大兴安岭地区印支构造阶段岩浆作用研究新进展

许迅

摘要：指出了晚古生代以来，大兴安岭地区经历了复杂的构造演化，随着古亚洲洋的闭合，太平洋构造域继承了古亚洲域的构造并演化成该地区的主体构造。随着研究的不断进展，发现该地区发育古生代—早中生代火成岩。分析前人研究的基礎并对该地区进行岩浆作用总结在反演、研究该地区大地构造演化和了解地球动力学过程等方面具有重要意义。总结了近五年国内发表的关于大兴安岭地区印支期（257～205Ma）岩浆作用相关文献得出以下结论：二叠纪时期大兴安岭北部地壳发生与俯冲作用相关的侧向增生及幔源岩浆底侵相关的垂向增生；三叠纪早期由于西拉木伦河—长春—延吉一线的古亚洲洋闭合碰撞，推动大兴安岭地区中部年轻地壳沿贺根山—嫩江—黑河一线由南向北发生陆内俯冲作用，推动下地壳及地幔内残余板片向地幔俯冲；中晚三叠世时期，古亚洲洋闭合，该地区处于造山作用结束的后造山—后碰撞构造环境下，地壳处于由挤压向伸展的转换时期，同期有大量花岗岩就位，并伴有标志造山结束的磨拉石建造沉积；古亚洲洋构造域东段晚三叠世均处于造山后垮塌与伸展的环境，并且古亚洲洋构造域在该地区的影响至少持续到晚三叠世。

关键词：岩浆作用；印支构造阶段；大兴安岭

中图分类号：P588.11 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）2-0138-02

1 区域地质背景

大兴安岭位于兴蒙造山带东段，该造山带由北向南依次划分为额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块[1]。大兴安岭地区的地层较多且复杂，有学者将大兴安岭地区地层划分为兴安地层区以及内蒙古草原地层区[2]。在印支构造阶段，大兴安岭地层中的内蒙古草原地层区主要包括下二叠统寿山沟组的碳酸盐岩建造及碎屑岩建造、下二叠统大石寨组火山岩组合、中二叠统哲斯组灰岩及砂岩组合、上二叠统林西组砂岩及泥岩组合、下三叠同老龙头组砂岩及砾岩组合；大兴安岭地层的兴安地层区主要包括下二叠统宝力高庙组中酸性-中基性火山熔岩及碎屑岩、中二叠哲斯组灰岩及砂岩组合、上二叠统林西组砂岩及泥岩组合、下三叠统老龙头组砂岩及砾岩组合。对于大兴安岭地区的二叠世地层与三叠世地层的接触关系，相关研究表明目前存在不一致的观点，主要原因在于对大兴安岭地区三叠纪地层的认识不充分。

由于兴蒙造山带具有多块体、多阶段演化的特点[3]，因此对该地区晚古生代-中生代的地质演化过程较为复杂，研究较为困难。尽管古亚洲洋闭合的确切时间仍然还有争议，大多数研究者认为最终闭合在晚古生代[4]，随着古亚洲洋的闭合，太平洋构造域继承了古亚洲域的构造并演化成该地区的主体构造。随着研究的不断进展，发现该地区发育古生代—早中生代火成岩。在大兴安岭地区，晚古生代的火山岩出露面积广泛，高达十几万平方公里，这也是构成大兴安岭地区岩石的主体部分。研究区侵入岩发育且岩石类型较为复杂，由基性到酸性均有分布，其中以花岗质岩石为主，广泛出露的花岗质岩石的相关年代学研究表明印支构造阶段为其形成的重要时期[5]，但对于该地区相关岩石的详细年代学研究还不足。

大兴安岭地区区域构造演化也十分复杂，从晚泥盆世-早石炭世大陆边缘体系开始，区域内泥盆纪火山岩形成于活动大陆边缘环境[6]；岩相古地理也反映了下石炭统沿贺根山-嫩江-黑河一线以北分布，具有活动大陆边缘相的特点[7]，大兴安岭地区发育弧—盆体系，此时额尔古纳-兴安地块东侧为活动陆缘演化阶段，构造应力场为NW-SE向挤压。晚石炭世-中二叠世进入碰撞后伸展阶段：额尔古纳-兴安地块与松嫩地块的碰撞拼贴于早石炭世晚期沿贺根山-嫩江-黑河缝合带结束，形成了“北部地块群”。碰撞后期，由于大洋板片断离，导致软流圈上涌、岩石圈伸展减薄，形成了塔源—吉峰一线的深成基性岩侵入，此时研究区处于碰撞造山后的伸展阶段。晚二叠世末“北部地块群”与华北板块拼贴碰撞阶段，在晚二叠世-早三叠世（～250Ma）完成最终的碰撞拼贴，转入陆内演化阶段。

