大兴安岭北段地块的研究现状及其地质意义

中图分类号:P56文献标识码:A文章编号:16749944(2014)02001103

1引言

大兴安岭地区是近年来地学界研究的热点地区之一,其属于西伯利亚和华北板块之间缝合带的一部分,并由大小不等的地块构成。大兴安岭论文网地区自北而南由额尔古拉。兴安和松嫩三大地块组成(图1),这些地块的边界属性。碰撞拼合时间以及地块中古老结晶基地等问题是研究该区的基础地质科学问题。在大兴安岭北段分布有额尔古拉地块和兴安地块,目前对于这两地块研究的焦点问题主要集中于:①地块的边界属性;②两地块的碰撞拼贴时间;③地块中古老的结晶基地。本文就针对这三个方面展开论述,总结目前的研究现状以及可能存在的问题。

2地块的边界属性

对于额尔古拉和兴安地块的边界属性,目前有两种主要的划分方案,一种是以德尔布干断裂为界,另一种是以新林―喜桂图(现名牙克石)断裂(蛇绿岩)带为界(图1)。不管是以哪种断裂带作为地块边界,断裂带北侧均为额尔古拉地块,南侧为兴安地块。

图1大兴安岭地质简图将德尔布干断裂带作为额尔古拉和兴安地块的分界,主要是考虑到沿德尔布干断裂一线分布有很多大型―中型的矿床,是一条很重要的成矿带[1～4],比如乌奴格吐山铜钼矿。甲乌拉银铅锌矿。查尔布拉根银铅锌矿。得尔布尔银铅锌多金属矿等＼[5,6＼]。然而,通过确切的地球物理证据,已经证实德尔布干断裂的构造属性很可能不是地块之间或者不同时期造山带之间的拼接带,而是在晚侏罗世―早白垩世切割至下地壳北东向延伸的大型伸展变形带,也是晚中生代隆起区与根河―拉不大林―海拉尔盆地之间的控盆边界断裂带＼[7＼]。这说明,德尔布干断裂不仅仅控制区内的金属矿产,还与区内海拉尔盆地最重要的含油坳陷有关,是一条很重要的控矿断裂。

相对于德尔布干断裂,新林―喜桂图断裂带能够反映不同地块拼贴的特征。沿新林-喜桂图断裂一线陆续发现与地块拼贴有关的地质单元:李瑞山＼[8＼]在新林发现蛇绿岩;张兆忠等＼[9＼]和叶慧文＼[10＼]对头道桥的蓝闪石片岩也做过相关的介绍。并且,沿新林―喜桂图断裂带分布有许多大小不等的基性―超基性岩体＼[8＼],以及变玄武岩和放射虫硅质岩,这些岩石往往变形变质强烈,与围岩多呈断层接触。最新一轮的地质调查也发现,大兴安岭中北段的牙克石乌奴耳地区存在蛇绿混杂岩,其组成单元主要为辉长岩。辉绿岩墙。变玄武岩和放射虫硅质岩,这些组成单元的出现暗示有过洋壳的俯冲和消减。因此,将新林―喜桂图断裂带作为额尔古拉地块和兴安地块的分界更符合不同地块之间拼贴演化的特征,也能反应额尔古拉地块和兴安地块发展演化的历程。

3地块的拼贴时间

额尔古拉地块与南侧兴安地块拼合的时间一直以来讨论得比较少,只在最近几年有过较多的研究,但关注程度依然很低。总的来说,目前额尔古拉和兴安地块碰撞拼贴的时间主要是依据识别出的后碰撞花岗岩“来确定。

就现有的资料来看,发现的后碰撞花岗岩集中在额尔古拉地块的北缘,主要是在塔河。呼玛。漠河等地[11～14](图1)。通过年代学的研究,发现这类后碰撞花岗岩的形成时代基本一致(表1)。其中,隋振明等＼[11＼]。葛文春等认为额尔古拉和兴安地块的碰撞拼贴在古生代早期就已完成;但武广等＼[14＼]通过对塔河县洛古河岩体的研究认为,这些后碰撞花岗岩的发现标志着额尔古拉地块和西伯利亚板块之间古亚洲洋北支的闭合。

