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
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
SunCY,LongXY,XuWL,WangF,GeWC,GuoPandLiuXY2018ZirconUPbagesandHfisotopiccompositionsof theHeilongjiang Complex from Jiayin, Heilongjiang Province and Kundur, Russian Far Eastand their geological implicationsActaPetrologicaSinica,34(10):2901-2916
Abstract ThispaperpresentszirconUPbdatingandHfisotopiccompositionsoftheHeilongjiangComplexfrom Jiayin, HeilongjiangProvinceandKundur,RussianFarEast,withtheaimofconstrainingthematerialcomponents,provenance,formationand emplacementtimeoftheHeilongjiangComplexbycombiningwiththeresultsofpreviousresearchesTwogarnetmuscovitequartz schists(Samples13HYC281and13HYC291)fromJiayinareaexhibitrhyoliticprotolithcharacteristicswithzirconUPbagesof185 ±1Maand183±1Ma,respectively,ietheEarlyJurassicTheseagesrepresenttheformationtimeofintermediateacidvolcanic protolithintheHeilongjiangComplexThegarnettwomicaschist(Sample14RF41)andmuscovitequartzschist(Sample14RF51) from Kundur,Russian FarEastyield twomain rangesofzircon UPb ages,ie,183~286Maand420~525Ma, with less PrecambrianagesTheseagepeaksareinaccordancewiththoseofthedetritalzircondatathatidentifiedfromtheHeilongjiangComplex inJiayin,YilanandMudanjiangareasWhatsmore,allthedetritalzirconagepeaksfromtheHeilongjiangComplexcorrespondtothe magmaticeventswidelyoccurredintheJiamusiMassifandtheeasternmarginoftheSongnenZhangguangcaiRangeMassif,revealing thatthesedimentsourceoftheHeilongjiangComplexshouldcomefrom theigneousrocksofsaidregionsTheminimum peakage (188Ma)ofdetritalzirconsfrom theHeilongjiangComplexrepresentsthelowerlimitofformationtimefortheHeilongjiangComplex protolith,ietheEarlyJurassicCombinedwiththevoluminousreportedmetamorphicagesof177~165Mafromsinglemineralsinthe studyregion,itisconcludedthatthetectonicemplacementoftheHeilongjiangComplextookplaceintheperiodfromlateEarlyJurassic toMiddleJurassicTheHeilongjiangComplexisanimportantsymbolforfiguringoutthetectonicevolutionofthecontinentalmarginof NortheastAsiaduringtheEarlyMesozoicTheprocessesofformationandemplacementoftheHeilongjiangComplexindicatethatthe MudanjiangOceansplitandgraduallyexpandedalongtheJiayinMudanjiangfaultduringtheMiddleLateTriassic(240~230Ma) TheMudanjiangOceanexistedbetweentheJiamusiandSongnenZhangguangcaiRangemassifsduringtheMiddleLateTriassictothe EarlyJurassicThesetwomassifshaveundergonedifferentgeologicalevolutionhistoriesinthisperiodTheonsetofthePaleoPacific platesubductionbeneaththeEurasiancontinentoccurredintheEarlyJurassicUnderitsinfluence,theMudanjiangOceansubducted andclosedduringthelateEarlyJurassictotheMiddleJurassic,andfinallyresultedinthecollisionoftheJiamusiandSongnen ZhangguangcaiRangemassifsandthetectonicemplacementoftheHeilongjiangComplex Keywords Jiayin;RussianFarEast;HeilongjiangComplex;ZirconUPbage;Mudanjiangocean;PaleoPacificplate
