黑龙江省东部早中生代火成岩组合特征

1、第一章 区域地质构造背景研究区位于黑龙江省东部，主要包括松嫩张广才岭地块、佳木斯兴凯地块及那丹哈达岭陆缘增生带等构造区域(图1-1)。根据地质发展历史及大地构造位置，将研究区的地质演化划分为三个大的发展阶段，即佳木斯兴凯地块及松嫩张广才岭地块基底的形成、古亚洲构造域和滨太平洋构造域的演化。图1-1 黑龙江省区域构造略图（据赵春荆等1996，修改）第一节 佳木斯兴凯地块及松嫩张广才岭地块基底的形成黑龙江东部前寒武系基底主要分布于佳木斯兴凯地块和松嫩张广才岭地块内，其中佳木斯兴凯地块在前寒武纪曾有过统一的地层组成和演化(MA米什金、赵春荆等，1990；AA符鲁布列夫斯基，1994)，由于后期敦密断

2、裂的左旋走滑作用使两地块错开，分离而位于现金位置(赵春荆等，1996)；松嫩张广才岭地块向北与俄罗斯境内的马门地块相连，研究区内大部分被松辽盆地和张广才岭中生代盖层所掩盖，基底情况研究较差，与佳木斯兴凯地块之间以牡丹江断裂相接触，两地块的拼合时间为志留纪末期(张兴洲等，1999)。一、佳木斯兴凯地块结晶基底的形成佳木斯兴凯地块内发育有黑龙江省最老的结晶基底麻山岩群，麻山岩群为一套麻粒岩相高角闪岩相变质沉积岩和和基性超基性火山岩，以往地质工作依据该群中紫苏辉石斜长麻粒岩的Ar40Ar39年龄(2539Ma，白景文，1987)将其时代厘定为新太古代，随着同位素测年技术的发展，越来越多的科研成果(吴

3、福元等，2001；Simon A Wilde等2000、2001；宋彪等，1997；DirsettBainetal，1996)证实麻山岩群原岩形成时代不早于古元古代，其麻粒岩相变质作用发生在早古生代(500Ma的晚泛非期高级变质作用事件)。党延松等（1993）和金山岩（1982）报道的麻粒岩和碳酸岩的PbPb年龄(2250.83.6Ma和2275Ma)被认为是麻山岩群的原岩成岩年龄(Simon A Wilde等2001)，因此麻山岩群的形成时代最有可能为古元古代早期。兴东岩群被传统认为是发育佳木斯地块之上，继麻山岩群之后的古元古代结晶岩底，其由一套低角闪岩相的变质沉积岩和拉斑玄武岩组成，原岩组

4、成与麻山岩群相似，变质程度较麻山岩群低，黑龙江省地矿局(1993)和卢良兆等(1996)认为兴东群是麻山岩群在部分地区变质程度低的部分。在兴东岩群中磷灰石透辉石岩中获得的PbPb年龄2275Ma(沈阳所，1983)是迄今为止最大年龄，基本代表了原岩成岩年龄，其时代与麻山岩群时代相近，为古元古代早期。无论两群的时代和变质作用是否相同，它们均代表了佳木斯兴凯地块前寒武系最古老的结晶基底。1：25万鸡西市幅、虎林市幅区调工作(2003)在鸡西虎林地区划分出两套与麻山岩群、兴东岩群共生的花岗质片麻岩，认为其与麻山岩群和兴东岩群为同期变质表壳岩和变质深成侵入岩组合，这些岩石具有与麻山岩群变质岩系相同或一

5、致的片麻理构造，并与麻山岩群共同经历了角闪岩相麻粒岩相变质作用的改造，属于佳木斯地块结晶基底的组成部分(吴福元等，2001)。柳毛地区变质片麻状闪长岩的古老锆石207Pb206Pb年龄为5461460Ma，表明该闪长岩于1400Ma左右就位，并受到了500Ma变质事件的影响(吴福元等，2001)。中元古代花岗质片麻岩侵位后将麻山岩群、兴东岩群变质表壳岩焊结在一起，构成了了佳木斯兴凯地块前寒武系的固化地壳，相当于黑龙江东部的原始陆核(汪新文等，1997)。麻山岩群和兴东岩群地球化学特征显示了活动陆缘背景，但18亿年前地热梯度高，难以形成成熟板块，其构造环境应为大陆边缘建造(Simon A Wil

6、de等，2001)，可能为大陆边缘裂陷沉积，中元古代早期格林威尔造山事件导致裂陷闭合，片麻状花岗岩就位。Simon A Wilde、吴福元等通过麻山杂岩同位素及全球大陆再造的研究认为，佳木斯地块 可能曾经位于冈瓦纳大陆边缘的华北克拉通附近，而新元古代志留纪为古亚洲洋形成和扩张阶段基本得到了共识，古亚洲洋盆的分裂和形成导致了佳木斯、兴凯地块从华北古陆上裂解出来，并呈孤岛状游弋于古亚洲洋内(孙德有，2001；张兴洲，1999；李春昱，1982；徐公愉，1993)，此后佳木斯兴凯地块及松嫩张广才岭地块进入到古亚洲洋构造演化阶段。二、松嫩张广才岭地块结晶基底的形成该地块中最早地质记录为古元代东风山岩群

7、，出露于小兴安岭一带，主要由一套低角闪岩相高绿片岩相的中低级变质沉积岩组成，内含有磁铁石英岩及石墨片岩，获得的RbSr等时线年龄为79743Ma，反映的是变质年龄（王友勤等，1997）。侵入东风山岩群的花岗岩的锆石UPb年龄为84445Ma，考虑其含铁建造特点，推测其时代为古元古代早期。与佳木斯地块的兴东岩群对比，两者岩石组合、变质程度基本一致，仅火山物质相对兴东岩群少，说明两地块在古元古代具有相同的构造演化历史，很可能共同处于华北古陆的北缘，在新元古代古亚洲洋形成后，两个地块在古亚洲洋背景下才有着各自的演化历史。与东风山岩群伴生的侵入岩是一套花岗质片麻岩或片麻状花岗岩，其UPb同位素年代显示

