王繼堯+楊言辰+黃永衛(wèi)+侯玉樹+談艷+張國賓

摘要：對出露于完達(dá)山造山帶的饒河蛇綠巖和躍進(jìn)山蛇綠巖進(jìn)行了巖石地球化學(xué)以及鋯石UPb年代學(xué)的研究，以便了解其成因、形成時代以及它們所揭示的區(qū)域構(gòu)造背景。饒河蛇綠巖TiO2含量高，高場強元素Nb、Ta、Hf、Zr等富集，大離子親石元素Rb、Sr、Ba等相對富集，巖石樣品球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式及原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖與典型的洋島玄武巖一致，總體表現(xiàn)出洋島玄武巖的特征。躍進(jìn)山蛇綠巖的微量元素特征兼具洋中脊拉斑玄武巖與島弧拉斑玄武巖的屬性，富集大離子親石元素Rb、Ba、K、Sr等，虧損高場強元素Zr、Hf、Nb、Ta等，無負(fù)Eu異常，輕微富集輕稀土元素，形成于弧后環(huán)境。測年結(jié)果表明：饒河蛇綠巖的年齡為（219.0±2.4）Ma，躍進(jìn)山蛇綠巖的年齡為（311±11）Ma。結(jié)合二者形成的構(gòu)造環(huán)境，在晚石炭世—晚三疊世，黑龍江東部地區(qū)在古太平洋板塊向西俯沖的背景下經(jīng)歷了洋島或海山的剝落與拼貼以及“弧盆”體系演化等復(fù)雜的地球動力學(xué)過程。

關(guān)鍵詞：蛇綠巖；地球化學(xué)；鋯石UPb定年；洋島；弧后盆地；構(gòu)造演化；完達(dá)山地體；黑龍江

中圖分類號：P548；P581；P595文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Formation Ages and Tectonic Significance of Ophiolites in Wandashan Terrane of the Eastern Heilongjiang

WANG Jiyao1， YANG Yanchen1， HUANG Yongwei2， HOU Yushu2， TAN Yan1， ZHANG Guobin1

（1. College of Earth Sciences， Jilin University， Changchun 130061， Jilin， China； 2. The First Institute of Geology

Exploration of Heilongjiang Province， Mudanjiang 157000， Heilongjiang， China）

Abstract： Rock geochemistry and zircon UPb dating are reported for Raohe and Yuejinshan ophiolites in Wandashan orogenic belt in order to understand its origin and age， and reveal their regional tectonic setting. Content of TiO2 is high， high field strength elements （Nb， Ta， Hf， Zr， etc.） are enriched， large ion lithophile elements （Rb， Sr， Ba， etc.） are relative enriched for Raohe ophiolite； chondritenormalized REE patterns and primitive mantlenormalized trace element spider diagrams of rock are consistent with that of the typical oceanic island basalt （OIB）， showing the characteristics of OIB. The characteristics of trace elements of Yuejinshan ophiolite are both midocean ridge tholeiite and island arc tholeiite， large ion lithophile elements （Rb， Ba， K， Sr， etc.） are enriched， high field strength elements （Zr， Hf， Nb， Ta， etc.） are depleted， Eu anomaly is not negative， LREE is enriched lightly， and Yuejinshan ophiolite is formed in backarc environment. Dating results show the ages of Raohe and Yuejinshan ophiolites are （219.0±2.4）Ma and （311±11）Ma， respectively. Combined with the formation of tectonic environment， the eastern Heilongjiang in Late PaleozoicLate Triassic experiences a series of complicated geodynamic processes in the background of the westward subduction of PaleoPacific Plate， including the scaling and combining of oceanic island or seamount and “arcbasin” system evolution.

Key words： ophiolite； geochemistry； zircon UPb dating； oceanic island； back arc basin； tectonic evolution； Wandashan terrane； Heilongjiang

