2. 黑龙江省区域地质调查所, 哈尔滨 150080;
3. 黑龙江省地质调查研究总院齐齐哈尔分院, 哈尔滨 150036
2. Heilongjiang Province Institute of Regional Geology Survey, Harbin 150080, China;
3. Qiqihar Branch, Heilongjiang Research Insitute of Geological Survey, Harbin 150036, China
0 引言
嫩江——黑河地区位于大兴安岭北段东坡、兴蒙造山带东段，二连——贺根山——扎兰屯构造带的北东延伸。长期以来，围绕二连——贺根山——扎兰屯构造带的性质及古亚洲洋构造域与滨太平洋构造域的演化与转化机制，业内专家存在不同的认识[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]。李春昱等[1]认为，索伦山——贺根山晚古生代俯冲带是华北板块与西伯利亚板块的最终碰撞缝合带；唐克东等[2]认为，二连——贺根山——扎兰屯构造带是华北板块与西伯利亚板块的最终缝合位置，缝合时期为泥盆纪；李锦轶[3, 4]认为，二连——贺根山——扎兰屯构造带是早石炭世发育在西伯利亚板块东南缘的碰撞缝合带，其与嫩江——黑河地区相连。笔者选择嫩江——黑河地区晚古生代花岗岩体开展工作，并结合研究区近年的一些区域地质调查成果 张铁安，齐忠友，杜兵盈，等.黑龙江省1∶25万嫩江县、孙吴县幅区调修测报告.哈尔滨:黑龙江省区域地质调查所，2013. 杨晓平，金哲岩，张文龙，等.黑龙江省1∶5万嫩北农场等四幅区调报告.哈尔滨:黑龙江省地质调查研究总院齐齐哈尔分院，2013. ，通过对该地区晚古生代花岗岩类的岩石地球化学特征研究，探讨岩体形成的构造背景，这对嫩江-黑河构造带的动力学演化过程、弧陆碰撞机制及正确认识西伯利亚板块南缘大陆地壳演化及动力学机制具有重要的意义。
1 区域地质概况
嫩江——黑河构造带是扎兰屯——多宝山岛弧与松嫩——张广才岭地块的接合部位(图 1)，经历了复杂的地质演化历史。扎兰屯——多宝山岛弧核部出露元古宙加格达奇基底残块及落马湖基底残块，向外依次发育新元古代——早寒武世陆缘增生带、奥陶——泥盆纪岛弧-岩浆岩带、石炭纪复合岛弧及二叠纪裂陷带。松嫩地块由于多被第四系严重覆盖，仅据近年深部钻井资料在松辽盆地南缘变质闪长岩中获得SHRIMP法(1 839±7)Ma高精度定年结果，证明其存在早前寒武纪基底[9]。
嫩江——黑河地区发育一套石炭纪至二叠纪花岗质岩石，总体沿嫩江——黑河深构造带北东向分布(图 1)，岩体多侵入早古生代及以前地层，且多被中生代火山岩覆盖。据前人同位素测年结果(表 1)，将其划分为3个侵入时代，进一步厘定为6种岩石类型。从早至晚依次为：早石炭世正长花岗岩、晚石炭世花岗闪长岩——二长花岗岩——花岗质糜棱岩、早二叠世正长花岗岩——碱长(性)花岗岩。其中石炭纪花岗质岩体多出露在构造带的中心部位，早二叠世花岗岩体出露在构造带的边部两侧(北西边部出露相对居多)。除晚石炭世部分花岗质岩石具变余岩浆结构外，其他岩石均具典型的花岗结构，各岩石类型的岩相学特征详见表 1。
| 时代 | 岩石类型 | 分布 | 岩相学特征 | 同位素测年/Ma |
| 早二叠世 | 碱长花岗岩 | 建边农场 四站农场 松木山 蒋屯 | 紫红色，中细粒、中粗粒花岗结构， 块状构造。矿物粒径0.5～5.5 mm。由钾长石(63%～65%)、斜长石(5%～7%)、 石英(26%左右)和黑云母(2%左右)组成。斜长石具聚片双晶， Np’Λc＜10°，其成分相当于An＜25的更长石； 石英他形粒状，均质消光，有时和钾长石组成文象结构； 钾长石为条纹长石，边部往往出现交代钠长石边； 黑云母几乎全部被绿帘石和绿泥石交代。 局部岩石见碱性暗色矿物霓石， 过渡为碱性花岗岩 | 294±2① 299±3② 292±3② 296±2③ 296±1④ |
