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依兰地区黑龙江杂岩的变质—变形特征

马玉霞  
【摘要】:黑龙江杂岩分布在黑龙江省东部的佳木斯和松嫩地块之间,主要出露在北部的嘉荫-萝北地区、中部的依兰-桦南地区和南部的牡丹江地区,沿牡丹江断裂东侧呈南北向展布。大地构造上,佳木斯地块和松嫩地块位于西伯利亚和华北两大古板块所夹持的中亚构造带东段,东临太平洋板块。关于这套混杂岩的认识目前已基本取得共识,即黑龙江杂岩不是一套正常的变质地层单元,而是一套与佳木斯地块和松嫩地块碰撞拼合有关的俯冲增生杂岩,但是对于其形成时代,仍存在较大的分歧。 本文以依兰地区出露的黑龙江杂岩为研究对象,在系统总结分析前人资料和研究成果的基础上,通过野外调查和室内综合分析,对依兰地区黑龙江杂岩的空间产出与分布特征、物质组成、原岩类型、变质变形作用及这套杂岩形成时代等方面进行了系统的研究。 依兰地区黑龙江杂岩是构造混杂岩,由强烈变形的变形基质(长英质和基性两部分),和残存于其中超基性岩、变质辉长岩、蓝闪石片岩、大理岩以及变硅质岩等组成岩块部分。岩块与变形基质间的变质变形关系及变质矿物组合特征显示,大部分岩块均遭受了后期强烈的变形作用改造,呈构造透镜体或岩片残存在强烈片理化的基性和长英质岩中,特别有意义的是,依兰地区的黑龙江杂岩中局部保存有规模较大、未接受强烈变形改造的蓝闪石片岩岩块,以出现未定向分布的蓝闪石矿物为特征,为研究杂岩的构造演化,揭示变质作用与变形作用特征提供了重要证据。 地球化学特征方面,依兰地区黑龙江杂岩中的长英质变形岩具有活动大陆边缘沉积环境特征;基性变形岩和残余的蓝闪石片岩,具有OIB特征,形成于板内环境。 本文以岩石学和矿物学研究为基础,详细研究了黑龙江杂岩的变质变形作用过程以及二者之间的关系,明确了黑龙江杂岩的变质作用类型及变形样式,确定出依兰地区的黑龙江杂岩经历了蓝片岩相一蓝闪绿片岩相变质变形作用。蓝闪石片岩(含蓝闪石)的形成与俯冲作用有关,蓝片岩相向蓝闪绿片岩相的转变与构造抬升有关。 大量的同位素测年资料显示,黑龙江杂岩的变形时代为180-154Ma,因蓝闪石片岩岩块和变形基质的野外关系清楚地说明,蓝片岩的形成时代要早于蓝闪绿片岩相的变质-变形事件。根据小兴安岭、张广才岭地区分布有210-180Ma的后造山花岗岩;佳木斯地块西部伊春地区222±5Ma的清水岩体侵位年龄;伊春地区317.7Ma的片麻状二长花岗岩,推测蓝片岩的形成时代为317-220Ma,即佳木斯地块与松嫩地块的碰撞拼合时代为317-220Ma。


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