岩石学报  2014, Vol. 30 Issue (7): 1922-1934   PDF    
引用本文
韩国卿, 刘永江, Franz NEUBAUER, Johann GENSER, 梁琛岳, 温泉波, 赵英利. 2014. 松辽盆地西缘边界断裂带中北段尼尔基L型构造岩构造年代学及其构造意义. 岩石学报,30(7): 1922-1934  
Han GQ, Liu YJ, Neubauer F, Genser J, Liang CY, Wen QB and Zhao YL. 2014. Chronology of L-Type tectonite from Nierji area in the northern-middle segment of the western boundary fault of the Songliao Basin and its tectonic implications. Acta Petrologica Sinica,30(7): 1922-1934 (in Chinese with English abstract)  
松辽盆地西缘边界断裂带中北段尼尔基L型构造岩构造年代学及其构造意义
韩国卿1,2,3, 刘永江1, Franz NEUBAUER3, Johann GENSER3, 梁琛岳1,3, 温泉波1, 赵英利1,4     
1. 吉林大学地球科学学院, 长春 130061;
2. 西北大学大陆动力学重点实验室, 西安 710069;
3. 萨尔茨堡大学地质地理系, 萨尔茨堡 A-5020;
4. 吉林大学古生物学与地层学研究中心, 长春 130061
2013-3-15 收稿, 2013-11-1 改回.
基金项目：本文受国家“973”项目（2013CB429802）、国家自然科学基金重点项目（41302163、41230206）、吉林大学基本科研业务经费（450060491393）、中国博士后基金面上项目（2013M540244）、国家留学基金建设高水平大学公派研究生项目（2008617114）和西北大学大陆动力学国家重点实验室开放课题基金联合资助.
第一作者简介：韩国卿，男，1982年生，博士，讲师，构造地质学专业，E-mail：hanguoqingster@gmail.com
摘要：松辽盆地西缘与大兴安岭东缘的边界断裂带，又称嫩江-八里罕断裂带，位于东北地区中部，中亚造山带东段。断裂带呈NNE走向，沿内蒙古自治区、黑龙江省与吉林省的交界，一直向南延伸至河北省境内与平场-桑园大断裂相接，全长1200km。该断裂带传统认识上被认为是一条NNE向的大型正断层或拆离断层。目前对于断裂带性质的研究主要集中在其北段的嫩江断裂，但侧重区域地球物理方面，通过布格重力异常、航磁异常、深反射剖面研究确定了断裂带的走向、展布位置，及伸展拆离断层或大型低角度正断层的性质；其南段断裂带（红山-八里罕断裂）的研究，主要与喀喇沁隆起的形成时间、性质、演化阶段等方面相联系；然而对断裂带中段的嫩江-八里罕断裂的研究少有报道。近期，我们报导了嫩江-白令海断裂带岭下及白城地区发现的具有左旋走滑性质的韧性剪切带，并同断裂带南段的红山-八里罕断裂带楼子店地区进行系统的对比。通过对岭下地区韧性剪切带详细的野外调查、构造要素测量、显微构造研究、同构造变形岩石的有限应变分析、石英EBSD组构分析以及白云母40Ar/39Ar年代学研究，我们认为岭下韧性剪切带与楼子店韧性剪切带的变形特征一致，证实了红山-八里罕断裂带至少可以向北延伸至中段岭下地区，其性质同为左行走滑韧性剪切带，并具有相同的早期走滑时限（~130Ma）。本次，我们进一步对嫩江-白令海断裂带中北段尼尔基地区韧性剪切带进行研究，通过对带内韧性变形岩石构造要素系统测量和统计、显微构造观察、有限应变测量等方面的研究，表明其岩石类型属L型构造岩，具左行剪切特征。综合分析发现除构造岩的类型（岭下与楼子店地区发育S-L型构造岩），其余与岭下与楼子店地区韧性剪切带性质相同。另外，年代学表明L型花岗质岩石中发育的锆石，1）呈自形具有致密的韵律环带，且Th/U比值介于0.06至1.25之间，显示了岩浆成因特点；2）年龄大体分为两个区间258~403Ma（n=5）和207~174Ma（n=15，加权平均年龄为190.0±6.1Ma）；3）较老年龄258~403Ma的锆石普遍具有“核-边”结构，证实了该区域存在多期古生代岩浆事件。207~174Ma的锆石中，两粒锆石呈现~190Ma核部年龄，反映了区域内曾经历了早侏罗世的一次强烈的岩浆侵入事件，此后尼尔基地区韧性剪切带形成于中侏罗世（~170Ma），而并非是前人认为的二叠纪。白云母激光40Ar/39Ar年代学显示了一个稳定的年龄坪为158.99±0.61Ma。通过显微构造的观测发现长石残斑与S-C组构指示了左行韧性剪切特征，其动态重结晶主要为膨凸式特点（BLG）。而石英颗粒边界相嵌现象明显，为亚晶粒旋转（SR）向颗粒边界迁移（GBM）重结晶过渡阶段。综合长石和石英的重结晶特征指示，其变质条件为高绿片岩相，变形温度在500℃左右，显然高于白云母的封闭温度（300~400℃），故此我们认为尼尔基左行韧性剪切带的快速隆升时间应为中晚侏罗世（158.99±0.61Ma）。结合最新发表的东北地区黑龙江蓝片岩（前人称之“黑龙江群”）与郯庐断裂带北段两个分支（佳依断裂与敦密断裂）的年代学数据，以及西太平洋板块的俯冲速度和方向的相关证据，我们认为1）嫩江-八里罕断裂可能经历了三期变形演化阶段，包括中-晚侏罗世左行伸展走滑阶段（~160Ma），早白垩世中期左行走滑/斜滑剪切阶段（~130Ma）及早白垩世晚期的伸展阶段；2）两期走滑剪切阶段与郯庐断裂带及其北段两个分支具有相似性，其中早期~160Ma的走滑剪切事件相对于佳木斯地块与松嫩地块的拼合时间（~170Ma）晚近10Myr；3）松辽盆地形成早期受到中-晚侏罗世的左行走滑断裂的控制，该左行走滑断裂的成因应归功于侏罗纪时西太平洋板块向欧亚大陆下快速的斜向俯冲有关。
关键词： L构造岩     左行剪切     尼尔基地区     松辽盆地     松辽盆地西缘边界断裂带    
Chronology of L-Type tectonite from Nierji area in the northern-middle segment of the western boundary fault of the Songliao Basin and its tectonic implications
HAN GuoQing1,2,3, LIU YongJiang1, NEUBAUER Franz3, GENSER Johann3, LIANG ChenYue1,3, WEN QuanBo1, ZHAO YingLi1,4    
1. College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130061, China;
2. State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwest University, Xi'an 710069, China;
3. Department Geography and Geology, University of Salzburg, Salzburg A-5020, Austria;
4. Research Center of Paleontology and Stratigraphy, Jilin University, Changchun 130061, China
Abstract: As the western boundary fault of the Songliao Basin and the eastern margin of the Da Xing'an Mountains, Nenjiang-Balihan Fault Belt is located in the central part of northeastern China, the eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt. It extends along the boundary between the Heilongjiang and Jilin provinces, and the Inner Mongolia Autonomous Region, with the NNE striking, and then goes into the Hebei Province to the south, connecting with the Pingchang-Sangyuan Fault, with a total length over 1200km. The Nenjiang-Balihan Fault Belt is considered traditionally to be a huge deep-seated fault, and characterized by a normal fault or detachment fault. So far, some regional geophysical research on this fault zone is focused on its northern segment, the Nenjiang Fault, including the bouguer gravity anomaly, the aeromagnetic anomaly, and the deep reflection seismic profile, which revealed the regional distribution of the Nenjiang Fault System and indicated that Nenjiang Fault System should be a huge low-angle normal fault or detachment fault. In the southern segment of this fault belt, it is called the Hongshan-Balihan Fault, which has been studied as the eastern margin detachment fault of the Kalaqin (Harkin) Uplift. The study on the middle part of the Nenjiang-Balihan Fault Belt is rare. We newly found a S-L typed ductile