8、了新元古代特征，说明张广才岭地块古老基底的形成时代较佳木斯兴凯地块晚，其不仅缺少麻山岩群结晶基底，而且东风山期大陆边缘裂陷闭合时间也较佳木斯地块兴东期裂陷闭合晚，所以张广才岭地块在新元古代花岗岩侵位焊结作用下，完成了结晶基底的演化。第二节 古亚洲构造域的演化古亚洲洋是发育在西伯利亚板块和华北板块之间的一个巨大洋盆，新元古代二叠纪黑龙江东部松嫩张广才岭地块和佳木斯兴凯地块 等辗转游弋于该大洋中(孙德有，2001)，广泛遭受了古亚洲洋运动的改造。新元古代志留纪为古亚洲洋形成和扩张期，随着大洋板块的扩张，大洋内各地块处于被动大陆边缘状态；晚泥盆世二叠纪为古亚洲洋萎缩期，古亚洲洋壳开始收缩，并向西伯利

9、亚板块和华北板块之下俯冲，造成各地块之间碰撞和与南北两大板块的拼贴，最终大洋消失，因此该阶段各地块处于活动大陆边缘背景。总体上看，古亚洲洋从裂解、扩张到闭合代表了一个大规模的构造“开”、“合”旋回。在裂开半旋回过程中又包括两个次级开合旋回，每个旋回都以伸展、扩张、裂陷开始，以挤压造山花岗岩侵位结束，即以造山前沉积盆地的形成和造山作为一个阶段的起始了终。因此古亚洲洋构造演化阶段，各时期的地层和侵入岩都很发育。一、松嫩张广才岭地块和佳木斯、兴凯地块被动大陆边缘演化全球中、新元古代构造演化是以哥伦比亚超级大陆和罗迪尼亚超级大陆的形成与裂解、泛非碰撞构造事件的发生以及冈瓦纳大陆的形成为特征的，佳木斯兴

10、凯地块和松嫩张广才岭地块作为亲冈瓦纳大陆的地块群先后形成了统一结晶基底(万天丰，2004)。罗迪尼亚超级大陆在1000800Ma期间开始裂解，其中850700Ma发生的全球性裂谷是引起Rodinia超级大陆分裂解体的重要地质作用(王剑，2000)。西伯利亚与华北之间是具有明显扩张作用的洋脊主要分布地区之一(万天丰，2004)。古亚洲洋盆于中元古代末期新元古代在西伯利亚和华北古陆之间形成，佳木斯兴凯地块等被相继分离，形成单独地块。洋壳形成初期，张广才岭与与佳木斯地块之间表现陆内裂谷，形成了黑龙江岩群超镁铁岩、拉斑玄武岩与细碧质英安岩双峰式火山岩建造，而后形成大洋并进入扩张阶段，沉积了硅质页岩、泥

11、岩和砂岩(朱群等，1995)，总体上具有洋壳和裂谷绿岩盆地特征(王友勤等，1997)。黑龙江岩群在志留纪佳木斯与张广才岭地块拼贴、碰撞时发生了高压兰片岩相和高绿片岩相变质作用（张兴洲等，1992），形成了一套绿片岩、石英片岩、蓝闪片岩、大理岩等组合，该岩石的构造定位时间(415445Ma张兴洲等，1992)，可能与加里东运动导致古亚洲洋收缩使张广才岭佳木斯地块的挤压碰撞作用有关。在其纳长片岩获得的SmNd全岩等时年龄(1146Ma)和锆石UPb等时年龄(922Ma)代表了原岩成岩年龄，因此黑龙岩群原岩形成于中、新元古代，变质于早古生代。新元古代志留纪古亚洲洋总体表现扩张，佳木斯兴凯、松嫩张广才

12、岭地块总体表现为被动大陆边缘性质，其间受泛非期(700500Ma)造山作用影响和古亚洲洋扩张旋回性的控制形成了两个构造开合旋回。每次构造裂开都以洋壳扩张形成裂陷盆地接受长时间的沉积作用为主，即以张裂型或火山张裂型被动陆缘沉积为特点，使业已形成的地块侧向增生；而构造闭合半旋回则以洋壳收缩、短暂俯冲形成的活动陆缘建造为主，即以形成快速充填沉积、褶皱造山或花岗岩侵位为特征，使地块边缘发生垂向增生。新元古代早寒武世松嫩张广才岭地块东部和佳木斯兴凯地块东部发生第一次被动张裂，新元古代形成了张广才岭群、马家街群、黄松群浅海沉积，早期形成了酸性火山岩与中基性火山岩双峰式建造，晚期以浅海陆源碎屑岩和碳酸岩沉积

13、为主，构成典型火山张裂型被动大陆边缘裂谷沉积层序(宋海斌等，2002)。早寒武世沉积了西林群和金银库组碳酸岩、陆源细碎屑岩及少许中酸性火山岩，与新元古代沉积组合构成了两个大的海侵海退沉积旋回，第二个沉积旋回晚期钙碱性中酸性火山岩及碳酸岩沉积已显示了弧后盆地迹象，表明早寒武世中晚期裂陷趋于闭合，在其后的泛非造山运动中，张广才岭和佳木斯地区广泛地遭受了挤压变质作用，被动陆缘转化成活动陆缘，麻山岩群西林群按出露深度及板块位置不同依次遭受了麻粒岩相、高角闪岩相、低角闪岩相、绿片岩相等变质作用。泛非作用一直持续到500Ma左右，强烈的挤压导致柳毛地区(50210Ma)深熔花岗岩(Simon A Wild

14、e等，2001)和张广才岭地区(Rb-Sr等时线675Ma花岗闪长岩(汪新文等，1997)强立就位。在经历了早奥陶世早中期短暂的地壳隆升之后，早中奥陶世古亚洲洋第二次扩张，张广才岭一带再次形成被动陆缘型裂陷盆地，沉积了尚志群中酸性火山沉积岩系，伴生有基性岩体侵入，代表了裂谷双峰式火山岩建造。这个裂陷火山岩沉积岩组合是在遭受剥蚀的陆壳基础上发展起来的，边缘有石英岩和石英砾岩作为底部地层不整合于古老基底之上。中奥陶世的加里东运动使它没有最终发展成裂陷槽而结束了活动，强烈的造山运动导致古亚洲洋扩张作用减弱，裂陷盆地遭受挤压作用发生褶皱隆生，将巨厚的沉积物回返褶皱，并向中间隆起逆冲，导致深部地壳重熔上

