黑龙江省东部马家街群碎屑锆石年代学及其大地构造意义*

赵亮亮　王宗起　张兴洲

1. 中国地质科学院矿产资源研究所，北京　1000372. 吉林大学地球科学学院，长春　1300611.

马家街群分布在黑龙江省东部佳木斯地块桦南隆起的西南缘，主要由一套经历了接触变质作用的富铝、富碳沉积碎屑岩所组成。区域上，这套接触变质岩系具有变质矿物分带特征，由西向东依次出现十字石、红柱石、石榴石和黑云母。红柱石碳质板岩和石榴云母石英片岩2件样品获得的LA-ICP-MS U-Pb碎屑锆石年龄谱均显示有272～310Ma、479～533Ma和>800Ma三组年龄。根据两件样品显示的最小年龄均未小于272Ma，而且二者的最小年龄组(272～310Ma)具有类似的峰值年龄，分别为276Ma和279Ma，这限定了马家街群主体岩石沉积年龄的下限应在中二叠世之前。侵入马家街群的花岗岩的锆石年龄为259Ma，说明其接触变质作用时代为晚二叠世早期，限定了马家街群形成时代的上限。479～533Ma年龄组中，2件样品的峰值年龄分别为499Ma和522Ma，这是佳木斯地块麻山群中最为重要的高级变质和花岗质岩浆作用年龄。>800Ma的年龄组具有多个峰值年龄，说明源区(佳木斯地块)具有前寒武纪-早前寒武纪地壳。上述证据表明，马家街群是晚二叠世早期形成的一套接触变质岩系，而非前寒武纪区域变质岩系。鉴于479～533Ma的麻山群在佳木斯地块中普遍存在，说明以麻山群为代表的早古生代变质结晶岩系既是马家街群沉积的基底，也是重要的物源区；而276～279Ma的早二叠世火山岩在佳木斯地块东缘分布广泛，表明其对马家街群的沉积也具有一定的贡献。

马家街群；接触变质；碎屑锆石年龄；佳木斯地块；黑龙江省东部

1　引言

马家街群分布在黑龙江省东部佳木斯地块桦南隆起的西南缘。长期以来，前人多从变质地层角度将这套变质岩作为佳木斯地块中的前寒武纪区域变质岩系，时代置于震旦纪(黑龙江省区域地层编写组, 1979)、新元古代(黑龙江省地质矿产局, 1993)或划归前寒武纪麻山群(曹瑞骥等, 1982)，对其形成的构造背景论及很少。随着锆石测年方法的广泛应用，众多研究者不但在佳木斯地块麻山群的麻粒岩相变质岩中获得了大量490～520Ma的高级变质作用和花岗质岩浆侵入作用年龄(宋彪等, 1997; Wuetal., 2000; Wildeetal., 2001; 黄映聪等, 2009; 高福红等, 2010; Zhouetal., 2010a; 温泉波等, 2008)，而且发现部分原定为元古代的花岗岩形成年龄为254～270Ma (李锦轶等, 1999; 吴福元等, 2001; 黄映聪等, 2008; 颉颃强等, 2008a, b)。这些证据对有关佳木斯地块的组成及其演化方面的传统认识提出了质疑，即佳木斯地块的麻粒岩相变质作用发生在早古生代早期，而非古元古代或太古代，该地块在晚古生代仍有明显的花岗质岩浆活动。马家街群作为佳木斯地块的重要组成部分，其变质作用类型和变质作用程度与麻山群完全不同。因此，马家街群变质建造及其变质作用时代的确定对于进一步深化佳木斯地块组成及其演化的认识具有十分重要的意义。

本文通过对马家街群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb微区定年，并结合区域构造背景分析，对马家街群的原岩性质、时代及其变质作用类型与时代提出了新的认识，为深入认识佳木斯地块的组成和构造演化提供了新的依据。

2　区域地质背景

2.1　佳木斯地块

佳木斯地块位于黑龙江省东部。大地构造位置处于中亚构造带东端，东邻西太平洋构造域的中生代地体增生区。传统上认为，佳木斯地块主要由前寒武纪区域变质岩系和花岗质岩石所组成，并依据变质地层的概念和变质程度，将该地块的变质岩系由老至新划分为古元古或太古代麻山群、早元古代兴东群、新元古代黑龙江群和震旦纪马家街群等变质地层单元(黑龙江省地质矿产局, 1993; 黑龙江区域地层表编写组, 1979)。其中，由于麻山群和黑龙江群分别含有麻粒岩相和蓝闪绿片岩相等特征性变质岩石类型而备受人们的关注。近十几年来，由于单矿物测年方法的广泛应用，对这两套变质岩系的性质及其形成时代的认识已经发生了根本性的转变。

