趙春強(qiáng) 張志斌 時溢 石紹山 尤洪喜 陳聰 趙敬陽

1.中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，沈陽 110034 2.遼寧省礦產(chǎn)勘查院，沈陽 110032

中亞造山帶(CAOB)是分隔北側(cè)西伯利亞克拉通和南側(cè)塔里木-華北克拉通的重要構(gòu)造帶(Li, 1980; Renetal., 1999)，并以古亞洲洋的洋陸俯沖增生為特點最終沿索倫-西拉木倫縫合帶閉合于晚古生代(eng?retal., 1993; Xiaoetal., 2003, 2004, 2009a, b, 2010)。

盡管索倫-西拉木倫縫合帶為中亞造山帶和古亞洲洋構(gòu)造域最后縫合位置(eng?retal., 1993; Xiaoetal., 2003; Windleyetal., 2007)，且長春-延吉增生雜巖帶為索倫-西拉木倫縫合帶的東側(cè)延伸已被部分學(xué)者所接受(Lietal., 2006; Wuetal., 2007a, 2011; Xuetal., 2015; Liuetal., 2017)。沿著索倫西拉木倫縫合帶從長春-磐石-敦化-延吉發(fā)育的數(shù)個晚古生代-早三疊世俯沖增生雜巖:石頭口門-煙筒山紅簾石片巖、呼蘭群變質(zhì)雜巖、色洛河群變質(zhì)雜巖、青龍村群變質(zhì)雜巖和開山屯變質(zhì)雜巖，它們分布在以長春-磐石-敦化-延吉為南界以石頭口門(距離長春北東東約20km)-吉林-敦化-琿春為北界的寬大區(qū)域(Liuetal., 2017)。它們的構(gòu)造屬性問題一直以來仍然是眾多地質(zhì)學(xué)者關(guān)注的重要地質(zhì)問題(Li, 2006; Wuetal., 2011; Liuetal., 2017; 劉永江等, 2019; 周建波等, 2013, 2020)。一種觀點認(rèn)為長春-延吉變質(zhì)雜巖帶為索倫-西拉木倫縫合帶的東側(cè)延伸(Li, 2006; Wuetal., 2011; Xuetal., 2015)古亞洲洋自西向東呈“剪刀式”閉合于晚二疊世至早三疊世(Wuetal., 2007a; Liuetal., 2017; 劉永江等, 2019); 另一種觀點認(rèn)為長春-延吉變質(zhì)雜巖帶與黑龍江藍(lán)片巖帶構(gòu)成了巨型的吉林-黑龍江高壓變質(zhì)帶(周建波等, 2013, 2020; Zhou and Li, 2017)，主要為古太平洋板塊向西俯沖，導(dǎo)致佳木斯-興凱地塊先南后西的“剪刀式”閉合。導(dǎo)致這一分歧的重要原因為松遼盆地南側(cè)中生代及新生代的沉積覆蓋，因而索倫-西拉木倫縫合帶東部延伸軌跡的確切限定及對于其區(qū)域構(gòu)造內(nèi)涵的認(rèn)識，已經(jīng)成為中亞造山帶(CAOB)東部急待解決的重要地質(zhì)問題之一(Liuetal., 2017)。

法庫變質(zhì)雜巖體(韌性剪切帶)位于天山-興安褶皺系(東段常稱為吉黑褶皺系)的南緣，該變質(zhì)雜巖體(韌性剪切帶)的研究對古亞洲洋的閉合及天山-興安褶皺系的形成歷史具有十分重要的意義(楊曉波和高恩憶, 1996; 黃志安等, 1996)。其大地構(gòu)造位置為華北克拉通(NCC)北側(cè)及松遼地塊南緣(圖1a)(Zhangetal., 2010)，華北克拉通(朱日祥等, 2012)以其存在最古老≥3.6Ga的陸殼基底(劉敦一等, 1992)為特點。而以賀根山-嫩江-黑河縫合帶為西北邊界、牡丹江縫合帶為東界、西拉木倫-長春延吉縫合帶為南界的松遼地塊，結(jié)合鉆孔及其它樣品的Sr-Nd同位素數(shù)據(jù)，Wuetal.(2011)認(rèn)為松遼盆地及其周緣造山帶(Zhangetal., 2005; Peietal., 2007)同樣不存在前寒武紀(jì)基地，其基底為顯生宙的年輕地殼(Wuetal., 2011)。張曉暉等(2005)在法庫五龍山花崗雜巖和十間房花崗質(zhì)糜棱巖中獲得了265±4Ma和284±3Ma的SHRIMP鋯石U-Pb年齡，認(rèn)為法庫地區(qū)并不存在大規(guī)模的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底，并認(rèn)為華北地臺與吉黑造山帶的界線應(yīng)南移(黃志安等, 1996; 劉杰等, 2016)。張曉暉等(2004)獲得了多階段40Ar/39Ar同位素年齡數(shù)據(jù)，角閃石的256Ma和黑云母262Ma的高溫坪年齡記錄了古生代末洋殼向陸內(nèi)俯沖背景下花崗巖抬升至淺部地殼層次的冷卻年齡，黑云母的231Ma主坪年齡和鉀長石的227Ma代表了綠片巖相條件下法庫構(gòu)造巖系的形成年齡，197～220Ma鉀長石的年齡梯度記錄了構(gòu)造巖系形成之后比較平穩(wěn)的抬升冷卻過程及159Ma紅土墻子超單元花崗巖的侵位及125Ma華北板塊與西伯利亞板塊最終碰撞背景下的構(gòu)造剝蝕事件，顯示法庫變質(zhì)雜巖經(jīng)歷了后期多期構(gòu)造活動的影響。Zhangetal.(2010)將十間房花崗質(zhì)糜棱巖的地球化學(xué)特征與蘇格蘭高地425Ma所代表的Arrochar和Garabal Hill-Fyne雜巖的地球化學(xué)特征進(jìn)行對比，認(rèn)為十間房花崗質(zhì)糜棱巖帶具有后碰撞花崗巖的特點，其鈣堿性到堿性I型花崗巖特征及區(qū)域上發(fā)育的輝長巖(Zhangetal., 2008a)均指示了一種后碰撞伸展環(huán)境。地球化學(xué)特征及同位素示蹤顯示十間房花崗質(zhì)巖體和法庫地區(qū)花崗巖來源于俯沖相關(guān)的被交代巖石圈地幔(Zhangetal., 2010; Shietal., 2019a, b)。Shietal.(2019b)在法庫地區(qū)通過283～227Ma長英質(zhì)巖漿的侵入作用，建立了4個階段的構(gòu)造演化模式。

本文在綜合前人資料的基礎(chǔ)上，通過野外及鏡下的觀察與測量和對法庫變質(zhì)雜巖的年代學(xué)特征及構(gòu)造關(guān)系分析，綜合論述了遼北法庫復(fù)合增生型構(gòu)造混雜巖的物質(zhì)組成、變形與變質(zhì)作用特點、形成時代和構(gòu)造特征等方面資料，深入研究了遼北法庫地區(qū)的構(gòu)造屬性特征及其自早古生代至晚古生代以來復(fù)合型造山作用特點，為索倫-西拉木倫縫合帶東部延伸軌跡的精確限定及其多期復(fù)合型造山作用，提供新的資料，并為法庫變質(zhì)雜巖及長春-延吉縫合帶的成因機(jī)制提供新的研究思路。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