| 正长花岗岩 | 尖子山 | 浅肉红色，变余中细粒花岗结构， 碎裂构造。矿物粒径2.0～4.5 mm。由石英(>30%)、 钾长石(>60%)和斜长石(<15%)组成。斜长石具聚片双晶， 双晶纹碎裂弯曲；钾长石为条纹长石，局部出现微斜条纹长石； 石英由于粒化重结晶，很少出现波状消光， 但以细粒聚合团块状产出 | 286±2③ 294② | |
| 晚石炭世 | 花岗质糜棱岩 | 新胜 柏根里 山河农场 孙家 | 原岩结构被破坏，岩石普遍具变余岩浆结构， 糜棱结构，眼球状、片麻状、条带状构造。 碎斑呈眼球状，由长石、石英(5%～40%)组成，长石、 石英有明显定向拉长，与基质条带定向构成糜棱面理， 大小一般1～6 mm。基质为60％～95%， 粒度<1 mm，由斜长石、石英、钾长石、黑云母、白云母组成， 局部含石榴石。受韧性剪切作用影响， 原岩矿物遭受了不同程度的破坏，部分岩石无法恢复原岩成分， 且局部矿物成分变化较大，表现为花岗闪长质、 二长花岗质、正长花岗质糜棱岩 | 325±2⑤ 310① 300① 313±6① 305±3③ |
| 二长花岗岩 | 霍龙门 哈达阳 座虎滩 | 灰至灰白色，中细粒花岗结构， 碎裂构造。矿物粒径一般0.5～4.5 mm。由石英(＞30%)、 斜长石(＞40%)、钾长石(＞30%)和黑云母(＜5%)组成。 其中：斜长石具聚片双晶，Np’Λc=10°～20°， 其成分相当于An=25～35的更长石和中长石， 由于受力影响斜长石双晶多错位；钾长石为条纹长石， 条纹并不发育；石英普遍碎裂状，不均匀消光； 黑云母碎裂状分布 | 309±3② 305±2② 302±2② 309±3③ 303±1④ | |
| 花岗闪长岩 | 葛根台 喜鹊河 孟德河 | 浅灰至灰白色，中粒花岗结构， 块状构造。矿物粒度一般为2～4 mm。 由斜长石(49%～50%)、钾长石(15％～18%)、 石英(25%～27%)、黑云母(3%～5%)和角闪石(2%左右)组成。 斜长石为半自形板状，具强烈钠黝帘石化；钾长石为微斜长石， 他形粒状，多填于斜长石颗粒间；石英为他形粒状， 局部被压碎，具强烈波状消光；黑云母，多半自形片状， 有的已经碎粒化，解理被扭曲；角闪石为半自形柱状 | 315±4② 316±4② 319±3② 302±4② 301±4① | |
| 早石炭世 | 正长花岗岩 | 望峰防火站 神仙沟 | 灰白色，中细粒花岗结构，块状构造。 矿物粒径0.5～3.5 mm。由钾长石(50%左右)、斜长石(＜15%)、 石英(30%左右)和黑云母等矿物(＜5%)组成。 钾长石，板柱状、柱粒状，主要为条纹长石，见少量正长石、 微斜条纹长石，因土化明显，呈浅红褐色，糙面， 干涉色灰白，多数颗粒发育条纹嵌晶；斜长石，无色、板柱状， 发育聚片双晶，NP’∧(010)≈12°，属更——中长石； 石英，无色、粒状，干涉色灰白， 洁净；黑云母及铁矿物，绿色 | 351±4① 344±5① |
| 注：①鲍庆中，魏明辉，闫国磊，等.黑龙江省多宝山地区矿产远景调查报告.沈阳:沈阳地质矿产研究所，2012; ②张铁安，齐忠友，杜兵盈，等.黑龙江省1∶25万嫩江县、孙吴县幅区调修测报告.哈尔滨:黑龙江省区域地质调查所，2013; ③赵超，张生旭，孙江军，等.黑龙江省1∶5万沐河屯等四幅区调报告.哈尔滨:黑龙江省地质调查研究总院，2014; ④本次调研工作取得测年数据; ⑤杨晓平，金哲岩，张文龙，等.黑龙江省1∶5万嫩北农场等四幅区调报告.哈尔滨:黑龙江省地质调查研究总院齐齐哈尔分院，2013. | ||||