0引言

完達(dá)山地體位于中國黑龍江東部，西接佳木斯地塊，南與興凱地塊相鄰，東至烏蘇里江，向北延伸到俄羅斯，與俄羅斯比金地塊一起構(gòu)成完達(dá)山—比金地體，是完達(dá)山—錫霍特—阿林超地體在中國出露的部分。完達(dá)山地體是中生代太平洋構(gòu)造域典型的增生拼貼產(chǎn)物[1]，而且在饒河和躍進(jìn)山兩處出露與拼貼作用有關(guān)的蛇綠巖。蛇綠巖是大陸造山帶中的古洋盆巖石圈殘片，是古板塊構(gòu)造的最重要分界標(biāo)志之一[24]。水谷伸治郎等通過對那丹哈達(dá)地區(qū)（與本文完達(dá)山地體相當(dāng)）的研究，認(rèn)為其中發(fā)育的基性—超基性巖體為蛇綠巖[5]。在該區(qū)，除未見典型的大洋地幔橄欖巖外，其他蛇綠巖套巖石均有出露，包括鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)雜巖、基性熔巖、輝綠巖墻以及深海相放射蟲硅質(zhì)巖等。隨后，程瑞玉等對該蛇綠巖套鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)雜巖的地球化學(xué)特征提出異議，認(rèn)為所謂的蛇綠巖套實際上是洋島雜巖，為板塊俯沖過程中的殘留產(chǎn)物[12，6]。目前，對于該區(qū)巖石屬性的認(rèn)識還未達(dá)成較為一致的觀點。

在完達(dá)山地體與佳木斯地塊之間存在一套淺變質(zhì)巖系——躍進(jìn)山巖系，前人研究中多把這套巖系當(dāng)作一套地層單位，但對其形成時代爭議較大，有早元古代、晚元古代、前泥盆紀(jì)、早古生代以及中生代等觀點，但缺少較為可靠的依據(jù)。張魁武等根據(jù)野外地質(zhì)考察并結(jié)合巖石地球化學(xué)特征，認(rèn)為該巖系實際上為一套蛇綠混雜巖，是佳木斯地塊與完達(dá)山地體拼貼帶的組成部分，具有十分重要的地質(zhì)意義[7]。目前，對該區(qū)的研究程度比較低，僅部分學(xué)者對該巖系中的變質(zhì)基性巖石做了地球化學(xué)研究，對于其產(chǎn)于何種大地構(gòu)造背景以及形成時代等問題，仍需進(jìn)一步研究。程瑞玉等只是對兩處蛇綠巖分別進(jìn)行了討論[1，68]，但是兩處蛇綠巖作為完達(dá)山造山帶的重要組成部分，二者是否存在聯(lián)系？巖漿源區(qū)都各有什么特點？各自指示怎樣的構(gòu)造背景？共同暗示著中國東部怎樣的構(gòu)造演化歷史？這些問題都需要進(jìn)一步深入探討。

1地質(zhì)背景及樣品描述

完達(dá)山地體是中國東部典型的外來產(chǎn)物，該地體在晚古生代—早中生代位于赤道附近，晚三疊世—晚侏羅世早期從赤道附近由低緯度向高緯度漂移，晚侏羅世—早白堊世拼貼于佳木斯地塊之上[5，910]，正是由于完達(dá)山地體這種特殊的構(gòu)造演化歷史，造成完達(dá)山地體缺失太古界、古生界的古老地層，而發(fā)育中生代和新生代地層（圖1）[11]。

饒河地區(qū)蛇綠巖北起新開，南至向陽川，整條巖帶長約50 km，寬為5～8 km，呈NNE向、略微向西突出的弧形分布，出露的巖石主要為超鎂鐵質(zhì)—鎂鐵質(zhì)堆晶雜巖、基性枕狀熔巖、輝綠巖墻以及含放射蟲硅質(zhì)巖，未見典型的大洋地幔變質(zhì)橄欖巖，巖石均呈構(gòu)造透鏡體分布于晚侏羅世—早白堊世砂泥碎屑巖中，局部可見混雜的古生代灰?guī)r、三疊系層狀燧石層以及早侏羅世硅質(zhì)巖等，該套巖石被后期的太平村和蛤蟆河花崗巖侵入接觸。程瑞玉等對太平村和蛤蟆河花崗巖的鋯石UPb定年結(jié)果顯示：蛤蟆河花崗巖主要經(jīng)歷了3期巖漿結(jié)晶事件，對應(yīng)時期分別為131 Ma、115～124 Ma以及115 Ma，太平村花崗巖的形成年齡為111～114 Ma[1]。

圖件引自文獻(xiàn)[14]

圖1黑龍江東部完達(dá)山地體區(qū)域地質(zhì)

