漠河盆地中侏羅世繡峰組物源分析及構造意義

摘要：

漠河盆地位于大興安嶺北部，繡峰組作為漠河盆地最下部層位，其形成時代、物源區特征及大地構造背景等對研究漠河盆地的形成與演化具有重要意義。本文對漠河盆地西南緣繡峰組砂巖進行了碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb年代學和地球化學分析。鋯石年代學研究表明，147組碎屑鋯石年齡分布于778～181 Ma之間，顯示出一個主峰約為198 Ma，分為778、528～393、252、223～181 Ma等4個年齡組，分別與新元古代Rodinia超大陸裂解事件、額爾古納地塊與興安地塊碰撞拼合巖漿活動事件、古亞洲洋俯沖閉合巖漿活動事件和蒙古—鄂霍茨克俯沖閉合巖漿活動事件相對應。砂巖巖石地球化學分析結果顯示：w（SiO2）為70.59%～73.29%，w（Al2O3）為13.91%～14.93%，Al2O3/SiO2值為0.19～0.21，K2O/Na2O值為0.66～1.22，化學蝕變指數（CIA）值為52.58～56.04，平均為53.82，反映繡峰組砂巖形成于低等化學風化程度的古氣候環境；稀土元素球粒隕石標準化曲線呈右傾模式，重稀土元素配分曲線平坦，與活動大陸邊緣的曲線吻合較好，LREE/HREE值在3.74～5.73之間，（La/Yb）N值為11.27～19.08，δEu值為0.59～0.98，具中等偏弱的負Eu異常；全球平均大陸上地殼（UCC）標準化稀土元素配分曲線較為平緩，（La/Yb）UCC值為1.01～1.72，平均為1.26，（δEu）UCC值為0.84～1.40，平均為1.13，與全球平均大陸上地殼的稀土元素質量分數接近；虧損高場強元素Nb、Ta、Ti、P和大離子親石元素Ba、Sr，富集高場強元素Th、Hf和大離子親石元素Rb、K，在原始地幔標準化微量元素蛛網圖中，曲線與活動大陸邊緣相似。綜合研究認為，繡峰組砂巖物源主要為晚三疊世—早侏羅世火成巖，物源區構造環境為與蒙古—鄂霍茨克造山帶俯沖閉合有關的活動大陸邊緣。

關鍵詞：繡峰組；年代學；地球化學；砂巖；物源區；構造環境；漠河盆地；大興安嶺

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20210310

中圖分類號：P59

文獻標志碼：A

收稿日期：2021-10-09

作者簡介：周傳芳（1985—），男，博士研究生，高級工程師，主要從事區域地質礦產調查、生態地質調查及多金屬勘查方面的研究，E-mail：546011015@qq.com

基金項目：中國地質調查局項目（DD2016007803，DD20191014，DZ20220105）

Supported by the Project of China Geological Survey （DD2016007803，DD20191014， DZ20220105）

Provenance Analysis and Tectonic Implication of Middle Jurassic Xiufeng Formation in the Mohe Basin

Zhou Chuanfang1， Feng Jia1， Yang Huaben1，2， Duan Mingxin 1，3 ， Wang Jiuyi1， Chen Zhuo1，3， Du Bingying4， Liang Zhongkai1， Sun Yanfeng1， Yu Junbo1， Jiang Ping1