shear zone at the Lingxia, Baicheng City, the middle-southern part of the Nenjiang-Balihan Fault belt, and compared this ductile shear zone with that at the Louzidian area, in the southern part of the Nenjiang-Balihan Fault belt. Based on the field investigation, measurements of structures in the field, micro-structural studies, finite strain measurements, a study on preferred crystal orientations of quartz determined by Electron Back Scatter Diffraction and muscovite 40Ar/39Ar chronology of the deformed rocks in the ductile shear zone, we suggested that the deformation features of the Lingxia and Louzidian ductile shear zones are similar, and that they represent one continuous fault, i.e., the middle-southern segment of the Nenjiang-Balihan Fault Belt, which experienced a sinistral strike-slip ductile shearing in the Early Cretaceous (~130Ma). In this study, we found a ductile shear zone at the Nierji area, in the northern-middle section of the Nenjiang-Balihan Fault Belt. By the measurement of structural elements, the micro-structure studies and the finite strain measurement, the Nierji ductile shear zone shows similar NE striking and sinistral strike-slipping shearing to that from the Lingxia and Louzidian ductile shear zones, but presents L-typed extensional shearing which is different from the S-L typed shearing in the Lingxia and Louzidian areas. The zircon U-Pb dating on the granitic L type tectonite at the Nierji area shows that: 1) all zircons have a high value of Th/U (0.06~1.25) and exhibit euhedral crystal shapes and an oscillatory zoning in CL images, indicating their magmatic origin;2) these zircon ages are divided into two ranges, 258~403Ma (n=5) and 207~174Ma (n=15, with a mean value of 190.0±6.1Ma);3) the old age group of 258~403Ma generally displays a core-rim texture in CL images, indicating multiple Paleozoic magmatic events having been in this area, and the two core ages of ~190Ma was found in the young age group of 207~174Ma, suggesting that this area underwent a stronger Early Jurassic magmatic intrusion event and the protolith of Nierji shearing zone formed in the early Middle Jurassic (~170Ma), not the previous Permian. The laser 40Ar/39Ar muscovite dating shows a relatively well plateau age of 158.99±0.61Ma. The micro-structural observation, the rotated K-feldspar porphyroclasts and S-C fabrics demonstrate the sinistral shear sense of the ductile shear zones, and the recrystallization types of feldspar show bugling recrystallization (BLG) and the recrystallization types of quartz display a transition stage of subgrain rotation to grain boundary migration recrystallization (SR-GBM). Therefore, we suggest that the metamorphic grade of the shear zone in the Nierji shearing zone should have reached high greenschist facies conditions and deformation temperatures of around 500℃, which is obviously higher than the blocking temperature of muscovite (300~400℃). Hence, the 40Ar/39Ar age of muscovite from the Nierji shearing zone should be a cooling age. We think that the sinistral strike-slipping event at the Nierji area occurred in the Middle to Late Jurassic and the Nierji shear zone underwent fast uplifting at 158.99±0.61Ma. Combined with the newly published chronological data from the Heilongjiang blueschists (have been called as Helongjiang Group) in NE China and the famous Tancheng-Lujiang Fault Belt and its northern extension in the East China, and the study on the speed and direction of movement of the West Pacific Plate, we suggest that: 1) the Nenjiang-Balihan Fault Belt maybe undergo three main deformation stages, including the Middle to Late Jurassic sinistral extensional strike-slip shearing stage (~160Ma), the middle Early Cretaceous sinistral strike-slip or oblique slip shearing stage (~130Ma) and the late Early Cretaceous extensional stage;2) these two strike-slip shearing stages are similar to those from the Tancheng-Lujiang Fault Belt and its northern extension (Dunhua-Mishan and Jiamusi-Yitong Fault Belts), and the formation time of the early shearing (~160Ma) is later 10Myr than the time of subduction (~170Ma) between the Jiamusi and Songliao Blocks;3) the early formation stage of the Songliao Basin was controlled by the Middle to Late Jurassic sinistral strike-slip fault, which are related to the speed and direction of oblique subduction of the West Pacific plate under Eurasian continent and responsive collision during the Jurassic times.
Key words: L-type tectonite     Sinistral shearing     Nierji area     Songliao Basin     Western boundary fault of the Songliao Basin    
1 引言

