辛玉蓮，聶立軍，周 凱，邸 新

（吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所，吉林長春130022）

吉林中部晚二疊世紅山組碎屑鋯石年齡及其地質(zhì)意義

辛玉蓮，聶立軍，周 凱，邸 新

（吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所，吉林長春130022）

在吉林1/5萬退摶等四幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中，通過詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查和前人成果的綜合研究，對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)一直懸而未決的前中生代地層重新劃分為新興巖組和紅山組；采用LA-ICPMS技術(shù)，對(duì)碎屑巖中的碎屑鋯石進(jìn)行U-Pb測(cè)年，確定了紅山組沉積時(shí)限下限為晚二疊世.這對(duì)研究造山帶變質(zhì)巖沉積時(shí)限提出了較好的借鑒.

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查；碎屑鋯石；U-Pb年齡；晚二疊世；吉林省

1 地質(zhì)概況

吉林省中部－延邊西部敦化等地區(qū)，前中生代地層區(qū)劃屬于張廣才嶺-完達(dá)山地層大區(qū)，松花江地層區(qū)，伊春-尚志地層分區(qū)；中生代以后屬濱太平洋地層大區(qū)，張廣才嶺-南樓山地層分區(qū)，吉林地層小區(qū).本次工作將區(qū)內(nèi)前中生代地層單位劃分為新元古代新興巖組、晚二疊世紅山組.

2 存在問題

上述地層劃分多年來一直存有較大的爭(zhēng)議（表1）.1981年，吉林省區(qū)調(diào)所在1/20萬蛟河縣幅區(qū)調(diào)工作中，依據(jù)在城陽一帶采集的Paracalamites sp.等化石，將其置于晚二疊世楊家溝組.而同期在調(diào)查區(qū)南部開展的1/5萬二道甸子-漂河川幅工作（1983）則將其置于早古生代東南岔組，屬于呼蘭群的一部分.1988年，《吉林省區(qū)域地質(zhì)志》則又重新置于晚二疊世楊家溝組［1］.1996年，吉林省第一地質(zhì)調(diào)查所在開展1/5萬新站等幅區(qū)調(diào)工作中，在這套地層的粉砂質(zhì)板巖中發(fā)現(xiàn)Leipsophosphaera minorminor, Trochysphaeridium incrassatium等微古植物化石，新建二合屯砂板巖，時(shí)代置于新元古代.《吉林省巖石地層》（1997）認(rèn)為這套地層絕大部分仍屬于晚二疊世，地層分區(qū)依據(jù)全國多重地層劃分對(duì)比項(xiàng)目的方案屬于松花江地層區(qū)，伊春-尚志地層分區(qū)，將其置于紅山組［2］.而后，王友勤等在進(jìn)行吉林省1/50萬數(shù)字地質(zhì)圖編制過程中（2000），認(rèn)為這套砂板巖系巖石組合、微古植物特征、構(gòu)造背景與張廣才嶺群的新興組基本一致，將其置于新興組；2003年開展的1/25萬敦化市幅區(qū)調(diào)沿用之.

表1 前中生代地層劃分沿革表Table 1 Pre-Mesozoic stratigraphic clivision

3 工作認(rèn)識(shí)

本次野外地質(zhì)調(diào)查工作，通過詳細(xì)的剖面研究發(fā)現(xiàn)，該套地層主要由兩套巖石組合組成：其一為二云石英片巖、黑云石英片巖、二云片巖、石榴石紅柱石二云片巖組合；其二為灰黑色粉砂質(zhì)板巖、千枚狀板巖、灰綠色變質(zhì)細(xì)砂巖組合，產(chǎn)植物化石碎片.二者變質(zhì)程度、構(gòu)造樣式明顯不同，并呈斷層接觸，應(yīng)為2個(gè)巖石地層單位.其中前者巖石在宏觀特征、巖石共生組合等方面與黑龍江省張廣才嶺地區(qū)張廣才嶺巖群新興巖組具有相似的地質(zhì)特征，尊重前人資料，沿用新興巖組.后者為灰黑色粉砂質(zhì)板巖、千枚狀板巖，劃入紅山組.

從剖面可以看出，區(qū)內(nèi)紅山組主要為一套灰黑色粉砂質(zhì)板巖、千枚狀板巖、粉砂巖及灰綠色變質(zhì)細(xì)砂巖，屬于一套細(xì)碎屑巖.其中板巖中見有黃鐵礦假晶（圖1），粉砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖中采集到大量植物碎片，反映晚二疊世紅山組古地理環(huán)境處于陸相的較強(qiáng)烈的還原環(huán)境之下，造成植物化石保存不完整、碳化嚴(yán)重.根據(jù)巖石地球化學(xué)分析，紅山組的板巖在Ba-Sr圖解中投點(diǎn)均落入淡水區(qū)（圖2）.粉砂質(zhì)板巖中δCe值為0.899～0.951，也顯示出紅山組（P3h）具陸相地層沉積特征.

