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內(nèi)蒙古額爾古納八大關牧場“佳疙瘩組”變質(zhì)巖系原巖研究

2014-09-25 14:28崔芳華鄭常青徐學純張行行
關鍵詞:角閃石糜棱巖變質(zhì)巖

崔芳華,鄭常青,丁 雪,徐學純,李 娟,施 璐,高 源,高 峰,張行行

1.吉林大學地球科學學院,長春 130061

2.青島海洋地質(zhì)研究所,山東 青島 266071

0 引言

佳疙瘩組是大興安嶺北部額爾古納地區(qū)最重要的前寒武紀變質(zhì)巖系,是一套經(jīng)歷了低綠片巖相-低角閃巖相變質(zhì)作用的各種片巖、淺粒巖、石英巖及少量變質(zhì)砂巖等的巖石組合,前人將其時代厘定為新元古界青白口系。該變質(zhì)巖系多分布于加里東期、海西期巖體邊緣或呈孤島狀分布于巖體中[1],是額爾古納地塊基底的重要組成部分。作為大興安嶺北段最重要含金層位,佳疙瘩組倍受關注。隨著基礎研究工作的深入,對其形成時的構造環(huán)境出現(xiàn)了不同的認識:徐貴忠等[2]認為該組地層為一套發(fā)育在古大洋盆地上的蛇綠混雜巖;呂志成等[1]認為該組巖石的物源為古大陸的風化物質(zhì),其形成的古構造環(huán)境為被動大陸邊緣拉張斷陷盆地;張明、郭靈俊等[3-4]認為該組巖石構成海相陸源細碎屑巖-碳酸鹽巖-中基性火山巖沉積建造,屬活動陸緣型沉積。上述不同認識制約了對大興安嶺地區(qū)基底性質(zhì)及地質(zhì)演化過程的深入研究。與此同時,隨著測年方法精度的提高,大興安嶺北部地區(qū)一些早中生代侵入巖或變質(zhì)雜巖被鑒別出來,如原為古元古代的興華渡口群可能為中生代形成的變質(zhì)核雜巖[5]、原劃為新元古代的新開嶺群與晚古生代-早中生代造山作用過程有關[6]等,同樣作為古老結晶基底的佳疙瘩組的形成時代、形成機制和構造屬性等值得進一步研究。

位于中亞成礦域東段的內(nèi)蒙古額爾古納地區(qū)蘊藏著豐富的多金屬與油氣資源[7-8],近年來與其接壤的俄羅斯、蒙古國相繼發(fā)現(xiàn)大型 Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等多金屬礦床,我國境內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了大-中型多金屬礦床,古老基底變質(zhì)巖系為該區(qū)成礦提供了主要物質(zhì)來源[2],加強對區(qū)內(nèi)佳疙瘩組等古老基底的基礎研究,對正確認識該區(qū)區(qū)域成礦規(guī)律以及資源潛力的評估意義重大。

本次對出露于內(nèi)蒙古額爾古納地區(qū)八大關牧場附近的“佳疙瘩組”的巖石組合、變質(zhì)變形特征、原巖特征及形成時的大地構造背景進行系統(tǒng)研究和討論,以期進一步探討額爾古納地塊構造演化歷史、蒙古-鄂霍茨克造山帶的形成與演化對大興安嶺地區(qū)及鄰區(qū)的影響、古亞洲洋-濱太平洋兩大構造域的疊加與轉換等重大地質(zhì)事件,為進一步找礦工作提供地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