松辽盆地西缘边界断裂带，又称嫩江-八里罕断裂带(内蒙古自治区地质矿产局，1991)，为大兴安岭隆起的东界；其大地构造位置位于中亚造山带的东段，黑龙江中、小地块群(谢鸣谦，2000；张兴洲等，2006)(图 1)，满洲地块(Sengör and Natal’in，1996)或佳蒙地块(王成文等，2008)的中部。嫩江-八里罕断裂带沿黑龙江、吉林省与内蒙古自治区的边界呈NNE向展布，向南延伸入河北省，与平场-桑园大断裂相接，长度1200km以上(内蒙古自治区地质矿产局，1991)，为东北地区乃至中国东部的重要的NE向断裂之一(图 1)。目前对于断裂带性质的研究主要集中北段(嫩江断裂)，但侧重区域地球物理方面，通过布格重力异常、航磁异常、深反射剖面研究确定了断裂带的走向、展布位置，及伸展拆离断层或大型低角度正断层的性质(傅维洲和贺日政，1999；秦志宏，1999；张振法和葛昌宝，2000；赵文智和李建忠，2004；陈洪洲等，2004)；断裂带南段(红山-八里罕断裂)的研究，主要与喀喇沁隆起的形成时间、性质、演化阶段等方面相联系(杨承先等，1984; 王玉芳等，1994; Han et al., 2001; 邵济安等，2001; 方曙等，2001; Zhang et al., 2002; 刘伟等，2003; 王新社和郑亚东，2005; 王新社等，2006; Wang et al., 2007)；断裂带中段，多被松辽盆地沉积覆盖，对其研究少有报道。故断裂带南段红山-八里罕断裂和北段嫩江断裂是否可以看作是同一断裂带的南北两段，断裂带经历了怎样的演化过程，其在松辽盆地沉降、大兴安岭隆升过程中伴演何种角色等诸多问题都没有定论，而松辽盆地西缘断裂带性质的深入研究无疑是解决这些问题的突破口。

