赵娟，彭玉鲸，丁明广，刘大业，张宁，杨传

（1.吉林省区域地质矿产调查所，吉林长春130033；2.吉林大学地球科学学院，吉林长春130061）

吉辽边界梅河口-开原地段晚海西—早印支期岩浆旋回及构造意义

赵娟1，彭玉鲸1，丁明广1，刘大业1，张宁1，杨传2

（1.吉林省区域地质矿产调查所，吉林长春130033；2.吉林大学地球科学学院，吉林长春130061）

本区已获晚海西—早印支期花岗岩类6件锆石高精度测年数据和两件继承锆石年龄，确定了其活动时限305～242 Ma，主体分属早中三叠世岩石序列、晚二叠世岩石序列、中二叠世岩石序列相应的岩石单元.小四平岩体的年龄及其被晚三叠世地层不整合覆盖，指明古亚洲洋构造域完成在242～228 Ma间.基于上述岩石年龄及形成构造环境和邻近地区磨拉石相发育的层位，揭示古吉黑造山带晚海西—早印支期构造运动或构造-岩浆旋回具有多幕式的递进演化模式，并受显生宙泛大陆旋回所制约.

梅河口-开原；晚海西—早印支期；岩浆旋回；构造意义；吉林-辽宁

Abstract：Six high precision zircon dating data and two inherited zircon ages for the Late Hercynian-Early Indosinian granitoid in this area are obtained.Its formation ages are confirmed as 305-242 Ma,which can be assigned into the Early-Middle Triassic rock unit,Late Permian rock unit and Middle Permian rock unit,respectively.The age of Xiaosiping pluton and the fact that this pluton is covered unconformably by the Late Triassic strata indicate that the Paleo-Asian oceanic tectonic domain was completed between 242 and 228 Ma.Based on the above rock ages,as well as its tectonic settings and the occurrence of the adjacent molasse facies layer,it is revealed that the Late Hercynian-Early Indosinian tectonic movement or tectonomagmatic cycle of the Paleo-Jihei orogenic belt experienced a multi-episode progressive evolution,and was constrained by the Phanerozoic Pangea cycle.

Key words：Meihekou-Kaiyuan;Late Hercynian-Early Indosinian;magmatic cycle;tectonic implication;Jilin-Liaoning

吉辽边界梅河口-开原地段位于传统的华北地台与吉黑地槽的接壤地带，也是中朝板块与其北部陆缘造山带的分野区.这里分布着大面积的花岗岩类岩石，堪称中国东北“花岗岩海”的典型区之一.20世纪编制的该区中、小比例尺图件中，广泛分布的海西晚期花岗岩构成了该区地质体的主体，佐证了它属于吉黑晚海西褶皱带的组成部分.新的调查成果表明：这里除大面积侏罗纪花岗岩和一些晚三叠世及早白垩世花岗岩外，还有为高精度测年资料所证实的晚海西期—早印支期花岗岩（图1），这为重新建立该区晚海西期—早印支期花岗岩序列和在构造上提出新认识提供了重要的科学依据.

图1 梅河口-开原地区地质略图Fig.1 Geological sketch map of Meihekou-Kaiyuan area

1 晚海西—早印支期岩浆旋回的时限和序列的隶属

小四平岩体主要岩石类型为二长花岗岩，中细粒花岗结构.矿物组成含量：石英＞20%，碱长石30%～35%，斜长石45%～50%，黑云母2%～3%.单颗粒（13粒）锆石U-Pb（SHRIMP）年龄为242±7 Ma.岩体被上三叠统大酱缸组沉积覆盖（不整合）（图2），二者同为中侏罗世花岗岩侵入，构成近东西向的残留岩体，岩体中见有“片麻岩”包体.片麻理及包体的长轴方向与残留岩体长轴的展布方向一致.

图2 小四平地区实测上三叠统地层及花岗岩体剖面图（据1∶20万、1∶5万、1∶25万区调实际资料修编）Fig.2 Surveyed geological section of Late Triassic strata and granite body in Xiaosiping area（modified from the data of 1∶200 0000,1∶50 000 and 1∶250 000 regional geological survey）

杨木林子尖山子岩体主要特征与小四平岩体相同，单颗粒（10粒）锆石U-Pb（SHRIMP）年龄为243±5 Ma.尖山子火山岩中流纹岩的单颗粒锆石U-Pb（SHRIMP）年龄为250±5 Ma，二者亦呈残留体存在于侏罗纪花岗岩中.

