毛敏鋼
(黑龍江省地質調查研究總院齊齊哈爾分院,黑龍江 齊齊哈爾 150036)
新元古界興東巖群是調查區內最古老的地質體,是佳木斯地塊西部變質結晶基底的主要成分,為一套變質的海相沉積巖與島弧拉斑玄武巖建造,相當于低角閃巖相,局部可達高角閃巖相。研究其巖石組合、變質變形和成因演化,對于揭示調查區東部的深部地殼組成和分析前寒武紀地殼演化[1]及形成具有重要意義。
興東群最早于1956年東北地質局146隊在蘿北鳳翔—興東一帶命名的興東巖系,置上元古界(Pt1);1956-1959年中國科學院黑龍江流域綜合考察隊命名為興東群。1977年1:20萬大羅密鎮公社幅區調報告將一大套混合巖和大理巖歸為麻山群,麻山群又進一步劃分為西麻山群、柳毛組和建堂組。1993年《黑龍江省區域地質志》將林口大盤道、雙鴨山分水崗和蘿北等地曾被稱為麻山群的變質巖,統稱為興東巖群,時代置于古元古代(Pt1xd)。2006年1:25萬烏云鎮幅、嘉蔭縣幅、太平溝幅區調報告中認為“零星分布的斜長角閃巖、斜長角閃片巖、大理巖劃歸為興東巖群(Pt3xd)”,將興東巖群置于新元古界。
調查區興東巖群主要巖石類型以大理巖、變粒巖為主,局部夾片巖及斜長角閃巖等透鏡體。筆者與《黑龍江省區域地質志》和前人區調報告中所指興東巖群對比研究發現,它們在變質變形程度、巖性組合和年代學等方面都有著共同的特征,僅在硅鐵建造上略有差異。區域上興東巖群自下而上為大馬河組、大盤道組和建堂組組成。調查區僅出露大盤道巖組[2]。
調查區興東巖群大盤道巖組整體呈近北西向展布,巖性主要由大理巖、片麻巖、變粒巖以及斜長角閃巖組成中深變質巖系。片麻巖和變粒巖原巖為一套中酸性火山巖,大理巖原巖為一套沉積巖,代表了新元古代大陸邊緣裂谷沉積建造。大理巖類,多數為灰白色,糖粒狀結構,局部層位含石墨、透閃石、白云石或綠簾石。片麻巖類,灰色—灰褐色,片狀變晶結構,片麻狀構造,主要有二長片麻巖、黑云斜長片麻巖、二云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖等。變粒巖類,多數為灰褐—灰黑色,粒狀變晶結構,塊狀構造,主要有透輝角閃斜長變粒巖、弱硅化透輝鉀長變粒巖、含紅柱石黑云斜長變粒巖、含石榴子石方柱透輝變粒巖等。
剖面位于調查區東南側曙光二段北部,主要由大理巖、片麻巖、變粒巖以及斜長角閃巖組成,局部被晚古生代侵入巖破壞,未見頂、底,控制厚度約為931.5m。由于多期次構造運動影響,剖面褶皺明顯,地層改造、疊覆現象較普遍,出露的地層表現為整體無序,局部有序特點。地層層序自上而下為:


調查區中所出露的這套變質地層未見頂底,該剖面中地層頂部被后期中二疊世正長花崗巖侵入破壞,底部被中二疊世二長花崗巖侵入破壞,中間多處也被古生代花崗巖和后期不同期次的巖脈穿切破壞。總體來看,這套變質地層呈孤島狀“漂浮”于大面積的晚古生代花崗巖之上,局部見有同化混染混合巖的特征。