1. Harbin Center for Integrated Natural Resources Survey， China Geological Survey， Harbin 150081， China

2. Institute of Geology， Chinese Academy of Geological Sciences， Beijing 100037， China

3. School of Earth Sciences and Resources，China University of Geosciences， Beijing 100083， China

4. Heilongjiang Institute of Geological Sciences， Harbin 150080， China

Abstract：

Mohe basin is located in the northern part of the Great Xing’an Range. As the lowest layer in the Mohe basin， the formation age， provenance characteristics and tectonic settings of the Xiufeng Formation are of great significance to the study of the formation and evolution of the Mohe basin. The detrital zircon LA-ICP-MS U-Pb geochronology and geochemical analysis of sandstones from the Xiufeng Formation in the southwestern margin of the Mohe basin were carried out. Zircon geochronology studies show that 147 detrital zircon ages are distributed between （778±8） Ma and （181±2） Ma， showing a main peak at 198 Ma， divided into four age groups： 778 Ma， 528-393 Ma， 252 Ma， 223-181 Ma， which correspond to the breakup of the Neoproterozoic Rodinia supercontinent， magmatic events related with collision and integration of Erguna block and Xing’an block， the subduction and closure of the Paleo-Asian Ocean， and the magmatism related with subduction and closure， of Mongolia-Okhotsk， respectively. The results of geochemical analysis of sandstones show that w（SiO2） is 70.59%-73.29%， w（Al2O3） is 13.91%-14.93%， Al2O3/SiO2 is 0.19-0.21， K2O/Na2O values in a range of 0.66-1.22， and the chemical index alteration （CIA） is 52.58-56.04， with an average value of 53.82， reflecting that the sandstones in the Xiufeng Formation was formed in the palaeoclimate environment with a low degree of chemical weathering. On the chondrite-normalized REE pattern， it is in a right-dipping pattern， and the distribution curve of HREE is flat， which is in good agreement with the curve of the active continental margin. The LREE/HREE values range from 3.74 to 5.73， the （La/Yb）N values range from 11.27 to 19.08， and the δEu values range from 0.59 to 0.98， showing a moderately weak negative Eu anomaly. The normalized REE distribution curves in the global average upper continental crust （UCC） are relatively flat， with the （La/Yb） UCC values ranging from 1.01 to 1.72 with an average of 1.26， and the （δEu） UCC values between 0.84-1.40 with an average of 1.13， which is close to the global average values of rare earth elements. In the spider diagram of primitive mantle-normalized trace elements， the curves are similar to those of the active continental margins， with a depletion of high field strength elements （Nb， Ta， Ti， P） and large ion lithophile elements （Ba， Sr）， and an enrichment of the high field strength elements （Th， Hf） and large ion lithophile elements （Rb， K）. A comprehensive study shows that the provenance area of sandstones from the Xiufeng Formation is mainly the Late Triassic to Early Jurassic igneous rocks， and the tectonic environment of the provenance area is the active continental margin related to the subduction and closure of the Mongolia-Okhotsk orogenic belt.

Key words：

Xiufeng Formation; chronology; geochemistry;" sandstone; provenance area; tectonic environment; Mohe basin; Great Xing’an Range

0 引言

漠河盆地位于大興安嶺北部，盆地北抵黑龍江、南到漠河至塔河一線，大部分隸屬于黑龍江省大興安嶺地區，僅西側小部分在內蒙古自治區額爾古納市境內。漠河盆地向北延伸至俄羅斯境內的部分稱上阿穆爾盆地（又稱烏舒蒙盆地），漠河盆地與上阿穆爾盆地合稱為漠河—上阿穆爾盆地［1-6］。在古地理特征上，漠河盆地屬于蒙古—鄂霍茨克洋一部分［3］，該盆地的沉積序列、盆地形成與演化等對蒙古—鄂霍茨克造山帶的演化具有“探針”作用［4］。前人對漠河盆地進行了大量研究工作，但由于該區位置偏僻、森林覆蓋率高，地質研究程度不高［5］。同時，研究目的的不同，分析測試手段和采樣位置的差異，導致盆地性質、成盆機制、形成時代和物源區特征等還存在不同認識，甚至對漠河盆地的沉積序列認識還不統一，嚴重制約了盆地基礎地質研究和油氣勘探等工作。繡峰組作為漠河盆地的最下部層位，上覆于元古宙、古生代和中生代盆地基底之上。因此，掌握繡峰組形成時代和物源區背景，對于研究漠河盆地形成與演化，進而研究蒙古—鄂霍茨克造山帶構造演化具有重要意義。