松树咀岩体，岩石特征与前二岩体相似，单颗粒（12粒）锆石U-Pb（SHRIMP）年龄为243±5 Ma，亦在中侏罗世岩体中呈近东西向展布的残留岩体.

猴石尖山子岩体岩石特征亦与前述三岩体相同，但锆石U-Pb（SHRIMP）年龄则为254±7 Ma，比上述三岩体同位素年龄值大10 Ma左右.

猴石放牛沟岩体，主要岩石类型为含榴白云母/黑云母二长花岗岩，细粒花岗结构，矿物组成含量：石英＞20%，碱长石35%～40%，斜长石30%～35%，白云母及黑云母2%～3%，石榴石2%～3%，单颗粒（2粒）锆石U-Pb（SHRIMP）年龄为261±20 Ma，侵位于太古宙地质体中.

徐小堡（或阎家堡子）岩体，主要岩石类型为花岗闪长岩-二长花岗岩，中粗粒似斑状结构，弱片麻状结构，矿物组成含量：似斑晶钾长石、斜长石5%～20%，“基质”显晶质，石英、长石、黑云母等80%～95%，单颗粒锆石U-Pb年龄为274±4 Ma.

除上述岩体外，在邻区中侏罗世天德岩体中还见有捕获的岩浆结晶锆石U-Pb（LA-ICP-MS）年龄264 Ma，在上述的松树咀岩体中捕获的岩浆结晶锆石U-Pb（SHRIMP）年龄为305 Ma.

上述资料表明：1）小四平岩体为晚三叠世地层沉积覆盖，其高精度测年数据为242±7 Ma，二者具有很好的一致性.考虑在古吉黑造山带早三叠世地层与其下晚二叠世地层多为平行不整合接触，因而早印支期花岗岩与晚海西期花岗岩应同属一个岩浆旋回.2）区内所发现的305 Ma的岩浆成因锆石，在邻区已有该期岩体存在的确切信息，如松嫩盆地杜1-4井1172.5 m深处花岗闪长岩单颗粒锆石U-Pb年龄为305±2 Ma［1］，黑龙江石场屯黑云母花岗岩和山洞村花岗斑岩单颗粒锆石U-Pb年龄分别为306±10 Ma、305±27 Ma［2］，而305 Ma这一数据与国际地科联所推荐的年表莫斯科期末的年龄306.5 Ma十分接近，因之可将其视为晚海西—早印支期岩浆旋回的底界.3）按上述方法所确定的晚海西—早印支期岩浆旋回的顶、底界线，其时间跨度近130 Ma，因而它不可能如现行1∶25万国土资源大调查各图幅所表示的1个或2个岩浆岩序列.如该区上述的小四平岩体、杨木林子尖山子岩体、松树咀岩体为同期同类型相邻的残留岩体，但它决不可能与猴石尖山子岩体属于同一个岩石序列同一单元.虽然它们同为二长花岗岩，但毕竟其形成时代相差10 Ma之多.又如猴石放牛沟含石榴石二云母花岗岩，其年龄为261±20 Ma，它形成的构造环境多为陆-陆对接晚期具有标志意义的淡色花岗岩，因此也不可能和上述诸岩体划入同一岩浆序列.由此，只能表明晚海西—早印支期应有多个岩浆序列的活动，它们只是不同序列中的某一个单元或具有标志性意义的单元.

根据对整个古吉黑造山带晚海西—早印支期花岗岩类已有的测年数据的统计和构造环境（或成因类型）的分析（另文讨论），对照该时期构造运动“幕”式的演化历史（另文讨论），本地区上述之花岗岩类岩体或残岩应分属：早（中）三叠世序列的二长花岗岩单元（小四平、杨木林子尖山子、松树咀等残留岩体），晚二叠世序列的二长花岗岩单元（猴石尖山子岩体），中二叠世序列的二云母花岗岩单元（猴石放牛沟岩体），早二叠世的花岗闪长岩单元（徐小堡岩体）（该岩体年龄值引用刘永海等1998资料，原作者实指阎家堡子二长花岗岩）.其中小四平岩体地质测年依据充分并一致，特别是其上为有较充分化石依据的晚三叠世地层沉积覆盖，在吉黑造山带区难得一见，故建议将其作为所在序列中二长花岗岩单元的代表性岩体或代表性岩体之一.猴石放牛沟岩体，时代确定依据也很充分，岩石类型极为典型，是吉黑造山带现今发现的这一时期独一无二的岩体，故当属中二叠世岩石序列二云母花岗岩单元唯一的代表性岩体.分析至此，已附带示明：1∶5万乃至1∶25万地质调查很难建立谱系单位，只能按照建立岩石谱系所需的各类资料，作好每个岩体的实际调查工作.