對(duì)于該套地層，盡管在城陽一帶產(chǎn)Paracalamites sp.，在測(cè)區(qū)東部青溝子一帶相同地層中產(chǎn)Callipteris-Comia-Iniopteris等植物化石組合及許多無法鑒定的植物化石碎片，但是只能說明其并非元古宙新興組產(chǎn)物，無法確定其具體時(shí)限.

4 碎屑鋯石測(cè)年結(jié)果討論

針對(duì)上述問題，本次工作對(duì)紅山組細(xì)碎屑巖，利用碎屑巖中的碎屑鋯石進(jìn)行鋯石U-Pb測(cè)年（采用LA-ICPMS技術(shù)），探討紅山組細(xì)碎屑巖沉積時(shí)限.

工作中采集2個(gè)樣品進(jìn)行碎屑鋯石U-Pb測(cè)年.其中D6050-1樣品共獲得了6組年齡（圖3、4，表2），主要年齡范圍870～252 Ma，最年輕的一組鋯石206Pb/238U表面年齡加權(quán)平均值為252±8 Ma.此外，還發(fā)現(xiàn)一顆鋯石，其表面年齡為184 Ma.該年齡值與敦化市大石河鉬礦的輝鉬礦Re-Os測(cè)年結(jié)果（185.6±2.7 Ma）一致，反映燕山期花崗巖侵位的熱事件年齡.另外一個(gè)樣品（pm009-5-1）共獲得 3組年齡（表 3、圖 5），最老一顆鋯石表面年齡為810 Ma，其余2組年齡集中在245～268 Ma和181～222 Ma.結(jié)合區(qū)域地質(zhì)情況分析：810Ma可能來自新元古代張廣才嶺巖群的碎屑變質(zhì)鋯石；245～268 Ma可能為晚二疊世紅山組碎屑鋯石；而181～222Ma應(yīng)該為區(qū)域上大面積出露的早侏羅世花崗巖結(jié)晶鋯石.因此，筆者將紅山組時(shí)代置于晚二疊世晚期.

5 結(jié)論

筆者認(rèn)為，利用碎屑鋯石精確測(cè)年技術(shù)研究造山帶變質(zhì)巖沉積時(shí)限具有較好的借鑒意義，特別是對(duì)研究不含化石或化石保存差無法確定沉積時(shí)限的前中生代地層很有幫助，但要把握幾個(gè)要點(diǎn).

（1）盡可能多采集測(cè)試樣品.

表2 晚二疊世紅山組樣品（D6050-1）碎屑鋯石鈾鉛年齡測(cè)定數(shù)據(jù)Table 2 The U-Pb age of clastic zircon（Sample D6050-1）from Late Permian Hongshan formation

表3 晚二疊世紅山組樣品（pm009-5-1）碎屑鋯石鈾鉛年齡測(cè)定數(shù)據(jù)Table 3 The U-Pb age of clastic zircon（Sample pm009-5-1）from Late Permian Hongshan formation

（2）對(duì)所選取的鋯石進(jìn)行成因系統(tǒng)分析，區(qū)分出碎屑鋯石、變質(zhì)鋯石，并對(duì)每類鋯石都進(jìn)行測(cè)試.

（3）對(duì)測(cè)試結(jié)果根據(jù)區(qū)域地質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析.盡量用同時(shí)期的酸性火山巖中鋯石的U－Pb年齡確定變質(zhì)巖層的形成時(shí)代.如果缺乏同時(shí)期的火山巖，則分別用變質(zhì)碎屑巖中的碎屑鋯石和變質(zhì)鋯石的U-Pb年齡限定巖層形成時(shí)代的上下限［3］.

［1］吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局.吉林省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社，1988.

［2］吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局.吉林省巖石地層［M］.北京：地質(zhì)出版社，1997.

［3］周維屏，等.1∶5萬區(qū)調(diào)地質(zhì)填圖新方法［M］.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1993.

THE AGE OF CLASTIC ZIRCONS FROM LATE PERMIAN HONGSHAN FORMATION IN CENTRAL JILIN PROVINCE:The geological implication

XIN Yu-lian,NIE Li-jun,ZHOU Kai,DI Xin
（Jilin Institute of Regional Geology and Mineral Resources Surveying,Changchun 130022,China）

During the 1:50000 regional geology survey of Tuituan and other three sheets in Jilin Province,the longdebated pre-Mesozoic strata are re-divided into Xinxing rock formation and Hongshan formation on the basis of detailed field geological survey and previous achievement.Furthermore,with LA-ICPMS,the U-Pb age of clastic zircons in the clastic rock is dated,showing that the deposition of Hongshan formation began in Late Permian,which offers a meaningful reference to further study on the deposition time of orogenic metamorphic rock.

regional geological survey;clastic zircons;U-Pb age;Late Permian;Jilin Province

1671-1947（2011）03-0201-04

P597

A

2011－05－13；

2011－05－22.編輯：李蘭英.

“吉林省1/5萬退摶幅、西北岔屯幅、義氣崗子幅、勝利河幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目（1212010710514）資助.

辛玉蓮（1961—），女，地質(zhì)高級(jí)工程師，從事野外地質(zhì)普查工作，通信地址長春市東南湖大路2718號(hào)，郵政編碼130033.