內(nèi)蒙古額爾古納地區(qū)地處中俄邊境,大地構造位置位于大興安嶺北段額爾古納地塊,處在德爾布干構造帶上,北側為蒙古-鄂霍茨克造山帶(圖1),屬于中亞-蒙古巨型造山帶的東段和濱太平洋構造域的疊加部位。額爾古納地塊構造演化歷史較復雜,古元古代從西伯利亞板塊裂解出來后遭受沉積-變質(zhì)作用形成古老結晶基底,新元古代末期羅迪尼亞超級大陸裂解使其發(fā)生洋殼俯沖、消減和碰撞作用,古生代期間與其他古陸塊實現(xiàn)碰撞拼合,中生代又經(jīng)歷了碰撞造山、造山后伸展垮塌以及大陸邊緣弧后伸展作用等[10-13]。該區(qū)出露的地質(zhì)體主要有:古元古界佳疙瘩組、下石炭統(tǒng)莫爾根河組、中生代火山噴發(fā)-沉積地層以及海西期、燕山期侵入體。元古宙表殼巖系和花崗片麻雜巖組成該地區(qū)前寒武紀基底[14-16],古生代地層零星出露,受古亞洲洋的閉合、蒙古-鄂霍茨克造山帶的形成與演化、德爾布干構造帶多期活動以及古亞洲洋-濱太平洋構造域轉換的影響,顯生宙以來該地區(qū)發(fā)生強烈的構造-巖漿活動,大規(guī)模的火山噴發(fā)和巖漿侵位使前中生代地質(zhì)體支離破碎并以大小不等的殘片“漂浮”于這些火山-侵入巖中[6]。研究區(qū)內(nèi)前人認為的“佳疙瘩組”主要出露于嵯崗鎮(zhèn)伊和烏拉-黑山頭鎮(zhèn)八大關牧場附近,NE向展布,呈殘葉鱗片狀產(chǎn)出(圖1)。

2 佳疙瘩組變質(zhì)巖系

佳疙瘩組是由寧奇生[4]于1959年在額爾古納地區(qū)佳疙瘩林場附近建立的巖石地層單位,指的是一套深變質(zhì)、強烈揉皺的結晶片巖夾少量片麻巖。前人主要依據(jù)其變質(zhì)程度和當時對區(qū)域構造關系的認識將其時代定為晚元古代,其上與額爾古納河組整合接觸,下與興華渡口群呈斷層接觸,未見底[6]。后來經(jīng)過一系列地層對比和解體工作,該地層單位得以重新厘定,現(xiàn)定義的佳疙瘩組系指分布于大興安嶺地區(qū)的一套顏色較雜的各種片巖、淺粒巖、石英巖及少量變質(zhì)砂巖等巖石組合,巖性復雜:上段主要為云母片巖、石英片巖、淺粒巖夾大理巖;下段主要為角閃片巖、變粒巖及淺粒巖,其時代被劃為新元古代青白口紀[17]。

由于受到晚古生代、中-新生代構造巖漿活動的影響以及第四系的覆蓋,研究區(qū)內(nèi)的“佳疙瘩組”變質(zhì)巖系支離破碎、殘缺不全,主要呈零星的殘片沿嵯崗鎮(zhèn)伊和烏拉-黑山頭鎮(zhèn)八大關北東向展布。本次選取了黑山頭鎮(zhèn)八大關牧場這一典型出露區(qū)(圖1)進行野外地質(zhì)觀察、剖面測制和樣品采集。

圖1 內(nèi)蒙古額爾古納八大關牧場“佳疙瘩組”變質(zhì)巖系分布及構造簡圖(角圖據(jù)文獻[9]修編)Fig.1 Distribution of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’and structure outline map,Badaguan,E’ergona,Inner Mongolia(the corner map modified after reference[9])

圖2 內(nèi)蒙古額爾古納八大關牧場“佳疙瘩組”變質(zhì)巖系地質(zhì)剖面圖及采樣位置Fig.2 Geological profile map of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’with sample location,Badaguan,E’ergona,Inner Mongolia

圖3 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系野外露頭照片F(xiàn)ig.3 Outcrop photographs of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’

黑山頭鎮(zhèn)八大關牧場地質(zhì)剖面(圖2)起點為:北緯49°56′30.7″,東經(jīng)118°49′54.9″,所出露的巖石除巖脈外均發(fā)生不同程度的片麻理化和糜棱巖化。其中:糜棱巖化黑云二長片麻巖,灰色,殘斑結構,殘斑為肉紅色鉀長石(圖3a),粒度為0.5~1.0cm,基質(zhì)細粒粒狀片狀變晶結構,主要為明顯定向排列的黑云母和長石,片麻狀構造;花崗質(zhì)糜棱巖,由侵入到花崗閃長質(zhì)糜棱巖中(圖3b)的淺色花崗巖脈發(fā)生強烈變形形成,其韌性變形發(fā)生于此次巖漿侵位活動之后,巖石呈灰白色,糜棱結構,殘斑主要為長石和明顯定向的拔絲狀石英,粒度為0.5~2.0cm,基質(zhì)連續(xù)分布,眼球狀構造發(fā)育(圖3c);糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖,灰黑色,變形強烈,角閃石呈透鏡狀定向排列(圖3d),片麻狀構造,測得其片理產(chǎn)狀為70°∠20°,線理產(chǎn)狀為300°∠20°,片理面上出現(xiàn)許多黑云母。