3 花岗岩类的岩石地球化学特征
笔者收集了近年开展的地调科研及1∶5万、1∶25万区调主量和微量元素分析数据资料38件(表 2)。其中引自《1∶25万嫩江县幅、孙吴县幅区调报告》和《1∶5万嫩北农场等四幅区调报告》的数据由华北矿产资源监督检测中心(天津)分析完成；《嫩江——黑河地区晚古生代拼合构造带地质特征研究项目》和《1∶5万多宝山铜矿等八幅矿调报告》的数据由东北矿产资源监督检测中心(沈阳)分析完成。主量元素分析均采用XRF法完成，精度为1%～5%；微量元素分析均采用ICP-MS法完成，精度一般优于10%。
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早石炭世正长花岗岩 两个样品中，w(SiO2)平均为76.22%，极偏高；钾、钠质量分数较高，w(Na2O+K2O)平均为8.77%，K2O/ Na2O＞1，偏碱、相对富钾；里特曼指数(σ)平均为2.32，铝饱和指数A/CNK平均为1.08，属钙碱性过铝过饱和岩石；分异指数(DI)平均为96.03，极偏高；在w(SiO2)-w(K2O)图解(图 2a)中，投点落入高钾钙碱性系列区；CIPW标准矿物中出现刚玉分子(平均为0.86%)。岩石中稀土元素质量分数偏高，w(∑REE)平均为242.98×10-6；轻重稀土比值LR/HR平均为5.74，(La/Yb)N平均为4.10，反映轻稀土富集、轻重稀土分馏程度较好；δEu平均为0.19，铕具强负异常，说明斜长石的分离结晶作用表现较强烈[11]。在w(La)-La/Sm图解(图 2b)中，早石炭世花岗岩呈近似水平线性分布，说明岩石发生了分离结晶作用，且DI极偏高，说明分离结晶作用表现得较为强烈，应为岩浆高度分异的产物；稀土元素配分模式(图 3a)呈不对称“海鸥”型，轻稀土曲线陡倾，重稀土曲线平缓，反映轻稀土分馏较强、重稀土分馏较弱特点。在微量元素蛛网图(图 3b)上，显示富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和高场强元素(HFSE)Th、Ce，相对亏损大离子亲石元素(LILE)Ba和高场强元素(HFSE)Nb、P、Ti。微量元素Zr/Hf值平均为23.76，明显低于原始地幔值(36.27±2.0)[12]；Nb/Ta值平均为12.04，低于原始地幔的比值(17.5±2.0)[13]。上述特征综合显示本期正长花岗岩壳源特征较明显。
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| 图 3 稀土元素平均值配分模式图(a)和微量元素平均值蛛网图(b) Fig. 3 Average value of REE (a) and Trace element (b) distribution patterns diagram |
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晚石炭世花岗岩类 三类岩石共计28个样品(花岗闪长岩3个样品、二长花岗岩11个样品、花岗质糜棱岩14个样品)，其中花岗闪长岩、二长花岗岩和花岗质糜棱岩地球化学特征依次如下：w(SiO2)平均分别为72.23%、73.56%和72.72%，变化总体不大、偏高；钾、钠质量分数较高，w(Na2O+K2O)平均分别为8.32%、8.28%和7.73%，Na2O/K2O值为0.52～1.99，钾、钠质量分数变化范围较大；σ平均分别为2.37、2.25和2.02，A/CNK平均分别为1.02、1.09和1.08，属于钙碱性过铝饱和岩石；DI平均分别为89.08、91.46和87.13，偏高；在w(SiO2)-w(K2O)图解(图 2a)中，投点基本落入高钾钙碱性系列区，个别花岗质糜棱岩投点出现差异，这可能与岩石遭受韧性变形作用改造有关；CIPW标准矿物中出现刚玉分子(平均为1.11%)。