本文在前人研究基礎上對繡峰組砂巖進行了碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年，對其沉積下限進行了限定，并結合繡峰組砂巖巖相學、主微量元素地球化學和碎屑鋯石U-Pb年齡特征，探討了漠河盆地沉積物來源及物源區大地構造環境，以期為重塑漠河盆地形成與演化提供新證據。

1 區域地質背景

研究區位于黑龍江省漠河市西部，處于漠河盆地西南緣，大地構造位置處于額爾古納地塊的漠河盆地（圖1a）。研究區出露的地層包括中—新元古界興華渡口巖群變質巖、南華系佳疙瘩組變質巖、震旦系額爾古納河組變質巖、古生界下泥盆統泥鰍河組變質巖、中—上侏羅統額木爾河群陸源碎屑沉積巖、下白堊統火山巖、新生界古近系孫吳組及第四系堆積物等。其中：中—上侏羅統額木爾河群陸源碎屑沉積巖自下而上依次出露繡峰組、二十二站組、漠河組、開庫康組；下白堊統火山巖包括塔木蘭溝組中基性火山巖、龍江組中基性火山巖、光華組酸性火山巖、甘河組基性火山巖。侵入巖主要包括早寒武世、晚奧陶世、晚二疊世、晚三疊世—早侏羅世和早白堊世中酸性侵入巖，巖性以二長花崗巖、花崗閃長巖為主。研究區內以漠河推覆構造為主，受其影響，盆地北部地質體多發生韌性變形。斷裂以北西向、北東向為主，近東西向、近南北向次之（圖1b）。

繡峰組創建于塔河縣繡峰公社，指不整合于前中生代花崗巖之上、二十二站組之下的陸源粗碎屑沉積，代表剖面位于塔河縣繡峰公社二支線。繡峰組主要分布于漠河盆地南緣［9-11］，為一套河流相至濱湖相粗碎屑巖，最大厚度大于2 750 m。其中，下部以黃褐色粗礫巖、細礫巖、中粗粒砂巖為主，夾少量煤線；中上部為含礫粗砂巖、粗砂巖、細砂巖、泥質粉砂巖互層。研究區內繡峰組呈角度不整合覆蓋于晚三疊世—早侏羅世二長花崗巖和前中生代地質體之上（圖2），與上覆二十二站組整合接觸（圖1b）。

2 樣品特征及測試方法

2.1 樣品特征

本文在漠河市西部（漠河盆地西南緣）繡峰組內采取3件碎屑鋯石年齡樣品、10件巖石地球化學樣品和17件粒度分析樣品，巖性均為中粗粒（巖屑）長石砂巖。碎屑鋯石測年樣品采樣位置及樣品特征見表1。巖石具陸源碎屑結構，平行層理構造或粒序層理構造。碎屑物呈次棱角狀—次圓狀，磨圓度中等，分選性中等。碎屑物顆粒體積分數為90%～95%，填隙物體積分數為5%～10%。碎屑物粒徑多為0.5～2.0 mm，少量為0.1～0.5 mm，主要由石英（20%～25%）、長石（45%～55%）、巖屑（15%～20%）及少量黑云母和白云母（＜5%）組成。其中：石英碎屑以單晶石英為主，部分具波狀消光；長石包括鉀長石和斜長石，鉀長石為正長石、條紋長石、微斜長石，斜長石為更—中長石；巖屑成分主要為花崗巖，部分為流紋巖，樣品WJL040中含少量千枚巖、片巖等。填隙物體積分數約為5%，顆粒支撐，接觸式和孔隙式膠結（圖3）。