遼北法庫地區(qū)位于松遼地塊與華北克拉通之間(Liuetal., 2017)的構(gòu)造疊加區(qū)(圖1a)，遼原區(qū)東部的最西端(Wuetal., 2011)。其北側(cè)以西拉木倫河斷裂為界與松遼盆地相隔，赤峰-開原斷裂從其南側(cè)通過，依蘭-伊通斷裂從該地區(qū)的南東側(cè)通過(圖1b)。研究區(qū)古生界變質(zhì)地層從下至上由開原巖群佟家屯巖組和照北山巖組構(gòu)成。佟家屯巖組主要巖石組合為變質(zhì)安山巖、變質(zhì)英安巖、陽起片巖、綠泥片巖、絹云母片巖。照北山巖組主要巖石組合為方解大理巖、含透閃石石墨方解大理巖、變粒巖、淺粒巖、石英片巖等。中生界地層包括中侏羅統(tǒng)海房溝組礫巖分布于喇嘛營西側(cè)，以斷層的形式與其它地層接觸。上侏羅統(tǒng)沙河子組復(fù)成分礫巖、砂巖，分布于登仕堡鎮(zhèn)東側(cè)。下白堊統(tǒng)義縣組火山巖為一套基性-中性-中酸性火山巖由安山巖、玄武巖、英安巖、安山質(zhì)集塊巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r、復(fù)成分礫巖等組成，主要分布于研究區(qū)西北部前辛秋周圍的大面積區(qū)域和東南部登仕堡鎮(zhèn)小部分區(qū)域，構(gòu)成秀水河子中生代火山巖盆地(圖2a)。下白堊統(tǒng)阜新組礫巖、含煤黑灰色粉砂巖和下白堊統(tǒng)泉頭組頁巖、粉砂巖、礫巖，分布在西關(guān)鎮(zhèn)北側(cè)較平坦的區(qū)域。研究區(qū)中生代侵入巖主要為晚三疊世二長花崗巖，侏羅紀(jì)正長花崗巖、二長花崗巖、花崗閃長巖，大面積分布于臥牛石、后滿洲屯周邊和登仕堡鎮(zhèn)東側(cè)及廟臺山南側(cè)地區(qū)，并被大面積的第四紀(jì)沉積覆蓋(圖2a)。

圖1 遼北法庫變質(zhì)雜巖區(qū)域地質(zhì)背景

圖2 研究區(qū)采樣及線理統(tǒng)計地質(zhì)簡圖

區(qū)域上變質(zhì)單元主要分為由古生界變質(zhì)火山-沉積巖系和與其同時代的花崗質(zhì)糜棱巖，共同組成的西關(guān)鎮(zhèn)古生界變質(zhì)火山-沉積巖及花崗質(zhì)糜棱巖區(qū)(圖2a)和大面積十間房花崗質(zhì)糜棱巖巖基(Zhangetal., 2010)，呈NE-SW向帶狀展布于法庫縣兩側(cè)(圖1c)，包括西關(guān)鎮(zhèn)、臥牛石、秀水河子鎮(zhèn)、十間房以及鐵法市以西地區(qū)，構(gòu)成法庫變質(zhì)雜巖的主體。

2 法庫變質(zhì)雜巖的巖石組成、變形與變質(zhì)特點

2.1 法庫變質(zhì)雜巖的巖石組成

通過對法庫縣西側(cè)變質(zhì)混雜巖帶(圖1c)的巖石組成及變形變質(zhì)特征的詳細(xì)觀察與分析，發(fā)現(xiàn)該變質(zhì)混雜巖帶自北向南的巖石組成及變形變質(zhì)特征存在顯著差異。可劃分為西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖及花崗質(zhì)糜棱巖單元和廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖單元兩個構(gòu)造單元(圖2a)。

2.1.1 西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖構(gòu)造單元的巖石組成及特征

西關(guān)鎮(zhèn)兩側(cè)至后滿洲屯北山地區(qū)發(fā)育兩套變火山-沉積巖和與其同時代的花崗質(zhì)糜棱巖。其中中晚志留世石英綠簾蝕變巖、斜長角閃(片麻)巖、多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖、次閃石化糜棱巖化角閃片巖及糜棱巖化花崗閃長巖與稍大面積分布的早二疊世至早三疊世絹云綠泥方解斜長糜棱巖、少斑長英質(zhì)糜棱片巖、綠簾絹云綠泥片巖、綠泥綠簾絹云片巖及花崗閃長質(zhì)糜棱巖呈韌性變形接觸，它們統(tǒng)一遭受后期強(qiáng)烈的糜棱巖化變形改造。

2.1.1.1 西關(guān)鎮(zhèn)中晚志留世變火山-沉積巖的巖石組合及黑云花崗閃長質(zhì)糜棱巖

(1)石英綠簾蝕變巖發(fā)育在孫家屯南側(cè)山頂?shù)娜斯げ煽又?，巖石呈淺黃綠色中細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部發(fā)育硅化分異現(xiàn)象。巖石風(fēng)化破碎較重，具有較強(qiáng)的高嶺土化蝕變現(xiàn)象(圖3a)，巖石表面偶爾可見橢圓粒狀沉積砂礫石發(fā)育，粒徑在2～3mm，有一定的磨圓，推測其原巖為沉積巖。巖石蝕變較強(qiáng)但變形較弱或者未遭受明顯的變形作用。(2)斜長角閃片麻巖呈孤島狀發(fā)育在變質(zhì)雜巖中，角閃石和斜長石呈片麻狀具有壓扁定向的形式發(fā)育，巖石發(fā)育糜棱面理和糜棱線理(圖3b)，與周圍變形的巖石單元相比線理發(fā)育方向相近，糜棱面理傾角稍緩，指示斜長角閃片麻巖與周圍變形巖石單元經(jīng)歷了相近的變形歷史，但其變質(zhì)程度為最高。(3)多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖巖石呈淺灰黃色，糜棱結(jié)構(gòu)，部分石英殘斑呈扁豆?fàn)畋粔罕饫L定向排列，部分石英殘斑被拔絲拉長定向排列，基質(zhì)為細(xì)小的長英礦物集合體粒徑細(xì)小不清，長石類礦物發(fā)育高嶺土化，呈條紋條痕狀拉長定向排列(圖3c)，構(gòu)成糜棱線理和糜棱面理，巖石中石英殘斑含量較多，部分可見石英殘斑呈橢圓狀形態(tài)發(fā)育，巖石局部被后期石英脈所切割。(4)次閃石化糜棱巖化角閃片巖巖石呈灰綠色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)和糜棱結(jié)構(gòu)(圖3d)，塊狀構(gòu)造，巖石經(jīng)歷了后期的糜棱巖化變形作用和次閃石化變質(zhì)作用形成兩期角閃石。(5)糜棱巖化黑云母花崗閃長巖，巖石蝕變較為嚴(yán)重，可見拔絲拉長的變形現(xiàn)象，巖石具有一定的變形表現(xiàn)(圖4a)。

圖3 西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖構(gòu)造單元的巖石組成及野外變形特征

圖4 西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖構(gòu)造單元的巖石變形特征及接觸關(guān)系