图 1 东北地区构造地质简图(据张兴洲等，2006修改) ①蒙古-鄂霍次克构造带；②德尔布干构造带；③贺根山构造带；④西拉木伦河构造带；⑤嫩江-八里罕断裂带；⑥牡丹江构造带；⑦佳木斯-伊通断裂带；⑧敦化-密山断裂带；⑨锡霍特阿林拼合带；⑩锡霍特阿林中央构造带 Fig. 1 Tectonic sketch map of NE China(after Zhang et al，2006)

笔者通过对松辽盆地西缘边界断裂带进行野外考察，在断裂带中南部吉林省岭下地区和中北部尼尔基地区发现具有左旋走滑性质的韧性剪切带。对岭下韧性剪切带的韧性变形岩石进行了详细的几何学、运动学和年代学研究(韩国卿等， 2009a，b; Han et al., 2012)，并同断裂带南部——红山-八里罕断裂带楼子店地区进行系统的对比，证实松辽盆地西缘边界断裂带南段红山-八里罕断裂带早期走滑阶段(~130Ma)至少可以向北延伸至中段岭下地区。然而，尼尔基地区剪切带的构造样式与岭下和楼子店地区有所不同，呈现单一的L型构造岩特征，下文将对尼尔基地区变形岩石的构造变形特征及构造年代学进行研究，进一步揭示松辽盆地西缘断裂带的构造性质，讨论松辽盆地的成因及演化。

2 构造变形特征 2.1 野外构造特征

尼尔基剪切带出露于松辽盆地西缘边界断裂带中北段，尼尔基水库东南，沿嫩江支流东侧呈“孤岛”产出，被第四纪河漫滩沉积环绕(图 2)。该剪切带原岩为二叠纪花岗闪长岩(内蒙古自治区地质矿产局，1991)，岩体普遍遭受强烈韧性变形改造(图 3)，NE走向的共轭节理发育(图 3a)，后期被0.4~1.5m宽度不等的NW走向基性岩脉切割(图 3b)。变形岩石拉伸线理发育(图 3a-d)，倾伏向北东，倾角舒缓(42°~45°∠5°)，呈杆状构造；面理不发育，倾向SE，倾角中等-高角度(125°~130°∠34°~70°)，呈现L构造岩特征(图 3d)，野外构造要素产状见图 2。长英质残斑构成眼球状构造，指示其具有左行剪切运动特征(图 3e，f)。

图 2 尼尔基地区地质简图 Fig. 2 Geological sketch of the Nierji area

图 3 尼尔基剪切带野外照片 (a)-L构造岩野外宏观照片，面理及后期节理发育，镜头方向NE；(b)-NW走向基性岩脉切割韧性剪切带，镜头方向朝下；(c)-测年样品野外照片，位置见(a)；(d)-拉伸线理野外照片；(e)-S-C组构及长石旋转残斑，指示左行剪切作用；(f)-钾长石旋转残斑，指示左行剪切作用，镜头方向朝下 Fig. 3 Field outcrop photos of the Nierji ductile shear zone
2.2 显微构造特征