2 相关学者研究新进展

印支期岩浆活动认识薄弱，确认并具有同位素年龄的印支期岩浆岩较少，随着研究深入，各地不断发现印支期岩体分布，印支期岩浆岩与成矿的关系越来越受到人们的重视。

邵济安[8]认为大兴安岭中南段三叠纪时期深部开始了一系列热事件。早三叠世中下地壳于幔隆初始阶段，在板底垫托的作用下局部熔融形成的。软流圈上隆为幔源岩浆的活跃创造条件，由于处于初始幔隆阶段，伸展作用的强度有限，深部物质从壳幔边界上升。在大兴安岭中南段确定了一系列以晚三叠世为主的超基性岩和含幔源包体的中—基性岩体。

柴丽洁[9]认为大兴安岭中南段从晚三叠世以来的深成岩浆活动经历了超基性—基性—酸性—碱性的过程。岩浆演化过程伴随着岩浆侵位界面的不断提高，随着岩浆侵位界面提高，逐渐从封闭系统到开放系统。晚期花岗岩侵位深度小，晚期岩浆岩浆结晶深度及定位深度逐渐变浅，被熔的壳源物质不断增加。浆活动界面随时间不断抬高，从深成侵入体到浅成—超浅成乃至次火山岩、火山岩，然而它们却起源于统一的深部岩浆房，不排除岩浆在上涌过程中有壳源物质的加入。

刘兵[2]认为大兴安岭地区早石炭世为南陆北海的构造格局；晚石炭世—中二叠世为南海北陆的构造格局，晚石炭世进入碰撞后伸展阶段，一直延续到中二叠世，因此晚石炭世到中二叠世构造背景为伸展环境；晚二叠世—早三叠世为“北部地块群”与华北板块碰撞拼贴阶段，最终缝合带应为西拉木伦河缝合带，此后转入陆内演化阶段。

李世超[10]认为早三叠世由于古亚洲洋沿西拉木伦河-长春-延吉一线的闭合、碰撞使贺根山-黑河构造带活化，碰撞应力或碰撞蠕散应力推动该地区年轻地壳沿贺根山-嫩江-黑河一线由南向北俯冲，推动下地壳或地幔内残余板片向更深的地幔推进并熔融。古亚洲洋的闭合是以西拉木伦河-长春-延吉一线为主体碰撞带，贺根山-嫩江-黑河一线为地块内部构造活化带的陆内俯冲，时间上前者早于后者，规模上前者大于后者，古亚洲洋构造域对研究区的影响至少延续到晚三叠世。

尹志刚[11]认为大兴安岭中生代火山岩应形成于板内环境，早白垩世火山岩可能形成于大陆裂谷环境。可能与地幔上隆所引起岩石圈伸展减薄作用有关。

王东方[12]认为印支期运动结束了中国南海北陆的局面，沿大兴安岭—太行山—武陵山的两侧出现了显著的东西分异。这条断裂带的南段自太古代末期已开始形成，它与重力异常帶基本吻合。大兴安岭东缘断裂在中生代早期活化以来，逐渐向北延伸，同时使基底北东向扭性断裂变为张性裂开，并控制了大兴安岭中生代的岩浆侵入与喷出。

张吉衡[13]认为晚中生代期间东北地区发生了大规模的岩石圈减薄事件。太平洋板块的俯冲作用和岩石圈拆沉作用是岩石圈减薄的主要作用机制，在岩石圈拆沉减薄过程中，大量软流圈物质上涌并加热岩石圈，使原有的形成于古亚洲洋闭合期间的具有富集性质岩石圈地幔被全部移除，而部分地壳物质也被拆沉移除。作为岩石圈减薄作用的浅部效应，在大兴安岭地区形成了大规模的火山侵入作用，同时形成了具有复杂地球化学特征的中基性和酸性火山岩。