3 巖相學特征

本次研究的代表性巖石主要有黑云二長變晶糜棱巖、花崗閃長質(zhì)變晶糜棱巖、糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖。

黑云二長變晶糜棱巖:變余殘斑結構,塊狀構造。殘斑主要為石英、鉀長石和斜長石,粒度0.5~2.0mm,體積分數(shù)略大于5%?;|(zhì)鱗片粒狀變晶結構,主要由粒度<0.5mm的石英、長石和黑云母組成,其中石英呈明顯拔絲拉長狀且發(fā)生動態(tài)重結晶(圖4a),顆粒邊界呈鋸齒狀或縫合線狀,弱定向排列,體積分數(shù)約55%;長石發(fā)生輕微蝕變,表面較臟亂,體積分數(shù)約30%;黑云母呈細小鱗片狀或針柱狀,具有淺黃-棕褐明顯多色性,大多發(fā)生綠泥石化,沿糜棱葉理定向分布,體積分數(shù)約10%。副礦物為磁鐵礦、榍石、鋯石、磷灰石等。巖石發(fā)生糜棱巖化,礦物顆粒細?;F(xiàn)象明顯,局部基質(zhì)圍繞殘斑形成眼球狀構造。

圖4 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系巖石顯微照片F(xiàn)ig.4 Photomicrographs of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’

花崗閃長質(zhì)變晶糜棱巖:糜棱結構,塊狀構造或眼球狀構造。殘斑主要為長石,少量石英和角閃石,粒度0.5~1.5mm,體積分數(shù)約45%。其中角閃石呈透鏡體狀,大多晶形不完整,淺黃-深綠多色性明顯,含量較少?;|(zhì)主要由具亞顆粒結構的石英、長石和黑云母、角閃石組成,體積分數(shù)約55%。副礦物有磁鐵礦、磷灰石、鋯石等。殘斑角閃石形成核部,在其周圍細小鱗片狀的黑云母組成幔部,二者構成核幔結構(圖4b);局部長石殘斑與周圍細?;纬傻募毿¢L石、石英顆粒構成核幔結構;經(jīng)拔絲拉長呈竹節(jié)狀的石英和細小鱗片狀黑云母圍繞殘斑定向排列形成透鏡狀結構或眼球狀構造(圖4c),邊部發(fā)生膨凸動態(tài)重結晶,顯示左行剪切。

糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖:變余殘斑結構,片麻狀構造。糜棱巖化較弱,殘斑主要為石英、斜長石、角閃石和少量堿性長石,弱定向排列,粒度1.0~4.0mm,體積分數(shù)約55%,其中角閃石比其他樣品含量明顯較多,粒度亦較大。基質(zhì)片狀粒狀變晶結構,粒度<0.5mm,主要為細?;氖?、長石和少量黑云母、角閃石,體積分數(shù)約45%。巖石具有較發(fā)育的拉伸線理,基質(zhì)中出現(xiàn)許多新生的細小自形鱗片狀黑云母,說明巖石的變質(zhì)溫度在400℃以上[18],晶形完整未發(fā)生蝕變,沿著片理方向定向分布(圖4d),顯示同構造變晶結構特征,局部具有弱眼球狀構造。

以上巖石礦物組合特點和顯微變形組構特征綜合顯示:研究區(qū)內(nèi)代表性巖石是一套變質(zhì)變形的構造變質(zhì)巖,發(fā)生強烈糜棱巖化和片麻理化,其原巖可能為二長花崗巖-花崗閃長巖-閃長巖的正變質(zhì)巖巖石組合,推測其可能經(jīng)歷了低-中綠片巖相到角閃巖相的變質(zhì)作用[19]。

4 巖石地球化學及原巖研究

4.1 分析方法

在中國地質(zhì)大學地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室完成了對樣品的地球化學測試分析。常量元素采用X-射線熒光熔片方法進行測試分析;微量元素與稀土元素的測試采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-MS)在等離子體質(zhì)譜儀(Agilent 7500a型)上完成,用兩酸(HNO3+HF)高壓反應釜溶樣方法進行化學預處理,測試分析全過程用到的標準礦物為 AGV-2、BHVO-2、BCR-2[20]。測試結果見表1。

