大兴安岭中段哈多河地区骆驼脖子岩体形成时代及其构造背景研究

分类号： 单位代码：研究生学号： 密 级：硕士学位论文大兴安岭中段哈多河地区骆驼脖子岩体形成时代及其构造背景研究The Geochronology and Tectonic Implications of Luotuobozi Pluton in Middle part of the Great Xingan Range Haduohe Area作者姓名：专 业：研究方向：指导教师：培养单位：20 年5月大兴安岭中段哈多河地区骆驼脖子岩体形成时代及其构造背景研究The Geochronology and Tectonic Implications of Luotuobozi Pluton in Middle part of the Great Xingan Range Haduohe Area作者姓名：高源专业名称：矿物学、岩石学、矿床学指导教师：郑常青 教授学位类别：理学硕士答辩日期：2014年5月25日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：日期： 年 月 日中国优秀博硕士学位论文全文数据库投稿声明研究生院：本人同意中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的中国优秀博硕士学位论文全文数据库投稿，希望中国优秀博硕士学位论文全文数据库给予出版，并同意在中国博硕士学位论文评价数据库和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：R硕士 博士 学科专业：矿物学、岩石学、矿床学论文题目：大兴安岭中段哈多河地区骆驼脖子岩体形成时代及其构造背景研究作者签名： 指导教师签名： 年 月 日 作者联系地址（邮编）：长春市建设街2199号 130061作者联系电话：大兴安岭中段哈多河地区骆驼脖子岩体形成时代及其构造背景研究作者姓名：高源指导教师：郑常青 教授 吉林大学专业名称：矿物学、岩石学、矿床学中文摘要骆驼脖子岩体位于大兴安岭哈多河地区东南部，大地构造上位于兴蒙造山带东段，向东靠近兴安与松嫩地块晚古生代拼合带。岩体呈岩基产出，岩体与围岩呈侵入接触关系。岩体内部相为二长花岗岩、过渡相为花岗闪长岩（其中含有石英闪长岩包体），边缘相为正长花岗岩，分带较为明显，岩体岩石在结构上具有一定由粗粒向中细粒演化的关系，相带之间具有一定渐变关系。岩体岩石中锆石呈自形晶，发育细微振荡生长环带，具有较高的Th/U值，表明锆石的岩浆成因。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示，加权平均年龄和岩性分别为1271Ma的正长花岗岩、1261Ma的花岗闪长岩、1311Ma的石英闪长岩、1301Ma的二长花岗岩，集中在早白垩世。而非前人认为的岩体形成于晚二叠世。花岗质岩石均具有富硅（SiO2=68.89%76.89%）、富碱（Na2OK2O=8.25%9.63%）、弱富铝（Al2O3=12.55%15.48%）、贫钛（TiO2=0.08%0.40%）的特点，总体上碱度率AR值较高，为2.815.70，A/CNK值为0.941.04，属于准铝质到弱过铝质系列，分异指数DI为83.397.5，具有较高的分异演化程度。微量元素亏损Ti、Ta、Nb等元素；富集Th、U、Hf、Zr、La、Rb等元素，Zr+Nb+Ce+Y=44.0110-6294.5010-6，低于A型花岗岩的下限值，同时锆石饱和温度也较低（720.68806.08），结合岩相学、年代学、地球化学及区域地质资料，骆驼脖子岩体具有高分异的高钾钙碱性I型花岗岩的特点，其原岩具有泥质岩和杂砂岩在不饱和水条件下低程度部分熔融形成产物的特点，并经历过诸如榍石、磷灰石等矿物的分离结晶，花岗质岩石的形成过程为起源于下地壳部分熔融的岩浆混入地幔物质后在上升侵位中同不同深度的岩石发生部分熔融和混染，形成不同类型的岩浆而后经受了一系列分异演化作用。闪长质包体岩石SiO2含量为55.14%62.93%，富铝，Al2O3为16.64% 17.29%，Na2O含量较高，为3.56%4.84%，K2O含量相对较低，为2.07%2.53%，富钛，TiO2为0.78%1.14%，碱度率AR值为1.582.08，A/CNK范围变化于0.790.92，属于准铝质系列，其岩相学和地球化学特征显示了成因应为镁铁质岩浆与长英质岩浆混合后的残留物，其来源应是受俯冲流体交代影响部分熔融的地幔楔，上升过程中地壳混染程度不明显，并经历过橄榄石等矿物的分异结晶。两种类型岩石都具有相似的构造背景，花岗质岩石具有俯冲带岩浆岩和后碰撞花岗岩的特点，并处在一种伸展的构造环境下，闪长质包体符合O型埃达克岩的指标，暗示其成因为洋壳俯冲熔融的地幔楔，也符合当时的构造环境特点。综上所述，我们判断骆驼脖子岩体其成因应为东北地区中生代古太平洋板块斜向俯冲后，大陆岩石圈拉张减薄的产物。