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中侏罗世漠河盆地南缘构造特征及地质意义

2014-01-12石绍山王宇利时建民李愈华

地质与资源 2014年6期
关键词:侏罗世漠河盆地

石绍山,王宇利,时建民,江 山,李愈华

(1.沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034;2.中国地质大学,北京100083)

0 前言

漠河盆地位于黑龙江省西北部,地理坐标位于东经 121°30′~126°00′、北纬 52~54°之间.盆地南部位于大兴安岭北部塔河县附近,北部及东部延入俄罗斯,西部延伸到蒙古国境内(图1).大地构造上隶属于蒙古-鄂霍次克褶皱带中的额尔古纳微板块.该微板块是中国东北拼贴板块的一部分[1],是西伯利亚板块和中国东北拼贴板块碰撞缝合的部位.近年来,对于漠河盆地的构造类型一直存在争议.和政军等[2]根据砂岩岩石化学特征等提出漠河盆地属于前陆盆地;和钟铧等[3]提出中侏罗世漠河盆地是挤压背景下形成的挠曲盆地山间盆地;吴河勇等[4]认为漠河盆地为中生代断拗改造型盆地;吴根耀等[5]根据岩石地层等特征以及构造背景,认为漠河盆地为晚侏罗世的磨拉石盆地;张顺等[6]根据地层层序和构造特征认为漠河盆地为早—中侏罗世弧后断陷盆地.前人通过对地层、构造以及岩石地球化学等方面的研究,对漠河盆地的构造类型取得了深刻的认识.笔者通过对漠河盆地南缘(塔河县-瓦拉干车站)野外地质实测剖面编录,认为中侏罗世漠河盆地南缘是处于拉张环境下,具有断陷盆地特征.本文主要研究漠河盆地南缘,通过对塔河地区的地质调查,对于中侏罗世漠河盆地构造类型的确定提供新的野外地质证据.

图1 漠河盆地区域构造位置(据文献[1]修改)Fig.1 Regional tectonicmap of theMohe Basin(Modified from Reference[1])1—盆地边界(boundary ofbasin);2—褶皱带(fold belt);3—国界线(nationalboundary);4—盆地(basin);5—城镇(town);6—缝合带(suture zone);7—构造边界(tectonic boundary);8—研究区(study area)

1 地层层序

漠河盆地南缘基底为寒武—奥陶系花岗岩.盖层为中侏罗统的河流相、河漫滩相、湖相沉积岩[7]以及上侏罗统和白垩纪火山岩,上覆新生界的砾石及砂砾石等.侏罗系自下而上划分为绣峰组、二十二站组、塔木兰沟组.其地层层序、主要岩性以及接触关系等见表1.各组地层主要特征如下.

绣峰组:下部以粗砾岩、粗砾细砾岩为主夹窝状或透镜状中粗粒长石砂岩、细砂中砂岩;中上部为含砾粗粒长石砂岩、中粗粒砂岩夹细砂岩、粉砂岩、凝灰质细砂粉砂岩及煤线或薄煤层等.含植物化石.

二十二站组:细碎屑沉积为主的细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、钙质粉砂岩等,夹少量砾岩和粗砂岩层.与绣峰组冲积扇相沉积为等时异相,两者呈相互交叉覆盖关系,富含双壳类、介形虫和叶肢介等动物化石.

表1 漠河盆地南缘地层层序简表Table1 Stratigraphic sequenceon the southern boundary ofMohe Basin

塔木兰沟组:以中基性火山熔岩为主,底部不整合于绣峰组花岗质砾岩之上.在本研究区内以中基性喷溢相火山熔岩为主,熔岩类多数为灰绿、紫或灰黑色,气孔杏仁构造发育,岩流特征明显,主要为玄武岩、橄榄玄武岩、安山玄武岩、安山岩和少量粗安岩.

白音高老组:以中酸性的火山岩为主,火山岩类多为灰白色、黄白色,主要岩性有流纹岩、流纹英安岩、凝灰岩、流纹质英安质凝灰岩.