2 构造意义

（1）为古亚洲构造域的完成提供了新的主要的科学证据

古亚洲构造域的完成时间及标志，在槽台学说盛行时代，大致在20世纪80年代的中期就出现了重大的分歧，即从传统的吉黑晚海西褶皱带的趋同认识，部分专家学者以吉黑早印支（或晚海西—早印支）褶皱带的新认识，提出了新的挑战，形成多年来的对峙.板块构造学说推广以来，西伯利亚板块与中朝板块及其间的微地块最终实现陆-陆对接的时间，随着新资料的浮现和对其认识的不同，一直也处于众说纷纭的状态之中［3-13］❶张艳斌，吴福元，路孝平.论延边地区“三叠纪同碰撞-碰撞后花岗岩”.2004..争论的根本原因，除各家所掌握（或选择）的区域地质资料和学术观点不同外，最重要的就是未获得能形成共识的标志性事件的科学证据.本区上述小四平岩体高精度测年资料为242±7 Ma，又为含有晚三叠植物化石（Anthrophyopsis leeiana）的地层沉积（不整合）覆盖（图2），这一铁的事实很可能就应成为各种认识殊途同归的关键性证据或关键性证据之一.其实，这一地质观察早在1976年1∶20万海龙县幅区域地质调查时就已发现.鉴于当时：1）对上述晚三叠世地层化石采集不充分，将时代拟定为早侏罗世；2）对被其不整合覆盖的岩体因无测年数据而置于区域大面积分布的海西期花岗岩体内，致使这一不整合的时限跨度很大，仅能视为海西运动的产物而未受到特别的关注.经进一步调查现已证实：所获高精度测年数据小四平残留岩体无疑应划归早印支期（按国际地科联2004年表相当于中三叠世安尼期），上覆晚三叠世地层若视其底界为228.0±2 Ma（按同一年表认定），从该地层底部砾岩层中不仅见有下伏小四平岩体之花岗岩砾石，且胶结物有大量的花岗质岩石风化剥蚀的砂屑，这一构造运动当然可精确地确定到发生在242～228 Ma之间.这是笔者之一40余年来于吉黑造山带进行地质调查，所观察到的能充分说明古亚洲构造域最终完成的关键性事件的最佳出露点，也是当前研究程度最好的观察点.为此，我们建议凡对古亚洲构造域研究有兴趣的同仁们都应来该点调查，或提出新的不同认识，或使以往争议而趋殊途同归.