关键词：骆驼脖子花岗岩体，锆石U-Pb年代学，地球化学，大兴安岭哈多河The Geochronology and Tectonic Implications of Luotuobozi Pluton in Middle part of the Great Xingan Range Haduohe AreaAuthor: Gao YuanSupervisor: Zheng Changqing Professor(Jilin University)Speciality: Mineralogy, Petrology and Mineral depositsAbstractThe Luotuobozi pluton, located in the southeast of Haduohe area Great Xingan Range, with its geotectonical position in the east of Xingan-Mongolian Orogenic belt, with Xingan and Songnen massif Neopaleozoic orogenic belt on its east. The pluton was outputted as a batholith, and have an intrusive contact relationship with the surrounding rock. The interior facies of the pluton is monzogranite granite. The transition facies is granodiorite and the marginal facies is syenogranite, each facies is clear and different from others. The structure of rock in this pluton is changed from coarse-grained to fine-grained. The relationship between each facies is gradual changed. Such characteristics of zircons from sample imply their magmatic origin, as euhedral shape, typical oscillatory zoning and high Th/U ratios. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating indicates that the ages of zircons from Luotuobozi pluton are syenogranite: 1271Ma, granodiorite: 1261Ma, dioritic enclaves: 1311Ma, monzonite: 1301Ma, concentrated in Early Cretaceous, not as the predecessor thought is concentrated in Late Permian. The granitic rocks is weak peraluminous belonging to high potassium calc-alkaline series, characterized by high Si (SiO2=68.89%76.89%), high Alkali (Na2O+K2O=8.25%9.63%), high aluminum (Al2O3=12.55%15.48%) and low titanium (TiO2=0.08%0.40%), with a higher alkalinity ration between 2.81 to 5.70, A/CNK value 0.941.04.The rock experiences a highly fractionated and evolving stage reflected from DI (83.397.5).The rock are also rich in Th, U, Hf, Zr, La, Rb and depleted in Ti, Ta, Nb., Zr+Nb+Ce+Y=44.0110-6294.5010-6, they are less than that of the low-limit values of the A-type granites. Zircon saturation temperatures of them range from 720.68 to 806.08 which are also less than