本次研究挑選了2個樣品利用電子探針進行單礦物化學分析,電子探針薄片由吉林大學地球科學學院磨片實驗室磨制,鍍碳后在吉林大學科學測試中心利用日本導津EMX-SM7電子探針對樣品進行測試分析,加速電壓15kV,束流強度2×10-8A,束斑直徑2μm,用B-A法進行修正,測試結果見表2。

4.2 常量元素

巖石地球化學分析數(shù)據(jù)顯示:巖石w(SiO2)為53.16%~74.32%,絕大多數(shù)>59.00%,全堿w(Na2O+K2O)為5.87%~9.91%,Na2O/K2O為0.49~1.22,具低鈦(w(TiO2)=0.08%~1.49%)、富鋁(w(Al2O3)=13.40%~16.93%)特征。標準礦物分子Ab-An-Or圖解(圖5a)中落入花崗巖和花崗閃長巖區(qū);鋁飽和指數(shù)(ACNK)為1.21~1.61,均大于1.10,ACNK-ANK圖解(圖5b)中落入準鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)區(qū)域,顯示飽鋁-過鋁特征;里特曼指數(shù)(δ)為1.96~4.86,平均3.00,屬鈣堿性巖系,且AFM 圖解(圖5c)中落入鈣堿性巖區(qū);w(SiO2)-w(K2O)圖解中大多落入高鉀鈣堿性系列和鉀玄巖系列,屬高鉀鈣堿性巖系,而高鉀的鈣堿性花崗巖和花崗閃長巖(KCG)大量出現(xiàn)在與大陸碰撞有關的造山帶中,主要產(chǎn)于同碰撞-后碰撞階段由擠壓狀態(tài)到張性狀態(tài)的過渡轉換期[21-23];哈克圖解(圖5d)中SiO2與TiO2、MgO、CaO 、P2O5、TFeO呈良好的線性關系,表明巖石具有較為相似的巖漿來源及演化趨勢。

4.3 稀土元素

稀土元素球粒隕石標準比值模式圖(圖6a)顯示:樣品具有輕稀土富集的右傾型配分模式。稀土元素總量偏高(w(∑REE)=(353.5~947.5)×10-6);LREE/HREE 為2.3~7.0,(La/Yb)N為7.1~30.0,輕重稀土分餾明顯,重稀土相對虧損;δEu為0.2~0.9,具有一定程度的負銪異常,說明巖漿演化過程中經(jīng)歷了斜長石分離結晶作用。

4.4 微量元素

微量元素原始地幔標準比值模式圖(圖6b)顯示:樣品富集 Rb、K、Th、Pb、Nd、Sm等地幔不相容元素,虧損Nb、Ti等高場強元素(HFSE)和P,相對虧損Sr、Zr、Yb、Eu等元素。高場強元素的虧損暗示其來源巖漿遭受了地殼物質(zhì)的混染;P、Ti元素的虧損與磷灰石、鈦鐵礦、榍石等礦物的分離結晶有關。

4.5 原巖恢復及溫壓計算

野外產(chǎn)出情況、巖石組合、變質(zhì)變形組構及巖石地球化學特征均顯示,研究區(qū)內(nèi)出露的“佳疙瘩組”變質(zhì)巖系巖石具有正變質(zhì)巖的特征,為此利用化學元素對樣品進行原巖恢復以判別其原巖類型。以常量元素數(shù)據(jù)為基礎分別計算出各樣品的al′、fm′、c′、alk′、Si和mg 等尼格里值參數(shù)(計算結果見表3),并進行投圖。在范德坎普和比克豪斯[26]提出的Si-mg原巖恢復圖解(圖7)中,樣品全部落在了火成巖區(qū)域,說明其原巖具有類似于火成巖的化學成分特征,為正變質(zhì)巖;同時標準礦物分子Ab-An-Or圖解中落入花崗巖和花崗閃長巖區(qū),其原巖可能為花崗巖或花崗閃長巖。

圖5 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系巖石主量元素圖解Fig.5 Diagrams for the major element of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’

表1 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系樣品常量、稀土和微量元素分析結果Table1 Major,REE and trace elements analytical results for the samples of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’

表2 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系黑云角閃斜長片麻巖樣品角閃石、斜長石礦物電子探針分析數(shù)據(jù)Table2 Electron microprobe analytical results for the amphibole and plagioclase in biotite amphibole plagiogneiss of the metamorphic rock series of‘Jiageda’Formation