Fig.1Regional Geological Map of Wandashan Terrane in the Eastern Heilongjiang

躍進(jìn)山巖系分布于完達(dá)山地體西南部，該巖系南北長約30 km，東西寬4～12 km，主要由變形強烈的淺變質(zhì)巖、花崗巖以及鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)雜巖組成。該巖系主體為一套變沉積巖，原巖為一套大陸邊緣沉積相的砂泥質(zhì)和碳酸鹽巖，變質(zhì)程度較低，其中綠片巖的原巖為基性巖。本區(qū)鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石分布于該巖系東部，沿東方紅鎮(zhèn)至馬鞍山西一帶近NNE向展布，變形十分強烈，外部多呈蛇紋石化，內(nèi)部發(fā)生淋濾作用呈蜂窩狀；它們大小不一，大者可延伸約3 km，小的僅幾米，與圍巖呈斷層接觸關(guān)系。該區(qū)花崗巖類型主要有花崗閃長巖、正長花崗巖、二長花崗巖以及堿長花崗巖，其中二長花崗巖和花崗閃長巖逆掩于鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石之上，為躍進(jìn)山巖系就位之前形成的。邵濟安等測得花崗閃長巖的年齡為（321±5）Ma[15]；正長花崗巖以及堿長花崗巖形成于躍進(jìn)山巖系就位之后，唐克東等測得該類花崗巖的年齡為99.5～116.6 Ma[16]。該巖系為佳木斯地塊與完達(dá)山地體拼貼帶的組成部分，構(gòu)造變形強烈，產(chǎn)狀極亂，反映了多期次變形作用。

本文所涉及的巖石樣品采自饒河八里橋周邊（46°54′15″N，133°54′29″E）、饒河大頂子山周邊（46°54′46″N，133°54′46″E）、躍進(jìn)山八里溝（46°12′15″N，132°59′29″E）和躍進(jìn)山曙光村（46°12′26″N，133°02′36″E）。巖石主要為橄欖二輝石巖、輝長巖、橄欖輝綠玢巖和玄武巖。

八里橋橄欖二輝石巖[圖2（a）]新鮮面呈灰綠色，巖石具細(xì)粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦物有單斜輝石（體積分?jǐn)?shù)為40%）、斜方輝石（20%）、橄欖石（20%）以及鈣長石（10%）。部分輝石中心發(fā)生簾石化、皂石化；長石多已蝕變，發(fā)生絹云母化、黝簾石化。

大頂子山輝長巖[圖2（b）]新鮮面呈青黑色，巖石具堆晶結(jié)構(gòu)、輝長結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦物有斜長石（體積分?jǐn)?shù)為55%）、單斜輝石（35%）以及斜方輝石（10%）。

八里溝橄欖輝綠玢巖[圖2（c）]新鮮面呈青黑色，巖石具斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。斑晶（體積分?jǐn)?shù)為15%）主要為斜長石（10%）和橄欖石（5%）；橄欖石斑晶邊緣伊丁石化，中心部位發(fā)生蛇紋石化、簾石化、綠泥石化以及碳酸鹽化等蝕變，呈橄欖石假晶?；|(zhì)為輝綠結(jié)構(gòu)，主要由輝石、斜長石組成。

曙光村玄武巖[圖2（d）]新鮮面呈青黑色，巖石具斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。斑晶（體積分?jǐn)?shù)為10%）主要為橄欖石（5%）和斜長石（5%）。基質(zhì)為間粒結(jié)構(gòu)，細(xì)小的輝石、橄欖石充填在較自形的條狀斜長石微晶所構(gòu)成的不規(guī)則格架中。

2分析方法

2.1主量元素和微量元素

本次樣品（DDZ1、DDZ3、DDZ4、DDZ9、DDZ12、DDZ13、DDZ16、YJS1、YJS4、YJS6、YJS7、YJS8、YJS12、YJS13、YJS14）碎樣在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成，將巖石樣品用無污染碎樣機精碎至小于5 mm，選用無污染瑪瑙球磨機磨至200目（孔徑0071 mm）后送往地球化學(xué)分析實驗室備用。樣品的地球化學(xué)元素含量測試在中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所完成，使用X射線熒光光譜儀（XRF）技術(shù)測定樣品的主量元素含量，進(jìn)行巖石類型系列劃分和對比。利用高精度電感耦合等離子質(zhì)譜（ICPMS）技術(shù)測定全巖的微量元素和稀土元素含量。測試結(jié)果見表1。