that of the low-limit values of the A-type granites.Combining petrography, rock geochemical characteristics, chronology, and regional geological feature, the Luotuobozi pluton belongs to highly fractionated high-potassium calc-alkaline I-type granites, the protolith of the granites was characterized by pelyte and greywacke which has been partial melting to a low degree under a unsaturated water condition, and has been through a fractional crystallization with Sphene, Apatite and other mineral. The formation of the granitic rocks is the magma derive from lower crust in partial melting, which mixed with mantle material then rising and emplacement with rocks in different depth and occurred as partial melting and magma contamination, which come into being different types of magma, then has been through a series of magma differentiation and evolutionary.The dioritic enclave exhibit the high Al(Al2O3=16.64%17.29%), high Na(Na2O=3.56%4.84%), high Ti(TiO2=0.78%1.14%), low K(K2O=2.07%2.53%) , with Si(SiO2=55.14%62.93%), alkalinity ration between 1.58 to 2.08, A/CNK value 0.790.92, belong to metaluminou. With the petrography and geochemistry indicate the cause of dioritic enclaves formation is the residue of mafic magma mixed with felsic magma. The primary magma of this diorites were derived from patial melting of mantle wedge which had been metasomatized by subduction fluids and with less magma contamination in crust, then has been through a fractional crystallization with olivine and other mineral.Two types of rocks has a similar tectonic setting, the granitic rocks werecharacterized by subduction zone igneous rocks and post-collision granite, and located in an extension environment, the dioritic enclave meets the standards of o-type adakitic rock, suggest the cause of formation is the subduction of paleo-Pacific plate and its melting, this also accord with the tectonic setting.In conclusion, the formation of this pluton is probably by the extensional continental lithosphere thinning in northeast China after the subduction of the Pacific plate in Mesozoic.Key words: Luotuobozi