興蒙造山帶東段構(gòu)造巖漿階段劃分的初步探討

一、地質(zhì)概況

興蒙造山帶橫亙于華北板塊和西伯利亞板塊之間，是我國諸多造山帶中已知發(fā)展歷史最長、構(gòu)造巖漿活動(dòng)最為復(fù)雜的一條巨型造山帶。其內(nèi)分布有眾多的微板塊或地塊，而東段則主要有額爾古納-興安地塊(向北與俄羅斯境內(nèi)的額爾古納地塊和崗仁地塊相連)、松嫩-張廣才嶺地塊(向北與俄羅斯境內(nèi)的馬門地塊相連)、佳木斯-興凱地塊(向北與俄羅斯境內(nèi)的布列亞地塊相連)。其特殊的大地構(gòu)造位置和復(fù)雜漫長的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史，一直倍受中外地質(zhì)學(xué)家的關(guān)注和矚目。黑龍江境內(nèi)傳統(tǒng)上按構(gòu)造旋回分期將顯生宙一直劃分為時(shí)代清晰、界線截然的加里東期、華力西期、印支期、燕山期及喜馬拉雅期五個(gè)獨(dú)立的構(gòu)造旋回或期次，并分別代表不同的構(gòu)造演化階段。

二、火成巖構(gòu)造組合

自Dickinson(1971)提出“巖石構(gòu)造組合”概念以來，便引起國內(nèi)外學(xué)者越來越來地關(guān)注。鄧晉福等(1999)研究認(rèn)為，火成巖構(gòu)造組合主要表征區(qū)域性構(gòu)造環(huán)境，它是指在某一特定的構(gòu)造背景下，共生在一起的一整套巖石。組合和系列是巖漿源區(qū)、局部熔融條件與巖漿演化機(jī)理的一個(gè)綜合反映或表現(xiàn)，是重建古構(gòu)造的最有效途徑之一。因此通過火成巖構(gòu)造組合的研究，可以重建區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境。據(jù)研究(趙寒冬，2009)，研究區(qū)可以劃分出以下火成巖構(gòu)造組合：

1、加里東期火成巖構(gòu)造組合

研究區(qū)內(nèi)加里東期構(gòu)造形跡以牡丹江斷裂為界在松嫩-張廣才嶺地塊和佳木斯-興凱地塊均有表現(xiàn)。

1.1、與大洋俯沖有關(guān)的火成巖構(gòu)造組合

(1)早寒武世(∈1)：為產(chǎn)于活動(dòng)大陸邊緣弧環(huán)境下具高鉀鈣堿性(HK-CA)-鉀玄巖系列(SHO)特征的過鋁質(zhì)二長花崗巖(副礦物中見石榴石)，出露于小興安嶺伊春市嘉蔭縣烏拉嘎老溝林場一帶。鋯石U-Pb年齡500.4Ma。相關(guān)的配套火成巖主要為分布于松嫩-張廣才嶺地塊上的下寒武統(tǒng)西林群(∈1xl)中基性、酸性火山巖組合-變流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r、變火山灰凝灰?guī)r、凝灰?guī)r及安山巖。

(2)中志留世(S2)：為一套偏鋁質(zhì)鈣堿性火成巖，巖石組合包括角閃輝長巖、(石英)閃長巖、

花崗閃長巖、二長花崗巖。區(qū)內(nèi)尚未見有同期的火山巖組合出現(xiàn)。該組合閃長巖中高鎂閃長巖的識別，無疑更有力地確證了與俯沖有關(guān)的弧火成巖屬性。

1.2與大陸碰撞有關(guān)的火成巖構(gòu)造組合

僅分布于佳木斯地塊之上，時(shí)代為早寒武世(∈1)。巖石組合為一套過鋁質(zhì)石榴石二長花崗巖，鋯石SHRIMP年齡507±12Ma、502±10Ma，是晚泛非期佳木斯地塊與興凱地塊陸陸碰撞造山、陸殼疊置、地殼加厚，過鋁質(zhì)泥質(zhì)源巖局部熔融而形成的。表明此時(shí)佳木斯地塊和興凱地塊可能正處于碰撞拼貼和焊合的過程。