本文受国家自然科学重点基金项目(41330206)和吉林大学研究生创新计划项目(2017034)联合资助. 第一作者简介:孙晨阳,男,1994年生,博士生,矿物学、岩石学、矿床学专业,Email:suncy0125@foxmail.com
通讯作者:许文良,男,1959年生,教授,博士生导师,岩石学专业,Email:xuwl@jlu.edu.cn
中国东北及俄罗斯远东地区位于中亚造山带东段,是受 到多个构造体系控制和影响的典型区域。古生代期间,该区 经历了古亚洲洋构造体系的演化,以多个微陆块(额尔古纳地 块、兴安地块、松嫩张广才岭地块、佳木斯布列亚地块、兴凯 地块)(图 1a)间的碰撞拼合为特征;中生代期间又遭受了蒙 古鄂霍茨克构造体系和环太平洋构造体系的叠加与改造,其 中,受古太平洋板块俯冲作用的影响,一些中生代地体在此机 制下构造就位,形成了与俯冲相关的多条陆缘增生杂岩带(邵 济安等,1991;杨金中等,1998;Wuetal,2007a;Sorokinetal, 2008;SafonovaandSantosh,2014)。除俄罗斯远东地区识别出 的 4条增生杂岩带之外(自北向南依次为:KiselevkaManoma 增生杂岩带、Khabarovsk增生杂岩 带、Samarka增 生 杂 岩 带、 Taukha增 生 杂 岩 带)(Kemkin,2008;SafonovaandSantosh, 2014),我国境内主 要 包 括 “饶 河 混 杂 岩 ”(邵 济 安 等,1991)、 “跃进山杂岩 ”(杨 金 中 等,1998)和 “黑 龙 江 杂 岩 ”(张 兴 洲, 1992;李 锦 轶 等,1999;Wuetal,2007b;Zhouetal,2009a)。 这些增生杂岩对重建东北亚地区的构造演化历史意义重大。
黑龙江杂岩带作为该区出露规模最大的增生杂岩带,其 地质特征、岩石组成、形成时代以及变质变形历史等已受到 众多学者的 关 注,是 目 前 东 北 地 区 基 础 地 质 研 究 的 热 点 之 一。黑龙江杂岩最初称为“黑龙江群”,由姜春潮和杨志明于 1957年 命 名,当 时 被 认 为 是 地 层 单 元,时 代 归 于 元 古 代 (黑 龙江省地质矿产局,1993)。自 20世纪 90年代初,张兴洲 (1992)在“黑龙江群”中发现深海建造的蛇绿岩套岩石组合 (超基性基性岩岩块、变枕状玄武岩和放射虫硅质岩)以及 大陆边缘性质的泥质岩和杂砂岩组合以来,结合其中含有的 蓝片岩,认为“黑龙江群”的主体应是混有蛇绿岩残块的构造 混杂岩。该认识随后得到了众多学者的认同和深化,即黑龙 江杂岩带应是由不同时代、不同成因和不同构造背景下形成 的岩石构造混杂 而 成,是 佳 木 斯 地 块 与 松 嫩张 广 才 岭 地 块 之间俯冲、碰撞、拼贴而形成的高压变质带(曹熹等,1992;李 锦轶等,1999;Wuetal,2007b;Zhouetal,2009a;李 旭 平 等,2009,2010;周建波等,2009;孔凡梅等,2011;赵亮亮和张 兴洲,2011;李 蓉 等,2013;Zhuetal,2017a,b,c;Donget al,2018)。然而,目前对于黑龙江杂岩的物质及时代构成 仍然不清,从而导致对其形成时代和构造就位时间以及佳木 斯地块与松嫩张广才岭地块间的碰撞拼合历史存在不同的
1吉林大学地球科学学院,长春 130061 2国土资源部东北亚矿产资源评价重点实验室,长春 130061 3中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083 1CollegeofEarthSciences,JilinUniversity,Changchun130061,China 2KeyLaboratoryofMineralResourcesEvaluationinNortheastAsia,MinistryofLandandResourcesofChina,Changchun130061,China 3ChinaAeroGeophysicalSurveyandRemoteSensingCenterforLandandResources,Beijing100083,China 20180328收稿,20180705改回
2902
ActaPetrologicaSinica 岩石学报 2018,34(10)
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(14RF41)和白云 母石英片岩(14RF51)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。 关键词 嘉荫;俄罗斯远东;黑龙江杂岩;锆石 UPb年龄;牡丹江洋;古太平洋板块 中图法分类号 P588344;P5973
10000569/2018/034(10)290116 ActaPetrologicaSinica 岩石学报
黑龙江嘉荫与俄罗斯远东 Kundur地区黑龙江杂岩 锆石 UPb年代学、Hf同位素组成及其地质意义
孙晨阳1 龙欣雨1 许文良1,2 王枫1 葛文春1 郭鹏1 刘小杨3 SUNChenYang1,LONGXinYu1,XUWenLiang1,2 ,WANGFeng1,GEWenChun1,GUOPeng1andLIUXiaoYanБайду номын сангаас3