麻山群是一套经历了角闪岩相-麻粒岩相变质的表壳岩系，主要岩石类型有长英质片麻岩、石墨片岩、夕线石榴片麻岩、大理岩及辉石麻粒岩等，其主体相当于孔兹岩系，时代置于古元古或太古代(曹熹等, 1992; 姜继圣, 1992; 黑龙江省地质矿产局, 1993; 卢良兆等, 1996)。Wildeetal. (2000, 2001)应用SHRIMP锆石测年方法，在麻山群夕线石榴片麻岩和石榴花岗片麻岩中获得了490～520Ma的高级变质作用和花岗质岩浆侵入作用年龄，首次提出佳木斯地块中的麻粒岩相变质作用发生在早古生代早期，可能与泛非事件有关的认识。这一年龄记录在后续的相关研究中得到了进一步的证实和确认(吴福元等, 2001; 温泉波等, 2008; 黄映聪等, 2009; 高福红等, 2010; Zhouetal., 2010a)。虽然目前对这一事件是否与泛非事件有关还有不同的认识，但佳木斯地块麻粒岩相变质作用发生在早古生代早期，而非早前寒武纪的认识已基本取得共识(宋彪等, 1997; Wildeetal., 2000, 2003; 吴福元等, 2001; Zhouetal., 2010a; 张兴洲等, 2012)。此外，大量的同位素测年结果还发现，佳木斯地块中很多原定为元古代的花岗岩形成于晚古生代，锆石年龄介于254～270Ma之间(李锦轶等, 1999; 吴福元等, 2001; 黄映聪等, 2008; 颉颃强等, 2008a, b)。黄映聪等(2008)在佳木斯地块中部桦南地区的马家街群分布区的美作花岗岩体获得了259Ma的锆石年龄，并明确提出，佳木斯地块存在晚古生代花岗岩，它们具有碰撞前岩浆弧的地球化学特点。

黑龙江群曾被作为佳木斯地块内一个十分重要的前寒武纪变质地层单元(黑龙江省地质矿产局, 1993)，主要由一套强烈变形的长英质糜棱岩和变基性糜棱岩组成，其中含有大量超基性岩、变辉长岩、大理岩、硅质岩及蓝闪石片岩岩块和岩片。20世纪90年代，张兴洲和张元厚(1991)、张兴洲(1992)和曹熹等(1992)就曾提出，所谓的黑龙江群不是一套正常的变质地层单元，而是一套与俯冲增生有关的构造混杂岩，是佳木斯地块与西部松嫩地块碰撞拼合的标志，它作为一套独立演化的构造岩系不应归入佳木斯地块的组成部分。为有别于地层“群”的概念，将这套混杂岩称为“黑龙江杂岩”。虽然目前对这套杂岩的形成时代等问题还有不同的看法，但对其不是一套正常的变质地层单元，而是一套与俯冲增生有关的构造混杂岩的认识是一致的(曹熹等,1992;张兴洲和张元厚,1991;张兴洲,1992;刘静兰,1991;王莹, 1992;

图1佳木斯地块(a, b, 据Wildeetal., 2000; Wuetal., 2007)和马家街群区域地质简图(c，据黑龙江省地质局第一区域地质测量队，1977*黑龙江省地质局第一区域地质测量队. 1977. 中华人民共和国区域地质调查报告(桦南县幅)修改)

Fig.1Geological sketch map of the Jiamusi massif (a, b, after Wildeetal., 2000; Wuetal., 2007) and Majiajie Group (c), NE China

叶慧文等, 1994; 李锦轶等, 1999; Li, 2006; Wuetal., 2007; 周建波等, 2009; Zhouetal., 2009, 2010b; 颉颃强等, 2008a, b; 李旭平等, 2009, 2010; 赵亮亮和张兴洲, 2011)。