圖6 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系稀土元素標準比值模式圖(a)和微量元素標準比值模式圖(b)Fig.6 Chondrite-normalized REE distribution pattern(a)and primitive mantle-normalized trace elements spider diagram(b)of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’

圖7 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系原巖恢復圖解Fig.7 Protolith reconstruction diagram of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’

本次研究對樣品D09-20和D09-21中的角閃石、斜長石兩種礦物利用電子探針進行單礦物化學分析,其中:角閃石化學成分為 w(FeO)=17.39%~17.73%,w(MgO)=12.65%~12.73%,w(CaO)=7.61%~9.71%;利用離子計算軟件計算得出的角閃石標準化學式中,CaB(原子數(shù))為1.117~1.485,NaB(原子數(shù))為0.141~0.249,為鎂綠鈣閃石,屬于鈣質(zhì)角閃石類;樣品中斜長石號碼An=16~21,為更長石。黃綠色鈣質(zhì)角閃石類+更長石(斜長石號碼An>17)的礦物組合說明其變質(zhì)程度相當于基性巖中的低角閃巖相[27-28]。

為了能夠進一步確定巖石發(fā)生變質(zhì)變形時的溫壓條件,根據(jù)所得到的角閃石和斜長石的電子探針數(shù)據(jù),選取黑云角閃斜長糜棱片麻巖中的角閃石-斜長石地質(zhì)溫度計、壓力計,運用不同計算方法來確定其變質(zhì)p-T條件。

方法一[29]:

角閃石-斜長石壓力計計算公式如下:

p1=5.03AlT-3.92;p2=5.64AlT-4.67;

p3=4.28AlT-3.54。

式中AlT表示角閃石中的全Al組分。由計算結果(表4)可知,糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖的變質(zhì)變形壓力范圍p1為0.40~0.64GPa,平均值為0.52GPa;p2為0.42~0.69GPa,平均值為0.56 GPa;p3為0.32~0.52GPa,平均值為0.42GPa。

角閃石-斜長石溫度計計算公式如下:

T=(0.67p-48.98)/(-0.0429-0.008314 lnK)。

其中K=(Si-4)/(8-Si)Ab,顯然公式中存在溫度對壓力的依賴關系,但壓力的影響不大。計算出每個樣品從0.5~0.8GPa的溫度值,平均后得出溫度的平均值(表4)。計算結果表明,糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖的變質(zhì)變形溫度范圍為582.0~595.0℃,平均溫度為588.5℃。

表3 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系巖石化學分析計算結果Table3 Petrochemical analytical results for the samples of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’

表4 糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖變質(zhì)階段的壓力和溫度計算結果Table4 Pressure and temperature calculation of biotite amphibole plagioclase mylonitic gneiss in metamorphic stage

方法二[30]:

角閃石-斜長石溫度計計算公式如下:

其中:R=0.0083144kJ·K-1·mol-1;指的是某種礦物l(或組成成分)在φ相(或結晶位置)的質(zhì)量分數(shù);當Ab>0.5時,YAb-An=3.0kJ,其他情況下YAb-An=12.0(2Ab-1)-3.0kJ。

根據(jù)上述公式給定特定壓力值計算出其相應的溫度值(表5),計算結果表明,糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖的變質(zhì)變形溫度范圍為533.0~705.0℃,由于誤差的存在,第二組數(shù)據(jù)計算出的溫度值偏高,故采用第一組數(shù)據(jù),溫度值為533.0~599.0℃,平均值為566.0℃,該結果與運用方法一得到的結果在誤差范圍內(nèi)相一致。

綜合以上2種方法的計算結果得出,糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖的變質(zhì)變形壓力為0.52~0.56GPa(因0.42GPa偏低,故舍棄),溫度為582.0~595.0℃,其變質(zhì)程度為中p/T相系中的低角閃巖相。

表5 糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖變質(zhì)階段的溫度計算結果Table5 Temperature calculation of biotite amphibole plagioclase mylonitic gneiss in metamorphic stage℃