2.1.1.2 西關(guān)鎮(zhèn)早二疊世至早三疊世變火山-沉積巖組合及花崗閃長質(zhì)糜棱巖

(1)變安山質(zhì)糜棱巖，巖石呈灰綠色，顯微鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，板片狀構(gòu)造，巖石主要由基質(zhì)中細(xì)小的絹云母、綠泥石、綠簾石、斜長石等微晶礦物集合體被拉長定向排列構(gòu)成糜棱面理和線理構(gòu)造(圖3e)，局部可見細(xì)小斜長石集合體的分異條帶沿面理面定向排列。(2)少斑絹云長英質(zhì)糜棱片巖，巖石呈青灰色，糜棱結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造較發(fā)育線理發(fā)育較強(qiáng)，巖石片理面上發(fā)育一定的絲絹光澤，發(fā)育絹云母化和輕微綠泥石化。巖石中石英被拉長呈絲帶狀(圖3f)，長英質(zhì)礦物粒徑極為細(xì)小呈集合體構(gòu)成基質(zhì)，呈壓扁、拉長的變形方式定向排列，未見明顯殘斑發(fā)育。(3)中粗粒黑云母花崗閃長質(zhì)糜棱巖，呈殘塊狀發(fā)育于法庫縣北西側(cè)的變質(zhì)雜巖帶中，花崗閃長質(zhì)糜棱巖巖石表面輕微鉀化略微呈肉紅色，斜長石殘斑呈不規(guī)則粒狀定向排列，部分被拉長，黑云母和角閃石被壓扁定向排列，石英被拉長呈細(xì)小條帶狀定向與黑云母和角閃石一起分布于長石殘斑周圍(圖4b)。

其中形成于中志留世晚期的多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖、早中志留世的次閃石化糜棱巖化角閃片巖與形成于早三疊世晚期的少斑絹云長英質(zhì)糜棱巖呈韌性變形接觸(圖4c)，它們統(tǒng)一遭受了后期糜棱巖化變形作用的影響。深灰色變安山質(zhì)糜棱巖與少斑長英質(zhì)糜棱巖呈韌性變形接觸，均被糜棱巖化變形改造(圖4d)。通過大量鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)測試分析、野外對比及鏡下鑒定，原巖時代為中晚志留世的石英綠簾蝕變巖、斜長角閃片麻巖、多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖、脈狀次閃石化角閃巖及糜棱巖化黑云母花崗閃長巖等以北東東及北東方向呈殘塊狀、孤島狀不連續(xù)帶狀展布于較大面積分布的早二疊世至早三疊世的變安山質(zhì)糜棱巖和長英質(zhì)糜棱巖帶中(圖2a)，二者呈韌性變形接觸，其中偶爾也可見少量中二疊世中粗粒黑云母花崗閃長質(zhì)糜棱巖殘塊，與法庫縣東南十間房花崗質(zhì)糜棱巖帶一起呈北東向帶狀展布，形成法庫構(gòu)造混雜巖帶(圖1c)。

本文避開后期石英脈對多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖(DGTW01)采樣，進(jìn)行鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)測試，指示其原巖形成于中志留世晚期。對少斑絹云長英質(zhì)糜棱片巖(DGTW03)采樣，進(jìn)行鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)測試，指示其原巖形成于早三疊世早期。對變安山質(zhì)糜棱巖(WYLTW1)采樣，進(jìn)行鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)測試，指示其原巖形成于早二疊世早中期。對糜棱巖化黑云花崗閃長巖(D2551)采樣，進(jìn)行鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)測試，指示其原巖形成于早中志留世，詳細(xì)的測年結(jié)果見后文。

2.1.2 廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖構(gòu)造單元的巖石組成及特征

廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖構(gòu)造單元主要以含凝灰質(zhì)變砂巖、絹云千枚巖、絹云母石英片巖和中基性變質(zhì)火山巖組成的露底構(gòu)造為主。含凝灰質(zhì)變質(zhì)砂巖呈淺黃綠色，變余砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石中可見較強(qiáng)的絹云母化和綠泥石化，其中絹云母具有一定的定向性形成線理構(gòu)造(圖5a)。絹云母石英片巖，巖石呈灰白色，顯微鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，整體面理產(chǎn)狀變化較大，局部巖石產(chǎn)狀較陡(圖5b)。含凝灰質(zhì)變砂巖中發(fā)育較多褶皺構(gòu)造(圖5c)，甚至發(fā)育復(fù)合褶皺。露底構(gòu)造中的中基性變質(zhì)火山巖巖石呈灰綠色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，基質(zhì)由方解石、綠泥石、綠簾石、斜長石等弱定向排列組成。巖石整體呈穹形展布(圖5d)，周圍分布有褶皺較發(fā)育的含凝灰質(zhì)變砂巖，面理產(chǎn)狀較混亂的絹云母千枚巖和絹云母石英片巖，故認(rèn)為含凝灰質(zhì)變砂巖和絹云母石英片巖呈蓋層的形式發(fā)育在中基性變質(zhì)火山巖之上，偶爾可見露底的中基性變質(zhì)火山巖(圖2a)。

圖5 廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖構(gòu)造單元的巖石變形表現(xiàn)及露底構(gòu)造

2.2 法庫變質(zhì)雜巖的變形構(gòu)造特點

筆者對西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖單元及廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖單元進(jìn)行了線理統(tǒng)計。統(tǒng)計結(jié)果顯示，西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖中的25個線理構(gòu)造統(tǒng)計主要為NE-SW和NW-SE兩個方向(表1、圖2b)，可能為兩期變形作用影響的結(jié)果，說明西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖經(jīng)歷了多期變形作用的影響。廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖中的10個線理構(gòu)造統(tǒng)計結(jié)果主要為NW-SE向(表2、圖2c)，說明巖石經(jīng)歷了相對簡單的變形構(gòu)造演化。西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖中的韌性變形主要表現(xiàn)為長英質(zhì)礦物的定向拉長，偶爾可見絹云母集合體的定向排列。而廟臺山地區(qū)含凝灰質(zhì)變沉積巖的變形主要表現(xiàn)為絹云母等片狀礦物集合體的定向排列。根據(jù)喇嘛營子南部地區(qū)發(fā)育的露底構(gòu)造(圖2a)及巖石組合特征認(rèn)為，NE-SW向的韌性變形早于NW-SE向的韌性變形。且在西關(guān)鎮(zhèn)地區(qū)NE-SW向的韌性變形主要以長石亞顆粒旋轉(zhuǎn)和石英顆粒邊界遷移、亞顆粒旋轉(zhuǎn)角閃巖相-高綠片巖相為變形特征。而廟臺山地區(qū)NW-SE向的韌性變形主要是以絹云母集合體的定向排列低綠片巖相為變形特征。