granite pluton; Zircon U-Pb Geochronology; Geochemistry; Great Xingan Range Haduohe area12目 录绪论11 研究背景及选题依据11.1 研究背景11.2 选题依据12 拟解决的关键问题及研究思路32.1 关键问题32.2 研究思路43 研究条件及完成的工作量43.1 研究条件43.2 完成的工作量5第1章 区域地质概况61.1 区域地层61.2 区域岩浆岩81.3 区域构造9第2章 骆驼脖子岩体岩石学特征112.1 骆驼脖子岩体花岗质岩石组合特征112.1.1 细粒黑云母正长花岗岩122.1.2 中细粒角闪黑云花岗闪长岩132.1.3 粗粒黑云母二长花岗岩152.2 花岗质岩石包体特征162.2.1 细粒石英闪长岩162.3 骆驼脖子岩体花岗杂岩组构特征17第3章 骆驼脖子岩体岩石地球化学特征223.1 分析方法与分析结果223.1.1 分析方法223.1.2 分析结果223.2 骆驼脖子岩体各岩性主量元素特征263.2.1 细粒黑云母正长花岗岩263.2.2 中细粒角闪黑云花岗闪长岩263.2.3 粗粒黑云母二长花岗岩263.2.4 细粒石英闪长岩263.2.5 总结273.3 骆驼脖子岩体各岩性稀土元素特征293.3.1 细粒黑云母正长花岗岩293.3.2 中细粒角闪黑云花岗闪长岩293.3.3 粗粒黑云母二长花岗岩293.3.4 细粒石英闪长岩303.4 骆驼脖子岩体各岩性微量元素特征,303.4.1 细粒黑云母正长花岗岩303.4.2 中细粒角闪黑云花岗闪长岩313.4.3 粗粒黑云母二长花岗岩313.4.4 细粒石英闪长岩32第4章 骆驼脖子岩体形成时代334.1 锆石测年样品、测试方法的选择及样品制备334.2 花岗质岩石锆石矿物学特征334.2.1 黑云母正长花岗岩（Z10-02）344.2.2 角闪黑云花岗闪长岩（Z10-03）354.2.3 石英闪长岩（Z10-04）354.2.4 黑云母二长花岗岩（Z10-05）364.3 锆石测年测试结果讨论37第5章 骆驼脖子岩体成因及构造背景讨论435.1 骆驼脖子岩体的成因及演化435.1.1 花岗质岩石成因类型归属435.1.2 花岗质岩石成因及演化485.1.3 闪长质包体成因及演化525.2 骆驼脖子岩体形成的构造背景讨论565.2.1 花岗质岩石构造背景讨论565.2.2 闪长质包体构造背景讨论585.2.3 其他构造背景依据59结论62参考文献63致谢71作者简介72绪论绪论1 研究背景及选题依据1.1 研究背景东北地区是由古生代的造山拼贴地块组成，主要由东部的佳木斯地块、中部的兴安松嫩地块和西部的额尔古纳地块构成。大兴安岭地区位于西伯利亚板块和华北板块之间的中亚造山带东段，其与张广才岭、小兴安岭构成了中国大陆东部极为醒目的地质景观“花岗岩海”（吴福元，1999）。哈多河地区骆驼脖子岩体位于大兴安岭花岗岩带中段，大兴安岭东南麓。前人通过一系列地质填图工作，将区内侵入岩划分为海西期晚期、燕山期早期和燕山期晚期三个侵入亚旋回。并认为该区的花岗岩的主期侵位发生在海西晚期（晚二叠世），以及随后的燕山期早期（晚侏罗世）。近年来，有关该地区大面积花岗岩时代，类型及成因的研究都取得了重要进展（吴福元等，1999；Jahn et al., 2000； Wu et al., 2011）。吴福元等研究者认为东北地区20余万平方公里的花岗岩主体形成于中生代，而不是之前认为的古生代，并通过大量的锆石U-Pb年龄的数据分析将分布在东北地区的中生代花岗岩分为两个亚期：三叠纪-侏罗纪（210-155Ma）花岗岩主要分布在张广才岭和小兴安岭，一些在额尔古纳地块；白垩纪花岗岩（140-110Ma）主要出露在大兴安岭，显示出一个越向西越年轻的趋势，同时指出东北地区花岗岩的成因类型主要为I分异型和A型，不存在典型的S型花岗岩，确认晚中生代是我国东部岩石圈减薄发生的时间。而中生代中国东部强烈的岩浆构造活动事件的原因却有几种观点，其中包括魏春生等认为古太平洋板块俯冲导致的岩浆活动，张旗等认为的G型大火成岩省，万天丰等认为的太平洋板块俯冲挤压地壳中低速高导层等。这些研究主要集中在大范围的尺度。而从齐齐哈尔至阿尔山地区的小范围区域上，并没有进行较系统的年代学地球化学研究，本文所选哈多河地区，骆驼脖子岩体既位于该区，呈岩基产出，出露较好、风化较弱，对其形成年代及构造背景进一步厘定，可以填补部分研究空白。1.2 选题依据研究区位于兴安盟东北部，地处大兴安岭东南麓，科尔沁草原东北端与松嫩平原西北端的交错地带，大部分属于扎赉特旗。扎赉特旗的地质构造属于东北新华夏系构造体系第三隆起带之大兴安岭隆起东缘，全旗西部为低山高丘，中部为丘陵漫岗，东南部为波状冲积平原。区内省际大通道和“111”国道贯穿全境，交通便利（图1）。