2.2 樣品測試方法

樣品全巖主量元素和微量元素分析測試工作在河北省區域地質礦產調查研究所完成。其中，主量元素采用熔片法X-射線熒光光譜法（XRF）測定，利用X射線激發樣品產生二次X射線，對儀器誤差和樣品成分的二次X射線進行適當校準，通過射線的強度最終確定元素的質量分數，分析準確度和精度優于3%；微量元素和稀土元素是用Teflon熔樣罐進行熔樣，然后采用Finnigan MAT公司生產的雙聚焦高分辨等離子體質譜儀ICP-MS進行測定，分析流程采用AGV-1和BHVO-1等國際標準物質進行質量監測，分析過程中加入重復樣以監測分析流程的精密度。準確度和精度優于10%。主量元素和微量元素分析測試具體實驗條件和步驟參考文獻［12］。

本文測年樣品在河北省區域地質礦產調查研究所首先進行粉碎，并用浮選和電磁選法進行分選，在雙目鏡下選出晶形較好的鋯石；然后將鋯石粘貼在環氧樹脂表面，打磨拋光后露出鋯石的表面，制成樣靶對測試樣靶中鋯石進行透射光、反射光和陰極發光（CL）照相；最后采用LA-ICP-MS儀器對鋯石進行U-Pb測年分析。鋯石U-Pb分析在天津地質礦產研究所同位素實驗室LA-ICP -MS儀器上完成，利用193 nm激光器對鋯石進行剝蝕，采用的激光剝蝕的斑束直徑為32 μm，激光能量密度為13～14 J/cm2，頻率為8～10 Hz，激光剝蝕物質以氦為載氣送入Neptune，從而進行鋯石U-Pb同位素原位測定。采用Temora作為外部鋯石年齡標準。利用NIST610玻璃標樣作為外標計算鋯石樣品的Pb、U、Th質量分數。樣品信號采集時間60 s（其中20 s為空白的測定）。采用ICP-MS DataCal和Isoplot程序進行數據處理，數據處理方法同文獻［13］。

3 測試結果

3.1 鋯石U-Pb年代學

本文對漠河西南緣繡峰組3件中粗粒（巖屑）長石砂巖樣品進行了鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析，分析結果見表2。鋯石主要呈柱狀，顆粒大小為50～150 μm，多不完整，發育次生裂紋，部分鋯石多為自形—半自形，少有磨圓，表明碎屑物多為近源沉積。在陰極發光（CL）圖像（圖4）上大多數鋯石具有清晰的振蕩環帶。樣品WJL040中w（U）為（87～1 433）×10-6，w（Pb）為（3～107）×10-6，Th/U值在0.14～2.01之間（多數為0.3～1.0）；樣品WJL041中w（U）為（88～848）×10-6，w（Pb）為（3～65）×10-6，Th/U值在0.33～1.72之間（多數為0.3～1.0）；樣品WJL060中w（U）為（176～2 021）×10-6，w（Pb）為（6～64）×10-6，Th/U值在0.25～1.26之間（多數為0.4～1.1），3件樣品中鋯石均顯示為巖漿成因鋯石。

樣品WJL040測試了60粒鋯石，55顆諧和度大于90%的鋯石年齡可分為3組（圖5a、b）：第一組39顆，年齡分布在253～181 Ma之間，峰值年齡約為198 Ma，其中29顆鋯石加權平均年齡為（197.8±1.4）Ma；第二組15顆，年齡分布在528～393 Ma之間，峰值年齡約為480 Ma；第三組1顆，年齡為（778±8）Ma。樣品WJL041測試了54粒鋯石，41顆諧和度大于90%的鋯石年齡分布在444～183 Ma之間，可分為3組（圖5c、d）：第一組38顆，年齡介于221～183 Ma之間，峰值約為193 Ma，其中25顆鋯石加權平均年齡為（195.1±1.4）Ma；第二組2顆，年齡均為（252±3）Ma；第三組1顆，年齡為（444±5）Ma。樣品WJL060測試了56粒鋯石，50顆諧和度大于90%的鋯石年齡較為一致，年齡分布在209～193 Ma之間，加權平均年齡為（200.2±1.1）Ma（圖5e、f）。對146顆碎屑鋯石年齡進行統計分析，從碎屑鋯石年齡直方圖（圖6）中可以看出，碎屑鋯石年齡主要集中在4個年齡組：第一組年齡約為778 Ma，單一鋯石年齡，占0.68%；第二組年齡介于528～393 Ma之間，占10.88%；第三組年齡約為252 Ma，占2.04%；第四組年齡介于223～181 Ma之間，碎屑鋯石達127顆，占86.40%。綜上，繡峰組砂巖物源主要為晚三疊世—早白堊世地質體。