尼尔基剪切带变形岩石原岩为花岗闪长岩，其岩石组合主要由粗粒残斑(0.5~3mm)和细粒基质组成，残斑以长石为主，主要为斜长石，微斜长石次之，少量石英、黑云母；基质以长石、石英为主，少量白云母，另外还有少量的硬绿泥石、绿帘石等蚀变矿物(图 4)。残斑和基质所占比例分别为60%~65%和35%~40%，按照钟增球和郭宝罗(1988)的命名方案，定为初糜棱岩-糜棱岩。变形岩石在X-Z面发育矿物拉伸线理，Y-Z面线理不发育，矿物颗粒呈近等轴状(图 4a，b)，与野外露头尺度表现的L构造岩特征一致。石英普遍发育波状消光、带状消光现象，长石部分发育弱 波状消光；长石出溶构造明显，具体表现为微斜长石应力条纹(图 4c)、出溶页理、蠕英构造等，个别长石可见轻微的塑性弯曲(图 4e，f)；石英动态重结晶现象明显，单偏光镜下呈石英条带状(图 4e，f)，正交偏光下可见石英条带为重结晶石英集合体状，且石英颗粒边界镶嵌现象明显，为亚晶粒旋转(SR)向颗粒边界迁移(GBM)重结晶过渡阶段(Stipp et al., 2002)；长石动态重结晶现象不显著，主要为膨凸(BLG)现象。综合长石和石英的重结晶特征指示，该初糜棱岩-糜棱岩的变质条件为高绿片岩相(纪沫等，2008)，估计变形温度在500℃左右(Stipp et al., 2002; 杨天南和徐宏顺，2008)；长石旋转残斑、“多米诺”骨牌结构指示其具有左行剪切特征。

图 4 尼尔基剪切带显微镜下照片 L构造岩正交偏光下不同切片方向显微照片:(a)为X-Z面和(b)为Y-Z面；(c)-微斜长石应力条纹及斜长石蠕英构造；(d)-石英动态重结晶；石英动态重结晶条带和长石弯曲显微照片:(e)为单偏光下和(f)为正交偏光下.Qtz-石英;Pl-斜长石；Ms-白云母；Bt-黑云母；Per-条纹长石 Fig. 4 Microstructure photos of the Nierji ductile shear zone
2.3 有限应变类型判别

本文依据Fry法的测量原理(Fry，1979; 郑亚东和常志忠，1985)，进行了适当的改进，对尼尔基韧性变形岩石切制定向薄片(X-Z、Y-Z面)，在显微镜下对颗粒分布较为均匀的区域采集显微照片；在Corel DRAW 软件上对显微照片中长石残斑中心进行标定，选取图片中心为原点，将原点移至某一残斑中心，按照上述传统方法标定其余长石残斑的中心，往复标定至覆盖全部残斑中心。长石残斑中心平移后的图像中心空白区域代表了应变椭圆，对其长短轴进行测量，具体测量数据见表 1。

对尼尔基地区变形岩石有限应变测量结果用Flinn图解进行判别，可见K值远大于1，属于典型的拉长型剪切。

表 1 尼尔基地区韧性剪切带有限应变测量数据表 Table 1 Date of finite strain measurement of the Nierji ductile shear zone

图 5 锆石CL图像(a)和锆石U-Pb谐和图(b) Fig. 5 CL images(a) and concordia plot(b)of zircons from L-type tectonite
3 构造年代学特征 3.1 锆石U-Pb年代学 3.1.1 测试方法

为了确定尼尔基L构造岩原岩的形成时代，本文对测年样品275NE-1(GPS：48°29′4.0″N，124°34′6.4″E)进行了锆石U-Pb年代学研究。锆石分选在河北廊坊地质调查院完成，锆石U-Pb定年工作在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。将人工重砂分离出的锆石颗粒用环氧树脂固定并抛光，使颗粒露出核部。样品在测定之前用体积百分比为3%的HNO3清洗样品表面，以除去样品表面的污染。然后进行透射光和反射光照相，并在英国Gatan公司生产的Mono CL3+阴极发光装置系统上进行阴极发光(CL)照相。锆石定年工作所用的ICP-MS 为Agilient公司最新一代带有Shield Torch 的Agilient 7500a。采用的激光剥蚀系统为德国MicroLas 公司生产的GeoLas200M，该系统由德国Lambda Physik 公司的ComPex102 Excimer 激光器(工作物质ArF，波长193nm)与MicroLas 公司的光学系统组成。锆石U-Pb 定年及微量元素分析的ICP-MS使用一台激光剥蚀系统，对样品进行一次性剥蚀完成，由ICP-MS仪器采集的信号，具体测试过程详见Yuan et al., 2008和Diwu et al., 2008。激光剥蚀以氦气作为剥蚀物质的载气，斑束直径为44μm，频率为10Hz，激光能量为90mJ，每个分析点的气体背景采集时间为30s，信号采集时间为40s。年龄计算采用国际标准程序Isoplot(ver3.23)(Ludwig，2003)，本文绘制谐和图所采用的207Pb/235U比值与206Pb/236U比值的误差相关系数为0.65。 3.1.2 测试结果

