劉寶山，王少軼，牛延宏

（1.黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，哈爾濱 150036;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，北京 100083）

伊春地區(qū)青嶺經(jīng)營(yíng)所晚二疊世花崗巖的發(fā)現(xiàn)及地質(zhì)意義

劉寶山1，王少軼2，牛延宏1

（1.黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，哈爾濱 150036;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，北京 100083）

伊春市青嶺經(jīng)營(yíng)所花崗巖具有高硅、富堿和過(guò)鋁質(zhì)特點(diǎn)，稀土元素配分模式以輕稀土元素富集且緩向右傾斜、重稀土元素較為平坦、銪略虧損－弱正異常型式，微量元素大離子親石元素Ba、K、Sr顯示為負(fù)異常，高場(chǎng)強(qiáng)元素Hf、Zr為正異常，P、Ti、Nb為負(fù)異常，巖石地球化學(xué)顯示S型花崗巖特點(diǎn)。R1－R2圖解中樣品落入造山晚期，具后碰撞花崗巖特征。中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖鋯石U-Pb同位素測(cè)年206Pb/238U加權(quán)平均年齡為258±3Ma，細(xì)中粒二長(zhǎng)花崗巖兩個(gè)樣品鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡分別為261±1 Ma、267.3±1.4 Ma，三個(gè)樣品測(cè)年表明花崗巖形成于晚二疊世。該花崗巖的鋯石U-Pb年齡的確定和成因的探討對(duì)于深入研究伊春地區(qū)晚古生代構(gòu)造巖漿演化具有十分重要的意義。關(guān)鍵詞：晚二疊世；鋯石；U-Pb定年；青嶺經(jīng)營(yíng)所；伊春

研究區(qū)位于伊春－延壽花崗巖帶上，該帶分布有巨量花崗巖，巖性十分復(fù)雜，有元古宙、晚奧陶世，晚石炭世及晚三疊世和早白堊世花崗巖類，以晚三疊世花崗巖分布最為廣泛。對(duì)該地質(zhì)單元研究的文獻(xiàn)較多[1-4]，研究程度相對(duì)較高。從地質(zhì)勘查單位已完成的1∶25萬(wàn)、1∶20萬(wàn)和1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作①及科研院所開(kāi)展的課題研究成果②來(lái)看，伊春－延壽花崗巖帶上幾乎很少見(jiàn)到二疊紀(jì)花崗巖侵入體，同時(shí)對(duì)該巖體的研究少之又少。2010－2011年，黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院承擔(dān)朱拉比拉河幅、東風(fēng)經(jīng)營(yíng)所幅1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目時(shí)發(fā)現(xiàn)了二疊世花崗巖。本文通過(guò)青嶺經(jīng)營(yíng)所二疊世花崗巖詳細(xì)的巖石地球化學(xué)研究和精確成巖年齡測(cè)定，探討區(qū)域巖漿作用特征及其地質(zhì)意義。

1 地質(zhì)背景和巖石學(xué)特征

研究區(qū)位于張廣才嶺地塊伊春－延壽巖漿弧內(nèi)，東臨佳木斯地塊，靠近牡丹江深大斷裂[5]。本文所研究的花崗巖體位于伊春地區(qū)青嶺經(jīng)營(yíng)所一帶（圖1），呈近南北向展布，由中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖和細(xì)中粒二長(zhǎng)花崗巖構(gòu)成。前者出露面積約14.07 km2，后者出露面積約45.39 km2。

中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖呈灰白色，塊狀構(gòu)造，主要由斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英和黑云母、角閃石組成。其中，石英，他形粒狀，波狀消光，邊緣呈鋸齒狀，大小0.20～2.50mm，含量20%～30%；斜長(zhǎng)石，半自形板狀，聚片雙晶，環(huán)帶構(gòu)造，以中長(zhǎng)石為主，大小0.3～3.0mm,，含量45%～55%；鉀長(zhǎng)石，半自形－他形板狀，細(xì)微格子狀雙晶，條紋長(zhǎng)石，微斜長(zhǎng)石，微斜條紋長(zhǎng)石，個(gè)別晶體中可見(jiàn)包裹斜長(zhǎng)石顆粒，大小0.5～3.0mm，含量15%～20%；黑云母，褐色片狀，多色性明顯，Ng-褐綠色，Np-淺黃色，部分黑云母晶體具綠簾石化、綠泥石化，綠簾石多在晶體中心和邊緣進(jìn)行交代，綠泥石多呈條帶狀交代黑云母，局部可見(jiàn)解理紋彎曲，部分晶體解理紋不清晰，大小0.2～1.5mm，含量5%～10%；角閃石呈綠色，部分晶面具碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化，粒度0.2～1.0 mm，含量1%～2%。