2.2　桦南隆起

桦南隆起位于佳木斯地块中部，包括双鸭山、桦南、依兰、勃利、大盘道等地。该隆起总体近东西向展布，西以佳木斯-依兰断裂为界与松嫩地块相邻，东隔同江-密山断裂与完达山中生代地体相邻(图1)。该区是佳木斯地块结晶基底岩石出露面积最大、类型最全的地区。该区不但大面积出露有黑龙江杂岩、麻山群，以及不同时代的花岗岩，而且是唯一大面积分布有马家街群的地区。

桦南地区出露的麻山群主要由变粒岩、石英片岩、大理岩、花岗岩片麻岩组成，下部夹角闪片岩及磁铁矿。整体构造片理呈近南北向。黑龙江杂岩主要由斜长角闪片岩、含石榴石云母钠长片岩、云母绿帘角闪片岩、二云母钠长片岩和石榴云母石英片岩等组成。前人将该区这套变质岩石组合称为黑龙江群湖南营组，时代置于元古代。这套岩石的片理构造近东西向展布，明显不同于区域上萝北-嘉荫、依兰和牡丹江地区北东向展布的黑龙江杂岩。

图2　马家街群地质剖面图Fig.2　Geological profile across the Majiajie Group

图3　红柱石碳质板岩(a, b)和石榴云母石英片岩(c, d)的显微结构和矿物组合Fig.3　Microstructures and mineral associations of andalusite-bearing carbon slate (a, b) and garnet-quartz schist (c, d)

马家街群分布在桦南隆起南部的双鸭子-马家街一带，其变质作用类型及岩石产状与黑龙江杂岩和麻山群显著不同。马家街群主要为一套经历了接触变质的高碳富铝的粘土质岩石, 主要岩石类型有十字石角岩、含十字石二云片岩、碳质红柱石角岩、含红柱石碳质板岩、碳质千枚岩、碳质板岩、灰色千枚岩、黑云石英片岩、二云母片岩等，大部分岩石中含有空晶石和石榴石。这套变质岩石总体呈北西西走向，向西南倾斜，东部和北部与麻山群花岗片麻岩断层接触，西南部与年龄为259Ma的美作花岗岩(黄映聪等, 2008)呈侵入接触关系。沿美作岩体由西向东热接触变质矿物分带现象明显， 可划分出十字石角岩带、 红柱石角岩带及含石榴

石云母片岩带和二云母片岩带(图2)。这种地质证据清楚地说明，马家街群的接触变质作用与以美作岩体为代表的晚二叠世花岗岩侵入事件有关。因此，确定马家街群的原岩时代对于从整体上重新认识佳木斯地块的组成及其演化显得尤为必要。

3　样品选择

以实测地质剖面为基础，在马家街群典型出露区分别采集了接触变质特征明显的红柱石碳质板岩和石榴云母石英片岩进行年代学测定。2件样品(06SY-04和06SY-05)均位于黑龙江省佳木斯市桦南县双鸭子村以东，地理坐标分别为46°05.016′N；130°49.555′E和46°05.722′N；130°49.081′E(图1c)。

样品(06SY-04)为深灰色红柱石碳质板岩，主要由红柱石(And)(30%～35%)、石英(Qtz)(20%～25%)、黑云母(Bt)(10%～15%)、白云母(Ms)(10%～15%)、碳质(C)(5%～10%)以及少量石榴石等组成。红柱石均呈板条状变斑晶产出，其中黑色碳质包体发育(图3b)；基质由微细鳞片状黑云母和白云母集合体及富碳隐晶质组成。

图4　马家街群变质岩中的锆石CL图像和LA-ICPMS U-Pb年龄Fig.4　CL image and U-Pb dating of the zircons from the Majiajie Group

样品(06SY-05)为亮灰色含石榴云母石英片岩，主要由石榴石(Grt)(10%～15%)、黑云母(Bt)(10%～15%)、白云母(Ms)(10%～15%)、碳质(C)(5%～10%)、石英(Qtz)(50%～55%)以及少量榍石等组成。石榴石均呈变斑晶状产出，基质由细粒石英和细鳞片状云母组成(图3d)。

岩石组构特征清楚地表明，这两种接触变质岩的原岩是高铝富碳的粘土质沉积岩。

4　分析测试

样品用常规方法粉碎至60目以下，并先用浮选和磁选方法进行分选，然后在双目镜下挑选出晶型和透明度较好的锆石颗粒。将挑选出的锆石颗粒和标准锆石一起粘贴在双面胶带上，并灌入环氧树脂制成样靶和切制打磨使锆石能够露出1/2的范围，之后抛光清洗将待测锆石做透射光、反射光显微照相，以观察其抛光面有无裂隙及包裹体等。然后在中国科学院地质与地球物理研究所电子探针和扫描电镜实验室通过JEOL扫描电子显微镜获得锆石阴极发光(CL)图像，进一步观察锆石的内部结构。

锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室的Agilent7500a ICP-MS仪器上用标准测定程序进行, 详细的实验原理和流程见Yuanetal. (2004)。应用标准锆石91500作为计算U-Pb同位素的外标，其参考值加权平均206Pb/238U年龄为1065.4±0.6Ma(Wiedenbecketal., 1995)，标准锆石TEMORA 1作为未知样品测定获得的年龄为415±4Ma (MSWD=0.112, n=24)，该锆石的ID-TIMS年龄为416.75±0.24Ma (Blacketal., 2003)。元素含量的计算采用硅酸盐玻璃NIST SRM 610为外标，91Zr为内标。激光束的束斑为30μm。详细仪器参数及分析技术见Liuetal. (2007)。原始数据使用ICPMS DataCal7.2软件进行处理。实验获得的数据采用Andersen (2002)的方法进行同位素比值的校正，以扣除普通Pb的影响。锆石的U-Pb年龄结果使用Isoplot 3.0软件(Ludwig, 2003)计算。

表1马家街群样品(06SY04)碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄数据表

Table 1LA-ICP-MS detrital zircon U-Pb dating of the sample 06SY04 from Majiajie Group

SpotNo.ThU(×10-6)ThUIsotopicratiosAges(Ma)207Pb*206Pb*±207Pb*235U±206Pb*238U±207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σConc.(%)06SY04-5-012553360.760.09670.00313.12310.07000.23490.00281562591438171360159406SY04-5-0286.8920.940.10430.00294.25240.12380.29530.00431702521684241668219906SY04-5-0375.93240.230.11000.00214.26350.08280.27990.00231811351686161591119406SY04-5-0469.72950.240.08850.00163.00450.05570.24570.00231394331409141416129906SY04-5-0549.61200.410.07750.00281.72250.06320.16080.0024114471101724961139406SY04-5-0658.71410.420.10000.00224.20860.09780.30400.00281624411676191711149706SY04-5-072788860.310.08440.00162.36950.04590.19970.00391302381233141174219506SY04-5-082206580.330.05000.00220.30630.01410.04410.00061951002711127849706SY04-5-0971.31770.400.08670.00212.95030.06890.24560.00201354461395181416109806SY04-5-101331830.730.22630.11553.41890.12710.23310.008430269301509291351448806SY04-5-11467981188910.390.10570.00621.19330.06550.08160.0020172810879730506125506SY04-5-1237.089.10.420.08630.00472.81140.14880.23490.003013441101359401360159906SY04-5-132998360.360.08700.00163.02530.05630.24980.00201361371414141438109806SY04-5-1484.52270.370.08000.00262.01070.06510.18090.00211198651119221072129506SY04-5-151652060.800.09900.00194.08520.07530.29750.00271606351651151679139806SY04-5-163583591.000.09940.00154.13680.06690.29950.00261613291662131689139806SY04-5-172633190.820.07560.00201.93620.05200.18450.00191083541094181092109906SY04-5-1889.7920.970.10100.00404.14500.14730.29740.00481643741663291679249906SY04-5-1993.32870.330.08030.00222.04630.05110.18390.00191206541131171088109606SY04-5-204406080.720.10050.00154.10690.06560.29420.00231635281656131663119906SY04-5-21104.7931.130.06070.01850.33660.08160.04410.004362855029562278279406SY04-5-22933040.300.08470.00152.77550.05130.23670.00211309351349141369119806SY04-5-231874140.450.08690.00302.44280.07510.20280.00211359711255221190119406SY04-5-242053930.520.08320.00232.33680.06180.20290.00221274541224191191129706SY04-5-2554.766.10.830.10340.00264.23740.11020.29590.00281687471681211671149906SY04-5-261062588908020.120.09710.00551.07420.06670.08000.001315701067413349676006SY04-5-271472880.510.09890.00223.19490.07520.23290.00221606411456181349119206SY04-5-2856212624826940.230.08890.00640.92480.04410.08060.0021141114466523500137106SY04-5-291582770.570.07760.00252.00940.06810.18670.00231144651119231104129806SY04-5-3015010790.140.07710.00132.00400.03280.18740.0012112438111711110779906SY04-5-313062811.090.09230.00183.00020.05780.23470.00201474351408151359109606SY04-5-3250937520.140.05340.00140.31970.00860.04320.000534392282727239606SY04-5-33258322433760.110.08860.00630.95100.06830.07720.0018139513667936479116506SY04-5-3448.82080.230.05550.00470.33580.02610.04410.00104321912942027869406SY04-5-353397590.450.08730.00142.96600.05080.24510.00231369311399131413129806SY04-5-3645.81340.340.08130.00222.37960.06420.21170.00191228531236191238109906SY04-5-3752310330.510.05460.00270.37260.01760.04930.00073981133221331049606SY04-5-3888.64790.190.08160.00172.07040.04390.18310.0015123542113915108489506SY04-5-391822260.810.09260.00193.01960.06820.23480.00261481381413171360139606SY04-5-4070.24610.150.07190.00141.63030.03300.16350.0015983399821397689906SY04-5-4155.82720.210.06960.00161.56360.03640.16210.0013917449561496879806SY04-5-4259.02480.240.08410.00182.77460.06200.23820.00311294731349171377169706SY04-5-4380.93320.240.10160.00224.08360.08570.28950.00251654391651171639129906SY04-5-4456518320.310.05440.00180.33130.00950.04400.000738769291727849506SY04-5-451754300.410.07760.00151.97060.03540.18310.0013113738110612108479806SY04-5-462274950.460.04970.00640.29890.04980.04340.00141892682663927499606SY04-5-471043030.340.07210.00151.62060.03670.16160.00179884197814966109806SY04-5-482657510.350.07830.00171.74640.04210.16020.0014116738102616958893

