佳木斯地块南缘牡丹江地区高压变质作用:黑龙江杂岩的岩石学和地质年代学

牡丹江地区出露的黑龙江杂岩是由变质基性岩、泥质片岩、大理岩和变硅质岩系列组成的类似于蛇绿岩层序的构造混杂岩,代表了佳木斯地块西南缘碰撞增生的产物。钠长石和绿帘石变斑晶中共生的矿物组合(钠云母+蓝闪石+多硅白云母+绿帘石)的地质温压计估算结果表明,黑龙江杂岩的峰期变质的温压条件为T=320～480℃,p=800～1600MPa,为典型的绿帘-蓝片岩相高压变质作用。黑龙江杂岩带中泥质片岩所含的多硅白云母单矿物给出的40Ar/39Ar坪年龄为164.9Ma±0.5Ma。根据白云母中K-Ar同位素体系的封闭温度(350～430℃)接近于得到的黑龙江杂岩的峰期变质温度,可以认为40Ar/39Ar坪年龄指示了这期高压变质事件的年龄,也证实了黑龙江杂岩带中普遍存在一期中侏罗世末期的变质-热事件。

黑龙江杂岩的碎屑锆石年代及其大地构造意义

黑龙江杂岩带位于佳木斯地体西缘,为佳木斯地体向西与松嫩地体之间俯冲、拼贴、碰撞而形成的高压变质带。黑龙江杂岩沿牡丹江断裂分布,其构造-岩石组合、变质变形特征等显示其为佳木斯地体向松嫩地体俯冲拼帖的过程中形成的增生杂岩,目前保存下来的杂岩带应为大规模增生楔仰冲到佳木斯地体之上的残余部分。88颗碎屑锆石的全部样品SHRIMPU-Pb年代学测试结果显示三个主要年龄区间:170～220Ma,峰值年龄为183Ma;240～338Ma,峰值年龄为256Ma;450～520Ma,峰值年龄为470Ma。而28个碎屑锆石谐和年龄的年龄谱为两组:240～338Ma,峰值年龄为256Ma;450～500Ma,峰值年龄为470Ma。碎屑锆石年龄数据分析得到,240～338Ma峰期年龄为256Ma的年龄应代表黑龙江杂岩主体岩石的沉积年龄上限;而450～500Ma的年龄谱对应于佳木斯地体的基底变质岩年龄,显示佳木斯地体的基底变质岩曾为黑龙江杂岩的物源区;而170～210Ma,峰期年龄为183Ma的不谐和年龄应为受印支期-早侏罗世构造热事件的扰动年龄,与该区变质单矿物的Ar-Ar年龄相一致,应代表了该区陆-陆碰撞的时代。上述年龄为黑龙江杂岩的形成与演化提供了重要的地质年代学制约,即黑龙江杂岩的原岩成岩时代上限为早三叠世,佳木斯地体向西的俯冲时代主体为印支期,而陆-陆拼贴及碰撞过程主要为晚印支期并可能持续到早侏罗世。这些结果将为揭示我国东北地区构造演化的年代学格架以及三叠纪古亚洲构造域向环太平洋构造域叠加和转换的动力学背景研究提供新的基本地质事实依据。

佳木斯地块与松嫩地块俯冲碰撞的深反射地震剖面证据

佳木斯地块和松嫩地块是东北地区两个十分重要的地质构造单元,由于二者之间发育一套含有蓝片岩的俯冲增生杂岩-黑龙江杂岩（原称黑龙江群）,其地质构造意义长期为人们所关注.巴彦—桦南深反射地震剖面揭示,佳木斯地块与松嫩地块之间存在明显向西俯冲的深反射信息,以壳内和幔内向西倾伏的楔状反射区为特征.壳内楔状反射区东与浅表层出露的黑龙江杂岩相连,向西倾伏延深至莫霍面,是俯冲增生杂岩在地壳深部的反映;幔内楔状反射区东起小兴安岭之下的莫霍面,向西倾伏延深至松辽盆地东缘,尖灭深度约78km,与多种方法得出的该区现今的岩石圈厚度（75~80km）基本一致.这一证据充分说明佳木斯地块的岩石圈地幔向西俯冲到松嫩地块岩石圈地幔之下.

