黑龙江Ⅰ级成矿单元——成矿域的最新划分

张铁安，刘宇奇，高洪岩，杜兵盈，李成禄，刘宇崴，刘明伟，王旭楠，赵雨生

1. 黑龙江省地质科学研究所，黑龙江 哈尔滨 150000；2. 东北大学，辽宁 沈阳 110031；3. 黑龙江省地质调查研究总院，黑龙江 哈尔滨 150000

0 引言

黑龙江所属Ⅰ级成矿单元（成矿域）曾被划分为西太平洋成矿带❶黑龙江省地质矿产局. 黑龙江省区域矿产总结. 1994.、古亚洲成矿域和滨西太平洋成矿域［1-2］、滨太平洋成矿域（叠加在古亚洲成矿域之上）［3］❷黑龙江省地质调查研究总院. 黑龙江省矿产资源潜力评价. 2013.. 另有一些学者论及黑龙江成矿域方面的文献，多侧重于矿床对比［4］、矿床成矿系列［5］、金属矿床类型及区域成矿规律［6-8］等方面的研究与总结. 笔者依托近30 年来黑龙江基础地质研究进展，认为原黑龙江Ⅰ级成矿单元（成矿域）划分不能够全面系统反映黑龙江各时代矿产的成矿地球动力学背景. 黑龙江构造域的研究进展表明，黑龙江所属Ⅰ级成矿单元（成矿域）需要进一步划分，重点要对黑龙江各Ⅰ级成矿单元（成矿域）的影响时限及范围这一重大地质矿产问题进行研究.

1 区域地质背景

黑龙江地处西伯利亚板块、华北板块和太平洋板块之间，属古亚洲洋构造域、环（古、滨）太平洋构造域与蒙古－鄂霍次克洋构造域叠加部位. 黑龙江地区在地质构造上曾被划分为两个部分：西部属古亚洲洋构造域，东部属滨太平洋构造域［9］. 近年来，蒙古－鄂霍次克洋构造域对黑龙江的影响引起了众多学者的关注. 目前的研究认为，黑龙江新元古代—晚二叠世主体受控于古亚洲洋构造域；早泥盆世以来，古太平洋构造域的影响逐步加强，特别是牡丹江断裂以东地区［10］；中二叠世—早白垩世早期，黑龙江北部叠加蒙古-鄂霍次克洋构造域的影响［10］；早白垩世末，以伊佐奈岐洋板块为代表的古太平洋板块潜没于东亚大陆之下［11］；晚白垩世以来，黑龙江全面转入滨太平洋即现今太平洋构造域. 不同构造域开启—叠加—消亡—转换的演变历程构成了黑龙江地质演化历史主框架，形成了不同时代、不同属性的沉积、岩浆、变质建造及矿床成矿系列.

2 成矿域划分原则

区域成矿历史是区域地质演化历史的重要组成部分，区域地质演化历史是区域成矿历史研究的基础.成矿域与构造域密切相关，在地理位置上大致相当，故有些矿床学家称之为成矿构造域［12］. 笔者认为黑龙江各成矿域的演化时限及制约范围受相应构造域的演化时限及制约范围控制.

3 成矿域划分方案

笔者以黑龙江地质演化历史为基础，以主要Ⅲ级构造单元（额尔古纳地块、松嫩地块、佳木斯－兴凯地块、大兴安岭弧盆系、伊春－亚布力弧盆系、完达山弧盆系）为格架❸黑龙江省地质科学研究所.黑龙江省区域地质志（待出版专著）.，时间为主线，将黑龙江Ⅰ级成矿单元（成矿域）划分为：古亚洲洋成矿域（Pt3－P1）、古亚洲洋和古太平洋叠加成矿域（D1－P3）、蒙古－鄂霍次克洋成矿域（P2－K1早期）、古太平洋成矿域（D1－K1）、滨太平洋成矿域（K2－Q）.