3.2 地球化學特征

3.2.1 主量元素

繡峰組10件砂巖樣品主量元素測試結果（表3）顯示，砂巖中w（SiO2）較高，在70.59%～73.29%之間，平均為71.96%，w（Al2O3）為13.91%～14.93%，平均為14.34%，Al2O3/SiO2值為0.19～0.21，平均為0.20，表明其未經歷強烈蝕變作用，具成熟度低、近物源、硅質富集特征。w（K2O）為2.90%～4.38%，w（Na2O）為3.56%～4.97%，K2O/Na2O值為0.66～1.22，平均為1.02。w（Fe2O3）為0.25%～1.87%，w（FeO）為0.10%～1.99%，w（MgO）為0.21%～1.11%，w（Ti2O）為0.23%～0.43%，具有明顯低鐵、鎂、鈦特征。

3.2.2 稀土元素

繡峰組砂巖w（ΣREE）值在（101.79～214.69）×10-6之間，平均為148.42×10-6，與平均大陸上地殼稀土總量（146.4×10-6）相當。總體表現為輕稀土富集、重稀土虧損特征，LREE/HREE值在3.74～5.73之間，平均為4.39，（La/Yb）N值為11.27～19.11，平均為14.00，表明輕重稀土分異明顯。δEu值為0.59～0.98，平均為0.80，具中等偏弱的負Eu異常，Ce異常不明顯。稀土元素球粒隕石標準化曲線（圖7a）呈右傾模式，重稀土元素配分曲線平坦。在圖7a中可見，輕稀土元素曲線與漠河盆地南部砂巖［15］曲線相似，稀土元素曲線與活動大陸邊緣的曲線較吻合。樣品全球平均大陸上地殼（UCC）標準化稀土元素配分曲線較為平緩（圖7b），（La/Yb）UCC值為1.01～1.72，平均為1.26，（δEu）UCC值為0.84～1.41，平均為1.13，與全球平均大陸上地殼的稀土元素質量分數非常接近。

3.2.3 微量元素

微量元素La、Sc、Co、Th、Zr、Hf、Ti等受后期風化、搬運和成巖作用影響較小，組合特征可以示蹤沉積物源類型和用作判斷盆地構造環境［17］。繡峰組砂巖微量元素質量分數見表3，在原始地幔標準化微量元素蛛網圖（圖7c）中，各樣品曲線高度一致，虧損高場強元素Nb、Ta、Ti、P和大離子親石元素Ba、Sr，富集高場強元素Th、Hf和大離子親石元素Rb、K，曲線與活動大陸邊緣相似。Sr/Ba值為0.15～0.43，平均為0.21，顯示為陸源淡水沉積環境。V/Ni值為5.36～7.76，平均為6.41；V/（V+Ni）值為0.84～0.89，平均為0.86；U/Th值為0.13～0.21，平均為0.17；V/Cr值為2.01～2.77，平均為2.36；Ni/Co值為1.13～2.05，平均為1.52；上述比值顯示貧氧、還原的古水體環境。

4 討論

4.1 繡峰組形成時代

繡峰組主要分布在漠河盆地西南緣，是盆地最下部層位，其形成時代對漠河盆地的形成與演化具有至關重要的意義。由于缺少系統的地層對比和標準化石，碎屑鋯石的年齡又常用來限制地層沉積下限［18］，因此繡峰組的形成時代，乃至漠河盆地的形成時代尚未得到準確限定。