15、侵，形成了中晚奥陶世具有活动陆缘特点的花岗闪长岩及二长花岗岩(黑龙江地矿局，1993)。该裂陷盆地没有形成洋壳，且被动陆缘向活动陆缘转换较快，未能保留活动陆缘沉积。加里运动一直持续到了晚志留世，在古亚洲洋收缩作用下，佳木斯地块与张广才岭地块于晚志留世完成拼贴(张兴洲等，1992)，陆陆碰撞导致黑龙江岩群发生高压变质(白景文，1989；曹从周，1989)，同时宋彪等(1994)、吴福元等(2001)确定的488409Ma的(白云母)花岗岩应与该阶段的拼贴造山运动有关。此后，佳木斯等地块转入活动陆缘演化阶段。二、松嫩张广才岭地块与佳木斯兴凯地块活动陆缘演化早中泥盆世二叠纪在华里西期构造驱动下，古亚

16、洲洋进入萎缩与闭合阶段，随着洋壳收缩，洋内各地块发生先后拼贴、碰撞。继佳木斯地块与张广才岭地块晚志留世拼贴后，早中泥盆世，佳木斯地块与兴凯地块开始汇聚拼贴(张兴洲等，1999)，使三个地块陆续形成统一地块群。在古亚洲洋壳俯冲消减作用下，地块群边缘形成活动陆缘建造，伊春尚志一带和密山宝清一带形成多个小型岛弧及弧后盆地，弧后盆地内沉积了黑龙宫组和黑台组滨浅海相砂页岩碳酸岩组合，钙碱性中酸性火山岩延续了整个沉积活动始终。中泥盆世沉积了宏川组滨海三角洲相陆缘粗碎屑岩，具磨拉石特征，显示了海水逐渐退出，弧后拉张渐弱挤压增强的迹象。晚泥盆世陆缘地区普遍遭受挤压，弧后形成前陆盆地，沉积了福兴屯组陆相碎屑岩夹

17、凝灰岩和七里卡山组、北兴组钙碱性中酸性火山碎屑岩与陆缘碎屑岩。岛弧地区形成了老秃子组钙碱质酸性和中性火山岩。早石炭世佳木斯等地块群北移，逐渐与额尔古纳地块等拼合，形成了黑龙江板块群(张兴洲等，1999；孙德有，2001)，此时佳木斯等地块群南部(研究区)处于活动陆缘介于板内位置，整体处于隆升阶段，缺少沉积记录，发育华里西期花岗岩浆活动(赵春荆等，1996；Wilde et al，1997；吴福元等，1999)。石炭纪中期黑龙江板块群拼贴到西伯利亚板块南缘(孙德有，2001)，佳木斯等地块群北部遭受挤压，形成了磨家屯组中酸性岛弧火山岩建造和杨木岗组、珍子山组、光庆组陆相沉积岩中、中酸性火山岩组合

18、的弧后前陆盆地沉积。晚石炭世末期早二叠世，古亚洲洋壳不断向西伯利亚板块和华北板块之下俯冲，导致黑龙江板块群南部(研究区)沿玉泉尚志鸡东密山老黑山一带形成青龙屯组、二龙山组、双桥子组、红叶桥组陆相中性中酸性钙碱质岛弧火山岩喷发，沿此带北侧由于拉张形成弧后盆地，沉积了土门岭组，玉泉灰岩，平阳镇组，庙岭组浅海相碎屑岩夹酸性火山岩。早二叠世末期，弧后拉张转为挤压，弧后前陆盆地内形成了洞子沟组和亮子川组陆相火山沉积建造，之后，古亚洲洋壳消减完毕，兴蒙造山带东段于早二叠世末期完成了西伯利亚板块与华北板块的对接(任纪舜，1980；王荃等，1991；邵济安等，1991；王东方等，1992；程裕淇等，1994；

19、孙德有，2001)，古地磁研究者(刘海山，1987；Pruner，1987；赵西西等，1990)认为对接时代为晚二叠世。对接带在长春敦化延吉一带(孙德有，2001；赵春荆等，1996；王玉净等，1997)。研究区受到了较强的挤压作用，于佳木斯地块南部形成NEE向展布的270254MA的花岗岩带(吴福元等，2001)。该期花岗岩原来认为是新元古代，经吴福元等(2001)研究厘定为晚古生代，并认为它的形成与佳木斯地块与周围板块的拼合有关。这一时期，在尚志密山延吉一带出现了五道岭组、杨岗组中性中酸性钙碱质岛弧火山岩和开山屯组、红山组陆相类磨石建造，显示了这一时间黑龙江东部遭受了强烈的挤压造山作用，并

20、非传统认为的软碰撞。第三节 滨太平洋构造演化阶段图1-2 黑龙江省区域构造略图（据赵春荆等1996，修改）1、剥蚀区；2、陆相沉积；3、陆相含煤沉积；4、浅海陆源碎屑沉积；5、性火山岩；6、酸性火山岩；7、早中侏罗世花岗岩三叠纪白垩纪是东北地区从古亚洲洋构造域向滨太平洋构造域转化和滨太平洋构造大发展阶段，先后经历了被动陆缘、转换大陆边缘、斜向俯冲大陆边缘和正向俯冲大陆边缘等不同阶段(林强，1999；赵越等，1994；徐嘉伟等，1993)，此期间岩浆活动异常强烈，沉积及火山作用交替进行，展现了宏伟的盆岭构造体系，基本奠定了现今构造地貌格局。大量的研究资料表明，泛太平洋板块中的法拉隆板块自三叠世(

21、240Ma)形成并对东亚大陆作构造运动(Maruyama，1986；丸山茂德等，1987；矶奇行雄等，1993；殷长建等，2000赵春荆等，1996)，并认为这一时间进入西太平洋构造域(段吉业等，1994；方文昌，1992；赵春荆等，1996)，其中赵春荆等(1996)、Maruyama(1986)认为这一时期法拉隆板块向东亚大陆做俯冲运动，殷长建等(2000)认为三叠纪中侏罗世法拉隆板块以侧向和扩张作用为主，它可能使东亚大陆形成被动陆缘。目前多数学者(万天丰，2004；刘招君等，2002)认为法拉隆板块(中生代)的运移方向为NE向，只是活动年代厘定不一，洋底地磁条带的年代学研究表明，三叠纪古