黑龙江嘉荫与俄罗斯远东Kundur地区黑龙江杂岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

本文报道了黑龙江嘉荫和俄罗斯远东Kundur(昆杜尔)地区黑龙江杂岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析结果,并结合前人研究成果,探讨了黑龙江杂岩的物质组成、形成时代、构造就位时间及物源。黑龙江嘉荫地区黑龙江杂岩中两个石榴石白云母石英片岩(13HYC28-1和13HYC29-1)原岩为流纹岩,其锆石U-Pb年龄分别为185±1Ma和183±1Ma,应代表黑龙江杂岩中存在的中酸性火山岩原岩的形成时代;俄罗斯远东Kundur(昆杜尔)地区石榴石二云母片岩(14RF4-1)和白云母石英片岩(14RF5-1)碎屑锆石年龄频谱主要存在两个年龄区间:183～286Ma和420～525Ma,另外还有少量前寒武纪年龄。这些碎屑锆石年龄组合与佳木斯地块和松嫩-张广才岭地块东缘发育的岩浆事件相对应,揭示其沉积物源应来自于这些火成岩。黑龙江杂岩碎屑锆石年龄数据中早侏罗世的最小峰期年龄(188Ma)代表了黑龙江杂岩原岩成岩时代的下限,结合区内177～165Ma的单矿物变质变形年龄,可以判定黑龙江杂岩的构造就位时间为早侏罗世晚期-中侏罗世。黑龙江杂岩的形成与就位过程揭示了东北亚陆缘早中生代的构造演化历史:中-晚三叠世(240～230Ma),牡丹江洋沿嘉荫-牡丹江断裂裂开并逐渐扩张,早侏罗世期间,古太平洋板块开始向欧亚大陆之下俯冲,受其影响,牡丹江洋俯冲并闭合于早侏罗世晚期-中侏罗世,最终导致佳木斯地块与松嫩-张广才岭地块碰撞拼合以及黑龙江杂岩的构造就位。

黑龙江杂岩构造折返的岩石学与年代学证据

黑龙江杂岩主要出露在佳木斯地块西缘,沿牡丹江断裂分布,为佳木斯地块与松嫩地块拼合过程中形成的构造混杂岩。杂岩以强烈变形的糜棱岩为主体,其中含有大量规模不等、变形程度不同的变橄榄岩、变辉长岩、蓝闪石片岩(变玄武岩)及变硅质岩和大理岩等岩块或岩片。蓝闪石片岩岩块多经强烈的构造置换呈宽度和延伸有限的条带或岩片与长英质糜棱岩相间分布,发育以青铝闪石、冻蓝闪石、黑硬绿泥石、多硅白云母和钠长石等为代表的新生变质矿物组合,变形叶理呈北东向展布。但在局部地区仍保存有规模较大,且未受变形作用改造的蓝闪石片岩岩块,以不定向生长的蓝闪石、钠长石和绿帘石变质矿物组合为特征。块状蓝闪石片岩边部变形特征明显,变形叶理与周围糜棱岩叶理产状一致。岩块与变形岩石的组构关系表明,黑龙江杂岩至少经历了两期重要的变质事件,即以蓝闪石片岩岩块为代表的早期高压变质事件和以糜棱岩为代表的晚期变质-变形事件。在桦南地区长英质糜棱岩中获得的白云母40Ar/39Ar年龄分别为176.5±1.9Ma和184.5±2.1Ma,该年龄在黑龙江杂岩的变形岩石中普遍存在。鉴于蓝闪石片岩岩块被这一变质-变形事件所改造,以及变质矿物组合由高压向低压的转变关系,表明黑龙江杂岩在早-中侏罗世经历了一次快速的构造抬升事件。这一事件不但使佳木斯地块西缘以蓝片岩为代表的俯冲杂岩发生构造折返,而且对该区晚中生代盆地的形成与演化起着重要的控制作用。