4 成矿域划分依据

4.1 古亚洲洋成矿域、古亚洲洋和古太平洋叠加成矿域

中—新太古代黑龙江各地块形成于西伯利亚克拉通南缘；中元古代古亚洲洋洋盆打开［13-14］，各地块裂离至中亚造山带东段；新元古代额尔古纳与松嫩地块、松嫩地块与佳木斯－兴凯地块间洋盆转入消减［15］❸黑龙江省地质科学研究所.黑龙江省区域地质志（待出版专著）.；晚二叠世末古亚洲洋主洋盆在西拉木伦一线关闭［16-17］，即代表了古亚洲洋构造域——成矿域演化结束.

新元古代—寒武纪，古亚洲洋成矿域影响范围主要包括额尔古纳、松嫩、佳木斯－兴凯地块和以兴华渡口岩群、东风山岩群、兴东岩群、麻山岩群等为代表的新元古代—寒武纪陆缘增生带❸黑龙江省地质科学研究所.黑龙江省区域地质志（待出版专著）.（图1），形成了东风山铁、羊鼻山铁、鸡西石墨、门都里石墨等矿床（表1）.

图1 新元古代—寒武纪古亚洲洋成矿域分布Fig. 1 Distribution of Paleo-Asian Ocean metallogenic domain in Neoproterozoic-Cambrian1—成矿域分布范围（distribution range of metallogenic domain）；2—断层（fault）；3—地名（place name）；I—额尔古纳地块（Erguna block）；II—大兴安岭弧盆系（Daxinganling arc-basin system）；III—嫩江地块（上叠松嫩盆地）（Nenjiang massif superimposed on Songnen Basin）；IV—伊春－亚布力弧盆系（Yichun-Yabuli arc-basin system）；V—佳木斯地块（Jiamusi massif）；VI—兴凯地块（Xingkai massif）；VII—完达山古生代－中生代弧盆系（Wandashan Paleozoic-Mesozoic arc-basin system）；VII－1—宝清－跃进山晚古生代弧盆系（Baoqing-Yuejinshan Neopaleozoic arc-basin system）；VII－2—饶河中生代弧盆系（Raohe Mesozoic arcbasin system）；①塔源－兴华断裂（Tayuan-Xinghua fault）；②嫩江－黑河断裂（Nenjiang-Heihe fault）；③嫩江断裂（Nenjiang fault）；④逊克－铁 力－ 尚 志 断 裂（Xunke-Tieli-Shangzhi fault）； ⑤牡 丹 江 断 裂（Mudanjiang fault）；⑥同江－宝清－迎春断裂（Tongjiang-Baoqing-Yingchun fault）；⑦大和镇断裂（Dahezhen fault）；⑧依舒断裂（Yi-Shu fault）；⑨敦密断裂（Dun-Mi fault）

奥陶纪—早石炭世，额尔古纳地块和松嫩地块间古亚洲洋分支洋盆历经早奥陶世—晚泥盆世、早石炭世2 期北向后退式俯冲阶段，形成了大兴安岭弧盆系的主体❸黑龙江省地质科学研究所.黑龙江省区域地质志（待出版专著）.. 早石炭世中期两地块之间的洋盆关闭❹黑龙江区域地质调查所.黑龙江1∶25 万嫩江县（M51C003004）、孙吴县（M52C003001）幅区调修测.2015.（，形成嫩江－黑河结合带. 因此，奥陶纪—早石炭世额尔古纳地块和大兴安岭弧盆系属古亚洲洋成矿域（图2），形成了北西里钛铁、付地营子铜锌硫铁、多宝山铜钼、铜山铜钼等矿床（表1）.

晚石炭世—早二叠世，龙江－嫩江－黑河－卧都河地区主体受额尔古纳地块和松嫩地块间洋盆关闭后后造山机制的制约（图2），形成晚石炭世—早二叠世后造山侵入岩带［18］❶黑龙江区域地质调查所.黑龙江1∶25 万嫩江县（M51C003004）、孙吴县（M52C003001）幅区调修测.2015.和晚石炭世—早二叠世裂谷属性火山－沉积建造［19］，其成矿动力学背景应归属于古亚洲洋成矿域，形成了老爷岭铌钽等矿化点（表1）.

