景妍 葛文春 楊浩 董玉 張彥龍 紀(jì)政

吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 130061

中亞造山帶是當(dāng)今世界上現(xiàn)存的規(guī)模最大，演化最為復(fù)雜的增生型造山帶(Jahnetal., 2000; Windleyetal., 2007)，是顯生宙以來大陸地殼生長的主要位置(圖1a;eng?retal., 1993; Jahnetal., 2000)。中國東北地區(qū)位于中亞造山帶最東段，夾持于西伯利亞、華北兩個古老克拉通以及年輕的環(huán)太平洋增生型造山帶之間。該區(qū)域包含多個不同構(gòu)造屬性的微陸塊，自西北向東南依次為額爾古納地塊、興安地塊、松嫩-張廣才嶺地塊、佳木斯地塊和興凱地塊以及地塊間的構(gòu)造帶和華北克拉通北緣陸緣增生雜巖帶(圖1a; Wuetal., 2011; Zhouetal., 2015, 2018; Wilde and Zhou, 2015; Liuetal., 2017; 周建波等, 2018; 許文良等, 2019)。關(guān)于這些微陸塊/地體的構(gòu)造屬性、邊界以及相互間碰撞-拼合過程一直是東北地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)研究的重要科學(xué)問題。前人研究已基本查明：古生代以來，作為對岡瓦納大陸匯聚的響應(yīng)，中亞造山帶東段以微陸塊/地體的碰撞-拼合過程為主，伴隨有古亞洲洋的多方向俯沖、陸緣增生、微陸塊軟碰撞拼貼、碰撞后伸展和陸內(nèi)造山作用，各個微陸塊間由不同的斷裂或古縫合帶分隔開來(圖1a; Li, 2006; Xiaoetal., 2003; Wuetal., 2011; Liuetal., 2017; Zhouetal., 2018; 許文良等, 2019)。中生代以來，東北地區(qū)又遭受古太平洋構(gòu)造體系和蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造體系的疊加與改造，造就了東北地區(qū)廣泛發(fā)育的晚中生代巨量花崗巖和火山巖(Wuetal., 2011; Xuetal., 2013)。目前，關(guān)于額爾古納地塊、興安地塊以及松嫩-張廣才嶺地塊在古生代-早中生代初期相繼碰撞拼貼成整體，這一觀點基本已達(dá)成共識。但是，由于缺少大陸深俯沖及大規(guī)模區(qū)域變質(zhì)和變形作用等典型陸-陸碰撞相關(guān)的地質(zhì)記錄，中國東北地區(qū)的各個微陸塊以何種方式，于何時相互碰撞拼貼這一關(guān)鍵問題仍缺乏統(tǒng)一認(rèn)識(Xiaoetal., 2003; Li, 2006; Wuetal., 2011; Wilde and Zhou, 2015; Liuetal., 2017; 周建波等, 2018; 許文良等, 2019)。因此，識別出各個微陸塊之間的碰撞-拼合-造山后伸展過程，對于重建中亞造山帶東段的構(gòu)造-巖漿演化進(jìn)程具有至關(guān)重要的意義。

早前對東北地區(qū)的地質(zhì)研究已取得顯著的成果，主要集中在東北地區(qū)顯生宙期間花崗巖和火山巖的巖漿活動期次，巖石成因機制，地殼增生，微陸塊之間的碰撞-拼合時間(Xiaoetal., 2003; Wuetal., 2011; Liuetal., 2017)，以及古亞洲洋構(gòu)造域的終結(jié)及環(huán)太平洋構(gòu)造域?qū)|北地區(qū)的影響和改造(Liuetal., 2017; Zhouetal., 2018; 許文良等, 2019; Guanetal., 2022; Jingetal., 2022a, b)。隨著區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究的深入和測試精度的提高，之前被劃定為前寒武紀(jì)和古生代的巖漿巖和地層單元多數(shù)被證實為中生代的產(chǎn)物，有關(guān)這些微陸塊早古生代的構(gòu)造演化過程以及構(gòu)造屬性的研究則相對較為薄弱。除此之外，東北地區(qū)在中生代期間又遭受蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造體系和環(huán)太平洋構(gòu)造體系的疊加改造影響，使得早古生代巖漿記錄被巨量的年輕地殼/地幔物質(zhì)改造或置換(Wuetal., 2011; Liuetal., 2017; 許文良等, 2019)。早古生代構(gòu)造屬性和深部大陸動力學(xué)過程研究的大片空白嚴(yán)重制約了對中亞造山帶東段構(gòu)造演化相關(guān)問題的深刻認(rèn)識。

作為中亞造山帶東段的重要組成部分，額爾古納地塊還保留較為完整的早古生代花崗巖類和同期的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石，這些巖漿作用在造山帶構(gòu)造重建過程中具有重要的意義。近年來，在額爾古納地塊陸續(xù)報道一些早古生代深成侵入體，但是關(guān)于早古生代時期大興安嶺北段額爾古納地塊和興安地塊碰撞拼合的位置、時間和過程，以及由擠壓體制向拉張體制轉(zhuǎn)換的時間及相關(guān)的地球動力學(xué)機制仍然存在較大爭議。當(dāng)前爭議主要以(微)陸塊碰撞造山后的巖石圈伸展作用和俯沖相關(guān)的弧后盆地模型為主，針對碰撞后伸展還存在兩種不同的認(rèn)識：(1)額爾古納地塊與興安地塊碰撞拼合后伸展環(huán)境(葛文春等, 2005, 2007; 隋振民等, 2006; 汪巖等, 2017; 趙碩, 2017; 杜兵盈等, 2019; 孫晨陽, 2021)；(2)西伯利亞板塊南緣與額爾古納地塊碰撞后拉張背景(武廣等, 2005; 吳瓊等, 2019; 周傳芳等, 2022)。其中，葛文春等(2005)、張彥龍等(2010)報道了塔河地區(qū)早古生代(494～480Ma)似斑狀正長花崗巖和黑云母二長花崗巖，以及同時期少量角閃堿長花崗巖和角閃輝長巖，依據(jù)雙峰式巖漿作用的地球化學(xué)屬性，提出這些巖體形成于造山后的構(gòu)造背景，認(rèn)為額爾古納與興安地塊間的碰撞作用在～490Ma之前已完成。武廣等(2005)通過對額爾古納地塊漠河地區(qū)517～504Ma洛古河巖體的研究，認(rèn)為它們形成于擠壓體制向拉張體制轉(zhuǎn)換的構(gòu)造環(huán)境，與額爾古納地塊與西伯利亞克拉通之間古亞洲洋分支碰撞閉合后拉張過程有關(guān)，吳瓊等(2019)通過對漠河地區(qū)早奧陶世A型花崗巖的研究也得出相同的認(rèn)識。除此之外，王利民(2015)通過對阿爾山地區(qū)早古生代(475～469Ma)多寶山組和佳疙疸組的研究，識別出弧火山巖屬性向OIB特征過渡的低鈦玄武巖和OIB地球化學(xué)屬性的高鈦玄武巖。其中，多寶山組低鈦玄武巖的源區(qū)具有OIB深部上涌地幔和俯沖洋殼釋放的流體組分的雙重貢獻(xiàn)，而佳疙疸組高鈦玄武巖的巖漿源區(qū)以O(shè)IB地幔性質(zhì)為主，詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析表明它們形成于弧后伸展盆地的早期階段。上述爭論可以看出，目前對額爾古納地塊早古生代巖漿巖的成因及相應(yīng)的地球動力學(xué)背景仍缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識。