3 结语

在前人研究的基础上对该地区印支构造阶段岩浆作用进行了总结，结果如下：二叠纪时期大兴安岭北部地壳发生与俯冲作用相关的侧向增生及幔源岩浆底侵相关的垂向增生，此时岩浆作用发生在伸展环境；晚二叠世构造背景发生转变，三叠纪早期由于西拉木伦河—长春—延吉一线的古亚洲洋闭合碰撞，推动大兴安岭地区中部年轻地壳沿贺根山—嫩江—黑河一线由南向北发生陆内俯冲作用，推动下地壳及地幔内残余板片向地幔俯冲。中晚三叠世时期，古亚洲洋闭合，该地区处于造山作用结束的后造山—后碰撞构造环境下，地壳处于由挤压向伸展的转换时期，同期有大量花岗岩就位，并伴有标志造山结束的磨拉石建造沉积。古亚洲洋构造域东段晚三叠世均处于造山后垮塌与伸展的环境，并且古亚洲洋构造域在该地区的影响至少持续到晚三叠世。

参考文献：

[1]张兴洲，杨宝俊，吴福元，等.中国兴蒙-吉黑地区岩石圈结构基本特征[J].中国地质，2006，33（4）：816～823.

[2]刘 兵.大兴安岭地区晚古生代构造演化研究[D].长春：吉林大学，2011.

[3]Sengr A M C， Natalin B A ， Burtman V S . Evolution of the Altaidtectonic collage and Palaeozoic crustal growth in Eurasia [J]. Nature， 1993（364）：299～307.

[4]周长勇，吴福元，葛文春，等.大兴安岭北部塔河堆晶辉长岩体的形成时代、地球化学特征及其成因[J].岩石学报，2005，34（3）： 763～775.

[5]葛文春，吴福元，周长勇，等.大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩德锆石U-Pb年龄及地质意义[J].岩石学报，2005，21（3），749～762.

[6]赵 芝.大兴安岭北部晚古生代岩浆作用及其构造意义[D].长春：吉林大学，2011.

[7]王成文，孙跃武，李 宁，等.中国东北及邻区晚古生代地层分布规律的大地构造意义[J].中国科学（D辑：地球科学），2009，39（10）：1429～1437.

[8]邵济安，牟保磊，朱慧忠，等.大兴安岭中南段中生代成矿物质的深部来源与背景[J].岩石学报，2010，26（3）：649～656.

[9]柴丽洁.大兴安岭中南段典型印支期岩浆岩地球化学及成矿特征[D].北京：中国地质大学，2014.

[10]李世超.大兴安岭中段三叠—侏罗纪构造演化研究[D].北京：中国地质科学院，2012.

[11]王东方，权 恒.大兴安岭中生代构造岩浆作用[J].地球科学，1984，（3）：81～90.

[12]尹志刚，张跃龙，杨晓平，等. 大兴安岭北部中生代火山岩特征及岩浆演化[J].世界地质，2006， 25（2）：120～128.

[13]张吉衡.大兴安岭中生代火山岩的年代学格架[D].长春：吉林大学，2006.

New Research Progress on Magmatism of Great Khingan Range

in Indosinian Tectonic Stage

Xu Xun

（College of Earth Science，East China Institute of Technology，Nanchang，Jiangxi330013， China）

Abstract： Since the late Paleozoic， the area experienced a complex tectonic domain transformation process， after the final closure of ancientAsian Ocean， the Pacific tectonic domain gradually became the main area， gradually transformed and inherited structural pattern of ancient Asian region. With the continuously research， we found that this region was riched in early Paleozoic-Mesozoicigneous rock. Based on the analysis of previous studies， we concluded that the magmatism， the regional tectonic evolution and geodynamic process in the region was of great significance. Therefore， this paper summarized the related literature about the Great Khingan Range indosinian（257～205Ma） magmatism of the past five years published domestic to the followingconclusions： The northern crust of Great Khingan Range hyperplasia in Permian period， the hyperplasia way included bothsubduction-related lateral hyperplasia and mantle-derived magma underplating associated vertical hyperplasi. Early Triassic ancient Asian ocean collision closed along Xilamulun river-Changchun-Yanji， pushing the young continental crust in the central of dived occurred from south to north along the line of Hegenshan-Heihe-Nenjiang， and pushing residue plate of the lower crust or mantle to deeper mantle， forming hadataolegai group adakites.In the middle-late Triassic period，after closed and the end of the orogen， Great Khingan Range in the metaorogeny-post-collisional tectonic environment，the crustwas in the transformation period of extrusion to extension， a lot of granite in place at the same time， accompanied by molasses deposition， which was the mark of the end of the orogenic. The eastern section of the ancient Asian Ocean tectonic domain of the Late Triassic was in the post-orogenic collapse and extended environment， and the impact of ancient Asian Ocean tectonic domain in the region lasted at least until the Late Triassic.

Key words： magmatism；Indosinian Tectonic Stage；Great Khingan Range