摘 要 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 UPb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(13HYC281和 13HYC291)原岩为流纹岩,其锆石 UPb年龄分别为 185±1Ma和 183±1Ma,应代表
Abstract ThispaperpresentszirconUPbdatingandHfisotopiccompositionsoftheHeilongjiangComplexfrom Jiayin, HeilongjiangProvinceandKundur,RussianFarEast,withtheaimofconstrainingthematerialcomponents,provenance,formationand emplacementtimeoftheHeilongjiangComplexbycombiningwiththeresultsofpreviousresearchesTwogarnetmuscovitequartz schists(Samples13HYC281and13HYC291)fromJiayinareaexhibitrhyoliticprotolithcharacteristicswithzirconUPbagesof185 ±1Maand183±1Ma,respectively,ietheEarlyJurassicTheseagesrepresenttheformationtimeofintermediateacidvolcanic protolithintheHeilongjiangComplexThegarnettwomicaschist(Sample14RF41)andmuscovitequartzschist(Sample14RF51) from Kundur,Russian FarEastyield twomain rangesofzircon UPb ages,ie,183~286Maand420~525Ma, with less PrecambrianagesTheseagepeaksareinaccordancewiththoseofthedetritalzircondatathatidentifiedfromtheHeilongjiangComplex inJiayin,YilanandMudanjiangareasWhatsmore,allthedetritalzirconagepeaksfromtheHeilongjiangComplexcorrespondtothe magmaticeventswidelyoccurredintheJiamusiMassifandtheeasternmarginoftheSongnenZhangguangcaiRangeMassif,revealing thatthesedimentsourceoftheHeilongjiangComplexshouldcomefrom theigneousrocksofsaidregionsTheminimum peakage (188Ma)ofdetritalzirconsfrom theHeilongjiangComplexrepresentsthelowerlimitofformationtimefortheHeilongjiangComplex protolith,ietheEarlyJurassicCombinedwiththevoluminousreportedmetamorphicagesof177~165Mafromsinglemineralsinthe studyregion,itisconcludedthatthetectonicemplacementoftheHeilongjiangComplextookplaceintheperiodfromlateEarlyJurassic toMiddleJurassicTheHeilongjiangComplexisanimportantsymbolforfiguringoutthetectonicevolutionofthecontinentalmarginof NortheastAsiaduringtheEarlyMesozoicTheprocessesofformationandemplacementoftheHeilongjiangComplexindicatethatthe MudanjiangOceansplitandgraduallyexpandedalongtheJiayinMudanjiangfaultduringtheMiddleLateTriassic(240~230Ma) TheMudanjiangOceanexistedbetweentheJiamusiandSongnenZhangguangcaiRangemassifsduringtheMiddleLateTriassictothe EarlyJurassicThesetwomassifshaveundergonedifferentgeologicalevolutionhistoriesinthisperiodTheonsetofthePaleoPacific platesubductionbeneaththeEurasiancontinentoccurredintheEarlyJurassicUnderitsinfluence,theMudanjiangOceansubducted andclosedduringthelateEarlyJurassictotheMiddleJurassic,andfinallyresultedinthecollisionoftheJiamusiandSongnen ZhangguangcaiRangemassifsandthetectonicemplacementoftheHeilongjiangComplex Keywords Jiayin;RussianFarEast;HeilongjiangComplex;ZirconUPbage;Mudanjiangocean;PaleoPacificplate