2.2鋯石UPb定年

本次鋯石樣品（GMZS2N、SGSL3N）的挑選以及陰極發(fā)光（CL）圖像的采集工作是在中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所完成的。鋯石LAICPMS UPb同位素分析工作是在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室進(jìn)行的。將選取的鋯石樣品固定在玻璃基板上，然后用環(huán)氧樹脂凝固成靶；對鋯石樣品進(jìn)行陰極發(fā)光處理揭示鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后采用LAICPMS儀器進(jìn)行分析，測試所用激光斑束直徑為30 μm。具體試驗過程和處理方法見文獻(xiàn)[17]。定年結(jié)果見表2。

3結(jié)果分析

3.1主量元素

3.1.1饒河巖石樣品

八里橋橄欖二輝石巖（燒失量已剔除，并進(jìn)行了重新?lián)Q算）SiO2含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）為4398%～4631%，Al2O3含量低（316%～566%），MgO含量高（21.75%～26.65%），CaO含量高（9.84%～13.66%），K2O含量低（001%），貧堿（w（K2O）+w（Na2O）<0.5%）。

大頂子山輝長巖（燒失量已剔除，并進(jìn)行了重新?lián)Q算）SiO2含量為48.18%～51.39%，CaO含量較高（769%～991%），K2O含量較高（平均值為097%），TiO2含量高（254%～288%，平均值為267%），TiO2含量遠(yuǎn)高于現(xiàn)代大洋洋脊拉斑玄武巖（平均含量為10%～1.5%），而更接近于現(xiàn)代洋島堿性玄武巖（w（TiO2）≈2.90%），顯示洋島玄武巖特征[18]。

3.1.2躍進(jìn)山巖石樣品

八里溝橄欖輝綠玢巖（燒失量已剔除，并進(jìn)行了重新?lián)Q算）SiO2含量為45.60%～5069%，MgO含量低（666%～808%），CaO含量高（6.46%～1087%），K2O含量低（030%～059%），TiO2含量為0.57%～2.14%，平均值為1.27%，接近于島弧拉斑玄武巖（IAT，平均含量為0.8%）和洋中脊玄武巖（MORB，含量為10%～15%），P2O5含量為002%～0.08%，平均值為004%，低于洋中脊玄武巖（w（P2O5）≈0.14%）。

4采樣位置為八里橋周邊，巖性為橄欖二輝石巖；樣品DDZ12、DDZ13和DDZ16采樣位置為大頂子山周邊，巖性為輝長巖；樣品YJS1、YJS4和YJS6采樣位置為八里溝，巖性為橄欖輝綠玢巖；樣品YJS7、YJS8、YJS12、YJS13和YJS14采樣位置為曙光村，巖性為玄武巖；w（·）為元素或化合物含量；wtotal為主量元素總含量。曙光村玄武巖（燒失量已剔除，并進(jìn)行了重新?lián)Q算）SiO2含量為4801%～5438%，MgO含量低（589%～1284%），CaO含量高（589%～1284%），K2O含量低（021%～0.82%），TiO2含量低（008%～0.36%，平均值為0.27%）。

3.1.3巖石序列劃分

由于各樣品的燒失量較大，所以用抗蝕變元素Nb/YZr/TiO2圖解進(jìn)行投圖（圖3），其中大頂子山輝長巖都落在堿性玄武巖的區(qū)域中，其他樣品幾乎都落入到亞堿性玄武巖區(qū)域中。

3.2微量元素和稀土元素

3.2.1饒河巖石樣品

八里橋橄欖二輝石巖稀土元素總含量較低（（16.28～22.76）×10-6），輕、重稀土元素分餾中等（w（La）N /w（Yb）N=2.46～2.95）。該組樣品輕稀土元素（LREE）相對平緩，重稀土元素（HREE）相對虧損，出現(xiàn)微弱的正Eu異常（0.95～1.15）[圖4（a）]，可能與該組樣品中少量鈣長石的結(jié)晶作用有關(guān)。從圖4（b）可以看出，八里橋橄欖二輝石巖存在P等適度不相容元素的波谷，Th、U、Ta、Pb等強烈不相容元素呈富集狀態(tài)，隨著這些元素自左向右不相容性的逐漸下降，曲線漸于平緩。