5 討論

出露于內(nèi)蒙古額爾古納八大關牧場地區(qū)前人所謂的“佳疙瘩組”變質(zhì)巖系具有類似于火成巖的野外產(chǎn)狀、巖石組合、礦物組成、變質(zhì)變形組構和巖石地球化學特征,在原巖恢復圖解中落入了火成巖區(qū)域,且其原巖可能為花崗巖或花崗閃長巖,后期經(jīng)歷了構造作用發(fā)生變質(zhì)變形,變質(zhì)程度為中p/T相系的低角閃巖相,說明研究區(qū)內(nèi)“佳疙瘩組”并非真正傳統(tǒng)意義上的前寒武紀變質(zhì)巖系,只是一套經(jīng)歷了低角閃巖相變質(zhì)作用及變形的侵入體。

該侵入體低鈦、富鋁,鋁飽和指數(shù)(A/CNK)均大于1.1,具飽鋁-過鋁特征,屬高鉀鈣堿性巖系,而高鉀鈣堿性花崗巖和花崗閃長巖(KCG)主要產(chǎn)于造山帶同碰撞-后碰撞階段由擠壓狀態(tài)到張性狀態(tài)的過渡轉換期。稀土元素總量偏高,輕重稀土分餾明顯且輕稀土富集,具有一定程度的負銪異常,富集地幔不相容元素,虧損高場強元素,具有相似的巖漿來源和分異演化趨勢,其巖漿經(jīng)歷了不同程度的大陸地殼混染或發(fā)生了局部地殼物質(zhì)重熔。在微量元素構造判別圖解(圖8)中,樣品大多落入同碰撞花崗巖-火山弧花崗巖過渡區(qū)域,極少量落入板內(nèi)花崗巖區(qū)域,說明侵入體形成于陸陸碰撞造山或后碰撞構造背景下。

圖8 “佳疙瘩組”變質(zhì)巖系微量元素構造判別圖解(底圖據(jù)文獻[31])Fig.8 Discrimination diagrams of the rare earth elements of the metamorphic rock series of‘Jiageda Formation’(base map after reference[31])

通過與周建波教授通訊交流得到樣品的鋯石SHRIMP數(shù)據(jù)(測年結果見表6),均為巖漿結晶年齡。結果顯示年齡均在中生代,可分為兩段:一段211.0~199.7Ma,為晚三疊-早侏羅世,另一段151.0~148.0Ma,為晚侏羅-早白堊世。

額爾古納地塊與鄰區(qū)微板塊的拼貼作用于中生代之前已經(jīng)完成,研究區(qū)中生代處于板內(nèi)環(huán)境,其構造環(huán)境不具有活動陸緣或島弧特征,因此古太平洋構造域?qū)ζ溆绊戄^小,而蒙古-鄂蒙茨克殘余洋構造域的影響成為主體[10,28,32-33]。蒙古-鄂霍茨克造山帶的前身杭蓋-肯特洋盆形成于早古生代,早中生代(晚三疊-早侏羅世)西伯利亞地臺相對于蒙古地塊發(fā)生旋轉[34-35],造成了蒙古-鄂霍茨克殘余洋自西向東作剪刀式收縮、閉合,導致其南側的中蒙古-額爾古納-中朝大陸與北部的西伯利亞大陸碰撞[36],形成蒙古-鄂霍茨克造山帶,碰撞造山過程中地殼縮短導致總體向南的特大型推覆構造,同時伴隨著強烈的巖漿活動;晚中生代(晚侏羅-早白堊世)造山帶進入碰撞造山后伸展垮塌階段[5,10,33,37-42],強烈的地殼伸展變動形成了大規(guī)模韌性剪切帶、拆離斷層和變質(zhì)核雜巖,同時大規(guī)模的巖漿作用造成了雙峰式火山巖噴發(fā)和中酸性巖漿侵位。

表6 八大關剖面部分巖石樣品鋯石LA-ICP-MS測年結果Table6 LA-ICP-MS zircon dating results for the sample of profile

以上區(qū)域構造特征和巖石地球化學特征表明:研究區(qū)內(nèi)211.0~199.7Ma的花崗質(zhì)-花崗閃長質(zhì)侵入巖可能形成于蒙古-鄂霍茨克造山帶陸-陸碰撞造成的擠壓構造背景下;而151.0~148.0Ma的花崗質(zhì)-花崗閃長質(zhì)侵入巖可能形成于碰撞造山后伸展跨塌階段的伸展構造背景下。總體反映了由于受到晚三疊-晚侏羅世蒙古-鄂霍茨克造山帶同碰撞-后碰撞構造演化過程的影響,研究區(qū)處于從擠壓向伸展過渡的構造轉換機制中,轉換可能發(fā)生在中侏羅世末期或晚侏羅世[2,10,33,37]。樣品中最古老的巖漿侵位年齡211.0Ma限定了蒙古-鄂霍茨克洋中段的封閉時間下限,即蒙古-鄂霍茨克洋中段在晚三疊世末期已封閉[5,10,36,43],甚至已經(jīng)開始發(fā)生陸陸碰撞,這與Sengor、Natalin[44]等提出的封閉時間基本一致。