前人研究表明造山運動的各個階段均會產(chǎn)生不同類型的巖漿作用。額爾古納地塊發(fā)育有早古生代花崗巖，針對花崗巖的巖石組合特征、源區(qū)特點和形成機制的研究，不僅可以為大陸地殼增生-演化及殼幔相互作用等提供有效制約，也是理解造山帶構(gòu)造巖漿演化和地球動力學(xué)機制轉(zhuǎn)換的重要突破口(Eby, 1990; Jahnetal., 2000; Wuetal., 2011)。因此，本文報道了大興安嶺北段漠河地區(qū)早古生代花崗巖的鋯石U-Pb年齡、全巖主-微量元素地球化學(xué)數(shù)據(jù)和鋯石原位Hf同位素組成，結(jié)合詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)巖相學(xué)研究，旨在查明這些地質(zhì)體的形成時代、巖石成因和形成的地球動力學(xué)背景。在此基礎(chǔ)上，綜合額爾古納地塊早古生代的巖石組合類型及時空變異規(guī)律，最終揭示中亞造山帶東段額爾古納地塊和興安地塊的碰撞-拼合-拉張過程，揭示該地區(qū)從擠壓體制向伸展背景轉(zhuǎn)換的時間、地球動力學(xué)機制及深部作用過程。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及樣品描述

額爾古納地塊處于中亞造山帶的最東端，該地塊呈北東向展布于東北地區(qū)的西北端，其主體位于俄羅斯和蒙古境內(nèi)，西部與西伯利亞克拉通相鄰，北與俄羅斯境內(nèi)的崗仁地塊相接，南與Ereendavaa地塊相連，東南以塔源-喜桂圖斷裂與興安地塊相接(李錦軼, 1998; 張興洲等, 2006; 劉永江等, 2010)。額爾古納地塊是具有前寒武紀(jì)變質(zhì)結(jié)晶基底的古老微陸塊(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1991; 李文國, 1996)，基底主要由綠片巖相-低角閃巖相變質(zhì)的興華渡口群、綠片巖相變質(zhì)的佳疙瘩群(苗來成等, 2007; Geetal., 2015; Zhaoetal., 2016)、具有淺海碳酸鹽巖組合的額爾古納河組，以及可能與Rodinia超大陸聚合-裂解作用相關(guān)的少量新元古代花崗質(zhì)巖石組成(927～737Ma；Wuetal., 2011; 趙碩, 2017)。此外，趙碩(2017)通過對額爾古納地塊前寒武紀(jì)地質(zhì)體以及前寒武紀(jì)地層中碎屑鋯石年齡分布、花崗質(zhì)巖石鋯石Hf同位素組成以及全巖Nd同位素模式年齡的分析，結(jié)合前人的研究成果，認(rèn)為額爾古納地塊是一個至少具有新太古代-古元古代結(jié)晶基底的古老塊體。通過對比新元古代巖漿事件和前寒武紀(jì)鋯石U-Pb年齡分布，趙碩(2017)提出額爾古納地塊和西伯利亞南緣微陸塊明顯區(qū)別于西伯利亞克拉通和華北克拉通，并認(rèn)為額爾古納地塊與塔里木克拉通具有構(gòu)造親緣性。

額爾古納地塊斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，其中以額爾古納河斷裂和得爾布干斷裂最為著名，它們也是大興安嶺地區(qū)鈾、貴金屬和有色金屬巨型成礦帶的重要成礦和控礦構(gòu)造?？紤]到得爾布干斷裂兩側(cè)的地球物理異常(張興洲等, 2006)，傳統(tǒng)觀點認(rèn)為該斷裂為額爾古納地塊與興安地塊的縫合帶(李錦軼等, 2004; Li, 2006)。然而近年來的研究表明得爾布干斷裂不具備縫合帶的特征(劉財?shù)? 2011)，未發(fā)育蛇綠巖套以及縫合帶相關(guān)的構(gòu)造-巖石，實際是晚中生代重大伸展構(gòu)造變形(走滑斷裂)的產(chǎn)物(邵濟(jì)安等, 1999; 孫曉猛等, 2011; 張麗等, 2013; 鄭涵等, 2015)。隨著相關(guān)地質(zhì)證據(jù)的相繼報道，新林-喜桂圖縫合帶代表額爾古納與興安地塊之間的界限這一觀點基本已達(dá)成共識(葛文春等, 2005; Wuetal., 2011; Zhouetal., 2015; 馮志強, 2015)。

