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

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）