樣品中最年輕的巖漿侵位年齡148.0Ma限定了巖石發(fā)生構造變形的時間上限——早白堊世。早白堊世研究區(qū)處于古亞洲洋構造域轉換為太平洋構造域的陸內(nèi)走滑造山背景下,巖石圈伸展減薄造成強烈?guī)r漿活動[9,35,45-47],形成了總體呈 NNE 向展布的裂陷盆地和伸展山嶺耦合機制,與此同時在重大伸展構造變形作用下研究區(qū)所在的德爾布干斷裂帶強烈活動[9,48],使研究區(qū)內(nèi)巖石遭受了低角閃巖相變質(zhì)變形作用,發(fā)生了不同程度的片麻理化和糜棱巖化。

上述多期巖漿侵位活動以及德爾布干斷裂帶的強烈活動對內(nèi)蒙古額爾古納地區(qū)區(qū)域成礦作用的影響和意義有待進一步研究。

6 結論

通過對內(nèi)蒙古八大關牧場附近出露的“佳疙瘩組”的巖石組合、變質(zhì)變形特征、原巖特征及形成時的大地構造背景進行系統(tǒng)研究和討論,得到以下結論:

1)研究區(qū)內(nèi)出露的“佳疙瘩組”變質(zhì)巖系發(fā)育的巖石組合為:黑云二長變晶糜棱巖、花崗閃長質(zhì)變晶糜棱巖、糜棱巖化黑云角閃斜長片麻巖,巖石遭受了變質(zhì)變形,發(fā)生不同程度的片麻理化和糜棱巖化。

2)研究區(qū)內(nèi)所謂的“佳疙瘩組”變質(zhì)巖系并非傳統(tǒng)意義上的前寒武紀變質(zhì)巖系,只是一套經(jīng)歷了低角閃巖相構造變質(zhì)變形作用的燕山期侵入體,其巖石主體為兩期巖漿侵位活動的產(chǎn)物:一期發(fā)生在晚三疊-早侏羅世,可能形成于蒙古-鄂霍茨克造山帶碰撞造山所造成的擠壓構造背景下;另一期發(fā)生在晚侏羅世,可能形成于碰撞造山后伸展垮塌構造背景下,總體反映了晚三疊-晚侏羅世從擠壓向伸展轉換的構造機制。

3)早白堊世研究區(qū)處于古亞洲洋構造域轉換為太平洋構造域的陸內(nèi)走滑造山背景下,巖石圈的伸展減薄造成德爾布干斷裂帶強烈活動,所產(chǎn)生的伸展構造變形作用使研究區(qū)內(nèi)巖石遭受了低角閃巖相變質(zhì)作用,發(fā)生了構造變質(zhì)變形,才形成了現(xiàn)有的糜棱巖或糜棱巖化片麻巖的巖石組合。

(References):

[1]呂志成,段國正,郝立波,等.佳疙瘩組變碎屑巖地球化學特征及古構造環(huán)境[J].吉林大學學報:地球科學版,2002,32(2):111-115.LüZhicheng,Duan Guozheng,Hao Libo,et al.Geochemistry and Tectonic Setting of Metamorphic Detrital Rock of Jiageda Group[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2002,32(2):111-115.

[2]徐貴忠,邊千韜,王藝芬.額爾古納造山帶構造演化與成礦作用[J].地質(zhì)科學,1998,33(1):84-92.Xu Guizhong,Bian Qiantao,Wang Yifen.Tectonic Evolution and Metallization of the Erguna Orogenic Belt[J].Chinese Journal of Geology,1998,33(1):84-92.