細(xì)中粒二長(zhǎng)花崗巖呈淺灰褐色、灰黃色，細(xì)中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。堿性長(zhǎng)石為條紋長(zhǎng)石、微斜條紋長(zhǎng)

石和微斜長(zhǎng)石，肉紅色，半自形－他形結(jié)構(gòu)，條紋長(zhǎng)石發(fā)育條紋結(jié)構(gòu)，微斜條紋長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石發(fā)育條紋結(jié)構(gòu)、格子狀雙晶和卡氏雙晶發(fā)育，粒徑0.2～5mm，含量25%～45%；斜長(zhǎng)石，灰白色，粒徑0.2～2mm，含量25%～40%，自形－半自形板柱狀，部分更長(zhǎng)石和更中長(zhǎng)石發(fā)育環(huán)帶構(gòu)造，聚片雙晶細(xì)密；石英，淺灰－灰色，他形粒狀，可見(jiàn)波狀消光，大小0.5～4 mm，含量20%～35%；黑云母呈褐色，片狀，分布不均勻，粒徑0.5～2mm，含量5%～10%。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及構(gòu)造位置圖Fig.1 Geo logica l ske tch m ap o f the study a rea and its tec tonic loca tion

2 樣品及分析方法

P4TC39樣品采于青嶺經(jīng)營(yíng)所東山300m處山脊露頭上，巖石新鮮堅(jiān)硬，巖性為花崗閃長(zhǎng)巖，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黑云母，礦物粒度多介于0.5～4.0mm，以0.5～2.0mm為主；D2310、D0049樣品分別采于青嶺經(jīng)營(yíng)所南山900m及1700m處的山脊露頭上，巖石新鮮堅(jiān)硬，巖性為細(xì)中粒二長(zhǎng)花崗巖，細(xì)中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，由斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黑云母、角閃石礦物組成，礦物大小0.3～4.5mm，以2～4mm為主。

樣品P4TC39、D2310、D0049在河北省地礦局廊坊實(shí)驗(yàn)室用常規(guī)方法從樣品中分離出鋯石，在雙目鏡下挑選出晶形和透明度較好的鋯石顆粒，將它們粘貼在環(huán)氧樹(shù)脂表面，拋光后將鋯石進(jìn)行透射光、反射光和陰極發(fā)光顯微照相。樣品在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所進(jìn)行LA-MC-ICPMSU-Pb測(cè)年分析，主要儀器設(shè)備為NEPTUNE質(zhì)譜儀，三個(gè)樣品的測(cè)試部位基本都位于鋯石的邊部。

3 分析結(jié)果

P4TC39花崗閃長(zhǎng)巖樣品LA-MC-ICPMSU-Pb法測(cè)年數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。共對(duì)樣品P4TC39的25個(gè)鋯石顆粒進(jìn)行測(cè)年，校正后的有效數(shù)據(jù)20個(gè)，16個(gè)點(diǎn)的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為258±3Ma（圖2）。D2310

二長(zhǎng)花崗巖樣品LA-MC-ICPMSU-Pb法測(cè)年數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。共對(duì)樣品D2310的32個(gè)鋯石顆粒進(jìn)行了測(cè)年，校正后的有效數(shù)據(jù)32個(gè)，27個(gè)點(diǎn)的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為261±1Ma（圖3）。共對(duì)樣品D0049的25個(gè)鋯石顆粒進(jìn)行了定年，校正后的有效數(shù)據(jù)25個(gè)，25個(gè)點(diǎn)的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為267.3±1.4Ma（圖4）。D0049二長(zhǎng)花崗巖樣品LA-MC-ICPMSU-Pb法測(cè)年數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表1 花崗閃長(zhǎng)巖（P4TC39號(hào)樣品）鋯石LA-MC-ICPMS U-Pb分析結(jié)果表Table 1 Zircon LA-MC-ICPMS U-Pb ana lytica l resu lts o f the granodiorite(sam p le NO.P4TC39)

圖2 P4TC39鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.2 P4TC39 U-Pb age o f the granodiorite