锆石均为无色到浅褐色，短柱状为主，长宽比多介于1.5:1到2:1之间。从阴极发光图像上看，所有锆石均发育致密的韵律环带，显示了岩浆成因特征(图 5a)。锆石U-Pb测年结果见表 2，20个点的测试结果显示锆石的Th/U比值介于0.06至1.25之间，也反映了岩浆成因的特征。在锆石U-Pb年龄谐和图中(图 5b)，有18个点的测试结果分布在谐和线上，锆石的260Pb/238U年龄大体分为两个区间258~403Ma(n=5)和207~174Ma(n=15)。年龄范围在258~403Ma的锆石普遍具有“核-边”结构，一个测点显示边部年龄为196±2Ma(图 5a，测点1)。年龄范围在207~174Ma的锆石年龄相对集中，加权平均年龄为190.0±6.1Ma(图 5b)，进一步分析可知，部分锆石呈现~190Ma核部年龄(图 5a，测点12和13)，因边部过窄而未获得代表的后期岩浆事件的边部形成时间的年龄数据，但有两个测点获得了最为年轻的和谐年龄，分别是174±2Ma和173±2Ma(图 5a，测点4和11)，指示本地区经历多期岩浆事件，该岩体的最后的形成时代应该为中侏罗世早期。

表 2 尼尔基地区L构造岩锆石U-Pb同位素数据 Table 2 Results of LA-ICP-MS zircon U-Pb age dating for the L-type tectonite from the Nierji area
3.2 白云母40Ar/39Ar年代学 3.2.1 测试方法

云母测试样品275NE-1镜下观察显示，细小白云母颗粒呈鳞片状，主要存在基质中(图 4c，d)，部分为长石等矿物的压力影组成部分，指示其可能为构造变形过程中形成的新生白云母，与定向摆列的黑云母产出状态显著不同(图 4a)。样品人工用铁质研钵将岩石样品粉碎至40目以下，经不同粒径筛子对岩石粉末分离，对适合粒级岩石粉末用水反复浮选，初选白云母矿物最后在双目镜下人工提纯。

激光阶段加热40Ar/39Ar测试工作在奥地利萨尔茨堡大学地质地理系激光ARGONAUT 同位素测年实验室完成，样品的照射工作在匈牙利布达佩斯MTA KFKI反应堆进行，照射时间为16h，校正参数及计算过程见Wijbrans et al.(1995)，本文选用的修正值来源于Hinsbergen et al.(2008)，实验仪器及流程详见Liu et al.(2005，2006)。 3.2.2 测试结果

样品每个阶段的原始数据经过K、Ca同位素校正和大气氩矫正，再通过年龄公式计算出每个温度阶段的阶段年龄。

根据样品各阶段的39Ar析出量(表 3)和阶段年龄绘制该样品的年龄谱(图 6)。激光阶段加热方法对样品进行加热，其中11个阶段中有7个阶段析出39Ar累计为97.2%，并给出一个稳定的年龄坪为158.99±0.61Ma。

图 6 尼尔基地区L构造岩白云母40Ar/39Ar年龄图谱 Fig. 6 40Ar/39Ar plateau ages of muscovite in the L-type tectonite from the Nierji area

表 3 尼尔基地区L构造岩白云母40Ar/39Ar分析数据 Table 3 40Ar/39 Ar analytical data of muscovite in the L-type tectonite from the Nierji area
3.3 尼尔基L构造岩年代学讨论