图2 奥陶纪—早二叠世古亚洲洋成矿域分布Fig. 2 Distribution of Paleo-Asian Ocean metallogenic domain in Ordovician-Early Permian图例说明同图1（marginal data as Fig. 1）

奥陶纪—早侏罗世，松嫩地块与佳木斯－兴凯地块间洋盆历经中奥陶世—晚志留世、早泥盆世—晚泥盆世、晚石炭世—早二叠世、中二叠世—晚二叠世、晚三叠世—早侏罗世5 期西向后退式俯冲阶段，形成了伊春－亚布力弧盆系的主体［17］. 早侏罗世晚期—中侏罗世，松嫩地块与佳木斯－兴凯地块间洋盆关闭［15,21］.

佳木斯－兴凯地块东缘古太平洋何时启动？不同学者有不同认识，分别为晚石炭世之前［22］、早二叠世［23］、早侏罗世［24］. 佳木斯地块东缘下—中泥盆统黑台组产早泥盆世暖水盾皮鱼类、腕足类化石［25-26］，碎屑岩显示被动陆缘－活动陆缘岩石化学特征. 黑台组与中—晚泥盆世老秃顶子期弧属性火山岩整合接触，笔者认为黑龙江古太平洋构造域至少启动于早泥盆世.

综合上述认识，认为奥陶纪—志留纪伊春—亚布力弧盆系、松嫩盆地范围及其矿产组合受古亚洲洋构造域——成矿域制约（图2），形成了扶育河铜镍矿点等（表1）；早泥盆世—晚二叠世伊春－亚布力弧盆系、松嫩盆地范围及其矿产组合受控于古亚洲洋构造域（成矿域）叠加古太平洋构造域（成矿域）（图3），形成了高岗山钼矿床等（表1）；晚二叠世末古亚洲洋主洋盆关闭，晚三叠世—早侏罗世伊春－亚布力弧盆系、松嫩盆地范围及其矿产组合受古太平洋构造域（成矿域）制约. 伊春－亚布力弧盆系及相关矿产是古亚洲洋构造域（成矿域）与古太平洋构造域（成矿域）叠加转换的物质标志.

图3 早泥盆世—晚二叠世古亚洲洋和古太平洋叠加成矿域分布Fig. 3 Distribution of Paleo-Asia and Paleo-Pacific oceans superimposed metallogenic domain in Early Devonian-Late Permian图例说明同图1（marginal data as Fig. 1）

4.2 古太平洋成矿域

结合前文，佳木斯－兴凯地块东缘古太平洋板块西向俯冲至少启动于早泥盆世，历经早泥盆世—晚泥盆世、早石炭世—早二叠世、中二叠世—晚二叠世、晚三叠世—早侏罗世早期、早侏罗世—晚侏罗世早期、早白垩世（推测延续至晚白垩世初期）6 期后退式西向俯冲阶段，形成了完达山晚古生代—中生代弧盆系［9］.完达山晚古生代—中生代弧盆系可进一步划分为宝清－跃进山晚古生代弧盆系和饶河中生代弧盆系.

将早泥盆世—晚二叠世古太平洋成矿域限定于佳木斯－兴凯地块及宝清－跃进山晚古生代弧盆系（图4），形成了五星铂钯矿床、老柞山金矿床等（表1）. 晚三叠世—早白垩世早期，古太平洋成矿域限定于佳木斯－兴凯地块、松嫩盆地范围和伊春－亚布力弧盆系、完达山弧盆系（图5）. 结合蒙古－鄂霍次克洋成矿域影响时限及范围，认为早白垩世晚期松嫩盆地以北及以西地区由蒙古－鄂霍次克洋成矿域转换为古太平洋成矿域，即早白垩世晚期全区归属古太平洋成矿域.晚三叠世—早白垩世古太平洋成矿域是黑龙江地区最重要的成矿动力学背景，形成了石发铁锌矿床、霍吉河钼矿床、鹿鸣钼矿床、徐老九沟铅锌矿床、永新金矿床、东安金矿床、金场沟东区金铜矿床及鸡西煤田等众多矿产地（表1）.