漠河盆地內繡峰組、二十二站組、漠河組是一個連續穩定的沉積過程，繡峰組與二十二站組之間為整合接觸，沉積相上為辮狀河三角洲相向湖泊相過渡，其沉積時代應與二十二站組接近。近年來區域上對二十二站組形成時代研究較多，通過對古生物化石、碎屑鋯石和凝灰巖夾層U-Pb定年最新研究成果，認為二十二站組形成時代為中—晚侏羅世［4，19-21］。繡峰組建組之初根據化石將時代置于早—中侏羅世，近年來對漠河盆地植物化石、孢粉化石和碎屑鋯石定年進行了細致的研究：肖傳桃等［3］通過對古植物群分析與研究，將繡峰組劃分為中侏羅世早期；吳河勇等［19］通過對孢粉化石組合的研究，認為應形成于晚侏羅世；郭知鑫［5］通過系統的碎屑鋯石測年分析研究，認為繡峰組沉積年齡為晚侏羅世欽莫利期（155～152 Ma）；趙立國等［11］通過對漠河盆地東南緣含礫粗砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡研究，認為繡峰組形成不早于中侏羅世中期；李錦軼等［10］通過對繡峰組下部礫巖礫石成分及年代學研究，認為繡峰組礫巖形成時代可能是早白堊世。本次在漠河盆地西南緣繡峰組下部粗粒長石砂巖獲取的最小年齡為（181±2）、（183±2）和（193±2） Ma。繡峰組、二十二站組與漠河組為前陸盆地演化的產物，其時代可能接近，綜合考慮盆地西南緣二十二站組與漠河組沉積時代，本文將漠河盆地西南緣繡峰組時代定為中侏羅世。

4.2 物源分析

化學蝕變指數（CIA）可以定量表示物源區風化程度［22］，反映的是碎屑巖中穩定氧化物和不穩定氧化物的比值變化情況。繡峰組砂巖CIA值介于52.58～56.04之間，說明物源區巖石遭受了一定的風化作用。同時，風化程度與沉積物搬運距離也存在正相關性，也表明繡峰組沉積碎屑物質為短距離搬運堆積的近源沉積［23-24］。

稀土元素指示沉積物源區性質非常可靠［25］。沉積巖中稀土元素質量分數主要受源區巖石的元素豐度及源區風化條件控制，沉積過程和成巖過程對稀土元素質量分數的改變比較微小［26-29］，其配分模式是判定盆地沉積巖源區性質的重要手段之一［23］。稀土元素球粒隕石標準化曲線呈右傾模式，重稀土元素配分曲線平坦，稀土元素曲線與活動大陸邊緣的曲線較吻合，樣品全球平均大陸上地殼標準化稀土元素配分曲線較為平緩，稀土元素特征與全球平均大陸上地殼的稀土元素質量分數非常接近，表明繡峰組砂巖物源區巖石主要來自上地殼。同時，沉積巖中微量元素La、Ce、Nd、Y、Th、Zr、Hf、Ti、Sc等活動性較弱，在風化、搬運和沉積過程中能定量轉移到碎屑沉積物中，可以較好地反映源區母巖性質及形成時的構造環境［26，28-29］。La/Th值為2.93～4.63，平均為3.53；La/Yb值為15.72～26.63，平均為19.52；w（Hf）為（2.65～5.50）×10-6，平均為3.71×10-6。La/Th-La/Yb圖解（圖8a）顯示物源區母巖與平均上陸殼和平均總地殼接近。主量元素F2-F1判別方程圖解（圖8b）顯示繡峰組砂巖碎屑物質來源于酸性火山巖源區。在La/Yb-w（ΣREE）判別圖解（圖8c）上，樣品多落于花崗巖區。在La/Th-w（Hf）圖解（圖8d）上，樣品落于長英質巖石和酸性島弧物源區。