5　测试结果

5.1　样品06SY-04

该件样品中的锆石在显微镜下主要为无色，透明和略具浅黄色，其形态主要为半自形至圆形，锆石约60～200μm，长短轴之比为2:1～4:1。CL图像研究结果显示这些锆石多数发育振荡环带，主体显示为岩浆成因(图4)。

采用LA-ICPMS对48颗锆石的48个点进行了分析(表1)。全部样品的207Pb/235U-206Pb/238U的谐和图，谐和及其近于谐和的样品见206Pb/238U的表面年龄频率图(图4)。根据样品年龄及其频率的分布特征大致可以分为三组，其中第一组年龄分布较集中，其206Pb/238Pb年龄集中在272～310Ma左右，峰期年龄为276Ma，共有7颗锆石，占分析数量的14.6%，锆石形态为半自形或自形，CL图像具清晰的岩浆振荡环带，Th/U比为0.14～1.13，锆石U-Pb年龄谐和，集中度较高；第二组其206Pb/238Pb年龄集中在479～506Ma左右,峰期年龄为499Ma，共有4颗锆石，占分析数量的8.3%，锆石形态为半自形或圆形，CL图像锆石环带不明显，Th/U比为0.11～0.39，锆石U-Pb年龄谐和度低，集中度较好；第三组其206Pb/238Pb年龄>800Ma，具有多组峰期年龄分别为826Ma、975Ma、1063Ma、1284Ma、1422Ma，共有37颗锆石，占分析数量的77.1%，锆石形态为半自形或圆形，CL图像多具清晰的岩浆振荡环带，Th/U比为0.14～1.09，锆石U-Pb年龄谐和，有多组年龄。这三组锆石的具有高Th/U比(0.11～1.13)平均>0.4，这与具有振荡环带的CL图像共同说明总体上大部分锆石具有岩浆锆石的特征。

5.2　样品06SY-05

该件样品中的锆石在显微镜下多呈无色透明的椭圆状或他形不规则状，锆石粒径约50～100μm，晶形棱角不发育，长短轴之比为1:1～3:1。CL图像中多数锆石颗粒发育有明显的振荡环带，主体显示为岩浆成因(图4)。