黑龙江杂岩带的形成演化及地质意义

黑龙江杂岩带呈南北向带状展布于佳木斯地块西缘,出露于嘉荫—牡丹江缝合带以东。研究证明其主体形成时代为晚海西期到印支期,地球化学特征显示其极可能形成于佳木斯与松嫩地块(松花江—嫩江地块)间板块俯冲碰撞或陆间洋盆消失闭合的环境。综合佳木斯地块同位素研究成果,结合该区古生物的研究和地质特点,推演出依兰地区黑龙江杂岩的形成演化模式,绘制出晚石炭世—早二叠世东北地区的岩相古地理简图。认为从晚石炭世末期开始,佳木斯地块西缘的洋壳北东向俯冲,佳木斯地块与松嫩地块沿嘉荫—牡丹江缝合带碰撞拼合,可能是在古亚洲洋南支向西伯利亚板块俯冲的大地构造背景下发生的。

黑龙江依兰地区变玄武岩及变堆晶辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对依兰地区黑龙江混杂岩中的变玄武岩、变枕状玄武岩及变堆晶辉长岩岩块中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素测定,结果表明,变玄武岩的锆石大量为捕获基底的锆石,其年龄范围大,从3172±24Ma到176±1Ma均有分布,其中具有基性岩典型的板状特征的锆石年龄为243±1Ma,代表了变玄武岩的原岩形成年龄;变枕状玄武岩及变堆晶辉长岩的年龄分别为251±1Ma和252±1Ma,分别代表各自原岩的形成年龄。本次锆石年龄的获得,证明晚二叠世佳木斯地块和松嫩-张广才岭地块之间存在古洋盆,为研究黑龙江杂岩的演化历史提供了重要的年代学依据。

依兰地区原黑龙江群碱性玄武质火山碎屑岩的发现及地球动力学意义探讨

在依兰地区原黑龙江群中发现了一套火山碎屑岩，它由岩屑和细粒的火山碎屑物组成，岩屑呈透镜状、焰舌状等，细粒火山碎屑物发生了强烈变形。二者矿物组成相似，均由钠质闪石、钠长石、绿帘石以及少量绿泥石组成，但各矿物含量及特征差别较大。火山碎屑岩岩屑的地球化学特征表明，岩屑为碱性玄武岩，LREE／HREE=3．87～4．24，（La／Yb）N=7．20～8．12，Eu^＊／Eu=1．03～1．09，稀土元素配分曲线为右倾型。岩屑微量元素与MORB相比，富集sr、K、Rb、Ba等不相容元素，Yb含量略低于MORB，初步确定岩屑为形成于大洋板内洋岛环境的碱性玄武岩。在岩浆喷出尚未完全凝固之前，大洋板块内的热点再次活动，早期形成的碱性玄武岩破碎，形成塑性-半塑性岩屑，并被火山碎屑物胶结，它们为大洋板内“轴外火山作用”形成的洋岛型火山碎屑岩。这一发现为恢复该地区的古构造环境、确定原黑龙江群的构造属性提供了新的线索。

依兰地区黑龙江增生杂岩碱性玄武质火山碎屑岩中钠质闪石特征及成因探讨

佳木斯地块西侧依兰地区出露一套洋岛型碱性玄武质火山碎屑岩，它由岩屑和细粒火山碎屑物组成。火山碎屑岩在佳木斯地块与松嫩地块之间的古洋盆闭合过程中，发生了低温高压变质作用，在岩石中形成了大量钠质闪石。其中岩屑中的钠质闪石不定向均匀分布，普遍具有环带结构，核部为青铝闪石，边部为蓝闪石；细粒火山碎屑物中的钠质闪石定向分布，均为青铝闪石。这些钠质闪石形成的温压条件相似，形成温度在300～350℃之间，形成压力在0．7GPa左右。根据岩屑和细粒火山碎屑物的矿物成分、钠质闪石的结构构造特征以及火山碎屑岩的变形特征，推测这类岩石在低温高压变质作用过程中钠质闪石形成的首要条件是有足够的钠质来源；在有足够钠质来源的前提下，形成钠质闪石的种类与体系的氧逸度有着直接关系，低氧逸度条件下形成蓝闪石，高氧逸度条件下形成青铝闪石。这些钠质闪石的形成与佳木斯地块、松嫩地块的拼合碰撞以及之后岩石的变形方式有关。