額爾古納地塊早古生代花崗巖集中分布在塔河和漠河一帶，即塔河-韓家園子-十八站和阿龍山-齊乾-漠河縣等地區(qū)；在巖石系列組合上，西北部漠河地區(qū)為單一的高鉀鈣堿性系列花崗巖，東南部塔河-韓家園子花崗巖帶以鈣堿性和高鉀鈣堿性系列為主(葛文春等, 2005, 2007; 武廣等, 2005; 隋振民等, 2006; 秦秀峰等, 2007; Wuetal., 2011; 汪巖等, 2017; 吳瓊等, 2019)。額爾古納地區(qū)中生代時期受蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造域和古太平洋構(gòu)造域的影響，中生代巖漿活動強烈，以發(fā)育巨量的中生代火山巖和花崗巖為特征(Xuetal., 2013)。前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石僅零星分布，主要出露于北極村和漠河村之間，部分出露在漠河地區(qū)南部；古生界發(fā)育不全。本文研究區(qū)位于大興安嶺北段的漠河地區(qū)，包括漠河縣、呼中、阿龍山和奇乾等區(qū)域，大地構(gòu)造上屬于額爾古納地塊，位于塔源-喜桂圖縫合帶的北側(cè)(圖1a-e)。依據(jù)最新的漠河縣地質(zhì)調(diào)查結(jié)果和野外地質(zhì)考察，早古生代巖體主要分布于漠河縣城北部西林吉-砂寶斯-天估山一帶，出露范圍較大，面積約600km2。早古生代侵入巖為一套成分演化系列巖石，包括石英閃長巖-二長花崗巖-正長花崗巖。巖石就位時間范圍為517～440Ma，屬于寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)巖漿活動的產(chǎn)物。

本文所采的巖石樣品主要為二長花崗巖(圖2a-d)，由于侏羅紀(jì)時期巖漿活動劇烈，巖體大量就位，使得早古生代巖體在野外呈孤島狀巖基產(chǎn)出，出露范圍較為分散(圖1a-e)。系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)查和巖相學(xué)研究顯示二長花崗巖具有中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)和中粗粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要的礦物組成包括斜長石(30%～35%)、石英(30%～35%)、堿性長石(20%～25%)和黑云母(5%)，副礦物可見磷灰石、鋯石和榍石(圖2a-d)。其中，斜長石呈自形-半自形板柱狀，普遍發(fā)育聚片雙晶，局部可見絹云母化蝕變，粒度約0.05～2.5mm；石英呈他形粒狀，干涉色Ⅰ級灰白，最高干涉色可見Ⅰ級黃，粒度多集中在0.02～2.0mm；堿性長石呈半自形板柱狀-他形粒狀，以正長石和條紋長石為主，可見卡式雙晶和條紋結(jié)構(gòu)，局部發(fā)育高嶺土化蝕變，粒度約0.25～2.75mm；黑云母呈自形-半自形片狀，粒度約0.05～0.35mm，平行消光，單偏光鏡下可見淺褐色-深褐色的吸收性，局部遭受綠泥石化蝕變作用。

2 分析方法

2.1 鋯石U-Pb定年

花崗巖樣品的破碎和鋯石的分選工作由河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊地質(zhì)實驗室完成。首先將采集到的新鮮無蝕變的巖石樣品機械粉碎至80～100目，在嚴(yán)格避免污染的實驗條件下，采用常規(guī)的重選和磁選技術(shù)分選出鋯石，在雙目鏡下人工挑選出不同長寬比例和柱錐面特征的鋯石，并用環(huán)氧樹脂凝固成靶，打磨、拋光直至鋯石核部充分出露，完成樣品靶的制備。樣品靶制備完成后，對鋯石進(jìn)行透射光、反射光和陰極發(fā)光(CL)圖像的顯微圖像采集，查明鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以便在后續(xù)測試中選擇透明的、無裂隙的、無包裹體的鋯石區(qū)域。

LA-ICP-MS鋯石原位單點U-Pb同位素定年實驗由西北大學(xué)大陸動力學(xué)教育部重點實驗室完成。實驗儀器采用美國AGILENT公司的Agilent 7500a型ICP-MS，與之連接的為193nm ArF準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)。實驗過程中以He氣作為剝蝕物質(zhì)的載氣，激光剝蝕束斑的直徑為36μm，頻率為10Hz，有效采集時間為45s。實驗過程采用國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正，選用澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM和QH作為輔助標(biāo)樣。使用美國國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局研制的人工合成硅酸鹽玻璃NIST610進(jìn)行儀器最佳化。運行GLITTER(ver.4.4)程序計算獲得鋯石U-Pb同位素比值和元素含量。根據(jù)Andersen (2002)的方法進(jìn)行普通Pb校正，最后利用Isoplot(ver.3.0；Ludwig, 2003)程序完成年齡計算與諧和圖的繪制。

2.2 全巖主量元素和微量元素

在詳細(xì)的巖相學(xué)觀察的基礎(chǔ)上，我們挑選14個新鮮的花崗巖樣品進(jìn)行全巖地球化學(xué)測試。將代表性花崗巖樣品的風(fēng)化面去除，將處理后的樣品放入顎式無污染碎樣機中進(jìn)行粗碎和細(xì)碎，最后用多頭瑪瑙球磨機研磨至200目以下。全巖主、微量元素分析在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所和西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系大陸動力學(xué)國家重點實驗室共同完成。主量元素采用X熒光光譜(XRF)法，微量元素測試在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)上完成。主量元素的XPF分析精度優(yōu)于1%～5%。使用USGS標(biāo)準(zhǔn)W-2和G-2及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GSR-1、GSR-2和GSR-3來校正所測樣品的元素含量。微量元素的分析精度為2%～5%，其詳細(xì)步驟與Lietal. (2005)和Li (1997)所述相同。

2.3 鋯石原位Hf同位素

鋯石原位Hf同位素分析在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國家重點實驗室完成。所用儀器為Neptune多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，儀器的運行條件和實驗過程的具體的實驗參數(shù)可參考Wuetal. (2006)。實驗過程中以國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500(176Hf/177Hf=0.282294±0.000015，176Lu/177Hf=0.00031)為外標(biāo)，激光剝蝕的能量值為100mJ，束斑直徑為63μm，頻率為10Hz。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb定年

本文對漠河地區(qū)4件花崗巖樣品進(jìn)行了鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年，測試結(jié)果見表1。測試所分析的鋯石均呈自形-半自形棱柱狀，長寬比介于1:1～4:1，CL圖像中可見典型的巖漿振蕩生長環(huán)帶，顯示巖漿成因鋯石(圖3; Belousovaetal., 2002)。

表1 額爾古納地塊漠河地區(qū)二長花崗巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb分析結(jié)果Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb data for monzogranite in the Mohe area

續(xù)表1Continued Table 1

樣品GW03220采自漠河縣城西側(cè)(52°50′59.3″N、122°18′04.2″E)。9個鋯石顆粒的分析結(jié)果表明，所有測點均位于諧和線上或其附近，206Pb/238U表觀年齡介于500～475Ma之間，計算所得206Pb/238U加權(quán)平均年齡為482±4Ma(MSWD=1.4；n=9)。所測試鋯石的Th/U比值介于0.19～0.85之間，表明其為巖漿成因鋯石，因此206Pb/238U加權(quán)平均年齡可以代表花崗巖樣品的就位年齡(圖4a)。