采用LA-ICPMS对61颗锆石的61个点进行了分析(表2)。全部样品的207Pb/235U-206Pb/238U的谐和图，谐和及其近于谐和的样品见206Pb/238U的表面年龄频率图(图4)。根据样品年龄及其频率的分布特征大致可以分为三组，第一组的206Pb/238Pb年龄集中在273～279Ma左右，峰期年龄为279Ma，共有3颗锆石，占分析数量的4.9%，锆石形态为半自形或自形，CL图像具清晰的岩浆振荡环带，Th/U比为0.6，锆石U-Pb年龄谐和，集中度较高；第二组的206Pb/238Pb年龄集中在503～533Ma左右，峰期年龄为522Ma，共有2颗锆石，占分析数量的3.3%，锆石形态为圆形，CL图像不具清晰环带，Th/U比为0.18～0.30，锆石U-Pb年龄谐和度低，集中度较差；第三组的206Pb/238U年龄集中在>800Ma。共有55颗锆石，占分析数量的90.2%，锆石形态为半自形或圆形，这与具有振荡环带的CL图及高Th/U比(0.10～1.46)，共同说明这些锆石具有岩浆锆石的特征。该组锆石U-Pb年龄谐和，有多组年龄。

6　讨论

6.1　马家街群锆石年龄谱的地质意义

2件样品共109颗碎屑锆石的LA-ICP-MS年代学信息显示，所测试的马家街群变沉积岩均显示有272～310Ma、479～533Ma和>800Ma三组年龄。最小年龄组(272～310Ma)在红柱石碳质板岩中峰度最大，峰值年龄为276Ma，在石榴石云母石英片岩中丰度较小，但峰值年龄与前者基本一致，为279Ma。总体上，该组年龄数据质量较好，可以作为分析马家街群物源区特点及其沉积时代下限的有力证据。严格意义上讲，如果忽略分析误差，最小年龄组显示的最小年龄(272Ma)应是马家街群原岩沉积的年龄下限(中二叠世早期)，而峰值年龄(276～279Ma)反映剥蚀区的岩石时代以早二叠世为主。美作花岗岩体与马家街群的侵入接触关系与黄映聪等(2008)获得的259Ma的岩体侵入年龄说明，马家街群的接触变质作用时代为晚二叠世。根据吴福元等(2001)的研究资料，佳木斯地块中的楚山和柴河花岗岩体的年龄分别为256Ma和254Ma，说明佳木斯地块内晚二叠世花岗岩侵入事件不是孤立的。这限定了马家街群原岩时代的上限。因此，马家街群的原岩时代可能主要为中二叠世。虽然479～533Ma年龄组在两件样品中出现的丰度均较小，峰值年龄分别为499Ma和522Ma，但这是佳木斯地块麻山群中最为重要的高级变质和花岗质岩浆作用年龄(宋彪等, 1997; Wildeetal., 2000, 2001; 吴福元等, 2001; 温泉波等, 2008; 黄映聪等, 2009; 高福红等, 2010; Zhouetal., 2010a; 张兴洲等, 2012)。结合马家街群的原岩主要为一套高铝富碳的粘土质岩石，其特点与麻山群中高铝富碳的孔兹岩系岩石组合关系密切，因此，以麻山群为代表的早古生代变质结晶岩系既是马家街群这套晚古生代地层的沉积基底，也是重要的物源区，对马家街群的沉积具有重要的贡献；>800Ma的年龄组具有多个峰值年龄，是所测锆石年龄的主体(图4)，年龄区间从中元古代到新元古代。这些古老的年龄组在佳木斯地块中也普遍存在(宋彪等,1994;Wildeetal., 2000, 2001; 颉颃强等, 2008a, b)，说明马家街群沉积当时物源剥蚀区以中-新元古界为主。

表2马家街群样品(06SY05)碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄数据表

Table 2LA-ICP-MS detrital zircon U-Pb dating of the sample 06SY05 from Majiajie Group