尼尔基L构造岩的原岩形成时代一致被认为是二叠纪(内蒙古自治区地质矿产局，1991)，本文的锆石U-Pb年龄测试结果显示该地区存在多期晚古生代岩浆事件，尼尔基岩体最后的侵位事件可能发生于中侏罗世早期(~170Ma)。结合根据L构造岩变形组构特征所估算的后期剪切变形温度(在500℃左右)高于白云母的封闭温度(300~400℃)(Ehlers et al., 2005)，故认为白云母激光40Ar/39Ar年龄(158.99±0.61Ma)应代表了L构造岩左行剪切变形后的快速隆升时间。

4 讨论

对于松辽盆地的成因或动力学机制，一直以来存在多种认识，简单归纳为以下几类：(1)中国东部裂谷系中的裂谷盆地(童崇光，1980; Ma et al., 1989; Li，1995; Jin and McCabe， 1998)；(2)东 亚边缘的双弧后盆地和弧后陆内裂谷盆地(赵海玲等，1996；刘德来等，1996；刘德来和马莉，1998；马莉和刘德来，1999)；(3)由于周边板块的相互作用使中国东部由左旋挤压应力场转化为右旋张扭应力场(Li et al., 1988)； (4)太平洋板块斜向俯冲引起陆缘发生左行剪切，剪切引发热流被动上涌产生斜向伸展(刘立等，1994；刘招君等，1994)；(5)地幔柱相关的盆地(Okada，1999)。并且，这些认识均建立在东北地区在晚古生代期间已经形成了统一的陆块——额尔古纳-兴安-松嫩-佳木斯联合陆块的认识上，一些学者称这一地块为黑龙江中、小地块群(谢鸣谦，2000；张兴洲等，2006)，满洲地块(Sengör and Natal’in，1996)或佳蒙地块(王成文等，2008)。然而，最新的研究表明，佳木斯地块与松嫩地块的拼贴时间可能不是传统观点所认识的早古生代(~500Ma)(张兴洲，1992)，原作为佳木斯和松嫩地块之间牡丹江缝合带标志的黑龙江群可能为一套侏罗纪增生杂岩(Wu et al., 2007)。虽然，佳木斯地块在~500Ma是否同松辽地块存在拼贴事件仍存在争论(张兴洲，1992; Wu et al., 2007; Meng et al., 2010)，但在二叠-三叠纪期间，佳木斯地块和松辽地块之间存在一个残余或新生洋盆已被黑龙江群蓝片岩中基性岩和碎屑岩中锆石年龄所证实(图 7a)(Wu et al., 2007; Zhou et al., 2009，2010)，并在松辽地块东缘发育大量216±4Ma至184±4Ma之间的I型花岗岩岩浆弧(Wu et al., 2000，2007)，对应现今的张广才岭；中侏罗世发生强烈的俯冲，黑龙群蓝片岩快速折返，俯冲的时限可能从190~145Ma，峰期年龄在171±6.2Ma(图 7a，b)(Wu et al., 2007; Li et al., 2009，2010; 赵英利等，2010; 赵亮亮和张兴洲，2011)。此峰期年龄与本文所获得的尼尔基L构造岩原岩的侵位年龄一致，略早于岩体的走滑剪切变形年龄，与剪切带中白云母Ar-Ar年龄所代表的快速隆升时间相差10Myr左右。

图 7 黑龙江群蓝片岩原岩形成时间和变质时间 (a)-原岩形成时间和变质时间，数据源自Wu et al., 2007; Zhou et al., 2009，2010；(b)-变质时间加权平均，数据源自Wu et al., 2007; Li et al., 2009，2010; 赵英利等，2010; 赵亮亮和张兴洲，2011 Fig. 7 The distribution of formation and metamorphic time of the blue schist from Heilongjiang Group