（2）为建立晚海西—早印支期构造-岩浆旋回的演化模式提供了新的启迪

无论是“槽台”说研究者，还是“板块”说推崇者，以往均未对古吉黑造山带晚海西期或晚海西—早印支期构造运动或构造-岩浆旋回的演化历程进行深入研究.前已述及本区该时期花岗岩类侵入活动很可能经历了近70 Ma（从305～242 Ma）的时间，且集中出现在不同时区，不同的岩石类型或组合又指示着各自形成相似或不同的构造环境.显然，它们和该时期构造运动的过程息息相关.作为鉴别构造运动过程的手段可以多种多样，但能有较好标年性的手段，归根到底就是岩石及其年代纪录.对造山带而言，最好的方法之一，就是将年代纪录与磨拉石建造相结合而加以剖析.比如区内猴石放牛沟含石榴石二云母花岗岩，尽管当前对该类岩石的成因尚有不同认识，但将其视为陆-陆碰撞（或叠接）的标志性岩石已为大多数研究者趋同.如是，那该区此时已出现一次较强烈的陆-陆碰撞，其时间按测年资料为261±20 Ma，此值恰巧与晚二叠世和中二叠世之界线年龄（260.4±0.7 Ma）相吻合，即完成此次碰撞后进入了晚二叠世，于其底部形成了又一个磨拉石建造（双倍线）蒋家窑砾岩.此后在本区即猴石尖山子又出现了年龄254±7 Ma的二长花岗岩，形成于蒋家窑砾岩之前.一形成于其后，一为陆-陆对接晚期的产物，一为同碰撞的产物，只能说明猴石尖山子二长花岗岩的出现又进入了一个新的碰撞期.结合邻区，当该期岩浆活动演化到250 Ma左右，在烟筒山（东）大红磊子形成了碱长花岗岩，锆石高精度测年为251±2 Ma.在安图二合店还出现了碱性花岗岩，锆石高精度测年为253.2 Ma，表明此次碰撞又行将结束.而250.0 Ma（或251.4 Ma）正是早三叠世与晚二叠世之界线年龄.该期岩浆活动结束，却又出现了早三叠世底部的磨拉石建造（双倍线）影壁山砾岩.再后本区又出现了小四平等二长花岗岩，亦呈残留岩体出现，它们又进入了一个更新的碰撞期.结合邻区，此期花岗岩演化，经242～245 Ma二长花岗岩阶段后，于邻区黄家岭又出现了二云母花岗岩，锆石高精度测年为234.7±4.3 Ma，蛟河治安屯又形成了碱性花岗岩，锆石U-Pb一致线年龄为232.16±7.32 Ma.这才宣告了晚海西—早印支期构造运动或构造岩浆旋回的结束.由此表明，晚海西—早印支期构造岩浆活动在古吉黑造山带具有多幕式的递进演化模式.也许这里才是一些学者所强调的“软碰撞”、“弱造山”的典型地区.

（3）进一步证明古亚洲构造域的完成受显生宙泛大陆旋回所制约

显生宙泛大陆（540～230 Ma）的概念源于Pangea联合古陆的形成.Pangea联合古陆的形成时代，最初虽由Wegener(1912)确定为石炭纪，经后来进一步研究，多数学者倾向它应为晚古生代末期的产物.莫雷尔和欧文（P.Moral and F.Irving,1981）根据当时所获全球古地磁资料对联合古陆再次进行拟合，提出一个新认识，即Pangea联合古陆可形成2个时期，一个为280 Ma年前的泛大陆，称为“Pangea B”，另一个为200 Ma年前的泛大陆，称为“Pangea A”.现行的显生宙泛大陆旋回的概念，则是指540 Ma左右Pangea超大陆的解体，早古生代以大陆的离散和海底的扩张为特征，晚古生代则以洋壳俯冲和弧-陆、盆-陆、陆-陆会聚为特征，大约在330～230 Ma形成了Pangea超大陆.这一过程与古吉黑造山带该地质时期的演化历史基本相似.上述资料亦证明西伯利亚板块与中朝板块及其间的微地块，恰恰在一个近相同的时间内（305～230 Ma）完成了陆-陆会聚，即证明古吉黑造山带的完成受全球泛大陆旋回的演化所制约［14-17］.

上述晚海西—早印支期花岗岩，在清河断裂（槽台边界）以北，都已成为大面积侏罗纪“花岗岩海”中不大的残留岩体，这一现象向东直至中俄朝边境.更老的岩体如何存之？建议今后应加强新岩体中残留老岩体的调查工作，如哈尔巴岭东坡公路旁247 Ma亮兵二长花岗岩中残留数十平方米的片麻状花岗岩，这对古吉黑造山带构造-岩浆活动历史的追溯及解决由花岗岩而引起的重大地质问题的不同意见十分重要.

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LATE HERCYNIAN-EARLY INDOSINIAN MAGMATIC CYCLES IN MEIHEKOUKAIYUAN BETWEEN JILIN AND LIAONING PROVINCES:Tectonic Implication

ZHAO Juan1,PENG Yu-jing1,DING Ming-guang1,LIU Da-ye1,ZHANG Ning1,YANG Chuan2
（1.Jilin Institute of Regional Geological Survey,Changchun 130022,China;2.College of Earth Sciences,Jilin University,Changchun 130061,China）

1671-1947（2012）04-0371-05

P588.1

A

2011－10－24；

2011-12-06.编辑：李兰英.

赵娟（1971—），女，工程师，从事区域地质矿产调查工作，通信地址吉林省长春市东南湖大路2718号品位空间4楼区调所，E-mail//jlqdq@163.com