石紹山,王宇利,時建民,江 山,李愈華
(1.沈陽地質礦產(chǎn)研究所/中國地質調查局沈陽地質調查中心,遼寧沈陽110034;2.中國地質大學,北京100083)
漠河盆地位于黑龍江省西北部,地理坐標位于東經(jīng) 121°30′~126°00′、北緯 52~54°之間.盆地南部位于大興安嶺北部塔河縣附近,北部及東部延入俄羅斯,西部延伸到蒙古國境內(圖1).大地構造上隸屬于蒙古-鄂霍次克褶皺帶中的額爾古納微板塊.該微板塊是中國東北拼貼板塊的一部分[1],是西伯利亞板塊和中國東北拼貼板塊碰撞縫合的部位.近年來,對于漠河盆地的構造類型一直存在爭議.和政軍等[2]根據(jù)砂巖巖石化學特征等提出漠河盆地屬于前陸盆地;和鐘鏵等[3]提出中侏羅世漠河盆地是擠壓背景下形成的撓曲盆地山間盆地;吳河勇等[4]認為漠河盆地為中生代斷拗改造型盆地;吳根耀等[5]根據(jù)巖石地層等特征以及構造背景,認為漠河盆地為晚侏羅世的磨拉石盆地;張順等[6]根據(jù)地層層序和構造特征認為漠河盆地為早—中侏羅世弧后斷陷盆地.前人通過對地層、構造以及巖石地球化學等方面的研究,對漠河盆地的構造類型取得了深刻的認識.筆者通過對漠河盆地南緣(塔河縣-瓦拉干車站)野外地質實測剖面編錄,認為中侏羅世漠河盆地南緣是處于拉張環(huán)境下,具有斷陷盆地特征.本文主要研究漠河盆地南緣,通過對塔河地區(qū)的地質調查,對于中侏羅世漠河盆地構造類型的確定提供新的野外地質證據(jù).
圖1 漠河盆地區(qū)域構造位置(據(jù)文獻[1]修改)Fig.1 Regional tectonicmap of theMohe Basin(Modified from Reference[1])1—盆地邊界(boundary ofbasin);2—褶皺帶(fold belt);3—國界線(nationalboundary);4—盆地(basin);5—城鎮(zhèn)(town);6—縫合帶(suture zone);7—構造邊界(tectonic boundary);8—研究區(qū)(study area)
漠河盆地南緣基底為寒武—奧陶系花崗巖.蓋層為中侏羅統(tǒng)的河流相、河漫灘相、湖相沉積巖[7]以及上侏羅統(tǒng)和白堊紀火山巖,上覆新生界的礫石及砂礫石等.侏羅系自下而上劃分為繡峰組、二十二站組、塔木蘭溝組.其地層層序、主要巖性以及接觸關系等見表1.各組地層主要特征如下.
繡峰組:下部以粗礫巖、粗礫細礫巖為主夾窩狀或透鏡狀中粗粒長石砂巖、細砂中砂巖;中上部為含礫粗粒長石砂巖、中粗粒砂巖夾細砂巖、粉砂巖、凝灰質細砂粉砂巖及煤線或薄煤層等.含植物化石.
二十二站組:細碎屑沉積為主的細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖、鈣質粉砂巖等,夾少量礫巖和粗砂巖層.與繡峰組沖積扇相沉積為等時異相,兩者呈相互交叉覆蓋關系,富含雙殼類、介形蟲和葉肢介等動物化石.
表1 漠河盆地南緣地層層序簡表Table1 Stratigraphic sequenceon the southern boundary ofMohe Basin
塔木蘭溝組:以中基性火山熔巖為主,底部不整合于繡峰組花崗質礫巖之上.在本研究區(qū)內以中基性噴溢相火山熔巖為主,熔巖類多數(shù)為灰綠、紫或灰黑色,氣孔杏仁構造發(fā)育,巖流特征明顯,主要為玄武巖、橄欖玄武巖、安山玄武巖、安山巖和少量粗安巖.
白音高老組:以中酸性的火山巖為主,火山巖類多為灰白色、黃白色,主要巖性有流紋巖、流紋英安巖、凝灰?guī)r、流紋質英安質凝灰?guī)r.
甘河組:以中基性火山熔巖為主,在本研究區(qū)內以溢流相為主,零星發(fā)育爆發(fā)空落相,熔巖類多數(shù)為黑色、灰黑色,發(fā)育有杏仁構造,巖性主要有杏仁狀橄欖玄武巖、玄武安山巖、玄武安山質火山角礫巖.
漠河盆地南緣張性正斷層極其發(fā)育,其斷層傾向NW、SW和SE,傾角變化較大.筆者在1∶50000瓦拉干車站幅礦產(chǎn)地質測量時在繡峰林場二支線發(fā)現(xiàn)一典型剖面,通過對其實際地質測量,取得了以下認識.剖面由南向北依次為盆地基底晚寒武—早奧陶世堿長花崗巖;蓋層為繡峰組地層,巖性主要有花崗質礫巖(有的礫石可達2m)、含礫砂巖、中砂巖;剖面北部為第四系沉積(圖2).整個剖面顯示該地區(qū)主要受拉張作用影響,正斷層極其發(fā)育,巖石內可見張性裂隙,個別裂隙內有石英脈充填,可見石英晶簇.規(guī)模較大的正斷層多具有地表處產(chǎn)狀較陡,向深部產(chǎn)狀變緩的特征.對20個斷層產(chǎn)狀要素進行玫瑰花圖分析(圖3),結果顯示漠河盆地南緣斷裂主體走向是30~60°,主要傾向為NW、SE向,傾角較陡.繡峰組沉積地層由南向北具有礫石或粒屑粒徑逐漸變小的特征.綜合以上地質特點,筆者認為剖面顯示的特征與斷陷盆地特征相似,反映的是繼承性的斷陷—沉積過程.斷陷的時間大概是在中侏羅世早期,在繡峰組沒有發(fā)現(xiàn)斷裂,斷陷應早于繡峰組地層形成時間.張順等[6]報道了漠河盆地在晚侏羅世中期由于蒙古-鄂霍次克洋的關閉,額爾古納微板塊與西伯利亞微板塊碰撞,使盆地西部產(chǎn)生逆沖推覆構造.而晚侏羅世到晚白堊世,盆地進入西太平洋構造域演化階段,處于拉張環(huán)境,在盆地中、東部形成火山斷陷盆地.
結合前人研究,認為中侏羅世漠河盆地南緣是在張性環(huán)境下形成,具有斷陷盆地特征,同時厘定出漠河盆地南緣邊界位于繡峰林場二支線附近.
(1)野外證據(jù)顯示,中侏羅世漠河盆地南緣處于張性應力環(huán)境,盆地南緣構造類型應屬于斷陷盆地.
(2)盆地南緣斷陷形成時間應早于中侏羅世繡峰組地層形成時間;同時,確定漠河盆地南部邊界位于繡峰林場二支線附近.
圖2 漠河盆地南緣剖面圖Fig.2 Section of the southernmargin ofMohe Basin 1—第四系砂礫巖(Quaternary sandy conglomerate);2—花崗質礫巖(granitic conglomerate);3—含礫砂巖(pebbly sandstone);4—砂巖(sandstone);5—碳質頁巖(carbonaceousshale);6—堿長花崗巖(alkali-feldspargranite);7—閃長巖(diorite);8—閃長玢巖(dioritic porphyrite);9—斷層(fault);10—產(chǎn)狀(attitude)
圖3 盆緣斷裂玫瑰花圖Fig.3 The rose diagram ofbasin-margin faults
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