樣品GW03258采自漠河縣城北側(cè)(52°59′24.3″N、122°30′29.5″E)。對該樣品的鋯石共進(jìn)行16個測點分析，分析結(jié)果顯示鋯石具有高的Th/U比值(0.25～0.93)，表明它們屬于巖漿鋯石；除5顆鋯石可能由于后期Pb丟失導(dǎo)致位于諧和線下方，其中11個鋯石測試點均位于諧和線上。16個測點給出206Pb/238U表觀年齡介于538～474Ma之間，其中11個鋯石顯示年輕的206Pb/238U年齡(483～474Ma)，并給出加權(quán)平均年齡為480±3Ma(MSWD=0.30；n=11)，表明花崗巖的就位年齡為早奧陶世(圖4b)。其余5個較老的鋯石，其206Pb/238U年齡范圍為538～498Ma，可能代表花崗巖侵位過程中所捕獲鋯石的年齡(圖4b)。

樣品GW04047采自阿龍山鎮(zhèn)西南側(cè)(51°40′07.0″N、121°49′34.5″E)。本文對該樣品中的鋯石共進(jìn)行了20個測點分析，除4個測點略微偏離諧和線外，其余16個測點均位于諧和線上或附近，結(jié)合鋯石高的Th/U比值(0.06～1.73)，表明年齡測試結(jié)果可以代表巖漿結(jié)晶時間。其中，15個鋯石測點的206Pb/238U表觀年齡介于472～441Ma之間，給出加權(quán)平均年齡為456±7Ma(MSWD=5.2；n=15)，代表花崗巖樣品的結(jié)晶年齡(圖4c, d)。剩余5個較老的鋯石206Pb/238U表觀年齡介于1025～489Ma，代表了花崗巖中捕獲鋯石的年齡(圖4c, d)。

樣品GW04092采自奇乾縣城的附近(52°40′57.8″N、121°50′00.5″E)。本文對該樣品中的鋯石共進(jìn)行了25個測點分析，其中5個測點可能由于Pb丟失略微偏離諧和線外，其余20個測點均位于諧和線上或附近。測試鋯石的Th/U比值介于0.22～0.85之間，屬于巖漿成因鋯石。測試結(jié)果顯示，23個鋯石測點的206Pb/238U表觀年齡介于477～448Ma，給出加權(quán)平均年齡為464±4Ma(MSWD=11.2；n=23)，代表花崗巖樣品的結(jié)晶年齡(圖4e)。其余2個較老的206Pb/238U表觀年齡均代表早期捕獲鋯石的結(jié)晶年齡，其分別為～496Ma和～491Ma(圖4e)。

3.2 全巖地球化學(xué)特征

漠河地區(qū)早古生代花崗巖具有較高的SiO2(64.90%～74.77%)和全堿(Na2O+K2O)含量(6.73%～8.90%)，其Na2O/K2O比值為0.48～0.95，MgO含量(0.17%～0.85%)較低，Mg#值介于11.68～39.53之間，過渡金屬元素(如Cr，Ni元素)含量較低(表2)?；贑IPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計算方法，以花崗巖的主量元素分析結(jié)果為依據(jù)，計算花崗巖中的礦物組成。依據(jù)石英、堿性長石和斜長石的相對含量繪制QAP圖解，結(jié)果顯示漠河地區(qū)花崗巖均落入二長花崗巖的區(qū)域內(nèi)(圖5a)。在(K2O+Na2O)-SiO2圖解中，巖石樣品均落入花崗巖區(qū)域，并顯示亞堿性巖漿巖的特征(圖5b)；在K2O-SiO2圖解中顯示高鉀鈣堿性系列向鉀玄巖系列演化的趨勢(圖5c)。花崗巖樣品的Al2O3含量(13.37%～16.09%)中等，鋁飽和指數(shù)(A/CNK比值)介于0.96～1.21之間，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)巖石(圖5d)。從稀土元素配分圖解中可以看出，漠河地區(qū)早古生代花崗巖顯示明顯右傾的配分模式，所有花崗巖樣品均具有一致的分異趨勢，富集輕稀土元素，虧損重稀土元素，發(fā)育明顯-中等的Eu負(fù)異常(δEu=0.31～0.74，僅一個二長花崗巖樣品的δEu值為2.51)；原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖顯示花崗巖樣品總體富集大離子親石元素(如Rb、Ba、K等)，虧損高場強元素(如Nb、Ta、Ti等)和P(圖6a, b)。

表2 漠河地區(qū)二長花崗巖的主量元素(wt%)與微量元素(×10-6)組成Table 2 Major (wt%) and trace element (×10-6) contents of monzogranites in the Mohe area

3.3 鋯石Hf同位素

在鋯石LA-ICP-MS研究的基礎(chǔ)上，對漠河地區(qū)早古生代二長花崗巖中的鋯石進(jìn)行原位Hf同位素測試分析(表3)。測試結(jié)果顯示，樣品GW04047(456Ma)中巖漿鋯石的176Hf/177Hf值變化于0.282477～0.282648，εHf(t)值為-0.77～+5.09，相應(yīng)的Hf同位素二階段模式年齡(tDM2)介于1475～1106Ma；一顆捕獲鋯石(828Ma)的176Hf/177Hf比值為0.282622，εHf(t)值為+12.19(圖7、表3)。樣品GW04092(464Ma)中巖漿鋯石的176Hf/177Hf值變化于0.282468～0.282628，εHf(t)值為-0.80～+5.22，相應(yīng)的Hf同位素二階段模式年齡(tDM2)介于1487～1118Ma；一顆捕獲鋯石(496Ma)的176Hf/177Hf比值為0.282591，εHf(t)值為+4.38(圖7、表3)。樣品03GW258中巖漿鋯石 (480Ma) 的176Hf/177Hf比值為0.282491～0.282585，εHf(t)值變化于+0.01～+3.36，Hf同位素二階段模式年齡(tDM2)分別為1447～1235Ma；兩顆捕獲鋯石(516～504Ma)的176Hf/177Hf比值為0.282546～0.282573，εHf(t)值變化于+2.60～+3.68(圖7、表3)。