表1 西關(guān)鎮(zhèn)變質(zhì)火山-沉積巖及花崗質(zhì)糜棱巖構(gòu)造單元線理統(tǒng)計表

表2 廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖構(gòu)造單元線理統(tǒng)計表

不同構(gòu)造單元因巖性和變形變質(zhì)程度的差異，巖石中的礦物變形特點亦有所不同。西關(guān)鎮(zhèn)變火山巖-沉積巖及花崗質(zhì)糜棱巖單元中長石殘斑主要以韌脆性變形為主，發(fā)育穿晶破裂、晶內(nèi)破裂以及雙晶彎曲等顯微構(gòu)造變形現(xiàn)象。長石殘斑發(fā)育有多米諾骨牌構(gòu)造(圖6a)似乎指示了左行剪切變形，同時長石殘斑也發(fā)育有σ殘斑(圖6b)和礦物魚(圖6c)等顯微構(gòu)造現(xiàn)象，在長石σ殘斑的拖尾處可見蓬凸至亞顆粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶的顯微構(gòu)造現(xiàn)象。石英是以拉長的單晶絲帶(圖6d)和局部發(fā)育斜向葉理(圖6e)為變形特征的，它們可能與早期石英的顆粒邊界遷移、亞顆粒旋轉(zhuǎn)等動態(tài)重結(jié)晶過程有關(guān)，而斜向葉理構(gòu)造和石英的拉長可能指示了一種左行剪切變形表現(xiàn)。綠簾石以成份分帶和定向排列(圖6f)為主要變形表現(xiàn)，其中綠簾石變斑晶內(nèi)部的定向構(gòu)造與外部石英長石等礦物所構(gòu)成的主要變形方向的不同(圖6g)指示該巖石可能經(jīng)歷了至少兩期的變形變質(zhì)改造。角閃石殘斑呈眼球狀被拉長定向排列(圖6h)，代表一期較強(qiáng)的韌性變形特征。

圖6 西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖構(gòu)造單元的顯微變形特征

廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖單元的變形主要是賦存在變質(zhì)砂巖和絹云母千枚巖、絹云母石英片巖之中。在含凝灰質(zhì)變質(zhì)砂巖中大量基質(zhì)絹云母化且綠泥石呈定向排列局部已經(jīng)出現(xiàn)黑云母的雛晶，在含凝灰質(zhì)變質(zhì)砂巖中混入的砂粒呈渾圓狀變形現(xiàn)象不明顯(圖7a)，推測其可能為變形后期進(jìn)入巖石。在變質(zhì)砂巖中賦存有相當(dāng)多的火山巖砂粒，其中不乏有變中基性火山巖的砂粒，在變中基性火山巖中細(xì)小板條狀的長石斑晶定向排列(圖7b)，基質(zhì)經(jīng)變質(zhì)分異析出大量鐵質(zhì)礦物，巖石經(jīng)破碎后有重新固結(jié)成巖，它們的出現(xiàn)反映了該地區(qū)可能具有多期構(gòu)造活動的特點。在絹云母千枚巖中透長石的邊部發(fā)育有蓬凸重結(jié)晶并伴有細(xì)粒化現(xiàn)象以及沿著主變形方向的拉長定向(圖7c)，同時在絹云母千枚巖中可見S-C組構(gòu)的發(fā)育，S-C組構(gòu)指示了左行剪切變形(圖7d)，同樣我們在北部構(gòu)造單元中也觀察到了指示左行剪切變形的S-C組構(gòu)(圖6d)。

圖7 廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖構(gòu)造單元巖石的顯微變形特征

2.3 法庫變質(zhì)雜巖的弗林圖解

筆者團(tuán)隊在西關(guān)鎮(zhèn)東溝村東北側(cè)露頭(圖4c)中采集了8塊定向樣品，筆者對這8塊定向薄片樣品進(jìn)行了弗林(Flinnn)圖解測定。首先在樣品的XZ和YZ方向上分別進(jìn)行定向薄片切制，其次對不同方向上的新生石英晶粒進(jìn)行長短軸的測量和統(tǒng)計。并保證每張薄片的統(tǒng)計數(shù)據(jù)在200～400個，每組薄片的統(tǒng)計數(shù)據(jù)在500個以上。最后對獲得的8組數(shù)據(jù)進(jìn)行計算投圖，獲得的數(shù)據(jù)點位無一例外落入0

圖8 遼北法庫縣東溝村Flinn圖解

石英發(fā)生蓬凸和亞顆粒旋轉(zhuǎn)動態(tài)重結(jié)晶的變質(zhì)條件為低綠片巖相和高綠片巖相，故認(rèn)為該期變形作用可能為高綠片巖相到低綠片巖相變形并在低綠片巖相變形持續(xù)作用的結(jié)果。顯示法庫變質(zhì)雜巖體最后一期低綠片巖相的變形特征以壓扁變形為主要特征，指示板塊間的相互運動主要以正向運動為主要的運動學(xué)特征。

2.4 法庫變質(zhì)雜巖的變質(zhì)作用特點

西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖單元中以殘留塊體中的斜長角閃片麻巖的變質(zhì)程度最高，同時巖石也遭受了較強(qiáng)的動力變質(zhì)作用改造，角閃石和斜長石等礦物均具有一定的定向性。斜長石邊界呈不規(guī)則波狀且在主要變形方向上整體具有拉長定向的趨勢(圖9a)，角閃石變形亦是如此，發(fā)育黝簾石，其動力變質(zhì)條件在角閃巖相以上，但未見輝石類礦物出現(xiàn)。在長英質(zhì)糜棱巖中我們發(fā)現(xiàn)了細(xì)粒的變形較弱或未變形的斜長角閃巖構(gòu)造殘留體，巖石整體礦物結(jié)晶細(xì)小，發(fā)育有Hbl1+Pl±Bt±Ep±Q等變質(zhì)礦物組合(圖9b)。隨著后期變形變質(zhì)作用的介入角閃石從褐色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)綠色，變形帶上發(fā)育有Hbl2+Ep+Chl+Ab±Q說明巖石經(jīng)歷了后期高綠片巖相的(圖9c, d)變形變質(zhì)作用。次閃石化角閃巖中，角閃石發(fā)育次閃石化變質(zhì)邊現(xiàn)象從褐色的Hbl1轉(zhuǎn)變成藍(lán)綠色的Hbl2，并發(fā)育有綠簾石化和綠泥石化退變質(zhì)現(xiàn)象(圖9e)也證明了這一點。新生的細(xì)粒變粒巖中Ep+Act+Chl+Ab±Q(圖9f)的出現(xiàn)代表了西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖單元中發(fā)育有低綠片巖相的變質(zhì)作用特點。廟臺山含凝灰質(zhì)變沉積巖單元的變質(zhì)作用主要以變質(zhì)砂巖中綠泥石向黑云母的進(jìn)變質(zhì)作用(圖9g)和露底構(gòu)造中變中性火山巖中暗色礦物退變質(zhì)成綠泥石、綠簾石和大量推測為褐鐵礦之類鐵質(zhì)礦物的析出(圖9h)，主體的變質(zhì)作用級別為低綠片巖相。當(dāng)然還有一些遭受變質(zhì)變形作用改造的絹云千枚巖(圖7c, d)和絹云石英片巖的發(fā)育。