測(cè)試結(jié)果表明，本次分析點(diǎn)多數(shù)在一相對(duì)集中的區(qū)域，且數(shù)據(jù)分析獲得的鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為花崗閃長(zhǎng)巖（P4TC39）258±3 Ma、二長(zhǎng)花崗巖（D2310、D0049）261±1Ma、267.3±1.4Ma，應(yīng)代表鋯石的結(jié)晶年齡，即本區(qū)的花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖形成于二疊紀(jì)。

從測(cè)試結(jié)果表中看出，個(gè)別測(cè)點(diǎn)年齡值偏大（如：P4TC39花崗閃長(zhǎng)巖10號(hào)測(cè)點(diǎn)895Ma遠(yuǎn)大于平均年齡258±3Ma；又如：D2310二長(zhǎng)花崗巖20號(hào)測(cè)點(diǎn)960M a遠(yuǎn)大于平均年齡261±1M a），這可能是巖漿在上侵過(guò)程中捕獲了更早期地層中的鋯石，也可能是早期構(gòu)造－巖漿－熱事件的反映。

4 主量元素、稀土元素和微量元素

主量、稀土和微量元素分析結(jié)果（表4－6）。

（1）主量元素特征

中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖SiO2含量67.90%～69.04%，平均含量68.47%，A l2O3含量15.56%～16.12%，鋁飽和指數(shù)A/CNK為1.45～1.51＞1.1，為過(guò)鋁質(zhì)巖石。全堿含量8.39%～8.44%，顯示巖石富堿，里特曼指數(shù)（δ）為2.70～2.86＜3.3，為鈣堿性巖石。

細(xì)中粒二長(zhǎng)花崗巖SiO2含量67.90%～75.88%，

平均含量70.73%，A l2O3含量12.78%～16.86%，顯示為富鋁，鋁飽和指數(shù)A/CNK為1.45～1.74＞1.1，為過(guò)鋁質(zhì)巖石。全堿含量8.07%～9.63%，里特曼指數(shù)（δ）為1.98～3.52，屬于鈣堿性－堿性過(guò)度的巖石。

表2 二長(zhǎng)花崗巖（D 2310號(hào)樣品）鋯石LA-MC-ICPMS U-Pb分析結(jié)果表Table 2 Zircon LA-MC-ICPMS U-Pb ana lytica l resu lts o f themonzonite(sam p le NO.D2310)

圖3 D 2310鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.3 D2310 U-Pb age o f them onzonitic granite

圖4 D 0049鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.4 D0049 U-Pb age o f themonzonitic granite

中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖、細(xì)中粒二長(zhǎng)花崗巖的A/ CNK＞1.1，在K2O-SiO2圖解中，巖石樣品投在高鉀鈣堿性系列區(qū)域，暗示其源巖物質(zhì)來(lái)源于地殼，屬于地殼物質(zhì)重熔的S型花崗巖[6]。表明地殼物質(zhì)對(duì)于巖漿的貢獻(xiàn)較為明顯。

（2）稀土元素特征

中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖∑REE總量（95.62～105.30)× 10-6，LREE為（83.31～86.24）×10-6，HREE為（5.26～7.16）×10-6，LREE/HREE為12.04～15.82，為輕稀土富集型，δEu在0.93～1.16之間，為銪弱負(fù)異常－弱正異常。

細(xì)中粒二長(zhǎng)花崗巖∑REE總量（138.96～178.45）× 10-6，LREE為（107.45～125.09）×10-6，HREE為（13.39～21.38）×10-6，LREE/HREE為5.85～8.02，為輕稀土富集型，δEu為0.13～0.97，為銪弱－強(qiáng)負(fù)異常型。

稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線呈右傾V字形曲線（圖5），輕重稀土元素分餾程度較高，δEu總體虧損，這與斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用或部分熔融過(guò)程中源區(qū)中有斜長(zhǎng)石的殘留有關(guān)[7]。

（3）微量元素特征

微量元素大離子親石元素Ba、K、Sr顯示為負(fù)異常，在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中（圖6），高場(chǎng)強(qiáng)元素Hf、Zr為正異常，P、Ti、Nb為負(fù)異常，P、Ti虧損可能與巖漿中富P、Ti的副礦物和長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用有關(guān)。P、Ti、Nb、Ta為負(fù)異常一般表明與板塊俯沖作用有關(guān)[8]。