表3 漠河地區(qū)二長花崗巖的鋯石Hf同位素組成分析結(jié)果Table 3 Lu-Hf isotopic compositions of zircons from monzogranites in the Mohe area

4 討論

4.1 額爾古納地塊早古生代巖漿作用

大興安嶺地區(qū)植被覆蓋嚴(yán)重，且大部分早古生代巖體遭受中生代構(gòu)造熱事件的疊加改造，不同時代的巖漿巖難以識辨，因此缺乏早古生代火成巖巖石組合和系統(tǒng)的地球化學(xué)研究，這使得中亞造山帶東段早古生代的構(gòu)造屬性和演化歷史一直存在爭論。作為中亞造山帶東段的重要組成部分，額爾古納地塊還保留較為完整的早古生代花崗巖類和同期的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石。因此，查明額爾古納地塊早古生代巖石組合類型和巖漿活動期次，并結(jié)合前人研究成果，這對深入研究并探討中亞造山帶東段早古生代構(gòu)造-巖漿演化歷史具有重要意義。詳細(xì)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究已經(jīng)表明額爾古納地塊早古生代的巖漿作用主要存在于該地塊東北部，尤其是北部的莫爾道嘎-滿歸-漠河以及與興安地塊交界部位的塔河-十八站-韓家園子一帶，在該地塊中部的額爾古納地區(qū)也有少量同時期巖漿巖的分布。額爾古納地塊早古生代以花崗質(zhì)巖漿作用為主，中基性巖漿作用的出露規(guī)模較小，相關(guān)巖漿作用的產(chǎn)物主要為517～504Ma的洛古河二長花崗巖和石英閃長巖(武廣等, 2005)；502Ma的西門都里河二長花崗巖(秦秀峰等, 2007)；500～461Ma的哈拉巴奇二長花崗巖和花崗閃長巖(隋振民等, 2006)；以及500～460Ma的塔河-查拉班河-白銀納花崗閃長巖、二長花崗巖、正長花崗巖、堿長花崗巖和角閃輝長巖(葛文春等, 2005, 2007)。除此之外，趙碩(2017)在額爾古納地塊東北段附近報道了早古生代基性侵入體，包括盤古483Ma角閃輝長巖、塔河477～463Ma角閃輝長巖-閃長巖、恩和463Ma輝長巖和阿龍山439Ma角閃輝長巖。汪巖等(2017)在塔河地區(qū)首次識別出一套晚寒武世中基性火山巖，包括501Ma的玄武安山巖和500Ma的粗面玄武巖。本文通過系統(tǒng)總結(jié)并分析前人研究成果，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)早古生代巖漿作用的活動時間為520～440Ma，主體為一套具有弧型屬性的火成巖巖石組合。結(jié)合本文的鋯石U-Pb定年結(jié)果以及前人研究成果，額爾古納地塊早古生代巖漿活動主要可以劃分為4個階段：～500Ma(中-晚寒武世)、～480Ma(早奧陶世)、～460Ma(中-晚奧陶世)和～440Ma(早志留世)(表4、圖4f)。

表4 額爾古納地塊早古生代巖漿作用Table 4 Early Paleozoic magmatism in the Erguna Block

續(xù)表4Continued Table 4

4.2 巖石成因及源區(qū)性質(zhì)

4.2.1 巖石類型

花崗巖是大陸地殼的重要組成部分，其作為區(qū)域構(gòu)造巖漿演化的產(chǎn)物，保留了豐富的地質(zhì)信息，是板塊演化的重要巖石學(xué)記錄。因此，關(guān)于花崗巖的巖石組合特征、源區(qū)特點、形成機制的研究可以有效揭示大陸地殼的結(jié)構(gòu)、生長、演化及殼幔相互作用(Chenetal., 2000; Jahnetal., 2000; Wuetal., 2011)。依據(jù)花崗巖的巖漿源區(qū)性質(zhì)和形成的構(gòu)造環(huán)境，其成因類型可以劃分為I型、S型、A型和M型(Chappell and White, 1974, 1992)。上述研究顯示，漠河地區(qū)花崗質(zhì)巖體就位于482～456Ma，主體為二長花崗巖。地球化學(xué)分析顯示漠河地區(qū)二長花崗巖具有高硅，高鉀，低鎂的特征，Na2O/K2O比值范圍為0.48～0.95，A/CNK值介于0.96～1.21之間，屬于高鉀鈣堿性系列花崗巖，同時顯示準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)的特點。結(jié)合巖石樣品普遍存在捕獲鋯石的現(xiàn)象，表明研究區(qū)花崗巖并非幔源巖漿分異的產(chǎn)物(即M型花崗巖；Whalen, 1985)。巖相學(xué)研究表明花崗巖樣品中含有黑云母，且并未出現(xiàn)典型的富鋁類礦物(如石榴子石、夕線石、白云母和堇青石等)，結(jié)合其準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)的特點，這與典型S型花崗巖的特征不相符(Chappell and White, 1974, 1992, 2001; Chappelletal., 2012)。此外，實驗巖石學(xué)研究表明磷灰石在強過鋁質(zhì)熔體中，具有相對較高的溶解度(Wolf and London, 1994)，S型花崗巖中P2O5含量隨著SiO2含量的增加而增加，I型花崗巖則顯示相反的趨勢。因此花崗巖樣品中較低的P2O5含量以及SiO2與P2O5的負(fù)相關(guān)關(guān)系(圖8a)表明漠河花崗巖具有I型花崗巖的屬性(Chappell and White, 1974, 1992, 2001)。微量元素分析發(fā)現(xiàn)，隨著Rb元素含量的升高，二長花崗巖樣品的Y和Th元素均顯示增高的趨勢，也與I型花崗巖一致(表2; Chappell, 1999)。此外，采用鋯石飽和溫度計，依據(jù)全巖主-微量元素含量計算花崗巖的鋯飽和溫度也是判別I型和A型花崗巖的有效方式。其中，漠河二長花崗巖樣品(03GW186)顯示較高的δEu正異常(δEu=2.51)，明顯不同于研究區(qū)其它樣品，考慮其較高的Zr含量(1269×10-6)、Ba含量(2640×10-6)和Al2O3含量(16.09%)，以及相對較高的Sr含量(276.9×10-6)，推測該巖石樣品受長石和鋯石晶體的聚集或巖漿演化后期長石和鋯石堆晶作用的影響。同時，二長花崗巖樣品(GW04092和GW04092-1)的SiO2含量偏低(64.90%～65.35%)，而Fe2O3T和TiO2含量相對較高(6.24%～6.56%和0.77%～0.86%)，結(jié)合中等Eu負(fù)異常(0.45～0.46)，推測該花崗樣品可能代表中性巖漿分離結(jié)晶的產(chǎn)物。因此，為了保證鋯飽和溫度計算的準(zhǔn)確性，本文將篩除以上3個樣品，對剩余樣品進(jìn)行計算：漠河地區(qū)二長花崗巖的鋯石飽和溫度介于771～868℃，平均值為812℃(Watson and Harrison, 1983)，明顯低于A型花崗巖的溫度，進(jìn)一步表明它們屬于I型花崗巖。由于花崗巖樣品相對低的10000×Ga/Al比值、Zr和Nb含量，在10000×Ga/Al-Zr和10000×Ga/Al-Nb圖解中，絕大多數(shù)樣品點投影至I型，S型或M型的區(qū)域內(nèi)(圖9a, b)。在(Zr+Nb+Ce+Y)-10000×Ga/Al和(Zr+Nb+Ce+Y)-(FeOT/MgO)圖解中，花崗巖樣品的投影點大多落入高分異花崗巖的區(qū)域內(nèi)(圖9c, d)。綜上所述，本文認(rèn)為漠河地區(qū)二長花崗巖屬于高分異性I型花崗巖。此外，隨著SiO2含量的增加，漠河地區(qū)二長花崗巖樣品的主量元素，如MgO、P2O5、Al2O3、TiO2、Fe2O3T和CaO含量降低，結(jié)合微量元素圖解上明顯的Eu、Sr、P和Ti異常，表明漠河地區(qū)二長花崗巖樣品的元素協(xié)同變化可能是角閃石、斜長石、Fe-Ti氧化物和磷灰石分離結(jié)晶或巖漿源區(qū)部分熔融過程造成的。然而，在(La/Sm)N-La和Th/Nd-Th圖解上(圖8c, d)，漠河地區(qū)二長花崗巖樣品顯示出部分熔融的演化趨勢而不是分離結(jié)晶的趨勢。因此表明分離結(jié)晶作用并不是巖漿成分變異的主導(dǎo)因素，二長花崗巖的元素變化特征可以用來探討巖漿源區(qū)性質(zhì)。