SpotNo.ThU(×10-6)ThUIsotopicratiosAges(Ma)207Pb*206Pb*±207Pb*235U±206Pb*238U±207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σConc.(%)06SY05-2-01183.510170.180.16770.08970.95630.06450.08620.00652535104268133533397506SY05-2-02724790.150.07500.00271.35590.04910.13120.002811337387021794169006SY05-2-031464910.300.09500.01841.44140.02690.13590.001415283729061182289006SY05-2-041509420.160.07700.00161.46840.03290.13750.00121120419171483079006SY05-2-051086610.160.07170.00201.62820.04290.16400.00219765698117979119906SY05-2-066097860.780.09410.00192.85780.05780.21900.0016151040137115127799206SY05-2-07993070.320.09010.00212.73490.08420.21850.00431429451338231274239506SY05-2-08963240.300.07470.00151.41200.02850.13700.00161061418941282899206SY05-2-093896330.610.08310.00142.40320.04020.20850.0014127233124412122179806SY05-2-10523860.140.07080.00201.37910.03910.14050.0015950548801784799606SY05-2-112388580.280.08020.00172.07000.04540.18600.0016126742113915110099606SY05-2-121876720.280.08170.00161.95040.04060.17200.0012123940109914102379206SY05-2-13993110.320.09340.00222.84810.07340.21970.00281498441368191280159306SY05-2-142858790.320.08610.00192.09490.05460.17560.00331343431147181043189006SY05-2-151012870.350.09320.00183.13250.06550.24370.00311492371441161406169706SY05-2-1658111610.500.07890.00161.90650.04100.17430.0015116941108314103689506SY05-2-1783.03550.230.07280.00241.33530.03920.13250.001710096986117802109206SY05-2-1848.53150.150.07110.00151.55460.03350.15760.0016961459521394499906SY05-2-191124900.230.07140.00121.64330.02740.16590.001096969871198969906SY05-2-201727160.240.07980.00171.99710.04150.18020.0013119441111514106879506SY05-2-21875910.150.07310.00171.61060.04070.15870.001910174897416949119706SY05-2-224194720.890.08400.00222.66860.07730.22920.00341292511320211330189906SY05-2-2353317960.300.08140.00131.99370.03430.17660.0014123131111312104879306SY05-2-241933480.550.07340.00141.59880.03020.15720.00111025389701294169706SY05-2-251423330.430.08970.00173.06410.05840.24700.00241420371424151423129906SY05-2-2674.91880.400.08290.00271.97520.07030.17150.00271266311107241020159106SY05-2-27100.86270.160.07290.00161.56550.03380.15620.002410134395713936139706SY05-2-281134600.240.17040.09471.37340.06030.13100.00282562109587826794168906SY05-2-29874550.190.06950.00121.57020.02830.16310.0012915359581197469806SY05-2-302305340.430.08360.00182.04220.05100.17630.00281283411130171047159206SY05-2-3110712830.080.08310.00081.96880.03740.16990.00231272171105131011129106SY05-2-3255.24440.120.06840.00121.54980.02810.16370.0009880379501197759706SY05-2-333487450.470.07040.00131.55490.02650.15990.0010939379521195659906SY05-2-3443425950.170.06960.00341.28340.07520.13310.00489179983833806279606SY05-2-3527.858.60.470.08530.00292.64340.09160.22420.00291324651313261304159906SY05-2-361105370.210.06930.00131.56860.03100.16340.0013907349581297579806SY05-2-3765.24750.140.06910.00121.57710.03040.16520.0016902379611298599706SY05-2-382534210.600.05040.00380.30490.01960.04430.00122131782701527979606SY05-2-39######0.05910.01440.33280.09030.04330.006556945929269273409306SY05-2-40813130.260.06900.00401.27530.07440.13410.002289811983533811129706SY05-2-4116929941.700.06800.00081.52220.02270.16190.001187825939996769706SY05-2-4278.74530.170.08420.00322.10260.09890.18060.00261298741150321070149206SY05-2-4378026250.300.07180.00260.80190.04900.08110.00559897659828503338206SY05-2-4471.64280.170.07180.00331.33950.06180.13500.00179899486327816109406SY05-2-4572.63960.180.07000.00151.50470.03480.15510.0013928469321493079906SY05-2-461783190.560.08700.00162.68020.05040.22240.00191361351323141295109706SY05-2-4710287021.460.06990.00111.57710.02550.16310.0010926299611097469806SY05-2-481064400.240.06980.00191.31410.04510.13570.00269225685220820159606SY05-2-4948.43690.130.07170.00251.37100.04260.13840.00219767587718836129506SY05-2-5065.13020.220.07090.00311.29050.05770.13150.00169548984226796994