此外，近年来对中国东部地区著名的北东向走滑断裂——郯庐断裂的性质及演化阶段等方面的研究已取得了重要的成果(陈宣华等，2000; Zhu et al., 2001; 朱光等，2005; Wang et al., 2006; 张青等，2008; 张岳桥和董树文，2008)。对现有报道的年代学数据初步分析，郯庐断裂带至少存在三期走滑事件：(1)中三叠世236~238Ma，华北与华南板块碰撞的深俯冲阶段，可能起源于陆内转换断层，并延续到三叠纪末期(张青等，2008；陈宣华等，2000)；(2)中-晚侏罗世155~165Ma，左行挤压走滑期(Wang et al., 2006)；(3)早白垩世早期137~143Ma，左行走滑剪切期(Zhu et al., 2001; 朱光等，2005)。在东北地区，对作为郯庐断裂北延的佳-伊断裂和敦-密断裂的走滑时间的报道主要有：孙晓猛(2008)在敦-密断裂带北段密山县知一镇左行走滑型糜棱岩剪切带获得黑云母单矿物40Ar/39Ar年龄为161±3Ma，并认为其代表了郯庐断裂第二期左行走滑事件在东北地区的响应(孙晓猛等，2008)；窦立荣等(1996)对佳-伊断裂带内云母石英片岩的黑云母和辉绿岩辉石进行单矿物40Ar/39Ar分析获得坪年龄为100±2.3Ma和105Ma，其年龄值可能反应了断裂带后期伸展事件(窦立荣等，1996)；殷长建等(2005)在佳-伊断裂带内乐山镇达子沟获得压碎中细粒黑云母二长花岗岩中黑云母单矿物40Ar/39Ar坪年龄133.13±0.31Ma，靠山镇北口获得中细粒碎裂白云母/二云母花岗岩白云母单矿物40Ar/39Ar坪年龄135.66±0.11Ma，其年龄在数值上与郯庐断裂第三期左行走滑时间相当，但碎裂花岗岩云母年龄可能反映花岗岩岩体形成后的隆升事件。本文在松辽盆地西缘边界断裂带中北段尼尔基地区获得的L构造岩变形后快速隆升的年龄为158.99±0.61Ma，其变形年龄应略早于159Ma，在误差范围内与郯庐断裂第二期走滑挤压时间，以及敦-密断裂的走滑事件一致。另外，在断裂带中段岭下地区和南段楼子店地区均发现了~130Ma的NE向的左行走滑或是斜滑剪切事件(Zhang et al., 2002; 刘伟等，2003; 王新社和郑亚东，2005; Han et al., 2012)，与郯庐断裂带的第三期走滑事件相当。松辽盆地内NNE向基底断裂左旋走滑派生次级断裂的构造物理模拟实验也很好的拟合了盆内断陷呈NNE向带状分布的现象，进一步证实了中-晚侏罗世NNE向左旋走滑基底断裂的存在(葛荣峰等，2010)。

从动力学背景上考虑，在~180Ma Farallon板块在向欧亚大陆NW向俯冲的同时，向NE方向以10.7cm/y的速度扩张，其无疑将对欧亚大陆东缘起到NE向的拖动作用；~150Ma Izanazi 板块向欧亚大陆N向高速俯冲(30cm/y)，对欧亚大陆产生NW向挤压的同时，沿NE向的大陆边缘产生较大的NE向走滑分量(Maruyama et al., 1997)。结合先前对郯庐断裂带、东北地区NE向断裂走滑相关年龄及黑龙江群蓝片岩快速俯冲折返的年龄的总结，可以看出，在中国东北地区、乃至中国东部地区存在着~160Ma NE向走滑剪切事件，与西太平洋板块(包括Farallon和Izanazi板块)向欧亚大陆俯冲过程中角度的变化及其导致的相关地块或地体拼贴过程中的走滑调整有关(赵越等，1994; Maruyama et al., 1997)。松辽盆地裂谷前期演化可能受控于~160Ma的NE向左行走滑剪切作用，随后NW-SE向伸展组分逐渐增加，在~130Ma走滑或斜滑剪切仍影响着盆地演化，之后进入了大规模的盆地伸展凹陷阶段(葛荣峰等，2010)。

5 结论

通过对松辽盆地西缘边界断裂带中北段尼尔基剪切带的构造变形特征及年代学的综合研究，结合东北地区新近报道的年代学数据，得出以下几点认识：

(1)尼尔基剪切带为典型L构造岩，并具有左行剪切特征，应变类型属于拉长型剪切，带内构造岩变形程度为初糜棱岩-糜棱岩，变形温度在500℃左右；

(2)尼尔基地区存在多期晚古生代岩浆事件，变形岩体侵位时间为~170Ma，并非前人所认为的二叠纪；L构造形成后快速隆升的时间为158.99±0.61Ma；

(3)尼尔基剪切带~160Ma的左行剪切作用可能受控于西太平洋板块向欧亚大陆斜向俯冲导致的地块或地体拼贴过程及其的响应的走滑调整，松辽盆地断陷早期演化可能受控于西缘断裂为代表的左行走滑剪切作用。

致谢 感谢东北亚矿产资源评价国土资源部重点实验室的资助。

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