松嫩-张广才岭地块东缘晚二叠纪构造演化历史:来自德裕花岗岩地质年代学和地球化学的证据

松嫩-张广才岭地块位于我国东北兴蒙造山带东段,受古亚洲洋构造域及濒太平洋构造域叠加转换的影响,该区构造演化十分复杂,因此,对区内花岗岩进行研究能够有效反演该区的构造演化历史。德裕花岗岩体位于松嫩-张广才岭地块东缘张广才岭岩浆岩带北段,样品岩性为二云二长花岗岩,主要由石英、斜长石、钾长石、黑云母、白云母、角闪石等矿物组成。锆石U-Pb定年结果显示其侵位时代为254±1Ma,形成于晚二叠世。岩石具有高硅(71.26%~75.34%),中铝(12.23%~14.71%),低镁(0.33%~0.52%)的特点,K2O/Na2O为0.85~1.17,铝饱和指数A/CNK为0.99~1.05,属于弱过铝质高钾钙碱性岩石。样品稀土元素含量较低(∑REE=54.7×10-6~82.0×10-6),轻稀土富集而重稀土亏损(LREE/HREE=8.49~10.46),显示负Eu异常(δEu=0.69~0.80)。样品岩石学特征和地球化学特征暗示其为Ⅰ型花岗岩。德裕花岗岩样品的Nb/Ta值为10.42~15.12,Zr/Hf值为33.77~46.45,结合Sr-Nd同位素分析结果及两阶段模式年龄(TDM2(Ma)为1330~1375Ma),显示该花岗岩体起源于松嫩-张广才岭地块的中元古代物源区。微量元素特征显示高场强元素Th、U、Zr、Hf为正异常,Ta、Nb、P、Ti相对亏损,显示活动陆缘弧特征,在构造环境判别图解中位于俯冲与碰撞交汇部位,结合本区及相邻地区同时代岩浆岩及变质岩的研究,认为德裕花岗岩为东北地区古亚洲洋俯冲行将结束时岩浆活动的产物。

敦化-密山断裂带的平移距离：来自松嫩-张广才岭-佳木斯-兴凯地块古生代-中生代岩浆作用的制约

敦化-密山断裂带是郯庐断裂北段的重要分支之一,其大规模左行走滑发生的时限以及平移距离一直存在较大争议。本文系统地总结了松嫩-张广才岭地块东缘、佳木斯地块以及兴凯地块之上古生代-中生代火成岩的锆石U-Pb年代学资料,结合其空间分布特征,对敦化-密山断裂带的平移时限及距离提供了制约。研究表明,松嫩-张广才岭地块东缘与兴凯地块在古生代-中生代期间具有类似的岩浆活动历史,两个地块之上该时期的岩浆作用可以划分为8个主要期次：中-晚寒武世（ca.500-516Ma）、早奥陶世（ca.480-486Ma）、晚奥陶世（ca.450-456Ma）、中志留世（ca.426-430Ma）、早二叠世（ca.285-292Ma）、晚二叠世（ca.255-260Ma）、晚三叠世（ca.202-210Ma）和早侏罗世（ca.185-186Ma）。相比之下,佳木斯地块中的古生代-中生代早期岩浆事件则集中在晚寒武世（-492Ma）、晚泥盆世（-388Ma）、早二叠世（-288Ma）、晚二叠世（-259Ma）和早侏罗世（-176Ma）,而晚奥陶世-志留纪和晚三叠世的岩浆活动在佳木斯地块未见报道。早白垩世晚期（ca.105-110Ma）和晚白垩世（ca.90-94Ma）的岩浆活动在三个地块均存在。上述结果表明兴凯地块东缘与松嫩-张广才岭地块东缘在早古生代经历了共同的地质演化历史,而中生代早期,兴凯地块西缘与松嫩-张广才岭地块东缘经历了同样的岩浆作用历史。上述结果暗示,敦化-密山断裂可能经历了至少两次平移,分别发生在中-晚二叠世-早三叠世和中-晚侏罗世-早白垩世,推测其总的平移距离约400km。结合研究区中生代期间的构造演化历史,敦化-密山断裂中生代的左行平移应与中-晚侏罗世-早白垩世期间古太平洋板块（Izanagi板块）的斜向俯冲相联系。

张广才岭地块早-中二叠世镁铁质侵入岩体的年代学、地球化学及岩石成因

双凤山基性侵入岩体位于松嫩-张广才岭地块南缘,其岩石组成主要为橄榄辉长岩.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示该岩体形成于279±4Ma.岩石矿物组成主要为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、高An值(80.1~87.9)斜长石以及以反应边形式存在的角闪石,矿物学特征指示其母岩浆为经历过充分流体交代的富水岩浆.全岩主微量元素组成揭示其源区物质组成为石榴子石二辉橄榄岩,部分熔融程度约20%,岩浆演化过程中经历了斜长石堆晶作用以及斜方辉石的结晶分异作用.全岩Sr-Nd同位素及锆石Hf同位素研究显示其(87Sr/86Sr)i=0.705 2~0.706 1,并具有正的εNd(t)值(0.9~1.3)和εHf(t)值(0~10.2),表明其来源于亏损的地幔源区,并且岩浆上升过程中没有经历明显的地壳混染.微量元素和同位素特征综合反映岩浆源区经历了古亚洲洋俯冲沉积物熔体和流体交代作用的改造,但起主导作用的是流体.其地球化学特征总体显示MORB以及弧型玄武岩过渡的特征,暗示其形成于弧后伸展环境.研究区基性侵入岩地幔源区的不均一性主要受到古亚洲洋多期次俯冲作用析出熔/流体对上覆地幔楔不同程度的改造.

黑龙江省东南部张广才岭群新兴组的形成时代及物源

为确定张广才岭群新兴组的形成时代和物源,本文测定了其碎屑锆石和岩浆锆石的年龄。在新兴组中测得的两组碎屑锆石(LA-ICP-MS U-Pb)产生多组谐和年龄,BP18R15样品91个测点最小峰值(谐和)年龄为260Ma(41个点),BP18R83样品100个分析点最小峰值(谐和)年龄为253Ma(52个点)。锆石绝大多数呈自形—半自形晶,显示典型振荡岩浆生长环带或条痕状吸收,且Th/U值相对较高,暗示其岩浆成因。以此确定新兴组沉积下限为晚二叠世之后。结合侵入于新兴组的正长花岗岩年龄为210±1Ma,表明张广才岭群新兴组形成于晚二叠世—晚三叠世之间,而非前人所确定的新元古代。从新兴组中碎屑锆石的年龄频数可看出,新兴组的沉积物主要来源于周边晚古生代地质体以及次要的中元古代、新元古代、早古生代和早中生代地质体。前寒武纪碎屑锆石的存在暗示新兴组沉积时,区域地表或浅部曾存在一些具有类似年龄的前寒武纪残余地质体。新兴组几乎所有沉积物源来自松嫩-张广才岭地块,暗示松嫩-张广才岭地块与佳木斯-兴凯地块及华北地块的拼合应晚于晚二叠世。