图1 研究区交通位置图测区内解放前没有较系统的地质工作，从上世纪20年代初开始，日本人、俄国人及我国的一些地质工作者出于不同目的，虽然在部分地区做过少量的路线地质调查，但资料零星且多已散失，利用价值不大。20世纪50年代以后，测区内开始了有了系统的地质调查与研究和矿产普查工作，所形成和积累的丰富资料为以后进一步开展地质工作奠定了较好的基础。1951年，刘国昌等在大兴安岭地区首次进行了较系统的地质工作，著有大兴安岭龙江满洲里间之地质调查，首次对包括本测区的地层和侵入岩进行了划分。1956-1957年，黑龙江大兴安岭区测队十三分队完成120万扎赉特旗幅区域地质调查报告。1972年完成的120万扎赉特旗幅（黑龙江省地质局区测队第二分队张海驲等）主要成果是较系统地收集了地层、古生物、构造、岩浆岩资料，地层划分到组、段级单位，多数单位有化石资料；侵入岩按构造运动期次划分和表达；构造依“地质力学”或“槽台”观进行论述，初步建立了区域构造格架；大部分资料均有较好的利用价值。然而侵入岩普遍缺乏测年资料，仅有少数几个 K-Ar 法年龄数据，时代依据明显不足；侵入岩和火山岩的岩石地球化学资料不齐全；岩石分类命名方案不统一。地质构造格架大多是用地质力学构造观建立起来的，个别图幅采用槽台多旋回观。因本测区植被覆盖、露头较差，构造形迹连续性资料较少；对地层、侵入岩形成的大地构造背景研究粗浅，从而造成对测区地质构造格架和大地构造属性的认识与现代理论不相适应。自2008年起，局部开展了新一轮15万区调工作，相关院校和研究单位也在测区进行了大量的专题研究，但面对出露众多的花岗岩岩体，进行详细解剖和研究的却很少，导致了对岩体形成时代存在争议，地球化学研究不够充分，限制了对该区域构造演化的认识，因此作者进行了对该岩体的剖面实测，镜下鉴定，地球化学数据分析，锆石U-Pb测年等工作，本文正是在此基础上对岩体不同岩石类型进行了岩相学、地球化学、年代学研究，建立岩体花岗质岩浆活动期次，结合区域地质研究成果讨论了花岗质岩石与区域构造演化的关系，对认识大兴安岭构造演化具有一定意义。2 拟解决的关键问题及研究思路2.1 关键问题2.1.1 骆驼脖子岩体的形成时代前人通过一系列地质填图工作，将区内侵入岩划分为海西期晚期、燕山期早期和燕山期晚期三个侵入亚旋回。认定该区的花岗岩的主期侵位发生在海西晚期（晚二叠世），以及随后的燕山期早期（晚侏罗世），并认为骆驼脖子岩体就是晚二叠世岩浆活动的产物。而最新的研究显示出了大兴安岭地区花岗岩侵入年代大多数为早白垩世，目前对骆驼脖子岩体的年代学研究较少，在这种争议存在的情况下，能够进一步明确该岩体的形成时代将会对该地区的构造演化提供依据和全新的认识。2.1.2 骆驼脖子岩体的岩石成因前人对该区的花岗岩进行过一系列的岩石学、地球化学研究，但受制于测试方法和技术年代，所得出的结果在进一步解释岩石成因时具有很大的局限性，而不同类型的花岗岩（广义）对其形成的构造位置及源区具有一定的指示意义，因此，本文通过相比于前人更精确的地球化学测试结果，结合最新的研究成果和理论，对地球化学数据进行分析处理和判断，讨论骆驼脖子岩体的具体岩石成因。2.1.3 骆驼脖子岩体形成的大地构造背景根据以上的描述，研究区花岗岩的形成时期存在争议，曾经被认为是不同时期的产物，则其形成的构造背景也有不同的理论，前人认为该段花岗岩带是晚二叠世火山岩浆弧的重要组成部分，是陆壳及局部大洋化基础上演化而来的钙碱性岩浆作用的产物，形成于碰撞造山造山后动力学环境，现如今人们普遍认可了中生代中国东部发生过强烈的岩浆构造活动事件，但该事件的原因目前却有多种观点，其中包括了魏春生等认为古太平洋板块俯冲导致的岩浆活动，张旗等认为的G型大火成岩省，万天丰等认为的太平洋板块俯冲挤压地壳中低速高导层等。对于骆驼脖子岩体形成的大地构造背景，还需要讨论和解决。2.2 研究思路通过搜集整理前人资料，广泛阅读相关文献，掌握前人研究成果的基础上，进行实地野外地质调查，观察研究岩体中不同类型岩石之间的接触关系，系统采样，进行室内薄片制备，进行详细的岩相学研究，选择代表性样品，进行地球化学分析，划分岩石系列，分析花岗岩岩石成因，亲自参与锆石U-Pb定年，明确不同类型岩石的形成时代，最终结合研究区地层及其他研究成果，对骆驼脖子岩体的形成原因及期次、构造背景进行探讨。3 研究条件及完成的工作量3.1 研究条件3.1.1 基础条件前人对研究区做过大量的基础地质工作，积累了丰富的资料，对这些资料的详细整理与仔细阅读，使作者对本区的地质概况和研究程度有了初步的了解，同时在导师的带领下，对研究区进行了详细的实地考察，采集了大量岩石测试标本和剖面的测制，这些工作为本次研究奠定了良好的研究基础。3.1.2 经费条件得到以下两项项目的资金支持：（1）中国地质调查局“内蒙古125万柴河镇、蘑菇气幅区调修测”项目（1212011120654）（2）国土资源部“深部探测关键仪器装备野外实验与示范”项目（201011083（SinoProbe-09-06）3.3.3 实验条件薄片制作和岩石粉末样品制备：吉林大学地球科学学院实验中心。