表3 二長(zhǎng)花崗巖鋯石（D0049號(hào)樣品）LA-MC-ICPMS U-Pb分析結(jié)果表Table 3 Zircon LA-MC-ICPMS U-Pb ana lytica l resu lts o f the m onzonite(sam p le NO.D 0049)

5 構(gòu)造環(huán)境分析及成因探討

西伯利亞板塊與華北板塊在二疊紀(jì)碰撞拼合，在吉林中部地區(qū)出現(xiàn)260Ma左右的鐵鎂質(zhì)侵入巖[9]；伊春－鶴崗花崗巖位于西伯利亞板塊和華北板塊之間的興蒙造山帶東段，中－晚二疊紀(jì)花崗質(zhì)巖石形成于266～251Ma之間，華北板塊與西伯利亞板塊最終碰撞拼合位置為西拉木倫河－長(zhǎng)春－延吉一帶，碰撞時(shí)間在晚古生代，主要集中在二疊紀(jì)[10]；伊春寶山

一帶花崗巖鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果為252.6±3Ma，該帶花崗巖形成于后碰撞環(huán)境[11]；研究區(qū)花崗巖年齡258±3～267.3±1.4Ma，在R1-R2構(gòu)造判別圖解中樣品多數(shù)落在造山晚期-同碰撞期附近。上述觀點(diǎn)表明它們形成于統(tǒng)一的構(gòu)造背景，與西伯利亞板塊與華北板塊板塊碰撞有關(guān)。

在晚二疊世伊春地區(qū)花崗巖正處在后碰撞期，碰撞過(guò)程中由于地殼的碰撞折返作用，在高溫高壓作用下，導(dǎo)致先存底墊物質(zhì)熔融，形成本期花崗巖。本期晚二疊世花崗巖的形成記錄了張廣才嶺大陸地

殼垂向生長(zhǎng)的又一巖漿－構(gòu)造演化事件。

表4 主量元素分析值(%)Table 4 Ana lyses o f thema jor e lements(%)

表5 稀土元素分析值（10-6）Table 5 Ana lyses o f the REE e lements(10-6)

表6 微量元素分析值（10-6）Table 6 Ana lyses o f the trace e lements(10-6)

圖5 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖Fig.5 Chond rite-no rm a lized REE pa tte rns o f the granitic rocks

圖6 原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.6 Prim itivem antle-norma lized trace spider diagram s o f the granitic rocks

從巖石學(xué)及地球化學(xué)看出，研究區(qū)花崗巖既有I型花崗巖特點(diǎn)，又有S型花崗巖特點(diǎn)，在后碰撞的構(gòu)造環(huán)境中I和S型花崗巖都可以出現(xiàn)，且有時(shí)也難以區(qū)分花崗巖到底是何種類型[12]，但研究區(qū)花崗巖總體特征上更傾向于S型。

6 結(jié)論

（1）伊春地區(qū)青嶺經(jīng)營(yíng)所一帶分布的花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖，形成時(shí)間介于258～267Ma，屬于晚二疊世，巖體形成于后碰撞構(gòu)造環(huán)境，與西伯利亞板塊和華北板塊碰撞作用有關(guān)。

（2）伊春青嶺經(jīng)營(yíng)所二疊紀(jì)花崗巖的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明南北向的伊春－延壽巨型花崗巖帶上并非所有的花崗巖體都形成于印支期或燕山期,在古生代晚期同樣也存在一期或多期巖漿構(gòu)造熱事件。

（3）古生代二疊紀(jì)花崗巖的發(fā)現(xiàn)，對(duì)探討伊春地區(qū)構(gòu)造巖漿演化具有十分重要的意義。

[1]韓振哲，趙海玲，蘇士杰，等.小興安嶺東南金山屯一帶晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖成因及其地質(zhì)意義[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2008，22（2）：198-206.

[2]劉寶山，任鳳和，李仰春，等.伊春地區(qū)晚印支期I型花崗巖帶特征及其構(gòu)造背景[J].地質(zhì)與勘探，2007，43（1）：74-78.

[3]劉寶山，馬永強(qiáng)，呂軍，等.伊春地區(qū)上游新村晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖體成因及就位機(jī)制[J].地質(zhì)與資源，2005，14（3）：170-175.

[4]趙寒冬，馬麗玲.伊春地區(qū)晚三疊世花崗巖的成因初探[J].黑龍江地質(zhì)，1998，9（4）：11-19.

[5]黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1993.