续表2

Continued Table 2

SpotNo.ThU(×10-6)ThUIsotopicratiosAges(Ma)207Pb*206Pb*±207Pb*235U±206Pb*238U±207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σConc.(%)06SY05-2-515069190.550.09220.00143.13770.05090.24590.0017147230144212141899806SY05-2-521359070.150.07370.00161.35040.04130.13510.002510354386818817149306SY05-2-5375.52080.360.08980.00172.76460.06680.22340.00391421361346181300219606SY05-2-5460.23330.180.07680.00211.68840.05690.15760.0035111753100421943199306SY05-2-5568.91640.420.08670.00202.66920.06070.22360.00191354441320171301109806SY05-2-5663.56170.100.07300.00151.61840.03430.16070.00111015439771396069806SY05-2-573055760.530.07130.00141.59110.03330.16150.0011966409671396569906SY05-2-5833412090.280.09710.00143.27670.07010.24460.00411570281476171411219506SY05-2-591612270.710.07580.00161.88950.04110.18060.0015110043107714107089906SY05-2-6076612760.600.05390.01070.30580.05500.04330.002436540227143273159906SY05-2-6188.85810.150.07310.00181.59920.04250.16060.0036101748970179602099

6.2　大地构造意义

研究获得的三个主要年龄组的锆石均为碎屑锆石，它们均具有弱振荡环带(图4)，U、Th含量相对较低，Th/U比值较高，介于0.08～1.70之间，具有典型的岩浆锆石特点。这说明马家群沉积当时的物源剥蚀区至少存在三个时期的岩浆岩。大量的前人研究资料已经证实，499～522Ma和>800Ma的年龄在佳木斯地块内的花岗质岩石中普遍存在，说明当时的剥蚀区以早古生代早期和前寒武纪花岗质岩石为主，它们为马家街群的沉积提供了主要物源。而峰值年龄为276～279Ma的碎屑锆石说明，在马家街群沉积时，相邻区域还存在早二叠世的岩浆岩，并遭受了剥蚀，为马家街群提供了物源。孟恩等(2008)的研究成果为解释马家街群存在早二叠世岩浆成因的碎屑锆石提供了有力证据。他们的研究揭示，在佳木斯地块桦南隆起东缘发育一套玄武岩-玄武安山岩岩石组合，这套火山岩的峰期年龄为288Ma，并明确指出这套早二叠世火山岩具有活动大陆边缘的构造属性。

上述证据说明，佳木斯地块是一个具有前寒武纪结晶基底，并在早古生代早期变质固结的微陆块。根据该微陆块发育有早古生代早期变质的富铝富碳表壳岩系(孔兹岩系)分析，它应是一规模更大的大陆板块的一部分。区域地质证据显示，佳木斯微陆块东缘泥盆系-石炭系稳定沉积的石英砂岩和碳酸盐岩角度不整合在早古生代结晶岩系之上(黑龙江省地质矿产局, 1993)，说明当时该微陆块东缘处于被动大陆边缘沉积环境。早二叠世活动大陆边缘型火山岩(孟恩等, 2008)的存在则说明，佳木斯微陆块东缘在早二叠世转为活动大陆边缘构造背景。中二叠世是马家街群原岩沉积的主要时期，其高铝富碳的岩石组合说明其形成于相对稳定的沉积环境。导致马家街群发生接触变质的晚二叠世花岗岩，具有碰撞前岩浆弧成因的地球化学特点(黄映聪等, 2008)，说明佳木斯微陆块东缘在晚二叠世又转为活动大陆边缘构造背景。由此可见，佳木斯微陆块自早古生代早期变质固结后，其东缘长期处于被动-活动陆缘交替变换的构造背景。这样一种构造背景一直持续到西太平洋构造域的中生代增生杂岩(地体)增生就位在佳木斯微陆块东缘为止。虽然依据目前的资料对佳木斯微陆块东缘的构造性质提出了一个可能的解释，但为什么在如此短的时间内大陆边缘构造环境发生如此频繁变化的原因和机制尚不清楚。

7　结论

(1)马家街群为一套与侵入岩体有关的接触变质岩系，结合其中最小的碎屑锆石年龄(272Ma)和侵入其中的花岗岩体形成年龄(259Ma)，表明马家街群并非前寒武纪区域变质岩系，其主体沉积时代为中二叠世，接触变质作用时代发生在晚二叠世早期。

(2)以麻山群为代表的早古生代变质结晶岩系既是马家街群沉积的基底，也是重要的物源区，对马家街群的沉积具有重要贡献。同时，佳木斯微陆块东缘的早二叠世火山岩作为时代最新的物源，对马家街群的沉积也具有一定的贡献。

(3)佳木斯地块曾是一个更大的大陆板块的一部分，其东缘在晚古生代期间长期处于被动陆缘与活动陆缘交替变换的大地构造背景。

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