甘河组:以中基性火山熔岩为主,在本研究区内以溢流相为主,零星发育爆发空落相,熔岩类多数为黑色、灰黑色,发育有杏仁构造,岩性主要有杏仁状橄榄玄武岩、玄武安山岩、玄武安山质火山角砾岩.

2 典型剖面与盆地南缘构造类型

漠河盆地南缘张性正断层极其发育,其断层倾向NW、SW和SE,倾角变化较大.笔者在1∶50000瓦拉干车站幅矿产地质测量时在绣峰林场二支线发现一典型剖面,通过对其实际地质测量,取得了以下认识.剖面由南向北依次为盆地基底晚寒武—早奥陶世碱长花岗岩;盖层为绣峰组地层,岩性主要有花岗质砾岩(有的砾石可达2m)、含砾砂岩、中砂岩;剖面北部为第四系沉积(图2).整个剖面显示该地区主要受拉张作用影响,正断层极其发育,岩石内可见张性裂隙,个别裂隙内有石英脉充填,可见石英晶簇.规模较大的正断层多具有地表处产状较陡,向深部产状变缓的特征.对20个断层产状要素进行玫瑰花图分析(图3),结果显示漠河盆地南缘断裂主体走向是30~60°,主要倾向为NW、SE向,倾角较陡.绣峰组沉积地层由南向北具有砾石或粒屑粒径逐渐变小的特征.综合以上地质特点,笔者认为剖面显示的特征与断陷盆地特征相似,反映的是继承性的断陷—沉积过程.断陷的时间大概是在中侏罗世早期,在绣峰组没有发现断裂,断陷应早于绣峰组地层形成时间.张顺等[6]报道了漠河盆地在晚侏罗世中期由于蒙古-鄂霍次克洋的关闭,额尔古纳微板块与西伯利亚微板块碰撞,使盆地西部产生逆冲推覆构造.而晚侏罗世到晚白垩世,盆地进入西太平洋构造域演化阶段,处于拉张环境,在盆地中、东部形成火山断陷盆地.

结合前人研究,认为中侏罗世漠河盆地南缘是在张性环境下形成,具有断陷盆地特征,同时厘定出漠河盆地南缘边界位于绣峰林场二支线附近.

3 结论

(1)野外证据显示,中侏罗世漠河盆地南缘处于张性应力环境,盆地南缘构造类型应属于断陷盆地.

(2)盆地南缘断陷形成时间应早于中侏罗世绣峰组地层形成时间;同时,确定漠河盆地南部边界位于绣峰林场二支线附近.

图2 漠河盆地南缘剖面图Fig.2 Section of the southernmargin ofMohe Basin 1—第四系砂砾岩(Quaternary sandy conglomerate);2—花岗质砾岩(granitic conglomerate);3—含砾砂岩(pebbly sandstone);4—砂岩(sandstone);5—碳质页岩(carbonaceousshale);6—碱长花岗岩(alkali-feldspargranite);7—闪长岩(diorite);8—闪长玢岩(dioritic porphyrite);9—断层(fault);10—产状(attitude)

图3 盆缘断裂玫瑰花图Fig.3 The rose diagram ofbasin-margin faults

[1]谢鸣谦.拼贴板块构造及其驱动机理——中国东北及邻区的大地构造演化[M].北京:科学出版社,2000:66—70.

[2]和政军,李锦轶,莫申国,等.漠河前陆盆地砂岩岩石地球化学的构造背景和物源区分析[J].中国科学:D辑,2003,33(12):1219—1226.

[3]和钟铧,王玉芬,侯伟.漠河盆地中侏罗统砂岩地球化学特征及物源属性分析[J].沉积与特提斯地质,2008,28(4):93—100.

[4]吴河勇,王世辉,杨建国,等.大庆外围盆地勘探潜力[J].中国石油勘探,2004(4):23—31.

[5]吴根耀,冯志强,杨建国,等.中国东北漠河盆地的构造背景和地质演化[J].石油与天然气地质,2006,27(4):528—535.

[6]张顺,林春明,吴朝东,等.黑龙江漠河盆地构造特征与成盆演化[J].地质学报,2003,9(3):411—419.

[7]黑龙江省地质矿产局.黑龙江省区域地质志[M].北京:地质出版社,1993.

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