吉林—黑龙江高压变质带的初步厘定:证据和意义

本文定义的吉林——黑龙江高压变质带是指我国东北地区佳木斯——兴凯地块西缘和南缘共同发育的呈弧形展布的高压变质带,具体包括佳木斯——兴凯地块西缘增生杂岩带(黑龙江蓝片岩带和张广才——小兴安岭增生杂岩带)和佳木斯——兴凯地块南缘的长春——延吉增生杂岩带。其中佳木斯——兴凯地块西缘增生杂岩带形成于晚三叠——早侏罗世(180～210Ma),为佳木斯——兴凯地块向西冲增生而形成的高压变质带;而长春——延吉增生杂岩带由一系列特征性俯冲——增生杂岩组成,包括石头口门——烟筒山红帘石片岩带、呼兰群变质杂岩、色洛河群变质杂岩、青龙村群变质杂岩和开山屯变质杂岩等,形成时代为187～230Ma,峰期为220～230Ma。长春——延吉增生杂岩带曾被认为是西拉木伦河断裂带的东延部分,但是区域构造分析表明,它们形成的动力学背景与佳木斯——兴凯地块西缘增生杂岩带相同,均为太平洋板块三叠纪——早侏罗世的西向俯冲导致佳木斯-兴凯地块自东向西的"剪刀式"闭合过程。我们将佳木斯——兴凯地块西缘和南缘发育的三叠纪——早侏罗世增生杂岩带作为统一的构造单元来考虑,结合该区发育有典型的高压变质带,因此命名为"吉林——黑龙江高压变质带,简称吉黑高压带"。吉黑高压带形成于太平洋板块三叠纪——早侏罗世的西向俯冲导致佳木斯——兴凯地块自东向西的"剪刀式"闭合的过程,同时该带记录了古亚洲构造域的结束和太平洋俯冲开始的关键时期,为两大构造域叠加与转换的关键性地质证据。

黑龙江杂岩中蓝片岩的地球化学特征和云母片岩的40Ar-39Ar年龄对佳木斯地块晚古生代至中生代构造演化的制约

黑龙江杂岩作为存在于佳木斯地块西缘的牡丹江洋俯冲—增生的唯一直接记录,对限定佳木斯地块晚古生代—中生代的构造演化具有关键作用。本文主要对依兰和牡丹江地区出露的黑龙江蓝片岩和云母片岩分别进行了地球化学和40Ar-39Ar年代学方面的分析。研究结果显示,依兰和牡丹江地区的蓝片岩原岩均为碱性玄武岩,与OIB的地球化学性质相一致,指示其形成于洋岛环境。结合作者在依兰地区发表的蓝片岩原岩结晶年龄为~288 Ma,表明在早二叠世时期,佳木斯地块与松嫩地块之间存在古洋盆,即牡丹江洋。此外,在牡丹江地区黑龙江杂岩中获得的云母片岩白云母40Ar-39Ar年龄为187±2 Ma,其与变基性岩常常相伴产生,表明二者共同经历了牡丹江洋的俯冲消亡过程,因此代表了黑龙江蓝片岩的形成时代,即早侏罗世。综上,本文对佳木斯地块晚古生代—中生代的构造演化历史提出了新的解释,即:早二叠世,牡丹江洋一直存在于佳木斯地块与松嫩地块之间;早侏罗世,牡丹江洋向松嫩地块之下发生俯冲消减,进而造成佳木斯地块与松嫩地块发生碰撞拼贴。

中国东北黑龙江杂岩体蓝闪石片岩岩石学研究(英文)

黑龙江杂岩主要由蓝闪石片岩构成,蓝闪石片岩主要包括绿帘石、绿泥石、钠长石、钠质角闪石、多硅白云母和石英以及为数不多的榍石、钛铁矿和黑硬绿泥石。其中,钠质角闪石包括蓝闪石和镁质钠闪石。变质条件的压力（P）温度（T）评价条件为400－425℃和0.69－0.86 MPa,对应岩相为绿帘蓝闪石片岩相。黑龙江杂岩蓝闪石片岩的地球化学研究表明,其原岩是可与洋岛型（OIB）玄武岩和一些洋中脊型（E-MORB）玄武岩相对比的大洋玄武岩,这说明黑龙江杂岩蓝闪石片岩的玄武岩原岩是在海底山或者在大洋隆起条件下由富集源形成的;具有洋岛型玄武岩地球化学特征的变质玄武岩以及富锰的变质燧石、大理石、变质硬砂岩和蛇绿岩鳞片的加入证明黑龙江杂岩是消减—增生杂岩,它含有变形洋壳的碎块和在被改造的前震旦纪佳木斯岩体西边缘上形成于侏罗纪的增生楔岩石;黑龙江杂岩在原岩成分上可与活动大陆边缘许多增生的杂岩相当。