22、太平洋板块向NE向运动(丸山茂德等，1985)。总之，无论法拉隆板块是否存在向东亚大陆俯冲运动，它的NE向运移都会对东亚大陆边缘产生NE向的离散作用，这种离散作用会直接形成拉张应力，是导致东亚大陆边缘形成被动陆缘的主要原因(林强等，1996)。晚三叠世早侏罗世的蒙古鄂霍茨克与锡霍特阿林海槽的形成和扩张很有可能与法拉隆板块的NE向离散作用有关，因为从该海槽构成的马蹄形构造线展布方向(NE)和海槽的形成时间为晚三叠早中侏罗世(谢鸣谦，2000)上与法拉隆板块的NE向运移和活动期为240180Ma(赵春荆等，1996)十分吻合（图2），有关两者的成生的联系尚待进一步研究，但就种种迹象表明，两者存在密

23、切的成因关系。郑庆道(2003)将蒙古鄂霍次克和锡霍特阿林洋称为新亚洲洋，认为新亚洲洋是古亚洲洋向滨太洋转换期的构造产物。传统认为活动陆缘的出现才标志环太平洋构造域的开始(林强，1999)，但考虑到新亚洲洋可能为古太平洋离散时期的产物，代表古太平洋被动陆缘阶段的演化，因此将法拉隆板块和新亚洲洋活动的早中生代纳入滨太平洋构造演化阶段更显合理。赵春荆等(1996)通过研究和参考矶奇行雄(1991)、丸山茂德(1987)等人的共识，认为古太平洋板块对东亚大陆作用的时间开始于240Ma，在古太平洋离散作用下，东亚大陆被动陆缘形成(林强，1999)。被动陆缘是在大陆裂谷地带地壳减薄到一定程度，大陆破裂发

24、生和随后的海底扩张背景下发育起的，因此它又称作张裂(裂谷)被动陆缘(宋海斌等，2002)。黑龙江东部完山海槽属于锡霍特阿林海槽的一部分(谢鸣谦，2000)，中三叠世开始海槽内陆续发育了完达山群深海相沉积，它代表了东亚大陆边缘中生代一次规模较大的拉张事件，该海槽的形成机制和时间与东亚大陆被动陆缘和古太平洋离散是一致的，因此它的形成应与古太平洋的离散作用有关。中三叠世早期晚三叠世末期，是完达山海槽的扩张期，沉积了完达山群大佳河组和大岭桥组深海硅质岩、碳酸岩及泥质岩组合。同时，佳木斯兴凯地块南部也表现了拉张背景，使业已形成的敦密断裂表现裂谷特点，控制了晚三叠世西大翁超基岩、迎春镇超基性岩、罗圈站组中

25、酸性火山岩的双峰式火成岩建造和南双鸭山组海相沉积。这一时期的沉积和岩浆活动，反映东亚被动陆缘特点和古太平洋板块离散作用最强烈的特征。早侏罗世早期法拉隆板块逐渐远离消失，代之而来的伊泽奈吉板块(200Ma)开始向东亚大陆作斜向俯冲作用(矶崎行雄等，1993)，使完达山海槽关闭，锡霍特阿林洋壳向东亚大陆俯冲消减，形成了跃进山群蛇绿混杂岩堆积(张魁武等，1997)，至此完成了那丹哈达陆缘增生带的拼贴。以往大多认为饶河地区枕状熔岩为蛇绿岩组成部分(李春昱，1980；康宝祥等，1990)，据张旗等(1995)研究认为它们并非蛇绿岩，而是洋岛玄武岩，真正做为蛇绿岩的是保存在跃进山一带已变质的基性火山岩。这

26、一时期为东亚大陆边缘由被动向主动的转换期，使原有被动陆缘裂谷盆地转化成活动陆缘弧后前陆盆地，接受了大秃山组、永福桥组陆相紫色类磨拉石沉积，同时伴有大秃山期钙碱性岛弧火山岩喷发和前期岩石的变质。早侏罗世早期中侏罗世中期，由于锡霍特阿林洋壳向陆内的消减和伊泽奈崎板块持续向东亚大陆俯冲，造成佳木斯地块以东地区处于活动大陆边缘环境(刘招君等，2002)，使张广才岭地区岩石圈加厚，引起岩石圈板块的拆沉，导致大规模的软流圈地幔上隆，大量幔源岩浆下垫于地壳底部使先存底垫物质(新生地壳)和原有老地壳的部分熔融形成花岗质岩浆并最终侵位(孙德有等，2001)，形成了宏伟的张广才岭中生代花岗岩带，该期次花岗岩以往被

27、认为是印支期(方文昌，1992；黑龙江地矿局，1993)，后经孙德有等(2001)、吴福元等(1998、1999)研究多为早中侏罗世。伴随该期花岗岩的侵位，于张广才岭及东宁一带发育有177188Ma的二浪河组和190Ma的绥芬河组安山岩、玄武安山岩、英安岩等钙碱性岛弧火山岩，之后在张广才岭一带形成有小型弧后前陆盆地，沉积了太安屯组陆相类磨拉石粗碎屑岩及少许钙碱性中中酸性火山碎屑岩。中侏罗世晚期晚侏罗世晚期，锡霍特阿林洋壳在黑龙江东部消减完毕，伊泽奈崎板块俯冲速度减缓，研究区处于缓慢隆生阶段，只有零星的花岗岩侵入。早白垩世早期开始，伊泽奈崎板块(135127Ma)以30cm/a的高速向东亚大陆作

28、NNW向俯冲运动(刘招君等，2002)，导致东北地区以剪切走滑为主的活动大陆边缘形成(王德滋，1995)。由于远离俯冲带，岩浆活动与造山运动偏弱，主要表现早期深大断裂(NE向)发生强烈左旋走滑运动，形成一系列NENNE向展布的陆相火山沉积盆地和盆岭相间构造，其中敦密断裂的左旋走滑导致了佳木斯与兴凯地块的分离和中生代张广才岭花岗岩带的错断产生三叉脊对立的格局。早白垩世早期火山沉积盆地主要形成于活动陆缘背景下的断裂剪切拉分机制，盆地均匀分布于相邻深大断裂之间，在相邻断裂的走滑拉分时，形成了盆岭相间构造，即在强烈的走滑作用下，相邻块体挤压堆垛，导致断夹块隆起造山，位于走滑背侧的断夹块受到派生张应力作