可对比于BarBarin 分类中的过铝质花岗岩类(MPG、CPG)[14]。岩石中w(∑REE)平均分别为246.24×10-6、146.03×10-6和111.84×10-6；LR/HR平均分别为7.98、7.72和11.01，(La/Yb)N平均分别为6.90、8.14和11.78，反映轻稀土富集、轻重稀土分馏程度较好；δEu平均分别为0.62、0.75和0.98，铕具弱负异常。其中花岗质糜棱岩中局部δEu＞1，出现正异常，这可能与部分岩石中石榴石的存在有关。在w(La)-La/Sm图解(图 2b)中，晚石炭世花岗岩呈近似水平线性分布，说明岩石发生了分离结晶作用[11]，DI偏高，说明岩浆分离结晶作用较为强烈；稀土元素配分模式(图 3a)不对称右倾且略显“V”字型，轻稀土分馏较强、重稀土分馏较弱。微量元素蛛网图(图 3b)特征较一致，具共同的源区性质;富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和高场强元素(HFSE)Th、La、Nd，相对亏损大离子亲石元素(LILE)Ba和高场强元素(HFSE)Nb、P、Ti。微量元素Zr/Hf值平均分别为37.60、46.43和41.23，高于原始地幔值(36.27±2.0)[12]；Nb/Ta值平均分别为11.15、11.53和11.54，低于原始地幔的比值(17.5±2.0)[13]。上述特征综合显示本期花岗岩壳源深熔特征明显。
早二叠世花岗岩 两类岩石共计8个样品(碱长花岗岩6个样品、正长花岗岩2个样品)，其中碱长花岗岩和正长花岗岩地球化学特征依次如下：w(SiO2)平均分别为74.85%和75.27%，极偏高；钾、钠质量分数较高，w(Na2O+K2O)平均分别为8.99%和8.98%，K2O/Na2O一般大于1，偏碱和富钾；σ平均分别为2.55和2.16，A/CNK平均为1.02和1.06，属于钙碱性过铝过饱和岩石；DI平均为95.45和96.43，极偏高；在w(SiO2)-w(K2O)图解(图 2a)中，投点落入高钾钙碱性系列区； CIPW标准矿物中出现刚玉分子(平均0.86%)。岩石中w(∑REE)平均为283.36×10-6和122.56×10-6，LR/HR平均为6.21和3.02，(La/Yb)N平均为4.73和2.23，反映轻稀土稍富集、轻重稀土分馏程度一般。δEu平均分别为0.39和0.33，铕中等负异常。在w(La)-La/Sm图解(图 2b)中，二叠纪花岗岩基本呈水平线性分布，说明岩石发生了分离结晶作用[10]，DI极偏高，说明分离结晶作用表现的较为强烈，应为岩浆高度分异的产物，可对比于BarBarin 分类中的过碱性和碱性花岗岩类(PAG)[14]；稀土元素配分模式(图 3a)曲线略呈右倾“不对称海鸥型”，铕亏损强烈，表明岩浆经历了强烈的斜长石分离结晶作用[11]。在微量元素蛛网图(图 3b)上，样品的曲线特征较一致，呈现相似的源区特征;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、K和高场强元素(HFSE)Zr、Th、Ce，相对亏损大离子亲石元素(LILE)Sr、Ba和高场元素(HFSE)Nb、P、Ti。微量元素Zr/Hf值平均分别为60.44的54.93，高于原始地幔值(36.27±2.0)[12]；Nb/Ta值平均分别为36.50和10.52，与原始地幔的值(17.5±2.0)[13]相比，正长花岗岩类偏低、碱长花岗岩类偏高。上述特征综合显示本期花岗质岩石岩浆来源较深。