大頂子山輝長巖稀土元素總含量較高（（11809～149.92）×10-6）。從圖4（c）可以看出，該組樣品分布曲線整體呈明顯的右傾趨勢，LREE相對富集，HREE相對虧損，w（La）N /w（Yb）N=6.02～6.38，輕、重稀土元素分異明顯，無明顯的Eu異常（平均值為1.06），其中一個樣品有輕微正Eu異常（122），可能與斜長石的結(jié)晶作用有關(guān)。這種配分模式整體與典型洋島玄武巖（OIB）配分模式相似[20]。從圖4（d）可以看出，該樣品整體富集高場強元素（Zr、Hf）以及大離子親石元素Ba，弱虧損Th、Nb、Ta等元素，且蛛網(wǎng)圖與洋島玄武巖非常一致。

3.2.2躍進(jìn)山巖石樣品

八里溝橄欖輝綠玢巖稀土元素總含量較低（（35.38～46.13）×10-6），接近于洋中脊玄武巖（39.11×10-6）。該組樣品的配分模式呈整體右傾，LREE相對富集，HREE相對虧損，w（La）N/w（Yb）N=3.20～4.19，輕、重稀土元素分異較為明顯，無明顯的Eu異常（1.03～1.07）[圖4（e）]。從圖4（f）可以看出：高場強元素Th、U、Pb、Ti等含量變化較大，Th、U、Pb等高場強元素以及Sr、Rb、Ba等大離子親石元素富集，P、Y、Yb、Lu等元素相對虧損；巖石出現(xiàn)明顯虧損Nb、Ta等高場強元素，且弱虧損Ti，富集部分大離子親石元素。這些特點與島弧火山巖相似。

曙光村玄武巖稀土元素總含量較低（（5.59～1944）×10-6），該組巖石配分模式整體呈右傾趨勢，LREE相對富集，HREE相對虧損，w（La）N/w（Yb）N=2.95～3.87，輕、重稀土元素分異較為明顯，整體與洋中脊玄武巖相似，但出現(xiàn)明顯的正Eu異常（1.24～1.88，平均值為1.60），可能與基性熔巖中斜長石斑晶的結(jié)晶作用有關(guān)[圖4（g）]。從圖4（h）可以看出，該組巖石樣品富集大離子親石元素（Rb、Ba、K、Sr等），虧損高場強元素（Th、Nb、Zr、P等），與島弧火山巖特征類似。

3.3鋯石UPb定年

鋯石樣品大多數(shù)具有明顯的環(huán)帶現(xiàn)象，具有巖漿鋯石的特征；還有少數(shù)呈弱環(huán)帶和無環(huán)帶現(xiàn)象，具有地幔巖石中鋯石的特征[20]（圖5）。

ws為樣品含量；wc為球粒隕石含量；wp為原始地幔含量；球粒隕石參考值引自文獻(xiàn)[21]；原始地幔參考值引自文獻(xiàn)[22]；同一圖中相同線條對應(yīng)不同樣品；NMORB為正常型洋中脊玄武巖；EMORB為富集型洋中脊玄武巖3.3.1細(xì)粒輝長巖（SGSL2N）

細(xì)粒輝長巖樣品取自躍進(jìn)山蛇綠巖，取樣位置在東方紅鎮(zhèn)曙光村迎春養(yǎng)蜂場附近（46°12′26″N，133°2′36″E）。鋯石形態(tài)主要有兩種：一種具有明顯巖漿環(huán)帶鋯石；另一種為無環(huán)帶現(xiàn)象或弱環(huán)帶現(xiàn)象的類似源于地幔巖石的鋯石[20][圖5（a）]。18個測樣幾乎全部落在諧和曲線上[圖6（a）]，年齡范圍在293～2 555 Ma之間，測點年齡主要集中在293～331 Ma之間，加權(quán)平均年齡為（311±11）Ma（樣品數(shù)為9個， 平均標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重偏差（MSWD）為0.89），代表細(xì)粒輝長巖的年齡，說明躍進(jìn)山蛇綠巖形成于晚石炭世。

3.3.2輝綠玢巖（GMZS3N）

輝綠玢巖樣品取自饒河蛇綠巖，取樣位置在饒河關(guān)門咀子路旁剖面中（46°49′27″N，133°45′27″E），鋯石形態(tài)也有環(huán)帶現(xiàn)象和無環(huán)帶或弱環(huán)帶現(xiàn)象兩種[圖5（b）]。巖漿環(huán)帶現(xiàn)象和w（Th）/w（U）值都能反映鋯石的來源問題，巖漿成因的鋯石w（Th）/w（U）>0.1，變質(zhì)成因的鋯石w（Th）/w（U）<01[2326]，17個鋯石樣品w（Th）/w（U）值在0.122～1.176之間，都大于01，即所有鋯石具有巖漿鋯石的特征。