從146顆碎屑鋯石直方圖（圖6）中可以看出，繡峰組砂巖物源存在一個主峰約為198 Ma，即主要物源應來源于盆地南緣的晚三疊世—中侏羅世花崗巖；約500 Ma次要物源，可能來源于盆地南緣早古生代侵入巖；780 Ma的物源主要為新元古代興華渡口巖群侵入巖。從鋯石CL圖像（圖4）可見部分鋯石呈次圓狀，可能是繡峰組砂巖物源存在以早古生代紅水泉組、泥鰍河組［28］為主要物源的沉積物質的再旋回沉積過程。

在漠河盆地西南緣漠河市采集了17件繡峰組粒度分析樣品，研究發現繡峰組砂巖具有中等偏差的分選性（圖9a）。C-M式圖（圖9b）顯示，搬運方式以跳躍搬運為主，次為懸浮搬運，少量滾動搬運，具有河道砂巖的特點，少量具有濁流性質，與侯偉等［2］認為的繡峰組為扇三角洲前緣具有相似性。前人通過野外觀測（礫石產狀、斜層理產狀、交錯層理產狀等）、地震剖面中前積反射結構［2］和碎屑鋯石年齡譜系［5］的研究，得出繡峰組時期古水流方向為北東向，物源主要來自盆地西南部。因此，繡峰組物源應主要來源于漠河盆地南側的額爾古納地塊。

4.3 物源區大地構造環境

近年來，陸源碎屑巖鋯石U-Pb測年與地球化學研究已經成為追溯其物質來源、分析構造環境的重要手段之一［34-35］。本次繡峰組146顆碎屑鋯石年齡中第一組年齡約為778 Ma，與額爾古納地塊新元古代巖漿事件有關［36-38］，與Rodinia超大陸裂解（825～740 Ma是裂解高峰期）時間上基本吻合［39-44］，記錄了額爾古納地塊結晶基底構造熱事件的存在；第二組年齡為528～393 Ma，主要與大興安嶺額爾古納地塊和興安地塊之間的大洋消減（557～512 Ma）、陸陸碰撞和后造山環境有關［45-46］，形成了系列同碰撞花崗巖-后碰撞花崗巖［47-57］和中基性火山巖-碎屑巖沉積巖［45，58］，是額爾古納地塊與興安地塊洋殼俯沖、碰撞拼合和造山后伸展等系列地質事件的記錄；第三組年齡約為252 Ma，是與大興安嶺西部晚二疊世古亞洲洋閉合有關的火成巖類［59-60］，和林西組［61-64］、老龍頭組［61，63］沉積巖中碎屑鋯石的記錄相吻合；第四組年齡為223～181 Ma，是蒙古—鄂霍茨克造山帶的雙向俯沖、碰撞拼合和造山后伸展形成系列的構造巖漿活動［38， 46，65-69］主要記錄。

碎屑巖的主量元素質量分數在不同的構造環境下存在明顯的差異，w（Fe2O3+MgO）、w（TiO2）、Al2O3/SiO2值從大洋島弧到被動大陸邊緣逐漸變小，而K2O/Na2O值與Al2O3/（Na2O+CaO）值逐漸增大。繡峰組10個砂巖樣品主量元素與典型大地構造背景下的砂巖主量元素相比，其w（SiO2）、w（Al2O3）、w（Fe2O3）、K2O/Na2O值和Al2O3/SiO2值與活動大陸邊緣較為相似（表4）。在K2O/Na2O-w（SiO2）構造環境判別圖解（圖10a），顯示出活動大陸邊緣構造環境特征。

從繡峰組砂巖樣品分析結果來看，w（La）為（22.63～43.47）×10-6，平均為31.86；La/Sc值為4.05～9.27，平均為6.08；La/Y值為1.56～2.83，平均為2.00；Th/Sc值為1.25～2.25，平均為1.72。在Ti/Zr-La/Sc圖解（圖10b）上，樣品多數落于活動陸緣及邊緣；在微量元素構造判別圖（圖10c，d）上，樣品多落于活動大陸邊緣，少量樣品落于被動大陸邊緣。