4 讨论与结论
嫩江——黑河构造带作为二连——贺根山——扎兰屯构造带北东延伸，总体呈北东向展布，其对晚古生代花岗质岩石的空间分布特征具有明显控制作用。二叠纪花岗岩出露在构造带的两侧，以北西侧发育居多，南东侧少量分布；石炭纪花岗岩类出露面积较大，多分布在构造带的中心部位(北东端靠近构造带北西侧)(图 1)。
石炭纪花岗岩类暗色矿物多以黑云母为主，其与“科洛片麻岩” 张铁安，齐忠友，杜兵盈，等.黑龙江省1∶25万嫩江县、孙吴县幅区调修测报告.哈尔滨:黑龙江省区域地质调查所，2013. (或被称为“科洛杂岩”[15])、“新开岭-科洛杂岩”[16]密切伴生；二叠纪花岗岩很少见暗色矿物，以黑云母为主，多蚀变为绿泥石，其常与晚古生界伴生。无论石炭纪、二叠纪花岗岩类，岩石均高SiO2、富Na、K，而Ca、Mg明显偏低，属高钾钙碱性岩石，分异指数偏高，为岩浆高度分异的产物。石炭纪花岗岩类Eu负异常(强烈负异常)，微量元素多富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和高场强元素(HFSE)Th、Ce，亏损大离子亲石元素(LILE)Ba和高场强元素(HFSE)Nb、P、Ti，具大陆岩浆弧演化特征[17]；二叠纪花岗岩Eu强烈负异常，富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和高场强元素(HFSE)Zr、Th、Ce，相对亏损大离子亲石元素(LILE)Sr、Ba和高场强元素(HFSE)Nb、P、Ti，显示岩石形成于稳定的板内环境，和A型花岗岩特征较一致[18]。上述特征与桂南钦防构造带西南段印支早期花岗岩地球化学特征较相似[19]。Nb强烈亏损和Ta的轻微亏损表明岩浆应为地壳来源，并经历了板块俯冲作用的影响[20, 21]。另外，由于偏铝质酸性岩石中的Sr在斜长石、磷灰石中分配系数最大，而Ba则在黑云母和钾长石中的分配系数最大[22]，所以Sr、Ba的亏损表明斜长石、磷灰石和黑云母发生了分离结晶。
在岩石化学成分哈克图解(图 4)中：二叠纪花岗岩随w(SiO2)升高，w(Na2O+K2O)和w(FeO)呈上升趋势，w(MnO)投点较散乱，其他氧化物除局部稍有波动外均呈下降趋势；石炭纪花岗岩类中，随w(SiO2)升高，除w(Fe2O3)和w(MnO)投点散乱、w(Na2O+K2O)呈上升趋势外，其他氧化物均呈下降趋势，尤其w(Al2O3)和w(CaO)下降趋势明显，说明斜长石的分离结晶作用较强烈。
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| 图 4 岩石化学哈克图解 Fig. 4 Petrochemistry Harker diagrams |
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P.D.Maniar等[23]根据常量元素化学成分特征将花岗岩类构造环境划分为7种类型(表 3)，笔者通过与其化学成分对比(表 3)认为：石炭纪花岗岩类与大陆碰撞花岗岩(CCG)和大陆弧花岗岩(CAG)化学成分相似；二叠纪花岗岩与后造山花岗岩(POG)和与裂谷有关的花岗岩(RRG)化学成分相似，更接近于后造山花岗岩。
| 岩石类型 | 本文造山的构造环境 | 造山的构造环境 | 非造山的构造环境 | ||||||
| 石炭纪 花岗岩类 | 二叠 纪花岗岩 | 岛弧花岗 岩(IAG) | 大陆弧花 岗岩(CAG) | 大陆碰撞花 岗岩(CCG) | 后造山花岗 岩(POG) | 与裂谷有关 的花岗岩类 (RRG) | 与大陆的造陆 抬升有关的花 岗岩类(CEUG) | 大洋斜长 花岗岩 (OP) | |