對細(xì)粒輝綠巖進(jìn)行了17個測樣分析，年齡樣本基本是和諧的[圖6（c）]。年齡測點跨度較大，其中有8個年齡較老的測點落在966～2 722 Ma之間，也有2個年齡較年輕的測點（年齡為221 Ma和210 Ma），其他7個測點的年齡在上述二者之間。輝綠玢巖的加權(quán)平均年齡為（219.0±2.4）Ma（樣品數(shù)為2個，MSWD值為1.1），其他年齡較老的鋯石可能是圍巖捕獲的。這與田東江測得的饒河蛇綠巖中輝長巖（46°52′59″N，133°48′59″E）年齡（（228±18）Ma）[12]一致[圖6（d）]，共同指示饒河蛇綠巖的形成時代為晚中生代早期。此外，趙海玲等用RbSr法測得饒河蛇綠巖中枕狀玄武巖年齡為（169.2±6.9）Ma[13]，程瑞玉等用鋯石UPb法測得饒河蛇綠巖中輝長巖年齡為（166±1）Ma[1]，二者的取樣位置在房托山附近（圖1），進(jìn)一步說明饒河蛇綠巖形成于晚中生代早期。

4討論

4.1巖漿源區(qū)

4.1.1饒河蛇綠巖

八里橋橄欖二輝石巖富Mg、Ti，輕微富集LREE，指示其來自富Fe、Ti和LREE的巖漿。其配分模式與NMORB相似，但比EMORB較為虧損適度不相容元素以及Ba、Nb、K等強烈不相容元素，表明該區(qū)上地幔可能產(chǎn)生過一定程度的部分熔融。八里橋橄欖二輝石巖為超鎂鐵質(zhì)堆晶巖，具明顯的堆晶結(jié)構(gòu)，說明巖漿結(jié)晶過程中發(fā)生結(jié)晶分異作用。從巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)可以看出：大頂子山輝長巖Na2O含量較高，P、Ti含量也相對較高，w（P2O5）/w（Al2O3）值低（平均值約為0.03），表明輝長巖產(chǎn)于較低程度的熔融；稀土元素強烈分餾表明源區(qū)為含石榴石相的橄欖巖[27]。因此，八里橋橄欖二輝石巖和大頂子山輝長巖具有同源性，二者是同一巖漿源區(qū)結(jié)晶分異的結(jié)果。

二者w（Th）/w（Ta）值分別為085和173，遠(yuǎn)低于地殼（10）；w（Ba）/w（La）值為68～113。這些特征在很大程度上類似于未經(jīng)地殼混染的洋島玄武巖[2830]。前人研究表明洋島堿性玄武巖或海山可能代表了地幔柱尾部引起的低程度熔融，例如印度洋Broken Ridge、Keruelen和太平洋夏威夷島的熱點鏈[3132]，因此，八里橋橄欖二輝石巖和大頂子山輝長巖為地幔柱尾部較低程度熔融的產(chǎn)物。

4.1.2躍進(jìn)山蛇綠巖

八里溝橄欖輝綠玢巖w（Zr）/w（Nb）值為2048～4500，表明該區(qū)玄武巖具有NMORB特點[3334]，但巖石樣品配分模式與EMORB相似，說明巖漿源區(qū)受到地殼成分的混染。w（Nb）/w（U）值（5.5、40、0.7）和w（Ce）/w（Pb）值（2.45、8.25、725）接近地殼（w（Ce）/w（Pb）=4，w（Nb）/w（U）=10）[35]，而遠(yuǎn)低于洋島玄武巖和洋中脊玄武巖（w（Ce）/w（Pb）≈25±5，w（Nb）/w（U）≈47±10）[35]；w（Th）/w（Ta）值（40、18.3、80）波動較大，表明其受到地殼混染作用。結(jié)合樣品稀土元素、微量元素以及主量元素分析結(jié)果，八里溝橄欖輝綠玢巖具虧損型地幔玄武巖特征，源區(qū)虧損程度低于NMORB，巖漿由于俯沖作用的影響而受到地殼的混染作用。