29、用沿断层滑落形成断陷盆地(杨巍然等，1991)，盆地的展布方向以NENEE向为主，与走滑断裂方向一致，显示了典型左旋走滑拉分盆地特点(李继亮等，2003)。各个盆地的火山作用和聚煤作用都 很发育，缺少深湖相沉积，具有典型断陷盆地特点(谢鸣谦，2000)。火山作用多与沉积作用交替进行，且远离盆缘造山带，多表现钙碱性特征，相当于活动陆缘背景下的断裂剪切火山岩成因(邓晋福等，1996)。沉积物以多旋回的河流、湖泊、三角洲相的砂岩、粉砂岩为主。在松辽盆地内形成了火石岭组、沙河镇组、营城组含煤火山沉积建造，在鸡西、勃利、双鸭山、 三江等盆地形成了鸡西群、龙爪沟群含煤火山沉积建造；张广才岭一带形成了帽儿山

30、组、板子房组、宁远村组、甘河组和永青组火山沉积建造，但这一地区因整体隆生，盆地不发育，以活动陆缘型火山喷发及白岗质花岗岩侵入为特点。以往工作将这一时期的地层划分较为混乱，原因是缺少多重地层划分对比和区域构造成因分析，从实际资料(黑龙江地矿局，1997；高瑞祺等，1999)分析，各个盆地间火山岩、生物化石年代、成煤期次、层序地层反映的动力学特征及与全球海平面升降曲线等均可以相互对比，说明各个盆地的断陷作用发生于同一时期的相同构造背景下。松辽盆地、勃利盆地、三江盆地发育有海相化石层，曾引起地学界的广泛关注(沙金庚等，2000、2001、2002；顾知微等，1987、1991)并被认为黑龙江东部发育

31、有海陆交互相沉积和海槽或海湾的存在(李蔚荣，1996；沙金庚，2002)，但海相化石层的岩石地球化学特征(B、Ga、Rb、Rr、Ba、及C、O同位素)均显陆相沉积特征(黑龙江地调院，2003；姜宝玉等，2001)，表明这些海相层并非真正意义的海相沉积，只是在陆相沉积过程中有海水侵入，海相化石被带入到陆相盆中，显示海相特征，因为在该段时间内东北地区处于走滑剪切挤压背景，不会出现明显的陆内拉张形成海槽，海水只可能沿敦密断裂、伊舒断裂侵入到陆相盆地中，因为该两个断裂一直延伸到古太平洋(赵春荆等，1996)，而早白垩世为全球海平面上升期(池秋鄂等，2001；高瑞祺等，1999)，海水极易沿两大断裂(张

32、扭期半地堑)侵入到陆内，以海相化石的种类分析，它们与北极海区生物组合相似(李蔚荣等，1996)。因此可以认为黑龙江东部勃利、三江盆地的龙爪沟群并非真正意义上的海陆交互相沉积，而只是受到海水侵入的影响，该地区没有出现过海盆地。伴随早白垩世的盆岭构造体系，有零星的花岗岩侵位于盆缘造山带中，它们在前期造山基础上使隆生再次加强，为盆岭构造延续和盆地补给起到积极作用。早白垩世晚期伊泽奈崎板块(10085Ma)俯冲速度(23.5m/a)减小(刘招君等，2002)，库拉板块(10060Ma)开始向东亚大陆做正向俯冲(殷长建等，2000)，两个板块的共同作用改变了东亚活动大陆边缘的应力场方向，使早白垩世沉积层

33、发生了褶皱变形，并伴有早白垩世晚期花岗岩的侵位，区域上形成了角度不整合面。在古太平洋板块俯冲消减的(远程效应)作用下，黑龙江东部地区地幔形成对流，造成先期造山带山根拆沉，地壳减薄，在早白垩世断陷盆地基础上形成一系列规模较大的裂后热冷却坳陷盆地。盆地同期火山作用弱，发育深湖相沉积，产丰富的油气资源(松辽盆地)，显示了典型坳陷盆地(谢鸣谦，2000)特征。早白垩世晚期晚白垩世晚期是坳陷盆地的发育期，其中晚白垩世早期是油气聚集期，在松辽盆地内形成了松花江群油气地层，在嘉荫盆地形成了嘉荫群，鸡西、勃利、牡丹江盆地等形成了桦山群。三个群内均含有恐龙等大型脊椎动物化石，其层序地层反映的动力学背景和生物化石

34、均具有可对比性，暗示了各个坳陷形成时间具有同时性。在坳陷盆地扩张最大期，即拉张作用最强时期，于鹤岗东宁一带发育有中基性火山活动，形成了松木河组西格木段。在盆地萎缩期的挤压剪切背景下发育中酸性火山活动和晚白垩世花岗岩侵位，火山岩呈NNE向展布，由西向东分别称为福民河组、松木河组敖其段、大塔山组，由西向东岩石碱度降低，酸性增强，显示了由板内向活动陆缘过渡的特点。中生代晚期敦密断裂主要表现剪切和挤压，导致盆缘基底逆冲在盆地沉积层之上。晚白垩世晚期，库拉板块活动接近尾声，代之而来的太平洋板块(7437Ma)开始向东亚大陆作NW向俯冲(刘招君等，2002)，再次改变了东北地区的构造格局，形成了中、新生代

35、的构造不整合面，板内地区出现伸展作用，导致敦密断裂、伊舒断裂拉张(张兴洲等，1999)，形成了裂谷式地堑盆地。自15Ma以后具有弧后盆地性质的日本海拉开。新生代以来，东北地区受太平洋板块的俯冲作用影响，引发了多期玄武岩的喷发和断陷盆地的含煤沉积。第二章 早中生代火成岩时空分布早中生代是研究区古亚洲洋构造域向滨太平洋域转化和滨太平洋构造大发展阶段，此期间，岩浆活动异常强烈，沉积及火山作用不断地交替进行，展现了宏伟的盆岭构造体系，基本上奠定了现今地貌格局（图1-1）。图2-1 黑龙江省东部古生代、中生代侵入岩分布略图研究区内早中生代火成岩主要呈二条SN向带状分布，即伊春-延寿带和饶河-老黑山带。两