圖9 法庫變質(zhì)雜巖的變質(zhì)作用特點

3 法庫變質(zhì)雜巖的年代學(xué)分析

3.1 采樣與分析方法

多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖(DGTW01)和細(xì)粒長英質(zhì)糜棱片巖(DGTW03)采自西關(guān)鎮(zhèn)東溝村東北部采石場(圖4c)(123°10′50″E、42°35′05″N)，絹云綠泥方解斜長糜棱巖(WYLTW1)采自王爺陵村東北側(cè)采石場(123°10′05″E、42°31′05″N)，糜棱巖化黑云母花崗閃長巖(D2551)采自楊家窩卜村東南側(cè)山頂(123°13′55″E、42°32′20″N)。保證每塊樣品重量≥4kg，將挑選好的鋯石樣品與標(biāo)準(zhǔn)鋯石樣品一起制靶，并將鋯石靶拋光至一半，露出鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)。進(jìn)行透射光，反射光和陰極發(fā)光(CL)圖像的照相工作。根據(jù)透射光，反射光照片和陰極發(fā)光(CL)圖像，避開含包體和有裂隙的位置，進(jìn)行SHRIMPⅡ鋯石U-Pb同位素測試分析工作。

本文的SHRIMPⅡ鋯石U-Th-Pb同位素測試分析工作均在中國地質(zhì)科學(xué)院北京離子探針實驗中心SHRIMPⅡ上按照標(biāo)準(zhǔn)實驗測試流程完成，詳細(xì)的實驗原理和流程參見文獻(xiàn)(Compstonetal., 1984; Williams，1998)。對于實驗結(jié)果選用Temora(417Ma)(Blacketal., 2003)作為標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行鋯石的U、Th含量及年齡校正。離子探針的束斑直徑選取19～25μm，普通鉛校正采用測定的204Pb進(jìn)行分析校正，測試在機(jī)器狀態(tài)穩(wěn)定的情況下采取3～4個樣品點插入1個標(biāo)樣的方法進(jìn)行測定。年齡計算采用Steiger and J?ger(1977)推薦的衰變常數(shù)，數(shù)據(jù)處理采用ISOPLOT3.0(Ludwig, 1999)進(jìn)行年齡數(shù)據(jù)的處理工作。

3.2 樣品及其特征

絹云長英質(zhì)糜棱巖(DGTW01)中鋯石顏色呈無色透明狀或淡黃色，大部分鋯石晶形發(fā)育較好。呈長柱狀和短柱狀，長柱狀鋯石顆粒長軸在180～260μm左右，短軸在80～100μm，長短軸之比在2.5～1.8之間。短柱狀鋯石顆粒長軸在140～120μm，短軸在80～120μm，長短軸之比在1.5～1.2。個別鋯石發(fā)育極為細(xì)窄的暗化邊，在1μm左右，少量鋯石可見顏色較深的核部，形狀與外層鋯石相似。CL圖像下鋯石整體顏色稍深，邊界較為平直，震蕩環(huán)帶發(fā)育較好(圖10a)。長英質(zhì)糜棱片巖(DGTW03)中鋯石顏色呈無色透明狀或淡黃色，鋯石顆粒粒徑相對較小，大部分鋯石為短柱狀，短柱狀鋯石長軸在150～120μm，短軸在80～120μm，長短軸之比在1.5～1.1。少量鋯石顆粒長短軸之比在1.5～2，鋯石邊界相對平直，震蕩環(huán)帶尚可。CL圖像下未發(fā)現(xiàn)明顯的核或邊結(jié)構(gòu)，個別鋯石裂隙發(fā)育，顏色整體較明亮(圖10b)。絹云綠泥方解斜長糜棱巖(WYLTW1)中鋯石顏色為無色透明狀，大部分鋯石晶形發(fā)育較好，鋯石顆粒呈長柱狀長軸在220～160μm，短軸在80～100μm，長短軸之比在1.5～2。CL圖像下鋯石整體顏色較暗，可能為U含量較高的緣故。鋯石邊界平直，震蕩環(huán)帶較發(fā)育(圖10c)。個別鋯石可見中心較暗的區(qū)域無震蕩環(huán)帶發(fā)育，形狀與外層鋯石相似。糜棱巖化黑云母花崗閃長巖(D2551)中鋯石為無色透明狀，大部分鋯石顆粒晶形發(fā)育較好，鋯石顆粒呈長柱狀長軸在200～160μm，短軸在80～100μm。CL圖像下鋯石邊界平直，震蕩環(huán)帶較發(fā)育，未見明顯的核部發(fā)育，僅在少量鋯石中發(fā)現(xiàn)有暗化邊(圖10d)。

圖10 法庫變質(zhì)雜巖鋯石陰極發(fā)光圖像測點及年齡

通過測年樣品的鏡下照片我們可以看到所有樣品均經(jīng)歷了韌性變形作用改造(圖11)。樣品DGTW01石英殘斑較渾圓且基質(zhì)結(jié)晶細(xì)小絹云母化定向排列，不具備花崗結(jié)構(gòu)。CL圖像顯示鋯石邊界平直，結(jié)晶較好，震蕩環(huán)帶清晰(圖10a)，Th/U比較高>0.1(表3)，為典型的巖漿鋯石特征，故推測其原巖為中酸性火山巖。同理樣品DGTW03的顯微照片中巖石亦不具備花崗巖的結(jié)構(gòu)特征，且斑晶較少。CL圖像顯示鋯石邊界平直，結(jié)晶較好，震蕩環(huán)帶清晰(圖10b)，Th/U比較高>0.1(表4)，為典型的巖漿鋯石特征，故原巖亦為中酸性火山巖。樣品WYLTW1石英含量較少，礦物結(jié)晶細(xì)小，不透明礦物含量較多，主要礦物組合為綠泥石和斜長石，CL圖像顯示鋯石邊界平直，結(jié)晶較好，震蕩環(huán)帶清晰(圖10c)，Th/U比較高>0.1(表5)，為典型的巖漿鋯石特征，推測其原巖為中基性火山巖。樣品D2551含有黑云母，長石石英斑晶含量較高，具有花崗質(zhì)糜棱巖的結(jié)構(gòu)特征，CL圖像顯示鋯石邊界平直，結(jié)晶較好，震蕩環(huán)帶清晰(圖10d)，Th/U比較高>0.1(表6)，故認(rèn)為其原巖為花崗巖。

圖11 法庫變質(zhì)雜巖測年樣品的顯微照片

表4 法庫變質(zhì)雜巖中少斑長英質(zhì)糜棱片巖(樣品DGTW03)SHRIMPⅡ鋯石U-Pb數(shù)據(jù)

表5 法庫變質(zhì)雜巖中絹云綠泥方解斜長糜棱片巖(樣品WYLTW1)SHRIMPⅡ鋯石U-Pb數(shù)據(jù)

表6 法庫變質(zhì)雜巖中糜棱巖化黑云母花崗閃長巖(樣品D2551)SHRIMPⅡ鋯石U-Pb數(shù)據(jù)

3.3 分析結(jié)果

對多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖中的鋯石(DGTW01)進(jìn)行SHRIMPⅡU-Pb年代學(xué)測試，主要選擇晶體發(fā)育好、振蕩環(huán)帶發(fā)育也較好的鋯石，同時避開裂隙和包裹體進(jìn)行SHRIMP測試分析。對樣品DGTW01進(jìn)行12個點位的年齡測試，獲得巖漿鋯石的206Pb/238U表觀年齡值從434±6Ma到404±6Ma(表3)不等。除404±6Ma表觀年齡值偏小被舍棄，可能為后期構(gòu)造演化中擾動所致的結(jié)果外。其余鋯石的表觀年齡結(jié)果為434±6Ma到412±6Ma較諧和也較為集中，獲得諧和年齡值為423±5Ma(圖12a)。