[6]莫宣學(xué)，趙志丹，鄧晉福，等.印度－亞洲大陸主碰撞過(guò)程的火山作用響應(yīng)[J].地學(xué)前緣，2013，10（3）：135-148.

[7]高秉璋，洪大衛(wèi)，鄭基儉，等.花崗巖類區(qū)1：5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)填圖方法指南[M].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1991.

[8]彭智敏，耿全如，張璋，等.西藏那曲地區(qū)流紋巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡和地球化學(xué)特征[J].地質(zhì)通報(bào)，2011，30（7），1050-1059.

[9]吳福元，孫德有，林強(qiáng).東北地區(qū)顯生宙花崗巖的成因與地殼增生[J].巖石學(xué)報(bào)，1999，15（2）：181-189.

[10]魏紅艷，孫德有，葉青松，等.小興安嶺東南部伊春－鶴崗地區(qū)花崗質(zhì)巖石鋯石U-Pb年齡測(cè)定及其地質(zhì)意義[J].地球科學(xué)，2012，37（5）：50-59.

[11]高陽(yáng)，張招崇，揚(yáng)鐵錚.黑龍江寶山一帶海西晚期強(qiáng)過(guò)鋁花崗巖地質(zhì)地球化學(xué)及巖石成因[J].巖石礦物學(xué)雜志，2009，28（2）：433-449.

[12]韓寶福.后碰撞花崗巖類的多樣性及其構(gòu)造環(huán)境判別的復(fù)雜性[J].地學(xué)前緣，2007，14（3）：64-72.

Discovery and Geological Significantof the Late Perm ian Granite in Qingling Jingyingsuo Area,Yichun

LIU Bao-shan1,WANG Shao-yi2,NIUYan-hong1

(1.Qiqihar Branch,Research Institute of RegionalGeologicalSurvey of Heilongjiang,Harbin150036,Heilongjiang,China 2.ChinaUniversity of Geosciences,Beijing 100083,China)

Qingling Jingyingsuo grantie in Yichun region is characterized by high slica,high alkali,and peralum inous grantie.The corordrite-normalized rare earth element（REE）pattern shows light rare earth elements（LREE）enrichment,w ith a slightly rightoblique LREE pattern and a realtive flatHREE one,which constituesaweak positive anomaly curvew ith Eu nagtive anomaly.Large ion lithophile elements(LILE)such as Ba、K、Sr and P、Ti、Nb show nagtively anomaly while high-field strengh elements such as Hf and Zr show positive anomaly.Lithogeochem ical features indicate S type granite,the R1-R2 diagram shows the granite formed in the tectonic environmentof late orogenic epochwhich has the characteristic of post-tectonic granite.Theweightedmean206Pb/238U age of zircon from medium-fine granodiorite is about258±3Ma.The respectiveweightedmean206Pb/238U age of zircon from the two samples of fine-medium monzonitic granite is 267.1±1.4 Ma and 267.3±1.4 Ma,the result shows the grantie formed in Perm ian Epoch.The U-Pb isotopic age of zircon and the origin of the grantie are of significance for further study of late Paleozoic tectonic andmagmatic evolution in Yichun.

the late Perm ian;zircon;U-Pb isotopic age;QinglingJingyingsuo area;Yichun

P588.12+1

：A

：1672－4135（2014）04－0249-07

2014-06-23

黑龍江省資源補(bǔ)償費(fèi)項(xiàng)目：1∶5萬(wàn)朱拉比拉河幅、東風(fēng)經(jīng)營(yíng)所幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查（HLJKD2008-10）

劉寶山(1970-)，男，高級(jí)工程師，從事礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查研究，E-mail:liubaoshan1111@163.com。

①趙寒冬，韓振哲，趙立國(guó)，等.1∶25萬(wàn)鶴崗市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，2006;仲偉成，曲關(guān)生，蔡文華，等.1∶20萬(wàn)金山屯幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，黑龍江省地質(zhì)局第一區(qū)測(cè)地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，1971;牛延宏，王興，程招勛，等.1∶5萬(wàn)朱拉比拉河幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院齊齊哈爾分院，2011.

②林強(qiáng)，許文良，周燕，等.張廣才嶺花崗巖的成因與演化自然科學(xué)基金項(xiàng)目，長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院，2000；吳福元，孫德有，葛文春，等.興蒙造山帶東段富堿花崗巖及其地球動(dòng)力學(xué)背景專項(xiàng)基金項(xiàng)目，長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院，1999.