牡丹江地区黑龙江杂岩中云母片岩的碎屑锆石年代学研究及其地质意义

黑龙江杂岩带作为佳木斯地块与松嫩地块间缝合带的组成部分,对于探究佳木斯地块晚古生代—中生代构造演化具有重要意义.本文选取牡丹江地区黑龙江杂岩带中云母片岩进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析,从而限定黑龙江杂岩的形成时代.结果显示,云母片岩中最年轻的碎屑锆石年龄分布为176~172 Ma,平均年龄为174±1 Ma,该组锆石发育明显的岩浆振荡环带结构,并且Th/U比值大于0.3,具有岩浆锆石的典型特征,限定了云母片岩原岩的沉积时间下限,表明黑龙江杂岩的形成时代可能在早侏罗世晚期至中侏罗世之后.本文对黑龙江杂岩中云母片岩的碎屑锆石年龄谱进行物源分析,结合前人的研究成果,发现其碎屑锆石年龄分布介于1339~172 Ma之间,主要集中在1339~741 Ma、553~497 Ma和267~172 Ma的3个区间,分别与佳木斯地块和松嫩—张广才岭地块上的多期岩浆事件相对应,说明其源区主要是佳木斯地块和松嫩—张广才岭地块.通过对黑龙江杂岩和小兴安岭—张广才岭岩浆岩带所报道的研究结果进行归纳总结,对佳木斯地块晚古生代—中生代的构造演化提出了新的认识:在早二叠世,佳木斯地块为牡丹江洋中的陆块;晚三叠世—早-中侏罗世期间,牡丹江洋向松嫩地块进行俯冲,形成黑龙江杂岩.

黑龙江依兰地区黑硬绿泥石片岩岩石学与P-T条件研究

依兰地区黑龙江杂岩中黑硬绿泥石片岩矿物组合为黑硬绿泥+绿泥石+多硅白云母+钠长石+透闪石+钾长石±黑云母。岩石矿物学研究表明黑硬绿泥石片岩形成于250～400℃,6～9kbar的变质条件下。黄褐色黑硬绿泥石呈束状、放射状集合体。黑硬绿泥石片岩形成于佳木斯地块向西与松嫩地块俯冲拼贴过程中蓝片岩变质作用的后期,压力稍有降低而温度略有升高的变质变形环境,是蓝片岩向绿片岩转变的蓝闪绿片岩相变质条件下的产物。

依兰地区黑龙江增生杂岩中变质硅质岩的地球化学特征及大地构造背景

出露于黑龙江省依兰县境内的黑龙江增生杂岩中的变质硅质岩野外露头主要表现为大小不一的构造岩块或岩片,大者呈岩块夹于长英质片岩中,小者呈岩片或布丁夹于大理岩或绿片岩中,变质硅质岩块体长轴方向与大理岩、绿片岩片理方向一致,与大理岩、绿片岩以构造接触为特征。对出露于黑龙江省依兰县境内的黑龙江增生杂岩中的变质硅质岩进行地球化学特征研究后发现,该地区变质硅质岩形成于近大陆边缘区较深的洋盆环境。

黑龙江省治涝区划研究

滞涝区划是针对滞涝这一特定对象而进行的地域和区域的划分。区划原则包括:自然条件的相似性;发展方向的相似性;行政区划的完整性;排灌工程布局的合理性等。区划方法首要的是调查研究和资料整理,分析受涝的成因与地形地势、气候特征、土壤性质等。区划研究中最终根据自然地理综合体的相似性和差异性,结合全省河流水系及涝区分布、致涝成因与地理特征等因素,依据区划原则及分析方法,提出了将全省划分为1个一级区、7个三级区,33个四级区的治理区划成果。

