国东北地区位于中亚造山带东段。该区古生代期间以各个微陆块之间的拼合(自西向东包括额尔古纳地块、兴安地块、松嫩—张广才岭地块、佳木斯地块和兴凯地块)以及古亚洲洋的最终闭合为特征(Xu et al.,2013;Li et al.,2014)。中生代期间,东北地区经历了环太平洋构造体系和蒙古—鄂霍茨克构造体系的叠加与改造。相比于古亚洲洋构造体系与环太平洋构造体系,蒙古—鄂霍茨克构造体系的研究相对较少。近年来的研究表明,蒙古—鄂霍茨克洋存在南向俯冲作用(Sun et al.,2013;Tang et al.,2014)。然而,蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲作用何时结束?东北地区中生代花岗岩尤其位于小兴安岭西北部中生代的花岗岩,其形成是与环太平洋构造体系有关?还是与蒙古—鄂霍茨克构造体系有关?这些问题仍然没有得到解决。鉴于此,本文对黑龙江省孙吴地区原华力西期的白云母花岗岩进行了年代学与地球化学研究。讨论了白云母花岗岩的形成时代、岩石成因及其形成的构造背景,这对确定蒙古—鄂霍茨克洋的闭合时间具有重要意义。本文白云母花岗岩中的锆石均呈半自形—自形,振荡生长环带明显,暗示其岩浆成因。测年结果显示,白云母花岗岩形成于168Ma,为中侏罗世岩浆事件的产物。岩体具有高硅(w(Si O2)=74.61%~80.16%)、富铝(w(Al2O3)=10.59%~13.90%)、贫铁(w(Fe2O3)=0.11%~0.3%)等特征,属于准铝质—过铝质(A/CNK=0.97~1.13)、高钾钙碱性系列。孙吴地区白云母花岗相对富集大离子亲石元素(LILEs)和轻稀土元素(LREEs),亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素(HFSEs)。重稀土元素含量较低暗示源区石榴子石的残留。锆石的εHf(168 Ma)=+7.53~+11.66,二阶段的模式年龄(TDM2)为595~966 Ma。上述特征表明,孙吴地区中侏罗世白云母花岗岩的岩浆起源于新增生加厚陆壳物质的部分熔融。研究区位于兴安地块与松嫩—张广才岭地块的结合部位。前人研究认为环太平构造体系中生代对东北亚大陆影响的空间范围主要在松辽盆地及以东地区;而蒙古—鄂霍茨克构造体系影响的空间范围主要在松辽盆地以西以及华北地块北缘(赵越等,1994,2006;许文良等,2013)。此外,在冀北—辽西地区,广泛存在一个区域性的地层不整合——即在海房沟组之下存在一个区域性的自北向南的逆冲构造,其逆冲推覆时间在170 Ma左右(Zhang et al.,2011),表明了中侏罗世陆壳加厚事件的存在(赵越等,1994,2004;Gao et al.,2004)。综合上述特征可以判定,在中侏罗世期间,从小兴安岭西北部至冀北—辽西地区存在一次重要的陆壳加厚与逆冲推覆事件,其推覆方向与蒙古—鄂霍茨克缝合带闭合有关。综上所述,本文的中侏罗世白云母花岗岩的形成应与蒙古—鄂霍茨克缝合带闭合过程中的陆-陆碰撞环境有关,而与环太平洋构造体系无关。白云母花岗岩的形成时代(168 Ma)限定了蒙古—鄂霍茨克洋在额尔古纳地块西北部的闭合时间应为中侏罗世。
|