2、造山后A型花崗巖

時(shí)代為志留紀(jì)末期(S3)，分布于松嫩-張廣才嶺地塊上的伊春市美溪區(qū)朝鮮屯，巖石類型為過堿性晶洞花崗巖，鋯石SHRIMP年齡417±2Ma，它的出現(xiàn)標(biāo)志著加里東運(yùn)動(dòng)在本區(qū)的結(jié)束和松嫩-張廣才嶺地塊與佳木斯-興凱地塊的拼合組裝完成。

1、與大洋俯沖有關(guān)的火成巖構(gòu)造組合

(1)時(shí)代為晚石炭世(C2)：該組合主要見于松嫩-張廣才嶺地塊上，是一套偏鋁質(zhì)、鈣堿性的巖石組合。巖石類型有片麻狀石英(二長)閃長巖、片麻狀花崗閃長巖、片麻狀二長花崗巖和堿長花崗巖等。其二長花崗巖鋯石U-Pb年齡317.7Ma。區(qū)域上與之同時(shí)代的火山巖還有分布于張廣才嶺北段的唐家屯組(C2t)鈣堿性酸性、中酸性火山巖之一。該組合巖石形成均與造山作用有關(guān)，是洋殼俯沖造山晚期階段的產(chǎn)物，為形成于造山帶并與板塊俯沖體制有關(guān)的島弧-大陸邊緣弧環(huán)境下的I型花崗巖。

(2)時(shí)代為二疊紀(jì)(P)：該組合在松嫩-張廣才嶺地塊和佳木斯-興凱地塊均有出露，空間上大致呈南北向展布。從早到晚由巖石組合相似、特征相近的一套高鉀鈣堿性系列的中性、中酸性火山巖和一套具鈣堿性過鋁質(zhì)I型花崗巖類組成。其中花崗閃長巖和二長花崗巖U-Pb年齡278.4～253±5Ma，由此說明，至晚二疊世時(shí)該區(qū)仍存在著弧盆體系，造山運(yùn)動(dòng)仍在進(jìn)行。

2、與大陸碰撞有關(guān)的火成巖構(gòu)造組合

(1)時(shí)代為中二疊世(P2)：該組合發(fā)育于松嫩-張廣才嶺地塊鶴崗市北大駕山，巖石類型為S型強(qiáng)過鋁二云母二長花崗巖，同位素鋯石U-Pb(SHRIMP)年齡為260±2Ma(資料未刊，個(gè)人交流，2006)。它與佳木斯-興凱地塊內(nèi)的石場-柴河-楚山一帶發(fā)育的大陸邊緣弧I型花崗巖類空間上呈成對分布，暗示南側(cè)的大洋巖石圈(長春-延吉一線)向佳木斯-興凱地塊俯沖的同時(shí)，北側(cè)的松嫩-張廣才嶺地塊內(nèi)發(fā)育陸內(nèi)塊體間的碰撞作用。

(2)時(shí)代為晚三疊世(T3)：據(jù)張昱(2008)研究，印支期伊春-延壽巖漿構(gòu)造帶(松嫩-張廣才嶺地塊)，主要由早中生代輝長巖-閃長巖組合、花崗閃長巖-二長花崗巖組合(鋯石U-Pb SHRIMP年齡231-234Ma)、正長花崗巖(鋯石U-Pb SHRIMP年齡208Ma)-堿長組合構(gòu)成，其巖石組合、巖石地球化學(xué)特征分別反映并代表了陸-陸碰撞初始造山的抬升、峰期造山同碰撞、晚期造山碰撞減壓的陸-陸碰撞造山構(gòu)造背景。

造山后A型花崗巖時(shí)代為晚三疊世(T3)，分布于松嫩-張廣才嶺地塊上的伊春市五營區(qū)清水巖體，巖石類型為含鈉閃石堿性花崗巖，鋯石U-Pb鋯石SHRIMP年齡213-222Ma，它的出現(xiàn)標(biāo)志著華力西-印支構(gòu)造巖漿階段的結(jié)束，也標(biāo)志著華力西-印支運(yùn)動(dòng)在本區(qū)的結(jié)束。