4.2.2 源區(qū)特征

I型花崗巖作為最常見的花崗巖類型是探究造山帶區(qū)域地殼演化、殼幔相互作用和地殼增生、重熔和分異過程的重要媒介。I型花崗巖的成因機制主要包括地幔來源鎂鐵質(zhì)巖漿的結(jié)晶分異作用、幔源玄武質(zhì)巖漿和殼源長英質(zhì)巖漿的混合作用、以及幔源巖漿底侵導(dǎo)致大陸地殼的部分熔融作用。首先，大興安嶺北段地區(qū)的早古生代巖體以二長花崗巖為主，同時期大規(guī)模的鎂鐵質(zhì)侵入體(輝長巖和輝綠巖等)所占比例相對較少，僅在恩和地區(qū)和塔河地區(qū)出露有少量輝長巖和角閃輝長巖包體(張彥龍等, 2010; Zhaoetal., 2014; 趙碩, 2017)。結(jié)合漠河地區(qū)二長花崗巖中等-明顯的Eu負(fù)異常(0.31～0.74，除了一個正Eu異常二長花崗巖樣品2.51)，因此認(rèn)為大量的中酸性巖漿不可能由鎂鐵質(zhì)巖漿結(jié)晶分異演化而來。此外，強烈的結(jié)晶分異作用通常會形成超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)堆晶體，這種現(xiàn)象在研究區(qū)也并未出現(xiàn)，因此野外地質(zhì)證據(jù)同樣不支持結(jié)晶分異模型。

關(guān)于巖漿混合作用，中酸性巖體廣泛發(fā)育鎂鐵質(zhì)包體通常認(rèn)為是巖漿混合過程發(fā)生的重要指示，然而這種地質(zhì)現(xiàn)象在野外地質(zhì)考察中并未可見。此外，巖相學(xué)研究中并未發(fā)現(xiàn)礦物之間的不平衡共生現(xiàn)象，環(huán)帶結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)，以及表明巖漿快速冷凝結(jié)晶的針狀磷灰石，因此排除巖漿混合的成因模式。鋯石作為巖漿早期結(jié)晶的產(chǎn)物，因其Hf同位素體系具有較高的封閉溫度，可以有效記錄混合巖漿端元的Hf同位素特征(吳福元等, 2007)。研究早古生代花崗巖樣品的鋯石具有相對一致的Hf同位素組成，其εHf(t)值介于-0.80～+5.22，通過與前人報道的額爾古納地塊同時期花崗巖的Hf同位素對比，發(fā)現(xiàn)它們在誤差范圍內(nèi)一致(圖7a, b; 趙碩, 2017; 孫晨陽, 2021)，這種Hf同位素特征進(jìn)一步表明巖漿混合不是花崗質(zhì)巖漿的主要成因模式。