36、者之间为佳木斯隆起带，仅零星出露少量早中生代火成岩（图2-1）。伊春-延寿带火成岩以晚三叠世-早侏罗世高钾钙碱性花岗岩为主，饶河-老黑山带火成岩以中三叠世-早侏罗世蛇绿岩、钙碱性火山岩为主。经本次初步研究发现：（1）伊春延寿岩浆岩带中，自古生代至中生代每期岩浆活动均以小规模的基性岩浆侵入开始，大规模的酸性岩浆侵入结束，表明岩浆来源与壳-幔相互作用有关。（2）伊春延寿火成岩带中的花岗岩内发育大量闪长岩包体，初步研究表明其形成于岩浆混合作用。（3）选题区前人未发现显生宙S型花岗岩，经本次研究认为在饶河可能出露“S”型花岗岩。其是否为陆-陆碰撞花岗岩还需进一步工作。（4）早中生代伊春延寿花岗岩带总体

37、近南北向展布，与古亚洲洋闭合后的伸展作用应力场及滨太平洋构造带方向存在明显偏差，而与锡霍特-阿林构造带方向吻合，是否说明该花岗岩带与锡霍特-阿林构造带有关？不同构造背景的壳-幔物质组成与温度、压力、挥发份条件或它们之间的配置，以及岩浆演化机制可能有差异，从而促使不同构造背景下产生出不同的火成岩及其组合，导致“火成岩构造组合”概念的出现1。Condie2把岩石构造组合定义为：表征板块边界或特殊板内产出的岩石组合，可以分为大洋的、与俯冲作用有关的、克拉通裂谷的、克拉通的和与碰撞作用的关的组合。邓晋福等3把其中的火成岩组合称为火成岩构造组合，可以表征大地构造环境与板块（或大陆块体）边界的性质，它是在

38、某一特定的构造背景下，共生在一起的一整套岩石，组合是岩浆源区、局部熔融条件与岩浆演化机理的一个综合反应或表现。因此，火成岩构造组合是重建古构造的最有效途径之一。依据火成岩构造组合及分布特征，将上述黑龙江省东部早中生代伊春-延寿带火成岩划分为伊春-延寿岩浆构造带、饶河-老黑山岩浆构造带，各岩浆构造带有各自的火成岩构造组合特征。第一节 伊春-延寿岩浆构造带早中生代伊春-延寿岩浆构造带位于兴蒙造山带的东段，是研究该造山带构造演化的关键地区之一。研究区内由伊春-延寿一线，呈SN向延展，该带长约600Km，宽150-200Km，其北延至俄罗斯境内，南伸入吉林省。该岩浆构造带西侧为松辽盆地，东侧为佳木斯-

39、兴凯微板块，带内出露的侵入岩除T3-J1的花岗岩外，还有：新元古代花岗岩主要有五常县张家湾岩体，呈NNE向岩基产出，侵入一面坡群；加里东期中奥陶世侵入岩最典型的岩体是分布于伊春市一带的北影岩体。空间上受晚期侵入岩侵入及火山岩的穿、盖，破坏了其完整性，形态不规则。早中生代伊春-延寿岩浆构造带出露的主要火成岩有：晚三叠世-早侏罗世橄榄-辉（闪）长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩，以二长花岗岩为主，其中含有闪长质包体。岩石在区内大面积发育，该带岩石可划分为二个火成岩构造组合：即由晚三叠世-早侏罗世造山后火成岩组合，由辉（闪）长岩-二长花岗岩-正长花岗岩组成；早侏罗世造山后伸展火成岩组合，由碱性

40、-碱长花岗岩组成。一、晚三叠世-早侏罗世陆内造山火成岩组合该火成岩组合主要由橄榄-辉（闪）长岩-二长花岗岩-正长花岗岩组成。组合的形成时代关于伊春-延寿岩浆构造带内花岗岩的年代学研究，还存在明显不同的认识。大量晚印支期-早燕山期花山岗岩的确定是上世纪90代年至今黑龙江省东部花岗岩研究的重要进展之一。本次研究结合1：5万和1：25万区调成果将该花岗岩组合厘定为晚印支期，其侵入了晚三叠世花岗闪长岩、石英闪长岩及上二叠统下三叠统五道岭组（P3T1w），本身又被晚三叠世正长花岗岩和碱长花岗岩侵入，同时被上三叠统凤山屯组（T3f）火山岩覆盖，RbSr等时线年龄199.912.9Ma，因此将其时代确定为晚

41、三叠世。组合的空间分布及各类岩石形成的次序本组合岩石呈SN向带状分布，是伊春-延寿岩浆构造带的主体岩石。主要由二长花岗岩和正长花岗岩组成，1：5万和1：25万区调成果揭示正长花岗岩侵入二长花岗岩，在二长花岗岩体中多呈岩瘤、岩珠状分布。各类岩石特征如下：(一)、橄榄岩类主要为辉石橄榄岩，多分布于伊春市乌拉嘎金矿南联营北沟一带。多由呈岩株状产出的深成小侵入体组成，出露面积较小。1、岩石学特征该期侵入岩岩石类型较为单一，为细粒单斜辉石橄榄岩，岩石多呈深黑绿色，柱粒状结构、堆积结构、包含结构、反应边结构，块状构造。组成矿物为橄榄石（40%-50%）、辉石（50%-60%）及少量磁铁矿组成。橄榄石呈他形

42、粒状，部分卵圆状，蛇纹石化，裂纹发育，并析出铁质，粒径1-2mm；辉石呈他形不规则粒状，填充于橄榄石空隙中，为单斜辉石，具次闪石化；磁铁矿呈不规则粒状。2、岩石化学特征（1）、岩石化学成分相近，SiO244.58-48.16%、Al2O31.92-6.44%、MgO16.58-22.1%、CaO1.79-5.52%、Na2O0.18-0.32%、K2O0.12-0.89%属超基性岩，富镁、钙，贫钾、钠。（2）、在Q-ANOR分类图上，有1个样品落入闪长岩、辉长岩、斜长岩区。（3）、颜色指数（M）在74.41-90.88之间，属暗色岩石。（4）、岩石固结指数（SI）在55.99-60.05之间，

43、反映分异较差。（5）、里特曼指数（）在1.6612.526之间，为钙性钙碱性岩石。（6）、在硅碱图上，样品均落入亚碱性系列区。（7）、MgO/FeO分子比分别为3.1、5.1、8.2，其成因分别为玄武岩浆分异，接近地幔岩和地幔岩。（8）、大洋指数（DYZS）在15.60-22.05之间，远远高于洋岛玄武岩（10-13）指数，显示构造环境为大洋，其比值增高，可能与遭受变质作用有关。3、岩石地球化学特征（1）、稀土元素特征稀土总量REE比较低，为25.9510-6。图2-2 稀土元素配分曲线轻重稀土比值（LREE/WREE）为1.94，为轻稀土略富集型。Eu为0.84，为铕弱亏损弱负异常型。稀土模