因此,就目前的研究情况来看,额尔古拉地块和兴安地块碰撞拼贴的时间尚存在争议,其原因有以下两点。①后碰撞花岗岩仅发现在额尔古拉地块的北部边缘,但在额尔古拉和兴安地块拼贴带的中段并没有发现。而据最新的地质调查资料,在拼贴带中北段的牙克石地区分布有大面积石炭纪的I型花岗岩,其为俯冲成因,并未发现后碰撞花岗岩存在。②沿新林―喜桂图断裂带分布有蛇绿岩,但对于蛇绿岩的形成时代目前还没有详细的年代学资料,这在很大程度上限制了对两地块碰撞拼贴演化的认识。

4地块中古老的结晶基底

大兴安北部地区分布有较多的变质杂岩,前人根据出露地点的不同分别对它们进行命名,如兴华渡口群“。加疙瘩群“。新开岭群“。风水沟合群“。落马湖群“。扎兰屯群“等,并认为它们代表兴安地块和额尔古拉地块的前寒武纪结晶基底[15～23],但是这种认识缺乏可信的同位素年代学以及古生物资料的支持。

最近几年的研究发现,兴华渡口群中变质火山岩的形成时代为(506±10)～(547±46)Ma＼[24＼],扎兰屯群中变基性火山岩类形成于(506±3)Ma＼[24＼],这些资料说明兴华渡口群和扎兰屯群均形成于寒武纪或者晚元古代,并不是先前认为的古元古代。原来被划分为新元古代的新开岭群“通过最近的研究发现,其实是与晚古生代―早中生代造山作用有关的变质岩,其原岩年龄仅为336±2Ma,变质年龄为216±2Ma＼[21＼]。

但周新华等＼[25＼]和表尚虎等＼[26＼]的研究表明,位于额尔古拉地块的塔河和漠河地区存在古老结晶基底。周新华等＼[25＼]通过对塔河地区火山岩的研究发现,塔河火山岩源区组成存在古老地块物质的贡献。表尚虎等＼[26＼]对兴华渡口群的最新研究发现,存在锆石U-Pb年龄大于1800Ma的样品,暗示额尔古拉地块内确实存在相当于新太古代―早元古代的古老结晶基底,而且额尔古拉地块的古老结晶基底很可能位于漠河地区的门都里河一带。综合现在的调查结果和已发表的资料,可以确定,大兴安岭北部的额尔古拉和兴安地块中应该存在古老的结晶基底,但古老结晶基底的分布范围可能没有前人认为的那么大。而原先认为是结晶基底的岩石,多数很可能是后期遭受过强烈的变质作用所致,仅仅依靠其变质程度和对当时区域构造关系的认识,而缺少可信的同位素年代学和古生物资料的支持,是很难对古老的结晶基底做出识别的。

5讨论和结论

(1)大兴安岭北段额尔古拉地块和兴安地块的边界问题,应以能反应地块演化的新林―喜桂图断裂带为界,而德尔布干断裂带应是额尔古拉地块中具有重要成矿和控矿意义的大断裂。

(2)对于额尔古拉和兴安地块的拼贴时间,不仅仅考虑后造山花岗岩对于碰撞时间的制约,还应考虑额尔古拉和兴安地块碰撞拼贴带中具有蛇绿混杂岩性质的岩石单元对于碰撞拼贴时间的制约。

(3)地块中古老的结晶基底,这能反应额尔古拉和兴安地块发展演化的历程,是恢复古地质环境重要的一方面。但对于古老的结晶基地不能仅仅依靠变质程度和对当时区域构造关系来确认,还要有可信的同位素年代学和古生物资料的支持。

大兴安岭北段地块的研究现状及其地质意义