圖12 法庫變質(zhì)雜巖中各變質(zhì)火山巖及糜棱巖化花崗閃長巖的鋯石U-Pb年齡協(xié)和曲線

對少斑長英質(zhì)糜棱片巖中的鋯石(DGTW03)進(jìn)行年代學(xué)測試，選擇晶體發(fā)育好、振蕩環(huán)帶發(fā)育也較好的鋯石，同時避開裂隙和包裹體進(jìn)行測試。對樣品DGTW03進(jìn)行13個點位的年齡測試，獲得巖漿鋯石的206Pb/238U表觀年齡值從259±4Ma到238±6Ma(表4)不等，除238±6Ma偏離諧和線年齡稍遠(yuǎn)不加入諧和年齡計算外，其余鋯石的表觀年齡值從259±4Ma到242±4Ma較諧和，獲得諧和年齡值為250±3Ma(圖12b)。

對絹云綠泥方解斜長糜棱巖中的鋯石(WYLTW1)進(jìn)行年代學(xué)測試，選擇晶體發(fā)育好、振蕩環(huán)帶發(fā)育也較好的鋯石，避開裂隙和包裹體進(jìn)行測試。對樣品WYLTW1進(jìn)行15個點位的年齡測試，獲得巖漿鋯石的206Pb/238U表觀年齡值從300±4Ma到271±5Ma(表5)不等，除了271±5Ma和284±4Ma偏離諧和線年齡稍遠(yuǎn)不加入諧和年齡計算外，其余鋯石的表觀年齡值從300±4Ma到286±4Ma較諧和，獲得諧和年齡值為292±2Ma(圖12c)。

對糜棱巖化黑云母花崗閃長巖中的鋯石(D2551)進(jìn)行年代學(xué)測試，選擇晶體發(fā)育好、振蕩環(huán)帶發(fā)育也較好的鋯石，避開裂隙和包裹體進(jìn)行測試。對樣品D2551進(jìn)行12個點位的年齡測試，獲得巖漿鋯石的206Pb/238U表觀年齡值從439±5Ma到429±5Ma(表6)不等，鋯石的表觀年齡值均較為諧和和集中，獲得諧和年齡值為433±3Ma(圖12d)。

4 有關(guān)問題討論

4.1 法庫西關(guān)鎮(zhèn)不同巖性單元的接觸關(guān)系

法庫地區(qū)各巖性單元露頭覆蓋非常嚴(yán)重，大部分巖性單元之間的關(guān)系被覆蓋。通過野外測量和大量的巖相學(xué)、年代學(xué)及運動學(xué)數(shù)據(jù)確定它們呈構(gòu)造接觸。在臥牛石地區(qū)發(fā)育石英綠簾蝕變巖，根據(jù)其巖石表面發(fā)育較多磨圓狀砂礫石認(rèn)為其原巖可能為含凝灰質(zhì)的沉積巖。在其南西側(cè)發(fā)育志留紀(jì)糜棱巖化中細(xì)粒黑云母花崗閃長巖巖塊。在西關(guān)鎮(zhèn)南側(cè)斜長角閃片麻巖呈孤島狀發(fā)育在韌性剪切帶中，其周圍被第四紀(jì)沉積覆蓋與其它巖性單元之間的關(guān)系難以確定。通過年代學(xué)測試、與周圍地層的對比以及線理發(fā)育的方向與區(qū)域上早期NE-SW方向上發(fā)育相近的線理，認(rèn)為它們是以構(gòu)造殘留體的形式與晚期的變火山-沉積巖、花崗質(zhì)糜棱巖、花崗巖巖體及地層接觸(圖2a)。

筆者團(tuán)隊在西關(guān)鎮(zhèn)東溝村附近測得剖面，獲得花崗閃長質(zhì)糜棱巖、多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖、次閃石化糜棱巖化角閃片巖、花崗質(zhì)糜棱巖和少斑長英質(zhì)糜棱片巖之間呈韌性變形接觸。同時筆者在該剖面上還獲得了多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖(DGTW01)的諧和年齡為423±5Ma，少斑長英質(zhì)糜棱片巖(DGTW03)的諧和年齡為250±3Ma，它們統(tǒng)一被后期韌性變形所強(qiáng)烈改造(圖13)。區(qū)域上糜棱巖化黑云花崗閃長巖(D2551)的原巖時代為433±3Ma，呈殘塊狀發(fā)育在大面積分布的原巖時代為292±2Ma絹云綠泥方解斜長糜棱巖(WYLTW1)中，同樣它們統(tǒng)一被后期糜棱巖化韌性變形所強(qiáng)烈改造(圖2a、圖3、圖11)。

圖13 遼北法庫縣東溝村早-中三疊世糜棱巖帶實測剖面及采樣位置圖

糜棱巖化黑云花崗閃長巖、石英綠簾蝕變巖、多斑絹云長英質(zhì)糜棱巖、斜長角閃片麻巖及次閃石化糜棱巖化角閃片巖呈北東東及北東向斷續(xù)帶狀分布于，同樣呈北東東及北東向帶狀展布的二疊紀(jì)至三疊紀(jì)變安山質(zhì)糜棱巖、長英質(zhì)糜棱巖和花崗質(zhì)糜棱巖帶中，它們整體呈構(gòu)造混雜巖帶的形式出現(xiàn)(圖2a)。

4.2 年代學(xué)分析結(jié)果的意義

中國東北地區(qū)夾持于北部西伯利亞克拉通和南部華北克拉通之間，自西向東額爾古納地塊、興安增生地體、松遼地塊和佳木斯-興凱微地塊構(gòu)成了中國東北地區(qū)基本的大地構(gòu)造格局(Wuetal., 2007a, 2011; Liuetal., 2017;許文良等,2019)。同時也有諸多學(xué)者對興蒙造山帶(中亞造山帶東段)持有不同的劃分方案和構(gòu)造演化史的認(rèn)識(eng?r and Natal’in, 1996; Li, 2006; 徐備等, 2014; Xuetal., 2015;周建波等,2013, 2020)。然而蛇綠巖帶(張旗等,2003;史仁燈,2005;劉永江等,2019)、構(gòu)造混雜巖帶(Wuetal., 2007a, b;劉俊來等,2008;趙春強(qiáng)等,2014;石夢巖等,2017;裴先治等,2018)和大陸邊緣巖石序列(孫德有等,2000;吳福元等,2001;陳斌,2002; Shietal., 2003; Geetal., 2007; 孟恩等,2008)確是劃分微地塊和重建古大洋演化(Li, 2006)的重要依據(jù)。