漠河盆地處于蒙古—鄂霍茨克造山帶東南緣，額爾古納地塊北端。蒙古—鄂霍茨克造山帶于晚二疊世開始俯沖［38，71］，最終在晚侏羅世［38，72-74］或早白堊世初完全關閉［5，75］，整個俯沖閉合過程中具有南北雙向俯沖的構造特點［65-66，71，76-80］。大興安嶺北段晚三疊世—早侏羅世主要為蒙古—鄂霍茨克構造域的構造背景。在蒙古—鄂霍茨克板塊向南俯沖作用下，額爾古納地塊北側形成了具活動陸緣性質的斑巖型銅鉬礦床［78，81］、大量花崗巖［66-68，82］及相對應的中—酸性火山巖［67，69，81，83-86］，同時，漠河盆地的形成、演化與蒙古—鄂霍茨克造山帶密切相關。自晚三疊世開始，漠河—上阿穆爾盆地處于古亞洲大陸北緣，接受被動陸緣沉積；早—中侏羅世，西伯利亞板塊向古亞洲大陸俯沖，形成周緣前陸盆地，上阿穆爾盆地接受沉積可見海相地層［5，10］，漠河盆地一側剝蝕作用較為強烈，無沉積作用；隨蒙古—鄂霍茨克造山作用的持續，盆地前陸隆起區、前淵和沉積中心的位置不斷向南遷移，出現沉積超覆，于中侏羅世時期漠河盆地開始接受沉積，沉積物源來自北部西伯利亞板塊南緣和北部盆地基底［1-2， 5，15， 19］。隨蒙古—鄂霍茨克洋關閉，西伯利亞板塊向南俯沖擠壓，在漠河盆地西北部形成一個走向北東東、由北西向南東推覆的逆沖推覆構造帶。早白堊世，漠河盆地進入西太平洋構造域演化階段，處于拉張環境，在盆地中南部發生大規模火山-巖漿活動，沉積作用結束［1-2］。

C. 累計曲線上顆粒百分比1%處對應的粒徑；M. 累計曲線上顆粒百分比50%處對應的粒徑；Cu. RS段的最大C值，代表均勻懸浮搬運最大粒級；Cs. QR段的最大C值，代表底部最大攪動指數；Cr. 代表最易作滾動搬運顆粒直徑。

繡峰組位于漠河盆地最下部層位，發育在盆地最南端，其沉積物源主要來源于漠河盆地南部基底。根據繡峰組砂巖的碎屑物質組成、碎屑鋯石年齡和主微量地球化學研究，結合區域構造背景，認為繡峰組砂巖物源主要為晚三疊世—早侏羅世火成巖，物源區的大地構造環境以活動大陸邊緣為主。

5 結論

通過對漠河盆地西南緣繡峰組砂巖碎屑鋯石U-Pb測年、砂巖地球化學特征和物源分析研究，可以得出以下結論：

1）漠河盆地西南緣繡峰組砂巖146顆碎屑鋯石U-Pb年齡在778～181 Ma之間，分為4組：778、528～393、252、223～181 Ma，其中早古生代（528～393 Ma）和中生代（223～181 Ma）碎屑鋯石年齡占比97.27%，為繡峰組砂巖主要物源。3個樣品最小年齡分別為（181±2）、（183±2）和（193±2）Ma，結合前人研究，本文認為繡峰組形成時代為中侏羅世。

2）漠河盆地西南緣繡峰組砂巖母巖主要來源于盆地南緣額爾古納地塊，物源區大地構造背景以活動大陸邊緣為主。形成于中侏羅世蒙古—鄂霍茨克洋閉合造山過程，漠河盆地西南緣額爾古納地塊物源區快速剝蝕、快速搬運并沉積于低等化學風化程度的古氣候環境。

致謝：中國地質調查局哈爾濱自然資源綜合調查中心副主任郝國杰教授級高級工程師、原黑龍江省區域地質調查所韓松山教授級高級工程師在成文過程給予悉心指導，懷寶峰、馬靖、鄭吉林、王大可、宋昊南、李賀參與了野外工作，在此一并表示衷心的感謝！

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