44、式曲线总体略右倾且轻稀土稍陡倾而重稀土平坦式（图2-2），显示岛弧与弧后盆地拉斑玄武岩特征；曲线尾部重稀土部分呈右倾式，显示遭受了一定程度的蚀变作用。（2）、微量元素特征根据原1：5万区调所取原岩光谱分析结果显示，微量元素以Cr、Ni、Mn含量较高，分别为1462.0、644.0、910.0ppm，Au为0.0033ppm、Ag为0.014ppm。（二）、辉长岩类主要为中细粒、细粒（角闪）辉长岩，该期侵入岩多与橄榄岩类相伴生，主要呈岩瘤状产出。1、岩石及矿物学特征岩石类型为中细粒、细粒（角闪）辉长岩，岩石呈深灰、灰绿色，半自形中细粒、细粒结构，辉长结构，块状构造。矿物特征：斜长石，灰白色，半自

45、形板状它形粒状，聚片双晶较宽，环带构发育，晶面泥化堆积绢云母、白云母Np（010）=26-32，An=50-58，为拉长石，少部分An=37-48，为中拉长石和中长石，粒径0.2-4mm，含量55-85%，多为70-85%；角闪石，灰绿色，半自形柱状、粒状，柱面一组完全解理、截面二组菱形解理，多色性明显，Ng-绿、褐绿，Np-浅黄绿、绿黄，CNg=10-23，偶见绿泥石和黑云母交代，粒径0.4-2mm，含量10-45%，多为15-35%；辉石，绿黑色，并见褐色反应边，半自形柱状，二组近直交解理，CNg=26-45，粒径0.4-2.4mm，含量极少见，个别为10-20%；黑云母，褐色，片状，多色

46、性明显，Ng-暗褐，Np-浅黄褐，析出铁质并绿泥石交代，粒径0.8-2mm，含量0-15%，多为3-5%；偶见石英，灰色，它形粒状填隙，波状消光。副矿为见榍石和绿帘石等，岩石多绿泥石化、绢云母化、白云母化和阳起石化。2、岩石化学特征（1）SiO2在45.62-50.12%，平均47.34%，较为亏损，应属基性岩石；Al2O3含量16.3522.00%，平均17.77%，相对其它岩石偏高；MgO含量3.189.44%，平均7.62%；CaO含量7.5515.60%，平均11.41%，Na2O含量均大于K2O，Na2O+K2O值1.365.50%，偏低，Na2O/K2O=1.204.69，较国内辉

47、长岩（黎彤，1962）平均化学成分Al2O3、MgO、CaO 偏高，TiO2、FeO、Fe2O3、Na2O偏低，显示了基性岩石特点。里特曼指数1.2233.954，一般在1.2232.465，显示钙性钙碱性岩石特点。CIPW标准矿物计算见透辉石、橄榄石、霞石，分异指数1439之间，偏低，反映岩石一方面分异程度较低，同时霞石的出现反映岩石应属碱性系列岩类。在Mg/FeMg+Fe/Si图解上（图略），成分点落入铁质、铁镁质区；在(K2O+Na2O)SiO2图解上，成分点落入强碱质、碱质区（图略）；在Al2O3SiO2图解上成分点落入高铝质、铝质区（图略）。反映该类岩石铝质、碱质较高，富铁及铁镁质的

48、特点。 3、地球化学特征（1）、稀土元素特征稀土总量REE偏低，为52.9310-6122.2010-6。图2-3 稀土元素配分曲线轻重稀土比值（LREE/WREE）为1.60872.9637，为轻稀土略富集型。Eu一般为0.9491.211，为铕弱负异常正异常型。稀土模式曲线不对称右倾，铕略亏损稍富集型（图2-3），显示岛弧与弧后盆地拉斑玄武岩特征。（2）、微量元素特征微量元素中Sc、Sr、V、Hf含量偏高；O18=5.07.31，为低O18岩类，显示I型花岗岩特点；锶初始比值为0.709710.00003，为中锶岩类，属幔壳混熔产物。4、副矿物特征副矿物组合为磁铁矿、褐铁矿、锆石、黄铁矿、

49、辉钼矿和方铅矿；锆石为长双锥柱状，黄白色，金刚光泽，见黑色、褐色气体包体，长宽比为2：15：1。（三）、二长花岗岩组合二长花岗岩在伊春-延寿地区汤旺河西岸广泛出露。主要岩石类型为细中粒似斑状含角闪石黑云母二长花岗岩、粗中（中粗）粒似斑状含角闪石黑云母二长花岗岩、细中粒含巨斑状含角闪石黑云母二长花岗岩和细中粒含粗斑状含角闪石黑云母二长花岗岩。1、岩石及矿物学特征（1）、细中粒似状含角闪石黑云母二长花岗岩该期岩体呈近SN向、NE向带状分布于伊春林业局前丰林场北（向北廷入新风林场幅）、丰林河南、永续林场西、铁山站（向南廷入邻幅），其出露面积较小，为35.63Km2。岩体内岩石由东向西暗色矿物含量具不

50、明显逐渐减少的变化趋势。岩石呈灰灰白（褐）、浅肉红色，细中粒似斑状花岗结构。钾长石呈灰褐浅肉红（褐）色，它形粒状、半自形板状，粗粒(7-10mm)和少量巨粒（10-15mm）者构成似斑晶，含量5%；其它粒径一般在2-5mm，为条纹与微斜（条纹）和长石，格状双晶、卡氏双晶中发育，条纹为纹状、脉状、枝状、斑点状，包裹斜长石、黑云母、交代斜长石净边、蠕虫，含量10-45%；斜长石呈灰、灰白色，半自形粒状，聚片双晶隐约显示，粒径一般在0.7-4.0mm，An=23-27，Np（010）=5-12，为更长中长石，绢云母化、绿帘石化、铁染，含量17-63%；石英，灰白色、烟灰色，它形粒状、蚕蚀粒状或集合体