筆者團(tuán)隊對法庫變質(zhì)雜巖的不同巖性進(jìn)行了大量的年代學(xué)測試，所得年齡主要分三個階段，分別集中在晚奧陶世中期至中志留世晚期(447～422Ma)、早二疊世中期至早中三疊世中期(292～241Ma)和早白堊世中期(126～116Ma)(張志斌等,2018)。Jianetal.(2008)在內(nèi)蒙古溫都爾廟圖林凱、巴特爾、蘇尼特左旗地區(qū)獲得了一系列早古生代年齡(de Jongetal., 2006)，認(rèn)為中亞造山帶東南部古亞洲洋存在497～415Ma南部造山帶和498～420Ma北部造山帶雙向俯沖縫合造山的演化歷史。Peietal.(2016)在吉林中部伊通-公主嶺地區(qū)、伊山地區(qū)、張家屯地區(qū)、小綏河地區(qū)、威遠(yuǎn)堡地區(qū)大量晚古生代至早中生代花崗巖和沉積巖中識別出晚寒武世(大約493Ma)、中奧陶世(大約467Ma)、晚奧陶世-早志留世(大約443Ma)和晚志留世-中泥盆世(425-396Ma)四期巖漿活動和變質(zhì)碎屑巖的發(fā)育,通過年代學(xué)、地球化學(xué)和鋯石Hf同位素的組成，認(rèn)為前三期巖漿活動與古亞洲洋板塊持續(xù)向北的超級俯沖帶環(huán)境有關(guān)，而最后一期晚志留世-中泥盆世的巖漿活動則記錄了俯沖到后碰撞的過渡。同時Jianetal.(2010)還在呼吉爾特-查干哈達(dá)廟和滿都拉地區(qū)獲得了一系列晚古生代(323～250Ma)的年齡，結(jié)合前人工作建立了古亞洲洋在二疊紀(jì)時期南向俯沖的構(gòu)造演化模式。Xiaoetal.(2003)在內(nèi)蒙古中部地區(qū)識別出了三條奧陶紀(jì)、泥盆紀(jì)和二疊紀(jì)索倫縫合帶，根據(jù)溫都爾廟火山巖帶的極性認(rèn)為古亞洲洋向南俯沖于華北克拉通之下最終在二疊紀(jì)晚期閉合。本文在同一地區(qū)同一露頭上獲得了早中志留世至中志留世晚期(433～422Ma)及早二疊世中期至早中三疊世早期(292～250Ma)變質(zhì)火山巖及花崗質(zhì)糜棱巖的原巖年齡，認(rèn)為其可能為多期復(fù)合造山作用的產(chǎn)物并遭受多期變形變質(zhì)作用的改造。

4.3 法庫變質(zhì)雜巖的區(qū)域構(gòu)造意義與構(gòu)造演化

4.3.1 法庫變質(zhì)雜巖的區(qū)域構(gòu)造意義

眾多地質(zhì)學(xué)者的大量工作為我們理解古大陸再造和重建古板塊演化提供了重要基礎(chǔ)，區(qū)域之間的對比可以讓我們更好的認(rèn)識它們之間的關(guān)系。長春-延吉縫合帶上發(fā)育多個增生變質(zhì)雜巖體，最典型的變質(zhì)雜巖有石頭口門-煙筒山變質(zhì)雜巖體、呼蘭群變質(zhì)雜巖體、色洛河群變質(zhì)雜巖體、青龍村群變質(zhì)雜巖體以及開山屯變質(zhì)雜巖體等，它們呈北西向帶狀展布，分別被佳木斯-伊通斷裂、敦化-密山斷裂、兩江-明月鎮(zhèn)斷裂所切割。長春-延吉縫合帶也稱長春-延吉變質(zhì)增生雜巖帶作為研究古亞洲洋構(gòu)造域向古太平洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)換的重點區(qū)域(周建波等, 2013)，受到眾多地質(zhì)學(xué)者關(guān)注(Wuetal., 2007a; 張春艷等, 2007; 張春艷, 2009; 周建波等, 2020)。

郗愛華等(2003)報道了蔣圖治等對呼蘭群變質(zhì)雜巖進(jìn)行的原巖恢復(fù)：黑云母變粒巖-石榴石黑云母片麻巖的原巖是砂質(zhì)粘土巖或中、酸性凝灰?guī)r；角閃片巖-斜長角閃片巖的原巖為玄武巖或基性火山凝灰?guī)r; 角閃斜長變粒巖(片麻巖)的原巖為堿性玄武巖或中基性凝灰?guī)r; 云母片巖原巖為粘土巖。Wuetal.(2007a)通過對呼蘭群中碎屑鋯石所顯示的火成振蕩環(huán)帶和高的Th/U比及高U濃度判斷其原巖為火成巖。周曉東和殷長建(2004)重新厘定了色洛河巖群為一套變質(zhì)火山-沉積巖系。李承東等(2007a)在色洛河群中獲得了252±5Ma的變質(zhì)高鎂安山巖年齡。青龍村群其原巖類型為鈣堿性安山巖和流紋巖組合、偏基性玄武巖，構(gòu)造環(huán)境屬于島弧區(qū)(邱殿明等, 2004)。法庫變質(zhì)雜巖西關(guān)鎮(zhèn)變火山-沉積巖和花崗質(zhì)糜棱巖構(gòu)造單元其巖石組成為變質(zhì)火山巖，其原巖為一套中酸性火山巖。

Wuetal.(2007a)認(rèn)為呼蘭群經(jīng)歷了從綠片巖相到角閃巖相再到低綠片巖相順時針的PTt軌跡。劉志宏等(2016)認(rèn)為呼蘭群經(jīng)歷了兩期韌性變形作用及呼蘭群是由一系列相互疊置的構(gòu)造巖片構(gòu)成，具有構(gòu)造混雜巖的特點。李承東等(2007a)通過變質(zhì)變形特征研究認(rèn)為色洛河巖群經(jīng)歷了角閃巖相至綠片巖相的變質(zhì)作用、發(fā)育花崗質(zhì)糜棱巖，為一套構(gòu)造雜巖。李孝文等(2017)對青龍村群的青龍村變質(zhì)雜巖的研究認(rèn)為其變質(zhì)作用由早期綠片巖相-角閃巖相變質(zhì)到后期綠片巖相退變質(zhì)(邱殿明等, 2004; 張春艷, 2005, 2009)。本文對遼北法庫變質(zhì)雜巖的變形變質(zhì)程度進(jìn)行分析研究認(rèn)為，法庫變質(zhì)雜巖經(jīng)歷了從高綠片巖相-角閃巖相變質(zhì)到后期的低綠片巖相變質(zhì)作用。

Wuetal.(2007a)在呼蘭群中獲得了其峰期全巖Rb-Sr變質(zhì)年齡為～250Ma(郗愛華等, 2006)；孫德有等(2004)對侵入呼蘭群中的大玉山巖體進(jìn)行巖石學(xué)、元素和同位素地球化學(xué)研究認(rèn)為大玉山巖體為具有同碰撞性質(zhì)的花崗巖形成于248±4Ma。劉金玉等(2010)對呼蘭群紅旗嶺銅鎳硫化物礦床中的角閃石進(jìn)行40Ar/39Ar同位素年代學(xué)研究，獲得228±3Ma的坪年齡和230±7Ma的等時線年齡。劉志宏等(2016)在呼蘭群白云石英片巖和石榴白云片巖中獲得了約220Ma白云母40Ar/39Ar冷卻年齡，說明華北板塊北緣碰撞造山后伸展作用發(fā)生的時間。李承東等(2007a)在色洛河群中獲得了252±5Ma的變質(zhì)高鎂安山巖年齡，其時代包括2.5Ga、晚古生代變質(zhì)火山-沉積地層252Ma和二疊紀(jì)片麻狀雜巖體260Ma和侏羅紀(jì)糜棱巖化花崗巖168Ma(李承東等, 2007b; Zhangetal., 2008b)。張春艷(2007)對青龍村群中斜長角閃巖的變質(zhì)鋯石進(jìn)行年代學(xué)測試結(jié)果為274±6Ma，代表其變質(zhì)時代為二疊紀(jì)晚期。本文對遼北法庫變質(zhì)雜巖中經(jīng)歷韌性變形的長英質(zhì)糜棱巖進(jìn)行年代學(xué)研究認(rèn)為，法庫變質(zhì)雜巖經(jīng)歷了晚于250±3Ma的韌性變形作用。當(dāng)然在同一縫合帶中索倫西拉木倫縫合帶的西側(cè)也發(fā)育有二疊紀(jì)晚期的年代學(xué)指示(Jianetal., 2010; Xiaoetal., 2003)和眾多地質(zhì)學(xué)者們的工作都指示了二疊紀(jì)晚期索倫西拉木倫縫合帶的閉合。