牡丹江地区黑龙江杂岩锆石U-Pb年代学特征及地质意义

黑龙江杂岩主要出露在佳木斯地块西缘,沿牡丹江断裂分布,为佳木斯地块与松嫩地块拼合过程中形成的构造混杂岩.杂岩以强烈变形的长英质糜棱岩为主体,其中含有大量具洋壳性质的超基性岩、变基性熔岩(蓝片岩)及变硅质岩和大理岩等岩块或岩片.对出露于黑龙江省东部牡丹江地区的长英质糜棱岩进行了锆石LA-ICP-MS研究.获得两组^(206)Pb/^(238)U年龄数据,其加权平均年龄分别为509.4±7.1 Ma(n=9,MSWD=1.3)和269±1.9 Ma(n=22,MSWD=0.93).其中最老2420和2459 Ma锆石年龄的出现,表明杂岩中有来自古元古界古老物质;509 Ma左右是佳木斯地块中麻山群的高级变质和花岗质岩浆作用年龄;约269 Ma年龄说明黑龙江杂岩变形基质形成于晚二叠世之后,可能与晚古生代古亚洲洋闭合事件相关.

黑龙江跃进山杂岩中砾岩的碎屑锆石年代学及其大地构造意义

黑龙江省饶河县石场一带分布的跃进山杂岩为一套富含晚三叠世化石的海陆交互相沉积地层.砾岩样品中的LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果显示,样品中的碎屑锆石年龄谱具有4组年龄,分别为800 Ma以上、500 Ma、251~284 Ma和219~222 Ma.前三者与佳木斯地块中的热事件年龄完全一致,表明其沉积物源主要来自佳木斯地块;后者为砾岩最小年龄组,大致可将这组最小年龄视为这套砾岩的沉积时代下限,与西侧松辽地块东缘的张广才岭地区广泛分布的210~228 Ma的晚三叠世早期花岗岩基本一致,说明具有最小年龄组的碎屑锆石可能来自松辽地块东部.碎屑锆石年龄及其源区特征表明,在晚三叠世之前,跃进山增生杂岩已经就位在佳木斯地块东缘,并成为佳木斯地块东部大陆边缘的一部分.

黑龙江省东部新元古代—早侏罗世的洋-陆转换过程

针对东北微地块群拼贴位置及构造演化这一重要科学问题,运用洋-陆转换及大陆动力学等理论,结合最新研究成果,通过系统分析松嫩地块与佳木斯地块间晚二叠世—晚三叠世嘉荫-牡丹江俯冲增生杂岩(黑龙江杂岩)带的物质组成,甄别了俯冲增生杂岩带内蛇绿岩的类型。研究表明:晚二叠世—晚三叠世蛇绿岩类型主要包括SSZ型蛇绿岩-斜长角闪片岩,地幔柱型蛇绿岩-蓝片岩,洋中脊型蛇绿岩-蓝片岩、超镁铁质岩,与弧盆系演化相关的蛇绿岩超镁铁质岩、辉长岩组合;结合晚二叠世—晚三叠世嘉荫-牡丹江俯冲增生杂岩带和张广才岭杂岩物质组成和各期岩浆弧、区域磨拉石建造空间分布,总结了松嫩地块和佳木斯地块之间新元古代—早侏罗世洋-陆转换过程。

饶河杂岩中枕状玄武岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

那丹哈达增生杂岩为中国东部古太平洋板块俯冲最为可靠的地质记录之一,对限定古大洋板块的西向俯冲具有重要的理论意义.饶河杂岩位于那丹哈达增生杂岩的核心位置,发育典型的增生杂岩组合,其中玄武岩类多呈构造透镜体状产出于超镁铁质-镁铁质杂岩带,变形轻微,没有遭受变质.对饶河杂岩中枕状玄武岩样品进行的同位素年代学和地球化学研究结果表明:饶河杂岩中枕状玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为中侏罗世(168±2 Ma),枕状玄武岩大离子亲石元素Rb、Sr亏损,高场强元素Nb、Ta富集,Th元素丰度较高,形成于洋岛(OIB型)环境.饶河杂岩中枕状玄武岩的形成时代和成因环境,对于该区侏罗纪时期构造动力学背景研究具有意义.