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w(SiO2)/% | 65～77 | 72～76 | 60～68 单峰 | 62～76 单峰 | 70～76 单峰 | 70～78 单峰 | 72～78 双峰 | 71～77 双峰 | 61～78 单峰 |
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钙碱指数 | 钙碱性 | 钙碱性 | 钙性—— 钙碱性 | 钙碱性 | 钙碱性—— 碱钙性 | 碱钙性 | 碱性 | 碱性 | 钙性 |
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A/CNK | 过铝质 少量偏铝质 | 过铝质 偏铝质 | 偏铝质 | 偏铝质 过铝质 | 过铝质 | 过铝质 偏铝质 | 偏铝质 过碱性 | 偏铝质 过碱性 | 过铝质 偏铝质 |
| Na2O/CaO | 1.1～12.7 | 7.7～31.7 | 1.0 | 4.0 | 2.0～10.0 | 2.0～18.0 | 2.0～25.0 | 1.0～12.0 | ＜4.0 |
| Na2O/K2O | 0.40～2.00 | 0.70～1.10 | 0.40～0.43 | 0.40～2.00 | 0.40～1.50 | 0.60～1.20 | 0.70～1.00 | 0.60～1.00 | 0.00～50.00 |
| MgO/TFeO | 0.04～0.62 | 0.02～0.20 | 0.30～0.85 | 0.10～0.50 | 0.05～0.60 | 0.02～0.30 | 0.00～0.20 | 0.00～0.12 | 0.00～0.70 |
| MgO/MnO | 0.2～32.0 | 0.5～34.0 | 12.0～28.0 | 2.0～38.0 | 2.0～45.0 | 2.0～18.0 | 0.0～7.5 | 0.0～7.5 | 0.0～50.0 |
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Al2O3/ (Na2O+K2O) | 1.40～2.60 | 1.30～1.60 | ＞1.50 | ＞1.10 | ＞1.10 | 0.90～1.40 | ＜1.15 | ＜1.15 | ＞1.00 |
在构造环境R1-R2判别图解(图 5)中，石炭纪花岗岩类样品点多落入同碰撞区及其附近，二叠纪花岗岩均落入非造山区；在微量元素w(Nb)-w(Y)图解(图 6)中，石炭纪花岗岩类样品点基本落入火山弧花岗岩+同碰撞花岗岩区，二叠纪花岗岩多落入板内花岗岩区及其附近；在微量元素w(Rb)-w(Yb+Nb)图解(图 7a)中，石炭纪花岗岩类样品点基本落入火山弧花岗岩区靠近同碰撞花岗岩区一侧，个别进入同碰撞花岗岩区，二叠纪花岗岩多落入火山弧花岗岩区靠近板内花岗岩区一侧，个别进入板内花岗岩区；在微量元素w(Rb)-w(Yb+Ta)图解(图 7b)中，石炭纪花岗岩类样品点多落入火山弧花岗岩区，个别进入板内花岗岩区和同碰撞花岗岩区，二叠纪花岗岩多落入板内花岗岩区及其与火山弧花岗岩区和同碰撞花岗岩区三联点周围。综合来看，石炭纪花岗岩类具陆缘弧及碰撞型花岗岩特征，与埃塞俄比亚施瑞地区造山期黑云母花岗岩特征类似[26]，化学成分及投图结果稍有差异，可能与岩浆分异、源岩性质等有关；二叠纪花岗岩具后造山花岗岩特征，应为板内初始阶段的产物，与埃塞俄比亚施瑞地区造山后钾长花岗岩特征类似[26]，化学成分及投图结果稍有差异，时间、空间上可能与汇聚板块边界的伸展作用有关。