图4 早泥盆世—晚二叠世古太平洋成矿域分布Fig. 4 Distribution of Paleo-Pacific Ocean metallogenic domain in Early Devonian-Late Permian图例说明同图1（marginal data as Fig. 1）

图5 晚三叠世—早白垩世早期古太平洋成矿域分布Fig. 5 Distribution of Paleo-Pacific Ocean metallogenic domain in Late Triassic-early Early Cretaceous图例说明同图1（marginal data as Fig. 1）

4.3 蒙古－鄂霍次克洋成矿域

黑龙江晚侏罗世岩浆岩分布于松嫩盆地以北及以西地区，而在黑龙江东部不发育此期岩浆岩［27］，因此将蒙古－鄂霍次克洋构造域的影响范围限定于松嫩盆地以北及以西地区［28］.

依据漠河前陆盆地上侏罗统—下白垩统额木尔河群磨拉石建造中所产晚侏罗世孢粉、晚侏罗世—早白垩世植物－介形、早白垩世双壳－腹足［29］和盆地内早白垩世动力变质（40Ar－39Ar：127－130 Ma［30］，40Ar－39Ar：121 Ma［31］）及龙江地区早白垩世碱性花岗岩（K－Ar：123 Ma［32］，锆石U－Pb：122 Ma［33］），认为东亚北缘鄂霍次克洋盆关闭于早白垩世早期.

结合额尔古纳地块和松嫩地块间洋盆关闭于早石炭世中期，依据松嫩盆地以北及以西地区早石炭世中期后—早白垩世早期所形成的沉积建造和岩浆弧等，认为黑龙江蒙古－鄂霍次克洋构造域（成矿域）至少启动于中二叠世，持续至早白垩世早期. 综合以上，将黑龙江蒙古－鄂霍次克洋成矿域影响范围限定于松嫩盆地以北及以西地区，时限暂定于中二叠世—早白垩世早期（图6），形成了二道坎村银、三矿沟铜铁、文革山铜钨、孟德河金等矿床（表1）.

图6 中二叠世—早白垩世早期蒙古－鄂霍次克洋成矿域分布Fig. 6 Distribution of Mongolia-Okhotsk Ocean metallogenic domain in Middle Permian-early Early Cretaceous图例说明同图1（marginal data as Fig. 1）

4.4 滨太平洋成矿域

早白垩世末，以伊佐奈岐洋板块为代表的古太平洋潜没于东亚大陆之下. 晚白垩世以来，黑龙江地区全面转入滨太平洋（即现今太平洋）构造域（成矿域）.

松嫩地块早白垩世末—晚白垩世上叠大型含油气拗陷盆地，即松嫩盆地松花江群滨浅湖—深湖相沉积，为主要生油岩系，形成大庆油田. 松嫩盆地古近纪形成依安组湖相含褐煤碎屑沉积. 孙吴－嘉荫断陷晚白垩世形成嘉荫群河湖相含褐煤、油页岩碎屑沉积；古近纪形成乌云组河湖相含褐煤碎屑沉积. 依舒地堑古近纪形成达连河组河湖相含褐煤、长焰煤、油页岩碎屑沉积. 三江盆地古近纪形成宝泉岭组湖沼相含褐煤、油页岩碎屑沉积；新近纪形成富锦组河湖相含褐煤碎屑沉积. 敦密地堑古近纪形成永庆组河湖相含褐煤、油页岩碎屑沉积. 兴凯湖盆地古近纪形成虎林组河湖相含褐煤、油页岩碎屑沉积；新近纪形成富锦组河湖相含褐煤碎屑沉积. 黑龙江地区古近纪—新近纪煤炭资源勘查工作开展地很少，开发更少，但古近纪—新近纪煤炭资源开发前景好，是黑龙江未来重要的能源保障；油页岩多作为低热值的燃料与煤炭一同被开采，但未开发利用（表1）.