值得注意的是，漠河地區(qū)二長花崗巖具有相對高硅(64.90%～74.77%)、高鉀(4.13%～6.30%)，低鎂(0.17%～0.85%)、低Mg#值和低的過渡金屬元素(Cr和Ni)含量，基本可以判定其巖漿不可能起源于地幔物質(zhì)的部分熔融(Frey and Prinz, 1978)，可能代表地殼物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物(Hofmann, 1988; Rudnick and Gao, 2003)。此外，二長花崗巖樣品相對富集Ba、Rb、K、Th和U等大離子親石元素，虧損P、Ta、Nb和Ta等高場強元素，這種特征與大陸地殼的成分組成十分相似(Rudnick and Fountain, 1995; Rapp and Watson, 1995; Rappetal., 1999)?？紤]到漠河地區(qū)二長花崗巖樣品屬于高分異型花崗巖，微量元素，尤其是高場強元素具有相似的地球化學(xué)性質(zhì)，在巖漿演化過程中它們的比值非常穩(wěn)定，可以用來追蹤巖漿源區(qū)的性質(zhì)。漠河地區(qū)二長花崗巖樣品具有相對低的Nd/Th(0.99～5.36；平均值2.14)和Ti/Zr比值(1.29～10.65；平均值6.97)，這與殼源巖漿的比值相近(Nd/Th=3.00；Ti/Zr<30.00)而明顯不同于幔源巖漿比值范圍；Nb/U值介于1.82～11.13之間(平均值5.45)，與大陸地殼的Nb/U值相近(為6.2; Rudnick and Fountain, 1995)，這些特征都表明漠河地區(qū)二長花崗巖可能為大陸地殼部分熔融的產(chǎn)物。此外，實驗巖石學(xué)結(jié)果表明，在0.7GPa和fO2(Ni-NiO=1.3～+4)的條件下，選取含水量中等(1.7%～2.3%)的中-高鉀玄武質(zhì)巖石作為部分熔融實驗的起始物質(zhì)，可以得到準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)高鉀花崗質(zhì)-流紋質(zhì)熔體，這些熔體的地球化學(xué)屬性與本文報道的二長花崗巖樣品相一致(Sissonetal., 2005)?？紤]到漠河花崗巖鋯石的εHf(t)值大多為正值(-0.80～+5.22)，結(jié)合它們的Hf同位素二階段模式年齡(1487～1106Ma)，本文認(rèn)為漠河地區(qū)早古生代二長花崗巖的源區(qū)以中-新元古代新增生的年輕地殼組分為主，同時存在少量古老地殼物質(zhì)的貢獻(xiàn)。

地殼來源巖漿的地球化學(xué)屬性主要受控于源區(qū)物質(zhì)組成和熔融條件(Beard and Lofgren, 1991)。本文報道的漠河地區(qū)早古生代二長花崗巖雖然形成年齡跨度約26Myr(482～456Ma)，但是它們不僅出露位置相近，且地球化學(xué)特征和巖石成因類型也近乎一致，指示它們可能具有相似的巖漿源區(qū)。張旗等(2006)認(rèn)為Sr和Yb的含量對判定花崗巖源區(qū)特征具有十分重要的指示意義。漠河地區(qū)二長花崗巖均顯示低的Sr含量(84.12×10-6～276.9×10-6)，表明其源巖的部分熔融是在斜長石穩(wěn)定的條件下進(jìn)行的。但是，花崗巖樣品Yb含量則變化較大(0.94×10-6～7.98×10-6)。其中，部分二長花崗巖樣品(03GW179、03GW197、03GW213、03GW215和GW04051)具有較低的HREEs(Yb=0.94～1.77×10-6)和Y(10.55～21.69×10-6)，輕重稀土分異明顯，(La/Yb)N比值為11.27～23.77，反映源區(qū)殘留相主要為具有高Y和重稀土元素分配系數(shù)的礦物(即石榴石或角閃石)。然而，這些二長花崗巖則顯示較低的(Gd/Yb)N比值(1.17～1.84)，表明源區(qū)的殘留相主要為角閃石，石榴石含量較少。因為角閃石雖然有高的Gd分配系數(shù)，但是在與中酸性巖漿平衡下具有更高的Yb分配系數(shù)(Kleinetal., 1997)，而石榴石作為殘留相時會形成較高的(Gd/Yb)N比值。由此表明這些低Sr低Yb型二長花崗巖的源區(qū)殘留相應(yīng)為石榴石角閃巖相，礦物組成包括斜長石+少量石榴石+角閃石+輝石(張旗等, 2006)。除了上述低Sr低Yb型二長花崗巖樣品，其余的二長花崗巖則顯示明顯的低Sr高Yb型特征，指示其巖漿源區(qū)的殘留相為角閃巖相。在模擬源區(qū)組成和部分熔融程度的Gd/Yb-Nb/Sm圖解中，可見部分二長花崗巖樣品點沿石榴石角閃巖相部分熔融曲線分布，其余樣品點分布在無石榴石角閃巖相區(qū)域，可能指示不同深度地殼物質(zhì)的部分熔融過程(圖8b; Sen and Dunn, 1994; Hastieetal., 2010)。綜上所述，本文認(rèn)為漠河地區(qū)早古生代二長花崗巖起源于石榴石角閃巖相和角閃巖相下地殼的部分熔融作用，巖漿演化后期的分離結(jié)晶作用對巖漿成分的變化影響并不顯著。

4.3 花崗巖形成的構(gòu)造背景及其對額爾古納-興安地塊碰撞后伸展過程的制約

關(guān)于碰撞過程的擠壓體制向碰撞后拉張體制轉(zhuǎn)換的時間以及地球動力學(xué)機制，目前仍然存在較大爭議。前人研究表明，通過對俯沖至碰撞后階段產(chǎn)生巖漿巖的巖石組合及源區(qū)性質(zhì)的研究，可以探討造山帶形成的深部動力學(xué)過程。針對碰撞拼合后的拉張環(huán)境，碰撞后巖石圈伸展導(dǎo)致的深部軟流圈地幔物質(zhì)上涌及幔源巖漿的底侵作用使得地殼加熱并發(fā)生部分熔融作用，形成大量碰撞后巖漿作用。一般來說，碰撞后巖漿作用以高鉀鈣堿性，堿性，高Sr/Y，A型花崗巖和鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖石為特征(Harrisetal., 1994)，因此，識別出最早形成的碰撞后巖漿作用，不僅可以深入理解巖石圈深部過程，而且有助于查明擠壓體制向拉張體制轉(zhuǎn)換的時間節(jié)點，這對于了解造山帶晚期構(gòu)造-巖漿演化及殼-幔相互作用的動力學(xué)機制具有重要意義。

上述研究表明，漠河地區(qū)花崗巖具有高硅、高堿，中等鋁含量以及準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)的地球化學(xué)特征，礦物組成上包含黑云母，屬于典型的高鉀鈣堿性I型花崗巖。微量元素配分圖顯示漠河花崗巖顯示明顯右傾的稀土元素配分型式，富集大離子親石元素和輕稀土(Rb、Ba、K、La、Ce)，虧損高場強元素和重稀土(Nb、Ta、Ti、Yb)，普遍發(fā)育中等程度的Eu異常，具有典型的弧型巖漿巖的地球化學(xué)屬性(Pearceetal., 1984)。結(jié)合前人研究成果，我們發(fā)現(xiàn)大興安嶺北段額爾古納地塊早古生代巖漿巖以花崗質(zhì)巖漿作用為主，包括二長花崗巖、正長花崗巖以及少量二長巖，鎂鐵質(zhì)巖漿作用如輝長巖、輝綠巖和閃長巖較少出露，這種巖石組合與典型的后造山巖漿巖組合類似，暗示這些巖石可能形成于后碰撞的構(gòu)造背景。此外，詳細(xì)的地球化學(xué)分析對比顯示額爾古納地塊廣泛發(fā)育的早古生代花崗質(zhì)巖體主要為一套高鉀鈣堿性中酸性火成巖組合，這也與后碰撞階段形成的高鉀鈣堿性花崗巖較為相似(Liégeois, 1998; Sylvester, 1998)。

