黑龙江省一面坡地区晚古生代构造环境分析

发布时间：2019-05-09 16:57

【摘要】：文中所提到的一面坡地区是指黑龙江省尚志市一面坡至南部三合站一线。该区位于兴蒙造山带东段的松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块结合部位南侧，逊克-铁力-尚志构造线南端的东侧。该区发育一套粉、细砂岩和板岩以及钙碱性火山岩。黑龙江省地质矿产局（1993）将该套岩石定义为一面坡群：砂、板岩类称为固安屯组，而钙碱性火山岩则称为额头山组，时代定为新元古代。在黑龙江省岩石地层研究过程中，解体了一面坡群：将固安屯组归为张广才岭群新兴组，额头山组归属于宽河组，时代仍为新元古代。在野外地质调查研究过程中，笔者发现无论从岩石组合还是地层年代，固安屯组与新兴组均有本质上不同，因此仍将其划为一面坡群。本文就是通过对一面坡群固安屯组和该区花岗岩的年代学、岩石组合、岩石化学研究，探讨一面坡地区晚古生代的构造环境，包括如下内容： 1.一面坡群固安屯组的岩石组合及形成时代《黑龙江省区域地质志》将一面坡群固安屯组岩石组合确定为斑点板岩、碳质板岩、泥质粉砂岩和粉砂泥质岩。通过野外地质观察和岩相学研究表明，在固安屯组上部的砂、板岩中存在大量火山碎屑物质；在其下部发育有火山碎屑岩。显然，这种特征具有特殊的构造意义。本文分别对固安屯组上部砂、板岩所夹的晶屑凝灰岩和固安屯组下部岩屑晶屑凝灰岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年，结果表明，固安屯组上部晶屑凝灰岩的成岩时代为258.0±1.6Ma（MSWD=0.113），属晚古生代的晚二叠世；而固安屯组下部岩屑晶屑凝灰岩最年轻的206Pb/238U年龄集中在274~283Ma，32颗锆石年龄位于该区间，206Pb/238U加权平均年龄为281.6±1.6Ma（MSWD=0.072），代表了固安屯组下部的成岩时代为早二叠世。此外，捕获锆石还存在多组谐和年龄，峰期年龄分别为2.5~1.3Ga、561~559Ma、483.7±3.5Ma、476±9Ma、408~406Ma、385±8Ma、349.4±2.8Ma、309.6±3.8Ma，代表不同时期构造热事件年龄。上述结果表明，一面坡群固安屯组的形成时代并非前人所定的新元古代，应是晚古生代二叠纪的产物。 2.晚古生代花岗岩岩石地球化学和年代学对该区南部的雁脖岭岩体进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年，结果显示，其形成时代为262.0±1.5Ma，（WSMD=0.25），即晚二叠世，，与前述一面坡群固安屯组火山碎屑岩年龄基本一致。该岩体属高钾钙碱性系列，具有准铝质-过铝质的岩石化学特征。在SiO2-Ce图解中，雁脖岭岩体的所有样品点都落入I型花岗岩范围内，是典型的I型花岗岩。 3.一面坡地区晚古生代的构造环境通过对一面坡群固安屯组砂、板岩，火山碎屑岩以及区域内的雁脖岭岩体的主量元素和稀土微量元素分析，得出一面坡地区晚古生代处于活动大陆边缘的构造环境。在沉积碎屑岩SiO2-K2O/Na2O图解中，砂、板岩的所有样品点均落在活动大陆边缘范围内；早二叠世固安屯组火山碎屑岩明显富集Ba、K、U、Rb等大离子亲石元素（LILE），同时富集轻稀土元素（LREE），而相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素（HFSE）和重稀土元素（HREE），显示了活动大陆边缘火山岩的特点。雁脖岭岩体的岩石学和地球化学属性显示其具有I型花岗岩的特征。结合对佳木斯地块西南缘晚古生代构造环境的分析，确定该地区二叠纪期间处于活动大陆边缘的构造环境，与古亚洲洋板块向佳蒙地块之下俯冲作用的有关。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P534.4;P548

【参考文献】