三、佳木斯-興凱地塊和松嫩-張廣才嶺地塊的構(gòu)造演化與東北統(tǒng)一大陸的形成及演化

從具有不同構(gòu)造屬性火成巖構(gòu)造組合分析表明，兩地塊自早古生代初期就開始了不同的構(gòu)造演化歷程。

佳木斯地塊早寒武世過鋁質(zhì)石榴石花崗巖的出現(xiàn)，表明此時(shí)佳木斯地塊和興凱地塊正處于碰撞拼貼并焊合的過程，此后二者的演化均是在統(tǒng)一的穩(wěn)定陸塊上發(fā)生并進(jìn)行的。這與張興洲等(1999)認(rèn)為佳木斯地塊與興凱地塊于早泥盆世碰撞拼合的認(rèn)識略有不同。當(dāng)然這一方面可能說明古亞洲洋域內(nèi)塊體間的碰撞當(dāng)時(shí)是“焊而未合”，另一方面也許表明佳木斯地塊與古亞洲洋域內(nèi)某個(gè)不知名或至今尚未識別的小地塊發(fā)生了碰撞。與此不同的是，在早寒武世同一時(shí)期松嫩-張廣才嶺地塊尚存在洋殼俯沖機(jī)制；從具島弧-大陸邊緣弧屬性的早中奧陶世火成巖直至中志留世高鉀鈣堿性巖系，均表明松嫩-張廣才嶺地塊仍處于弧盆體系控制之下。志留紀(jì)末期過堿性A型花崗巖的出現(xiàn)，不言而喻，標(biāo)志著加里東造山運(yùn)動(dòng)結(jié)束，同時(shí)也表明松嫩-張廣才嶺地塊與佳木斯-興凱地塊的拼合組裝至此完成。這與張興洲等(1999)(轉(zhuǎn)引自孫德有，2001)認(rèn)為的佳木斯地塊與松嫩-張廣才嶺地塊沿嘉蔭-牡丹江縫合帶于志留紀(jì)末完成對接的觀點(diǎn)不謀而合。

繼加里東運(yùn)動(dòng)之后，華力西期火成巖構(gòu)造組合在松嫩-張廣才嶺地塊均有分布，但不同時(shí)期不同階段又有所差異和不同。晚石炭世具島弧-活動(dòng)大陸邊緣弧屬性的偏鋁質(zhì)高鉀鈣堿性巖系只出現(xiàn)于松嫩-張廣才嶺地塊，此時(shí)佳木斯-興凱則地塊處于相對穩(wěn)定的陸內(nèi)環(huán)境。進(jìn)入二疊紀(jì)，松嫩-張廣才嶺地塊和佳木斯-興凱地塊均普遍不同程度地發(fā)育高鉀鈣堿性具島弧-大陸邊緣弧屬性的火成巖構(gòu)造組合。從區(qū)域上早二疊世大黑山過堿性花崗巖的出現(xiàn)分析，它可能標(biāo)志著松嫩-張廣才嶺地塊、佳木斯-興凱地塊之聯(lián)合地塊與額爾古納-興安地塊碰撞焊合的完成，也表明東北統(tǒng)一大陸至此形成。從區(qū)域范圍晚華力西期地層的展布分析，也驗(yàn)證了上述相同的結(jié)論。但造山運(yùn)動(dòng)并未削減，可謂此起彼伏、波瀾壯闊。

需要指出，本文論點(diǎn)只是基于現(xiàn)有資料所討論之成果，隨著資料的積累和研究的深入，有關(guān)古亞洲洋構(gòu)造演化的認(rèn)識將會(huì)更加豐富。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄧晉福，趙國春，蘇尚國，等．地球史中的構(gòu)造活動(dòng)論和發(fā)展階段論．地學(xué)前緣，2006，13(6)：14-21.

[2] 黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局．黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志．北京：地質(zhì)出版社，1993