张兴洲等[27]认为东北地区晚古生代构造-岩浆事件(350～300 Ma)主要发育在大兴安岭地区，北东向展布，与松嫩地块和额尔古纳——兴安地块拼合，形成统一佳蒙地块的时间基本一致；隋振民等[28]根据黑河以北十二站花岗岩岩体的研究认为，其形成与早二叠世兴安块和松嫩地块碰撞拼合后的后造山构造背景有关，并综合认为贺根山——嫩江——黑河缝合带在330~260 Ma，分别经历了俯冲阶段、后造山阶段和造山后伸展阶段；汪岩等[29]根据对嫩江——黑河构造带中花岗质糜棱岩的研究认为，花岗质糜棱岩应为兴安地块(扎兰屯——多宝山岛弧)与松嫩——张广才岭地块于早石炭世沿嫩江——黑河一线碰撞拼合的产物；Wu等[30]和孙德有等[31]根据对小兴安岭西北部地区A型花岗岩(本文涉及的早二叠世碱长花岗岩)的研究，指出索伦山——贺根山——扎赉特旗缝合带代表华北与西伯利亚板块间的碰撞拼合带，其东沿经嫩江至黑河一带，并根据A型花岗岩的形成时代，指出拼合时间应在石炭纪；许文良等[32]根据对大兴安岭海西期花岗质岩石的研究，指出海西早期花岗质岩石形成于375～350 Ma的火山弧环境，海西期中期花岗质岩石形成于390～310 Ma碰撞后的抬升环境，海西期晚期花岗质岩石形成于290～240 Ma造山期后的伸展环境；任纪舜等[6]认为中国东部在寒武纪——石炭纪主体属古亚洲体系，二叠纪——侏罗纪为古太平体系与特提斯体系之联合。
兴蒙造山带在古亚洲洋时期具有连续增生和多阶段演化特征[33, 34, 35, 36]，所以研究区发育的晚古生代花岗岩可能与上述的石炭至二叠纪(至少＞290 Ma)的增生-碰撞事件有关。结合区域构造特征综合分析，早古生代(奥陶纪中期)，古亚洲洋板块由南向北俯冲，额尔古纳地块大幅度向南增生，形成了扎兰屯——多宝山岛弧构造带。晚古生代，古亚洲洋进入萎缩与闭合阶段，早石炭世随着古亚洲洋板块的进一步俯冲，在研究区内形成了下石炭统弧前盆地沉积，同时伴有早石炭世正长花岗岩侵位。晚石炭世开始，随着洋壳收缩，洋内各地块先后发生拼合，在研究区内沿嫩江——黑河一线，扎兰屯——多宝山岛弧与松嫩——张广才岭地块开始汇聚拼合，晚石炭世同碰撞花岗岩就位。至早二叠世，区域上受古亚洲洋萎缩闭合后的伸展体制影响，嫩江——黑河地区出现了北东走向的剪切-走滑拉分体系 张铁安，齐忠友，杜兵盈，等.黑龙江省1∶25万嫩江县、孙吴县幅区调修测报告.哈尔滨:黑龙江省区域地质调查所，2013. 杨晓平，金哲岩，张文龙，等.黑龙江省1∶5万嫩北农场等四幅区调报告.哈尔滨:黑龙江省地质调查研究总院齐齐哈尔分院，2013. ，进入到一个碰撞造山后的伸展阶段，沿嫩江——黑河构造拼合带边界断裂(深大断裂)有中酸性钙碱质火山岩喷出(上石炭至下二叠统和下二叠统)和碱长-正长花岗岩(本次二叠纪A型花岗岩)的侵位。
晚三叠世至早中侏罗世，受蒙古——鄂霍茨克洋闭合和伊泽奈吉板块(200 Ma)向东亚大陆作斜向俯冲作用[37]影响，嫩江——黑河构造带发生强烈的左旋走滑运动[29]，导致嫩江——黑河构造带内晚石炭世部分花岗质岩石发生强烈的脆韧性变形，形成晚石炭世花岗质糜棱岩系列。
综上所述，嫩江——黑河地区晚古生代花岗岩类，从其岩石地球化学特征、大地构造环境与演化关系分析，具有典型的同碰撞造山花岗岩向后造山伸展花岗岩转换的特点，是扎兰屯——多宝山岛弧与松嫩——张广才岭地块沿嫩江——黑河一线汇聚拼合的产物，反映了嫩江——黑河构造带收缩与伸展及兴蒙造山带东段晚古生代时期地壳连续增生与多阶段演化的特征。
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