遼北法庫地區(qū)的變質(zhì)雜巖具有早古生代與晚古生代不同時代的變質(zhì)火山-沉積巖及花崗質(zhì)糜棱巖帶它們呈韌性變形接觸、又經(jīng)歷了高綠片巖相-角閃巖相的變形變質(zhì)作用到低綠片巖相的變形變質(zhì)作用改造和晚于早三疊世的韌性變形作用等，這些特點表明遼北法庫變質(zhì)雜巖與呼蘭群變質(zhì)雜巖、色洛河群變質(zhì)雜巖和青龍村群變質(zhì)雜巖同樣為一套俯沖增生型構(gòu)造混雜巖(表7；Wuetal., 2007a, 2011; 李承東等, 2007a; 邱殿明等, 2004; 張春艷, 2009; 李孝文等, 2017)。同樣筆者團(tuán)隊經(jīng)過野外大量的巖石學(xué)、地球化學(xué)、地質(zhì)體之間的接觸關(guān)系及大量的鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)(張志斌等,2018)研究認(rèn)為法庫地區(qū)的變質(zhì)雜巖為一套即具有西側(cè)早古生代造山特點(Jianetal., 2008; de Jongetal., 2006; Shietal., 2019a)，也具有東側(cè)晚古生代造山特點(Wuetal., 2007a; Zhangetal., 2008a, 2010; Shietal., 2019b)，符合復(fù)合型造山帶俯沖增生型構(gòu)造混雜巖特點的變質(zhì)雜巖體。其大地構(gòu)造位置歸屬中亞造山帶(CAOB)南緣，為索倫-西拉木倫縫合帶東延，長春-延吉縫合帶的一個重要組成部分。當(dāng)然作為長春-延吉縫合帶的一個組成部分，也是理解古亞洲洋構(gòu)造域向古太平洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)換的重點區(qū)域(周建波等, 2013, 2020; 唐克東等, 2004)。同樣筆者也注意到法庫變質(zhì)雜巖及長春-延吉縫合帶上的變質(zhì)雜巖不僅遭受了古亞洲洋構(gòu)造域的作用同樣也遭受了古太平洋構(gòu)造域的影響。法庫地區(qū)發(fā)育的義縣組早白堊世中期(126～116Ma)的火山事件(張志斌等,2018)，形成了中生代早白堊世火山巖盆地-秀水河盆地(圖2a)，指示了一種伸展構(gòu)造環(huán)境。

表7 呼蘭群變質(zhì)雜巖、色洛河群變質(zhì)雜巖、青龍村群變質(zhì)雜巖與法庫變質(zhì)雜巖的特點對比

4.3.2 法庫變質(zhì)雜巖的區(qū)域構(gòu)造演化

根據(jù)上述的工作和區(qū)域上的對比，筆者給出法庫變質(zhì)雜巖體的構(gòu)造演化模式圖(圖14)，以方便我們?nèi)ダ斫狻９P者在法庫縣西側(cè)西關(guān)鎮(zhèn)及秀水河子鎮(zhèn)一帶進(jìn)行了大量的年齡樣品的測試，并未發(fā)現(xiàn)具有更老年齡的地質(zhì)體，故暫時推測：(a)晚前寒武紀(jì)至寒武紀(jì)法庫地區(qū)為一個大洋伸展的構(gòu)造背景；(b)奧陶紀(jì)至志留紀(jì)該地區(qū)經(jīng)歷了一次雙向俯沖事件，在華北克拉通的北側(cè)和松遼地塊的南側(cè)均發(fā)育了早古生代的弧巖漿作用，其中在松遼地塊的南側(cè)發(fā)育了西關(guān)鎮(zhèn)早古生代的弧巖漿作用；(c)中泥盆世至晚石炭世，北向俯沖的中止，南向俯沖的持續(xù)；(d)早二疊世-早中三疊世該地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的陸-陸碰撞作用，不同于索倫-西拉木倫縫合帶西側(cè)陸-陸碰撞以硬碰撞為主伴隨著洋板片的刮削(蛇綠巖的形成)以及大規(guī)模的巖漿作用。法庫地區(qū)及索倫-西拉木倫河縫合帶的東側(cè)長春-延吉地區(qū)，陸-陸碰撞的發(fā)生更應(yīng)是軟碰撞。即松遼陸塊邊界的大部分下插至華北克拉通的下部，巖石發(fā)生變形變質(zhì)和糜棱巖化作用。(e)中生代法庫變質(zhì)雜巖體隨著華北克拉通和松遼地塊一起以及中國東部地區(qū)進(jìn)入到了古太平洋構(gòu)造域的控制階段。中國東部地區(qū)在(135～100Ma)進(jìn)入華北克拉通破壞及伸展構(gòu)造環(huán)境(朱日祥等, 2015)，法庫地區(qū)的義縣組早白堊世火山巖盆地事件(126～116Ma)、法庫變質(zhì)雜巖體、十間房糜棱巖帶的伸展構(gòu)造環(huán)境(Zhangetal., 2010)及125Ma年的40Ar/39Ar年代學(xué)(張曉暉等, 2004)指示和其對雜巖體所造成的正向剝露事件，是華北克拉通北緣法庫變質(zhì)雜巖體和長春延吉縫合帶對該次伸展事件的響應(yīng)。

圖14 法庫變質(zhì)雜巖體的構(gòu)造演化模式圖

5 結(jié)論

(1)通過大量的野外和鏡下工作，筆者獲得了法庫變質(zhì)雜巖體的變形作用及變質(zhì)作用特點。變形作用主要以早期的左行剪切變形和晚期的正向變形為主要特征，變質(zhì)作用主要為早期角閃巖相-高綠片巖相變質(zhì)及后期低綠片巖相變質(zhì)作用為主要特點。

(2)獲得了早中志留世至中志留世晚期(433～422Ma)的變質(zhì)火山巖、花崗質(zhì)糜棱巖及早二疊世中期至早三疊世中期(292～250Ma)變質(zhì)火山巖的原巖年齡。

(3)通過對法庫變質(zhì)雜巖和呼蘭群變質(zhì)雜巖、色洛河群變質(zhì)雜巖及青龍村群變質(zhì)雜巖的物質(zhì)組成、變形與變質(zhì)作用特點及年代學(xué)構(gòu)成認(rèn)為法庫變質(zhì)雜巖體為索倫-西拉木倫縫合帶東延的重要組成部分，為復(fù)合型造山作用的結(jié)果，并建立了法庫變質(zhì)雜巖體的構(gòu)造演化模式圖。

致謝感謝兩位審稿人的寶貴意見。