黑龙江第四纪砂金矿产资源丰富，分布广泛. 已查明砂金矿产地210 处，其中超大型矿床1 处、大型矿床9 处、中型矿床35 处、小型矿床110 处、矿点55 处，查明砂金资源/储量373.45 t❶黑龙江省地质调查研究总院. 黑龙江省矿产资源潜力评价. 2013.. 地域上主要分布在漠河、呼玛、黑河、嘉荫－萝北、佳木斯－桦南、牡丹江－东宁6 个砂金集中区内，以黑龙江、松花江、绥芬河水系为主河谷的各级支谷中（表1）.

泥炭是黑龙江山地、平原第四纪沼泽的特有产物，泥炭产地面积1 425 km2. 已发现和评价泥炭矿床、矿点、矿化点共667 个，查明泥炭资源/储量2 224.8×104t❷黑龙江省地质矿产局. 黑龙江省区域矿产总结. 1994..地域上主要分布在漠河、黑河－孙吴、伊春－嘉荫、五常－尚志、海林－林口、巴彦－双城、宝清－抚远、萝北、密山－虎林地区（表1）.

5 讨论

由于黑龙江地区被森林、沼泽覆盖，研究程度相对较低，古太平洋和蒙古－鄂霍次克洋构造域（成矿域）的开启时限尚存在不确定性. 塔源地区出现的早石炭世中期弧属性二长花岗岩、辉长岩［34］，推测与蒙古－鄂霍次克洋构造域（成矿域）的演化有关. 牡丹江断裂东侧至佳木斯地块西缘大面积出露中—晚二叠世弧侵入岩，暗示中—晚二叠世松嫩地块和佳木斯地块间洋盆存在双向俯冲，佳木斯地块在中—晚二叠世可能不仅受控于古太平洋成矿域，还可能叠加古亚洲洋成矿域的影响. 虎林市晚白垩世初期四平山金矿床是归属古太平洋成矿域还是归属滨太平洋成矿域，尚需今后研究、探讨.

6 结论

笔者依据黑龙江最新地质构造划分方案，认为原黑龙江Ⅰ级成矿单元（成矿域）划分不能够全面系统反映黑龙江各时代矿产的成矿地球动力学背景. 经研究，将黑龙江Ⅰ级成矿单元（成矿域）划分为：古亚洲洋成矿域、古亚洲洋和古太平洋叠加成矿域、古太平洋成矿域、蒙古－鄂霍次克洋成矿域及滨太平洋成矿域.

（1）古亚洲洋成矿域、古亚洲洋和古太平洋叠加成矿域时空分布

古亚洲洋成矿域：新元古代—寒武纪，分布于额尔古纳、松嫩、佳木斯－兴凯地块及新元古代—寒武纪陆缘增生带；奥陶纪—早石炭世，分布于额尔古纳地块和大兴安岭弧盆系；奥陶纪—志留纪，分布于伊春－亚布力弧盆系和松嫩盆地范围；晚石炭世—早二叠世，分布于龙江－嫩江－黑河－卧都河地区. 古亚洲洋和古太平洋叠加成矿域：早泥盆世—晚二叠世，分布于伊春－亚布力弧盆系和松嫩盆地范围.

（2）古太平洋成矿域、滨太平洋成矿域时空分布

古太平洋成矿域：早泥盆世—晚二叠世，分布于佳木斯－兴凯地块和宝清－跃进山晚古生代弧盆系；晚三叠世—早白垩世早期，分布于佳木斯－兴凯地块、松嫩盆地范围和伊春－亚布力弧盆系、完达山弧盆系；早白垩世晚期，分布于全省范围. 滨太平洋成矿域：晚白垩世—第四纪，全省分布.

（3）蒙古－鄂霍次克洋成矿域时空分布

时限暂定于中二叠世—早白垩世早期，分布在松嫩盆地以北及以西地区.