圖1 興東巖群大盤道巖組(Pt3dp)柱狀對比圖
根據巖層的相對關系,劃分了三個斷片組合,斷片之間均為斷層接觸,并只代表相對巖序,無上下關系。下面分別敘述如下:
Ⅰ斷片:由1-3層構成,出露厚度較窄,巖性單一,構造型式為單斜構造。
Ⅱ斷片:由4-19層構成,出露厚度相對較厚,巖石類型較多。構造型式為單斜構造,內部發育糜棱巖帶和斷層。
Ⅲ斷片由20-30層構成,出露厚度相對較厚,巖石類型較多。其具條帶狀構造,恢復構造為2處背、向斜褶皺,翼部產狀與層理和片麻理產狀一致,軸面北東—南西向,陡立,斷片組合內多發育花崗巖及糜棱巖帶,與斷片Ⅱ接觸為斷層接觸。
Ⅱ斷片和Ⅲ斷片的巖石組合相似,并且都有糜棱巖化,說明了它們都經歷了多期構造熱事件[3],總的來說先是脆韌性斷裂接著為韌性變形最后又是脆性變形。剖面總體形態來看斷片相互疊置,并被斷層切割,斷片內巖層局部有序總體無序,出現大理巖、片麻巖和變粒巖互層的特征,這與后期的伸展滑脫變形構造事件以及其后的收縮擠壓事件有關。興東巖群大盤道巖組在伸展構造體制作用下,巖層內部分層順層剪切,形成了相應的構造群落,之后巖漿侵入營力發生改變,由伸展體制轉換為擠壓體制作用,巖層倒轉疊覆,并有斷裂發生,形成了大小不等的巖片,巖片內部也被切割為不同斷片。
將區域上大盤道鐵礦一帶大盤道巖組的典型剖面和1:20萬大羅密鎮公社幅中的青溝林場剖面的巖石組合及地層層位與本區PM022剖面進行對比(圖1)。調查區的巨斑狀花崗巖、條帶狀花崗巖、眼球狀花崗巖和花崗質片麻巖與大羅密鎮公社幅中的混合巖同為變質深成侵入體,并且兩條剖面的位置接近,而深色條帶狀花崗巖、花崗質片麻巖可看作為混合巖的基體,所以二者是同一種巖石不同時期的定名。PM022剖面的Ⅰ斷片中的片麻巖在大盤道典型剖面中沒有,但是大盤道典型剖面未見底所以推測片麻巖可能位于典型剖面的底部。Ⅱ斷片巖性為大理巖夾片麻巖和變粒巖[4]。與大盤道典型剖面對比該斷片是大盤道典型剖面的下部并且不連續。Ⅲ斷片巖性為大理巖夾片麻巖和變粒巖,與典型剖面對比分析該斷片是典型剖面的下部且不連續。

圖2 PM022B21鋯石年齡諧和圖
調查區年齡樣采自代表性剖面PM022B21樣品,巖性為含紅柱石黑云斜長變粒巖。原巖為泥質沉積巖和少量火山巖。該樣品取鋯石U-Pb同位素測年樣品分析。共打點25個,數據在諧和圖上(圖2)較分散,其中13個點位于諧和線上,12個點偏離于諧和線下方。
本次工作所獲得的年齡值大盤道巖組的沉積下限年齡在706±10Ma,反映出興東巖群形成時代在新元古界(Pt3dp)。鋯石年齡476-706Ma為熱事件年齡。
綜合上述,興東巖群大盤道巖組變質表殼巖是由一套片麻巖、變粒巖、大理巖組成中深變質巖系,為中性-酸性火山巖及淺海沉積巖系構成的火山-沉積建造[4],即應屬于匯聚構造大陸邊緣沉積環境。在500Ma左右伴隨著廣泛的區域變質作用,發生強烈的構造巖漿活動,該期構造事件導致了興東巖群等前寒武紀地層發生低角閃巖相—高角閃巖相區域變質作用。
對于興東巖群的形成時代,迄今為止認識尚不統一。
在該群內所采集的樣品的變質程度不同,以及受當時的測試分析方法限制,不同時期所得出結論也不同。
[1]王友勤,蘇養正.東北區區域地層發育與地殼演化[J].吉林地質,1996(Z1):118-133+1.
[2]趙立國,王磊,李娟娟,王建民.佳木斯地塊中部興東巖群大盤道巖組U-Pb年代學證據[J].地質與資源,2015,24(06):532-538.
[3]王前平.黑龍江省東部盆地群構造熱事件的研究[D].吉林大學,2006.
[4]武廣.大興安嶺北部區域成礦背景與有色、貴金屬礦床成礦作用[D].吉林大學,2006.