主微量元素测试：天津地质矿产研究所。锆石定年测试：天津地质矿产研究所。3.2 完成的工作量论文主要完成工作量见表1。表1 论文完成的实际工作量工作项目工作量使用工具完成单位薄片鉴定39光学显微镜吉林大学地球科学学院反射光照片/张28光学显微镜及照相系统吉林大学地球科学学院透射光照片/张28光学显微镜及照相系统吉林大学地球科学学院CL照片/张28CAMECA廊坊区域地质调查所主量元素/件19XRF天津地质矿产研究所微量元素/件19ICP-MS天津地质矿产研究所锆石U-Pb定年/件4LA-ICP-MS天津地质矿产研究所第1章 区域地质概况第1章 区域地质概况1.1 区域地层研究区域最古老的地层为中元古代的兴华渡口群，为一套浅变质的片岩及片理化较强烈的碎屑岩，其它出露主要是以晚古生代地层为基底的早石炭世海相沉积和晚石炭世早二叠世陆相沉积，缺失前石炭纪的古生代地层，发育海相二叠纪地层。野外主要是对大磨拐河组，白音高老组，玛尼吐组，塔木兰沟组，万宝组，大石寨组、哲斯组、宝力高庙组，林西组、老龙头组的考察和测量，其他组的地层发育情况不好或未见，下面对出露的地层予以详述：1.兴华渡口群（Pt1x）兴华渡口岩群为变质基性酸性火山岩及部分变质沉积岩系构成的火山沉积建造，主要岩石类型有斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、变（浅）粒岩、含石榴石黑云斜长（石英）片岩、红柱石二云片岩、含矽线云母片岩和大理岩等，分布零散，均呈大小不等、形态各异的包体散布于片麻状变质深成岩中。2.宝力高庙组（C2-P1bl）本地层分布在十八房洼堤五队、白喜屯北、小十家户（新生大队）赛音达巴一带。哈拉哈达附近有零星出露。本组岩性上部为板岩、千枚岩（粉砂岩、粉砂粘土岩变质而成）和片理化流纹斑岩、片理化流纹斑岩质凝灰熔岩互层；下部为片理化流纹斑岩、片理化流纹斑岩凝灰熔岩组成。岩层变质特点是：普遍先经过区域变质和局部的接触热变质作用，后又受到动力变质作用。3.大石寨组（P1ds）岩性主要为中酸性火山熔岩及凝灰岩组合，局部夹火山碎屑岩，并遭受了局部变质，推测其地质环境是晚古生代盆地形成的初期，有可能是海相火山岩，岩层厚度巨大，反映当时该地区处于活动的陆源区。大石寨组上部由中酸性火山岩、火山碎屑岩及少量硅质岩和石英岩组成，下部由石英岩、酸性火山岩及大理岩等组成。岩石发生了较强的蚀变，如绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化等。显示出由间歇性喷发到连续喷溢，由早期瞬间酸性岩浆喷溢很快过渡到中性岩浆喷溢的特征，反映了二叠纪早期地壳张裂与下沉的格局。本组中未发现化石，说明了沉积时动荡的环境。4.哲斯组（P2zs）本组地层主要分布在德发屯德心屯塔布毛都哈尔朝楚杏核屯一带和好斯台附近。零星分布在八一矿区、石灰窑、毛窑、柳条沟、柳树南、山泉公社北等地。岩性主要以石灰岩为主夹英安玢岩质凝灰熔岩、安山玢岩及砂岩、粉砂岩等。总厚大于755米。该组地层含腕足类、苔藓虫、蜓类、木贼等化石。5.林西组（P3l）该组地层是一套位于哲斯组之上的湖相、泻湖相黑灰色为主色调的砂板岩组合，岩石有的具轻微变质和片理化，并含双壳类及植物化石，与上覆的老龙头组整合接触。工作区域内由杂色泥质页岩、板岩、粉砂岩、细砂岩及中细粒砂岩构成数个韵律层，其中夹多层中酸性火山岩，部分岩石含砾、含碳质及泥质结核。我们在野外测量剖面的过程中观察到岩层发育波痕及粒序层理，部分岩石轻微变质，灰岩轻微结晶，并含燧石条带。数条花岗斑岩脉、正长斑岩脉呈高角度穿切其中，多数呈北东向延伸。6.老龙头组（T1l）该组地层是一套以正常沉积碎屑岩为主夹中酸性火山岩和紫色层的一套地层，呈北东向展布。主要岩性为砂岩、粉砂岩及板岩夹酸性熔岩等，并产淡水双壳类化石，与下伏林西组呈整合接触。该组地层最突出的特点就是含有紫色层，其岩石以正常沉积碎屑岩为主，夹中酸性火山岩等，部分岩石具轻微变质，生物化石以非海相类双壳为主。7.万宝组（J2wb）分布局限，为一套山间断陷盆地的陆相碎屑岩及火山碎屑岩建造，岩性较杂，既有正常沉积的砂砾岩、板岩，又有火山喷发相的酸性中酸性凝灰岩及沉凝灰岩。主要岩性为：土黄色页岩、泥岩，次为杂砂岩，沉凝灰岩及少量火山质砾岩，板岩。8.塔木兰沟组（J2tm）岩性属典型的陆相中基性火山喷溢相产物，以气孔杏仁状安山玄武岩、玄武安山岩、安山岩为主，局部夹沉凝灰岩，板岩，可分为两段：上段岩性以灰绿色、紫色中性熔岩为主，间夹少量玄武安山岩，板岩；下段岩性为气孔状杏仁状构造非常发育的基性（少量）中基性熔岩夹沉火山碎屑岩，杏仁一般为圆形、椭圆形及不规则状，多具环带构造，含量3-15%左右，长轴0.3-6mm，大的达18mm，成分有玛瑙、绿帘石、石英等。9.白音高老组（K1b）主要沿托欣河浩饶山一线宽约14-20km的断裂带分布，面积约1100km2。