本文受国家自然科学重点基金项目(41330206)和吉林大学研究生创新计划项目(2017034)联合资助. 第一作者简介:孙晨阳,男,1994年生,博士生,矿物学、岩石学、矿床学专业,Email:suncy0125@foxmail.com
通讯作者:许文良,男,1959年生,教授,博士生导师,岩石学专业,Email:xuwl@jlu.edu.cn
中国东北及俄罗斯远东地区位于中亚造山带东段,是受 到多个构造体系控制和影响的典型区域。古生代期间,该区 经历了古亚洲洋构造体系的演化,以多个微陆块(额尔古纳地 块、兴安地块、松嫩张广才岭地块、佳木斯布列亚地块、兴凯 地块)(图 1a)间的碰撞拼合为特征;中生代期间又遭受了蒙 古鄂霍茨克构造体系和环太平洋构造体系的叠加与改造,其 中,受古太平洋板块俯冲作用的影响,一些中生代地体在此机 制下构造就位,形成了与俯冲相关的多条陆缘增生杂岩带(邵 济安等,1991;杨金中等,1998;Wuetal,2007a;Sorokinetal, 2008;SafonovaandSantosh,2014)。除俄罗斯远东地区识别出 的 4条增生杂岩带之外(自北向南依次为:KiselevkaManoma 增生杂岩带、Khabarovsk增生杂岩 带、Samarka增 生 杂 岩 带、 Taukha增 生 杂 岩 带)(Kemkin,2008;SafonovaandSantosh, 2014),我国境内主 要 包 括 “饶 河 混 杂 岩 ”(邵 济 安 等,1991)、 “跃进山杂岩 ”(杨 金 中 等,1998)和 “黑 龙 江 杂 岩 ”(张 兴 洲, 1992;李 锦 轶 等,1999;Wuetal,2007b;Zhouetal,2009a)。 这些增生杂岩对重建东北亚地区的构造演化历史意义重大。
黑龙江杂岩带作为该区出露规模最大的增生杂岩带,其 地质特征、岩石组成、形成时代以及变质变形历史等已受到 众多学者的 关 注,是 目 前 东 北 地 区 基 础 地 质 研 究 的 热 点 之 一。黑龙江杂岩最初称为“黑龙江群”,由姜春潮和杨志明于 1957年 命 名,当 时 被 认 为 是 地 层 单 元,时 代 归 于 元 古 代 (黑 龙江省地质矿产局,1993)。自 20世纪 90年代初,张兴洲 (1992)在“黑龙江群”中发现深海建造的蛇绿岩套岩石组合 (超基性基性岩岩块、变枕状玄武岩和放射虫硅质岩)以及 大陆边缘性质的泥质岩和杂砂岩组合以来,结合其中含有的 蓝片岩,认为“黑龙江群”的主体应是混有蛇绿岩残块的构造 混杂岩。该认识随后得到了众多学者的认同和深化,即黑龙 江杂岩带应是由不同时代、不同成因和不同构造背景下形成 的岩石构造混杂 而 成,是 佳 木 斯 地 块 与 松 嫩张 广 才 岭 地 块 之间俯冲、碰撞、拼贴而形成的高压变质带(曹熹等,1992;李 锦轶等,1999;Wuetal,2007b;Zhouetal,2009a;李 旭 平 等,2009,2010;周建波等,2009;孔凡梅等,2011;赵亮亮和张 兴洲,2011;李 蓉 等,2013;Zhuetal,2017a,b,c;Donget al,2018)。然而,目前对于黑龙江杂岩的物质及时代构成 仍然不清,从而导致对其形成时代和构造就位时间以及佳木 斯地块与松嫩张广才岭地块间的碰撞拼合历史存在不同的
1吉林大学地球科学学院,长春 130061 2国土资源部东北亚矿产资源评价重点实验室,长春 130061 3中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083 1CollegeofEarthSciences,JilinUniversity,Changchun130061,China 2KeyLaboratoryofMineralResourcesEvaluationinNortheastAsia,MinistryofLandandResourcesofChina,Changchun130061,China 3ChinaAeroGeophysicalSurveyandRemoteSensingCenterforLandandResources,Beijing100083,China 20180328收稿,20180705改回
2902
ActaPetrologicaSinica 岩石学报 2018,34(10)
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(14RF41)和白云 母石英片岩(14RF51)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。 关键词 嘉荫;俄罗斯远东;黑龙江杂岩;锆石 UPb年龄;牡丹江洋;古太平洋板块 中图法分类号 P588344;P5973
10000569/2018/034(10)290116 ActaPetrologicaSinica 岩石学报
黑龙江嘉荫与俄罗斯远东 Kundur地区黑龙江杂岩 锆石 UPb年代学、Hf同位素组成及其地质意义
孙晨阳1 龙欣雨1 许文良1,2 王枫1 葛文春1 郭鹏1 刘小杨3 SUNChenYang1,LONGXinYu1,XUWenLiang1,2 ,WANGFeng1,GEWenChun1,GUOPeng1andLIUXiaoYanБайду номын сангаас3
摘 要 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 UPb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(13HYC281和 13HYC291)原岩为流纹岩,其锆石 UPb年龄分别为 185±1Ma和 183±1Ma,应代表