關(guān)于額爾古納地塊發(fā)育的早古生代后造山巖漿巖組合究竟與額爾古納地塊-興安地塊的碰撞拼貼有關(guān)(葛文春等, 2005, 2007; 隋振民等, 2006)，亦或是額爾古納地塊與西伯利亞克拉通碰撞后伸展的結(jié)果(武廣等, 2005)，一直也是東北地區(qū)早古生代構(gòu)造-巖漿演化研究的熱點問題。詳細(xì)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查已經(jīng)查明：額爾古納地塊和興安地塊之間的造山帶呈南北向展布，出露長度可達(dá)約1300km，傳統(tǒng)上認(rèn)為兩地塊間的縫合帶為得爾布干斷裂帶，但是系統(tǒng)且深入的研究表明得爾布干斷裂為一條晚中生代形成的具有明顯地球物理異常的走滑斷裂(鄭常青等, 2009; 孫曉猛等, 2011; 劉財?shù)? 2011)。此外，近年來對于新林-喜桂圖縫合帶的研究也取得重要的進(jìn)展，包括：(1)新林-吉峰-嘎仙-環(huán)二庫發(fā)育的蛇綠混雜巖，它們顯示E-MORB和OIB的地球化學(xué)屬性，代表了新元古代古亞洲洋洋殼的殘片(馮志強, 2015; Fengetal., 2016)；(2)在大興安嶺北段的頭道橋-額爾古納右旗附近零星出露有高壓變質(zhì)巖—藍(lán)片巖，Zhouetal. (2015)通過對頭道橋藍(lán)片巖進(jìn)行系統(tǒng)的研究，查明它們的原巖形成時代為511±2Ma，并具有N-MORB和OIB玄武巖的地球化學(xué)特征，記錄了額爾古納和興安地塊的碰撞過程；(3)Zhouetal. (2011)查明額爾古納地塊北段興華渡口群的麻粒巖相變質(zhì)作用時間約為～500Ma，可能是對額爾古納和興安地塊的碰撞作用的響應(yīng)；(4)張麗等(2013)通過統(tǒng)計分析表明額爾古納和興安地塊具有截然不同的花崗巖Hf同位素特征，即額爾古納地塊顯示低的εHf(t)值(-9.7～+2.5)，而興安地塊則顯示高的εHf(t)值(+6～+17)。馮志強(2015)通過對大興安嶺北段伊敏地區(qū)的泥鰍河組(422±5Ma)和紅水泉組(338±5Ma)的砂巖研究發(fā)現(xiàn)其εHf(t)值變化范圍較大(-21～+16)，具有混合的Hf同位素特征，據(jù)此提出在泥鰍河組和紅水泉組地層沉積前(～500Ma)，額爾古納和興安地塊沿新林-喜桂圖縫合帶的碰撞拼貼過程已完成。

除了本文報道的早古生代高鉀鈣堿性花崗巖，額爾古納地塊還發(fā)育有少量基性和堿性侵入體，如～460Ma的恩和輝長(閃長)巖，塔河巖體的角閃輝長巖和～460Ma的石英二長巖(張彥龍等, 2010; 趙碩, 2017)，暗示該期巖漿事件形成于拉張的伸展環(huán)境，與深部軟流圈地幔物質(zhì)上涌和幔源巖漿的底侵作用相關(guān)。趙碩(2017)通過系統(tǒng)總結(jié)并歸納當(dāng)前研究的成果，發(fā)現(xiàn)額爾古納地塊在中-晚寒武世期間，以高鉀鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)系列的中酸性侵入體為主，含有少量A型花崗巖；早奧陶世期間以高鉀鈣堿性I型和A型花崗巖為主，伴隨少量中基性侵入體(包括二長巖、閃長巖和輝長巖)；中-晚奧陶世和早志留世期間，額爾古納地塊堿性侵入體廣泛發(fā)育，并伴隨有同期次的雙峰式火成巖組合。由此可以看出，額爾古納地塊早古生代(520～440Ma)巖漿巖總體表現(xiàn)出由高鉀鈣堿性系列巖石侵位，隨后向堿性系列轉(zhuǎn)變的趨勢，同時伴隨雙峰式火成巖的產(chǎn)生，這些巖石變化特征均與后碰撞火成巖演化類似。此外，考慮到早古生代侵入巖在額爾古納和興安兩地塊的交界廣泛發(fā)育，結(jié)合塔源-喜桂圖一帶蛇綠巖的出露(馮志強, 2015)和區(qū)域地質(zhì)資料，本文認(rèn)為額爾古納地塊早古生代火成巖主要形成于額爾古納地塊和興安地塊碰撞后的伸展背景，與軟流圈物質(zhì)上涌導(dǎo)致下地殼部分熔融作用密切相關(guān)。

5 結(jié)論

(1)大興安嶺北段漠河地區(qū)花崗巖形成于482～456Ma，為早古生代(奧陶紀(jì)-志留紀(jì))巖漿活動的產(chǎn)物。

(2)漠河地區(qū)花崗巖起源于石榴石角閃巖相和角閃巖相地殼物質(zhì)的部分熔融作用，巖漿演化后期的分離結(jié)晶作用對巖漿成分的變化影響并不顯著。

(3)漠河地區(qū)花崗巖形成于額爾古納地塊和興安地塊碰撞后的伸展作用，與軟流圈地幔物質(zhì)上涌密切相關(guān)。

致謝感謝中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所楊岳衡研究員在鋯石Hf同位素測試過程中給予的幫助；鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年得到了西北大學(xué)大陸動力學(xué)教育部重點實驗室工作人員的幫助；感謝中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所和西北大學(xué)在全巖主、微量分析過程中給予的支持。同時感謝兩位匿名審稿人提出的寶貴的具有建設(shè)性的意見。