据岩性组合特征分为上下两部分：上部主要为酸性（含角砾、岩屑、晶屑、玻屑）熔结凝灰岩、凝灰岩、中酸性凝灰岩及偏碱性的斜长流纹岩、粗安岩；下部为砾岩、粗粒凝灰砂岩、变质中粗粒凝灰砂岩。10.玛尼吐组（J3mn）分布在哈布气林场固里河、托欣河浩饶山、塔西屯等地，面积724km2，岩性以灰色、深灰色、黑色、灰紫色安山岩为主，次为中性中酸性凝灰熔岩，夹少量火山碎屑岩和正常沉积岩。火山岩中大量发现板状斜长石斑晶，野外易于辨认。11.满克头鄂博组（J3mk）分布于柴河一气罕以北及黑牛圈吉日根林场一线广大地域，面积达3030km2。岩性以灰白、灰绿、灰紫色酸性含角砾凝灰熔岩、酸性含角砾、岩屑、晶屑、玻屑熔结凝灰岩、凝灰岩为主，夹少许沉凝灰岩及正常沉积岩。12.大磨拐河组（K1d）主要分布在山泉林场彦家沟、新林公社三间房小神山、塔本毛都德发屯查干居鲁河沙巴尔吐一带。零星分布在哈拉哈达、白喜屯北、古城子等地。本地层以角度不整合覆盖在古生代地层或海西花岗岩之上。岩性是以砂岩，砾岩和中酸性火山碎屑岩夹细碎屑岩，底部为砾岩或碎屑岩沉积，横向变化大。1.2 区域岩浆岩研究区内侵入岩广泛发育，主要分布于区内的东北部、南部和西北部一带，岩石类型较复杂，从基性到酸性岩均有出露，以中深成的花岗岩为主。前人统计出研究区内主要为黑云母花岗岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩、文象花岗岩等，其次为闪长岩、辉长岩、橄榄岩等。脉岩主要有花岗斑岩、正长斑岩、钠长斑岩、花岗细晶岩和石英脉等，其次为闪长斑岩、花岗闪长斑岩、伟晶岩、闪长玢岩、辉绿玢岩和霏细斑岩等，个别岩体内发育有方解石脉。按侵入关系、岩浆旋回、绝对年龄、岩石结构、构造、化学成分、副矿物组合，并结合邻区对比，将区内侵人岩划分为海西期晚期、燕山期早期和燕山期晚期三个侵入亚旋回。最新的研究显示，以多源岩浆理论为基础，依据岩石学、地球化学、同位素年代学及岩体间的接触关系等，研究区的侵入岩主要由晚泥盆世侵入岩、石炭世侵入岩、早二叠世侵入岩、中、晚三叠世侵入岩、中、晚侏罗世侵入岩和早白垩世侵入岩组成。沿贺根山扎兰屯黑河构造带识别出晚泥盆世变质变形的二长花岗质侵入岩。归并为3大主期次，即晚古生代期（D-P）、中生代早期（T）和中生代晚期（J-K）；其中晚古生代侵入岩沿贺根山扎兰屯黑河构造带呈北北东展布，包括了早泥盆世细粒黑云母二长糜棱片麻岩、晚泥盆世糜棱岩化二长花岗岩、早石炭世二长花岗岩、晚石炭二长花岗岩及正长花岗岩。中生代早期侵入岩沿扎兰屯蘑菇气洼堤索伦马场一线分布，具有从石英闪长岩花岗闪长岩二长花岗岩正长花岗岩的演化趋势。中生代晚期侵入岩仅分布于研究区东南部和西北侧，除了少量中性闪长岩包体以外，绝大多数为酸性侵入岩，包括了中侏罗世二长花岗岩、晚侏罗世花岗闪长岩、晚侏罗世二长花岗岩；早白垩世侵入岩包含了正长斑岩、花岗斑岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、石英二长闪长岩、碱长花岗岩。1.3 区域构造图1.1 研究区大地构造位置图东北地区是由古生代的造山拼贴地块组成，自西向东包括了额尔古纳地块、兴安地块、松嫩地块、佳木斯地块和兴凯地块（Wu Fuyuan et al., 1995; 王成文等，2009; Wu Fuyuan et al., 2011，）。这些拼贴块位于中亚造山带东端(Sengr et al.,1993)。东北地区以广泛分布的显生宙花岗岩为特点，前人普遍认为这些花岗岩形成于大量的构造板块汇聚的古生代时期（加里东期和海西期）。现今普遍认为东北地区在两个不同构造环境下经历了两个演化阶段：古生代期间，该区经历了古亚洲洋构造体系的演化，主要特征是多个微陆块的拼合和古生代晚期中生代早期的古亚洲洋的最终闭合（Sengr et al.,1996; Li Jinyi., 2006; Tang Jie et al., 2013），中生代以来则不仅受到了环太平洋构造体系的叠加和改造，又受到了蒙古鄂霍茨克构造体系的影响（Wu Fuyuan et al., 2002; Xu Wenliang et al., 2009; Wu Fuyuan et al., 2011）。研究区域在大地构造上位于兴蒙造山带东段，向东靠近兴安与松嫩地块晚古生代拼合带（图1.1）。研究区也是大兴安岭燕山中生代火山侵入岩带，是中国东部大陆环太平洋火山活动带的重要组成部分。中生代以来，在亚洲洋向滨太平洋构造域转换的大背景下，主要经历了晚三叠世花岗岩的侵位、晚侏罗世早白垩世陆相火山沉积及早白垩世花岗岩的侵位。其中上侏罗世早侏罗世陆相火山沉积主要以满克头鄂博组、玛尼吐组、白音高老组和梅勒图组为主，其形成受控于一系列北东北东东向和北西向断裂构造的控制。早白垩世以来随着中国东部大陆边缘活化的发生、发展，东西向及北西向基底断裂构造持续活动，与北东向北西向新生断裂相互交切，形成了本区不规则菱形块状构造格局。第2章 骆驼脖子岩体岩石学特征第2章 骆驼脖子岩体岩石学特征哈多河骆驼脖子岩体西起扎兰屯哈多河镇东，东至扎兰屯新林，北西南东向展布，围绕骆驼脖子谷场近椭圆分布，面积约140km2（图2.1）。