51、，强烈火波状消光，粒径0.5-4.0mm，大多0.5-2.5mm，含量20-35%；黑云母，褐色，填隙片状，吸收性明显，Ng-褐色，Np-浅黄色，绿泥石交代，粒径0.25-1.0mm，含量1.0-6.0%；角闪石，为绿-深绿色，为镁普通角闪石，不完整粒状、柱状，多色性可见，Ng-绿色，Np-（浅）黄绿色，CNg=20-25，柱面一组节理发育，绿泥石化、绿帘石化、可见黑云母交代，粒径0.5-3.5mm，含量0-3%；副矿物见磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石、褐帘石。岩石具闪长岩（质）包体，但相对少而小，多1-2cm2。（2）、粗中（中粗）粒似斑状含角闪石黑云母二长花岗岩该类岩石主要分布于1：5万对青幅

52、西、东、南部及平原林场幅的东、南部，并分别廷入邻幅，面积为242.92Km2，是研究区内本期侵入岩类分布面积最大的一类岩石。分布于伊春市库尔滨河、前丰林场北、永丰林场红旗河等地，其总体呈NNE（近SN）NE向展布。本期岩石具有含角闪石不明显（少见未见）至含角闪石明显或逐渐增多的渐变变化，岩石呈灰白浅肉红（褐）色，中粗粒似斑状花岗结构，局部岩石具由中粗粗中粒似斑状结构的渐变变化，块状构造，岩石因风化多疏松易碎。钾长石多呈浅肉红（褐）色，半自形宽板状，（粗）巨粒（多12cm）者构成似斑晶，条纹长石为主次为微斜条纹长石，条纹斑块状、树枝状、脉状和鳞片状，卡氏双晶发育，格子状双晶隐约可见，聚片双晶残留

53、边缘局部与石英三文象交生，晶体包含斜长石小晶体呈交代净边结构，粒径一般2-6mm，含量33-44%；斜长石为灰白色、肉褐色，半自形宽板状、板柱状、他形粒状，弱环带、环带清晰，聚片双晶发育，双晶纹细密且宽窄不一，An=27-32，以更长石为主，少为更中中长石，Np（010）=12-16，粒径多在1.6-4mm，含量15-35%；石英，灰白色、烟灰色，他形粒状集合体，波状消光，局部与钾长石或黑云母锒嵌分布，粒径多在2-5mm，含量20-46%；暗色矿物以黑云母为主，较富镁质，褐色，片状、片状集合体，吸性性明显，Ng-暗褐色、褐绿色，Np-黄褐、黄绿色，少见绿泥石交代并析出铁质，粒径0.5-2.0m

54、m，含量2-5%；角闪石，绿色，不规则或半自形柱状，为钙质角闪石类的阳起石质与含镁绿钠闪石普通角闪石，多色性明显，Ng-深绿色，Np-黄绿色，CNg=16，柱面一组节理发育，少见绿泥石、黑云母沿解理锥交代，简单双品，斜消光，粒径0.2-2mm，含量0-2%；副矿物见锆石、磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿、褐帘石、榍石等。常见闪长质包体，相对含量较高（0.003-8.18%）且较大（大者5730cm）。 （3）、细中粒含巨斑状含角闪石黑云母二长花岗岩该期岩石主要侵入体分布于伊春市五营区一带，面积近150km2，总体呈北东、北北东向带状展布。岩石呈灰褐-褐黄色，细中粒含巨斑状花岗结构，块状构造。似斑晶含量约

55、点1-3%，主要为碱性长石，极少见斜长石。主要矿物组成：碱性长石，灰褐色-浅肉黄色，微斜条纹长石、微斜长石和条纹长石，半自形板状-它形粒状，格子状双晶发育，条纹较细脉状分布，包含斜长石、黑云母小晶体，交代净边结构及交代蠕虫结构，一般0.8-4mm，含量30-35%少量10或15mm构成似斑晶，含量约为3-5%；斜长石，灰白色，半自形板柱状，弱环带构造，隐约可见聚片双晶，绢云母鳞片状堆积交代，Np（010）=12-19，An=25-35，为更长石、中长石，粒径多在0.6-5mm，个别粒径可达10mm以上，呈似斑晶出现，含量28-35%；石英，烟灰-半透明，它形粒状，多呈集合体出现，波状消光，粒径

56、0.6-5mm，含量25-30%；黑云母，褐色，规则片状，多色性明显，Ng-暗褐色，Np-黄褐色，粒径0.8-4.4mm，含量3-5%；角闪石，绿色，不规则柱状，Ng-深绿色，Np-浅绿色，可见两组菱形节理，粒径0.2-0.5mm，含量1%左右；副矿物见锆石、褐帘石、石榴石、绿帘石、榍石和磷灰石英。岩石白云母化、绿泥石化并铁染，可见闪长岩（质）包体，大小不一。（4）、细中粒含粗斑状含角闪石黑云母二长花岗岩该其岩石侵入体多与巨斑状二长花岗岩相伴生，面积161km2，总体呈NNE向带状展布。岩石呈褐黄色-浅肉褐色，细中粒含粗斑状结构，块状构造。似斑晶占3-5%，为碱性长石。主要矿物组成：碱性长石，

57、褐黄色-浅肉红色，半-自形宽板状及粒状，为条纹长石及微斜条纹长石， 包含斜长石小晶体交代净边结构，见卡氏双晶、聚片双晶及格状双晶，条纹脉状树枝状，粒径一般1-3.8mm，个别达8mm以上构成粗斑，含量30-35%；斜长石，白色，半自形板柱状、粒状，可见环带和聚片双晶，晶面粘土矿物鳞片状堆积，Np（010）=10，An=27，为中长石和更长石，粒径0.8-4mm，含量30-35%；石英，烟灰色-半透明，它形粒状，波状消光，呈集合体填隙，粒径0.5-3mm，含量30-35%；暗色矿物以黑云母为主，褐色，较规则片状，吸收性明显，Ng-暗褐色，Np-黄褐色，部分退变为白云母，粒径0.5-4.0mm，含量4%左右；角闪石，绿色，不规则柱状，多色性明显，Ng-深绿色，Np-浅绿色，CNg=17，柱面一组节理发育，粒径0.5mm左右，含量1-2%，强绿泥石化。副矿物见锆石、榍石、褐帘石、磷灰石、萤石和绿帘石等。富含闪长质包体，椭圆状。岩石多白云母化及粘土化。2、岩石化学特征根据岩石化学分析结果及