曙光村玄武巖w（Zr）/w（Nb）值為40.00～95.00，具有NMORB的特點。曙光村玄武巖配分模式整體與八里溝橄欖輝綠玢巖一致。w（Th）/w（Ta）值為8，遠(yuǎn)高于原始地幔（23），而接近于地殼（10）[36]；w（Ce）/w（Pb）值為0.6～26，平均值為1.5；w（Nb）/w（U）值為0.78～4.28，平均值為2.83，與地殼較為接近[35]，而低于洋島玄武巖和洋中脊玄武巖[35]以及原始地幔（w（Ce）/w（Pb）≈9，w（Nb）/w（U）≈30）[35]。以上特征表明，曙光村玄武巖巖漿受到明顯的地殼混染作用，可能受到初始擴張階段地殼混染作用或俯沖作用的影響。

4.2構(gòu)造環(huán)境

由于本區(qū)未見典型的大洋地幔橄欖巖，且地球化學(xué)性質(zhì)也與世界典型蛇綠巖有所差異[2，6]，所以前人對本區(qū)出露的基性—超基性巖石組合是否為蛇綠巖存在異議。根據(jù)Dilek等提出的蛇綠巖新定義[37]，即非原地的上地幔和大洋洋殼巖石碎片，板塊匯聚作用使形成物的原生火成巖發(fā)生了構(gòu)造置換，這樣的巖片從底至頂應(yīng)包括具備巖石成因和時代聯(lián)系的橄欖巖、超鎂鐵質(zhì)至長英質(zhì)地殼侵入巖和火山巖的一個巖套，席狀巖墻可有可無；其中一些單元可以在不完整的蛇綠巖中缺失。蛇綠巖的侵位是一個在其原生地球動力學(xué)環(huán)境中大洋巖石圈的運移開始，并以在造山作用中卷入造山帶而結(jié)束的動力學(xué)過程[3738]。因此，將本區(qū)出露的基性—超基性巖石組合定義為蛇綠巖是合理的。

蛇綠巖中玄武巖（基性熔巖）、細(xì)粒輝長巖以及輝綠玢巖的地球化學(xué)特征最能反映蛇綠巖巖漿起源的大地構(gòu)造背景[39]，因此，本文用于構(gòu)造環(huán)境判別的樣品主要為玄武巖、輝長巖和輝綠玢巖。

圖7（a）中，CAB為鈣堿性玄武巖；圖（b）中，板內(nèi)堿性玄武巖落在A1區(qū)和A2區(qū)，富集或熱點洋中脊玄武巖落在B區(qū)，正常型洋中脊玄武巖落在D區(qū)，火山弧玄武巖落在C區(qū)和D區(qū)；圖（a）引自文獻(xiàn)[41]；圖（b）引自文獻(xiàn)[42]；圖（c）引自文獻(xiàn)[40]

4.2.1饒河蛇綠巖

在0.000 1TiV圖解[圖7（a）]中，樣品微量元素投影點全部落在洋島及堿性玄武巖區(qū)域內(nèi)；在2NbZr/4Y圖解[圖7（b）]中，樣品微量元素投影點均落在板內(nèi)玄武巖區(qū)域；在NbNb/Th圖解[圖7（c）]中，樣品微量元素投影點均落在洋島玄武巖區(qū)域內(nèi)。這說明饒河蛇綠巖形成于洋島環(huán)境，整體特征類似于Dilek劃分方案[37]中的地幔柱型蛇綠巖。4.2.2躍進(jìn)山蛇綠巖

在0000 1TiV圖解[圖7（a）]中，樣品微量元素投影點比較分散，大致落于洋中脊玄武巖與島弧拉斑玄武巖的分界線附近，顯示兼具洋中脊玄武巖和島弧拉斑玄武巖成分特征；在2NbZr/4Y圖解[圖7（b）]中，玄武巖微量元素投影點全部落入火山弧玄武巖與洋中脊玄武巖區(qū)域內(nèi)；在NbNb/Th圖解[圖7（c）]中，樣品微量元素投影點均落入島弧玄武巖區(qū)域內(nèi)。躍進(jìn)山蛇綠巖兼具島弧和洋中脊玄武巖的特征?；『螽a(chǎn)生的巖石一般既具有洋中脊玄武巖特征，又具有島弧特征[40]，因此，推斷躍進(jìn)山蛇綠巖形成于弧后的構(gòu)造環(huán)境，相當(dāng)于Dilek劃分方案[37]中的SSZ型蛇綠巖。