图2.1 哈多河地区骆驼脖子岩体分布图在大地构造上位于兴蒙造山带东段，向东靠近兴安与松嫩地块晚古生代拼合带。岩体呈岩基产出，岩体与围岩呈侵入接触关系。侵入古生界大石寨组，中生界万宝组、玛尼吐组及满克头鄂博组等地层。岩体内部相为粗粒黑云母二长花岗岩、过渡相为中细粒角闪黑云花岗闪长岩，边缘相为细粒黑云母正长花岗岩，分带较为明显，相带之间具有一定渐变关系。骆驼脖子岩体岩石在结构上具有一定由粗粒向中细粒演化的关系，细粒石英闪长岩包体存在于中细粒角闪黑云花岗闪长岩之中。2.1 骆驼脖子岩体花岗质岩石组合特征在野外观察的基础上，我们对野外采集的标本进行了精心挑选，并磨制了相关的薄片。以下是样品的镜下定名及特征：2.1.1 细粒黑云母正长花岗岩野外特征：风化新鲜面呈肉红色，细粒花岗结构，晶洞构造十分发育（图2.2）。镜下特征：结构：细粒花岗结构（图2.3），显微文象结构极为发育。构造：块状构造。主要矿物成分为正长石、斜长石、石英、黑云母，副矿物是磁铁矿，褐铁矿。正长石：自形半自形柱状，大量楔形、象形文字状石英颗粒镶嵌于正长石颗粒中，并呈集合体状，构成极明显的显微文象结构（图2.4）。局部可见卡式双晶发育，部分呈条带状泥化，表面尘土状，部分正长石中心泥化。粒度为0.5mm2mm，含量约为50%。斜长石：聚片双晶发育，局部可见斜长石绢云母化（图2.5），偶见卡钠联合双晶，偶见环带结构。局部可见斜长石被正长石包裹。粒度为0.25mm1.25mm。含量约为15%。石英：分为两类。一类石英呈楔形、象形文字状嵌晶镶嵌于钾长石颗粒中，大范围内为同时消光，含量约20%；另一类石英呈它形粒状，不均匀分布于钾长石集合体间隙中，细粒等粒结构（图2.6），粒度0.1mm0.75mm，个别可达1.75mm。含量30%。黑云母：多色性与吸收性明显，含量较少，约为5%。可见黑云母风化向磁铁矿转化（图2.7）。副矿物：极少见榍石等，磁铁矿和褐铁矿含量约为0.5%1%。图2.2 晶洞构造图2.3 细粒花岗结构图2.4 显微文象结构极为发育图2.5 局部斜长石绢云母化图2.6 石英颗粒不均匀分布图2.7 黑云母风化转变为磁铁矿2.1.2 中细粒角闪黑云花岗闪长岩野外特征：风化微弱，新鲜面灰白色，中细粒花岗结构，块状构造。块状岩体中有一定量的形态较规则的包体（图2.8）（样品Z10-04），包体与围岩的界限清晰（图2.9）。镜下特征：结构：中细粒花岗结构（图2.10）构造：块状构造主要的矿物成分是斜长石、条纹长石、正长石、石英、角闪石、黑云母，副矿物是磁铁矿、少见磷灰石。斜长石：自形半自形板状结构，发生轻微泥化，部分斜长石聚片双晶发育（图2.11）。部分斜长石发育卡钠联合双晶；部分发育斜长石环带（图2.12）；部分斜长石中心蚀变成绢云母（钠云母），多见斜长石中心蚀变，而边缘未蚀变现象；部分被硅质交代，形成交代穿孔结构；部分斜长石包裹云母并截切早期结晶的双晶较发育的斜长石。大体上有两个级别的粒度，一部分粒度为0.25mm1mm,另一部分粒度为2mm4mm。含量约50%。条纹长石：它形板状不规则状为主，泥化较严重，表面较脏。包裹着石英、斜长石等矿物，粒度约为1mm4mm。含量约5%。正长石：半自形板状结构，局部可见卡式双晶极度发育。部分包裹斜长石。粒度约为0.5mm1.5mm之间，含量约为5%。石英：呈它形粒状，表面干净，部分颗粒具有亚颗粒化现象，不均匀镶嵌于长石矿物及其他矿物粒间，部分与长石发生交代。粒度大多在0.5mm1.25mm之间，含量约为35%。黑云母：深棕色淡黄色多色性，自形片状，内部可见片状角闪石与角闪石交互共生（几乎同时形成）。角闪石：墨绿色，长柱状，自形程度较好，多色性显著，柱面见一组解理，横切面见两组斜交解理，内部可见小片黑云，与黑云母交互共生（图2.13），粒度1mm5mm，含量合计约5%。图2.8 块状灰白色中细粒角闪黑云花岗闪长岩（暗色包体）图2.10 中细粒花岗结构图2.9 暗色包体与围岩图2.11 蚀变斜长石（环带、聚片双晶）图2.12 斜长石环带图2.13 角闪石内部包含黑云母2.1.3 粗粒黑云母二长花岗岩野外特征：风化微弱，新鲜面呈灰色，粗粒花岗结构，块状构造（图2.14）。镜下特征：结构：粗粒花岗结构（图2.15）。构造：块状构造。主要矿物为斜长石、条纹长石、正长石、石英、黑云母、副矿物为磁铁矿、褐帘石等。斜长石：轻微泥化，表面较脏。聚片双晶发育，部分斜长石发育环带结构，部分斜长石由颗粒中心向边缘绢云母化蚀变由重变轻（图2.16）。偶见卡钠联合双晶。粒度0.5mm7mm，含量约为30%。条纹长石：半自形板状，泥化较严重，表面较脏。局部见大颗粒条纹长石包裹小颗粒斜长石和黑云母以及石英（图2.17）。粒度3mm7mm。含量约为35%。正长石：半自形板状，发育卡式双晶，粒度约为1mm左右，含量约5%。石英：分为两类。一类为蠕虫状石英（图2.18），分布于斜长石颗粒边缘；