4.3構(gòu)造演化

通過古地磁和古生物研究，張世紅等認(rèn)為完達(dá)山地體是從赤道附近運移過來的[56，12，16，4344]，但該地體是如何演化并完成拼貼的仍存在疑問。本文通過對完達(dá)山造山帶中饒河和躍進(jìn)山蛇綠巖的研究，并結(jié)合前人成果，反演黑龍江東部地區(qū)構(gòu)造演化特征及完達(dá)山地體的拼貼過程（圖8）。具體過程如下：

（1）在躍進(jìn)山蛇綠巖形成之前（早于（311±11）Ma），古太平洋板塊向西俯沖。俯沖導(dǎo)致弧后伸展，并有形成“弧盆”體系的趨勢。在大洋板塊一側(cè)，地幔柱活動[圖8（a）]。

（2）在晚石炭世（（311±11）Ma）形成躍進(jìn)山蛇綠巖。強烈的俯沖作用形成“弧盆”體系，并在弧后引張的環(huán)境中形成躍進(jìn)山蛇綠巖[圖8（b）]。

（3）在晚石炭世—晚三疊世（（219.0±2.4）～（311±11）Ma），由于俯沖作用的增強，弧后由引張的環(huán)境轉(zhuǎn)換成擠壓的環(huán)境，并形成逆斷層，斷層下盤向下俯沖，躍進(jìn)山蛇綠巖開始向上抬升。此時，在洋殼一側(cè)，地幔柱活動強烈，部分熔融形成大量的基性—超基性巖漿[圖8（c）]。

（4）在晚三疊世（（219.0±2.4）Ma）形成饒河蛇綠巖。在洋殼一側(cè)，由于地幔柱部分熔融，形成的基性—超基性巖漿開始侵位和噴發(fā)，形成洋島或海山，即饒河蛇綠巖[圖8（d）]。

（5）在侏羅紀(jì)中期（129.0～（219.0±2.4）Ma）完達(dá)山地體漂移到現(xiàn)在位置[12]。此時，在俯沖作用下，“弧盆”體系逐漸消失。另外，在洋殼俯沖過程中，洋殼上的洋島和海山由于密度小、地形突出，容易被剝落下來，形成加積楔[圖8（e）]。

（6）結(jié)合前人對饒河花崗巖的測年結(jié)果（124 Ma[1]和（128.9±2.3）Ma[12]），可以確定在早白堊世（129 Ma）之前，完達(dá)山地體已拼貼到現(xiàn)在位置。在拼貼過程中，躍進(jìn)山蛇綠巖與完達(dá)山地體拼貼到一起，同時標(biāo)志著佳木斯地塊與完達(dá)山地體完成拼貼。在另一側(cè)，受洋殼的俯沖影響，處于加積楔的洋島和海山拼貼到完達(dá)山地體上，饒河蛇綠巖就是這樣構(gòu)造侵位到完達(dá)山地體上的[圖8（f）]。

5結(jié)語

（1）饒河蛇綠巖具有洋島玄武巖的屬性，是地幔柱部分熔融的產(chǎn)物，于晚三疊世（（219.0±2.4）Ma）巖漿侵位噴發(fā)形成古洋島或海山，相當(dāng)于Dilek劃分方案中的地幔柱型蛇綠巖。由于這部分巖石密度小、地形突出，在洋殼俯沖的過程中容易被剝落下來，構(gòu)成加積楔的一部分，最后拼貼到完達(dá)山地體上。

（2）躍進(jìn)山蛇綠巖兼具島弧玄武巖和洋中脊玄武巖的屬性，形成于弧后盆地的構(gòu)造環(huán)境中，巖漿源區(qū)具有NMORB的特征，但受到地殼成分的混染；于晚石炭世（（311±11）Ma）侵位噴發(fā)形成蛇綠巖，相當(dāng)于Dilek劃分方案中的SSZ型蛇綠巖。由于俯沖作用的增強，躍進(jìn)山蛇綠巖被構(gòu)造抬升，最后被拼貼到完達(dá)山地體上，代表了小洋盆的存在，也是佳木斯地塊與完達(dá)山地體拼貼的標(biāo)志。

（3）饒河蛇綠巖和躍進(jìn)山蛇綠巖是古太平洋板塊向西進(jìn)行俯沖作用的產(chǎn)物，同時也說明了黑龍江東部地區(qū)于晚石炭世—晚三疊世在俯沖的背景下經(jīng)歷了弧后拉張→“弧盆”體系消失的過程。

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