[3]張明,王忠,孟二根,等.內(nèi)蒙古大興安嶺北部新元古代花崗巖巖石地球化學特征及構造意義[J].地質(zhì)與資源,2006,15(2):98-106.Zhang Ming,Wang Zhong,Meng Ergen,et al.Geochemical Characteristics and Tectonic Significance of the Neoproterozoic Granites in Northern Daxinganling,Inner Mongolia[J].Geology and Resources,2006,15(2):98-106.

[4]郭靈俊,陳志勇,孟二根,等.大興安嶺北部地區(qū)的南華系[J].地質(zhì)通報,2005,24(9):826-830.Guo Lingjun,Chen Zhiyong,Meng Ergen,et al.The Nanhua System in the Northern Da Hinggan Mountains[J].Geological Bulletin of China,2005,24(9):826-830.

[5]佘宏全,梁玉偉,李進文,等.內(nèi)蒙古莫爾道嘎地區(qū)早中生代巖漿作用及其地球動力學意義[J].吉林大學學報:地球科學版,2011,41(6):1831-1864.She Hongquan,Liang Yuwei,Li Jinwen,et al.The Early-Mesozoic Magmatic Activity at Moerdaoga District in Inner Mongolia and Its Geodynamic Implication[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2011,41(6):1831-1864.

[6]苗來成,劉敦一,張福勤,等.大興安嶺韓家園子和新林地區(qū)興華渡口群和扎蘭屯群鋯石SHRIMP U-Pb年齡[J].科學通報,2007,52(5):591-601.Miao Laicheng,Liu Dunyi,Zhang Fuqin,et al.Zircon SHRIMP U-Pb Ages of the“Xinghuadukou Group”in Hanjiayuanzi and Xinlin Areas and the“Zhalantun Group”in Inner Mongolia,Da Hing’an Mountains[J].Chinese Science Bulletin,2007,52(5):591-601.

[7]Seng?r A M C,Natal’in B A,Burtman V S.Evolution of the Altaid Tectonic Collage and Palaeozoic Crustal Growth in Eurasia[J].Nature,1993,364:299-307.

[8]閻鴻銓,胡紹康,葉茂,等.中、俄、蒙邊境成礦密集區(qū)與超大型礦床[J].中國科學:D 輯,1998,28(增刊):43-48.Yan Hongquan,Hu Shaokang,Ye Mao,et al.Ore-Forming Area and Supper-Scale Deposits Along the Border of China,Russian and Mongolia[J].Science in China:Series D,1998,28(Sup.):43-48.

[9]鄭常青,周建波,金巍,等.大興安嶺地區(qū)得爾布干構造帶北段構造年代學研究[J].巖石學報,2009,25(8):1989-2000.Zheng Changqing,Zhou Jianbo,Jin Wei,et al.Geichronology in the North Segment of the Derbugan Fault Zone,Great Xing’an Range,NE China[J].Acta Petrologica Sinica,2009,25(8):1989-2000.

[10]佘宏全,李進文,向安平,等.大興安嶺中北段原巖鋯石U-Pb測年及其與區(qū)域構造演化關系[J].巖石學報,2012,28(2):571-594.She Honquan,Li Jinwen,Xiang Anping,et al.U-Pb Ages of the Zircons from Primary Rocks in Middle-Northern Daxinganling and Its Implications to Geotectonic Evolution[J].Acta Petrologica Sinica,2012,28(2):571-594.

[11]呂志成,段國正,郝立波,等.滿洲里-額爾古納地區(qū)巖漿作用及其大地構造意義[J].礦物巖石,2001,21(1):77-85.LüZhicheng,Duan Guozheng,Hao Libo,et al.Magmatism and Its Tectonic Significance in the Manzhouli-E’ergona Region[J].Journal of Mineralogy and Petrology,2001,21(1):77-85.

[12]Li Nuo,Chen Yanjing,Thomas Ulrich,et al.Fluid Inclusion Study of the Wunugetu Cu-Mo deposit,Inner Mongolia,China[J].Miner Deposita,2012,47:467-482.

[13]Chen Yanjing,Chen Huayong,Khin Zaw,et al.Geodynamic Settings and Tectonic Model of Skarn Gold Deposits in China:An Overview[J].Ore Geology Reviews,2007,31(1/2/3/4):139-169.

[14]劉樹杰,李玉龍,王德福.內(nèi)蒙古東部額爾古納地塊古變質(zhì)巖地球化學特征及成因環(huán)境探討[J].吉林地質(zhì),2011,30(1):19-28.Liu Shujie,Li Yulong,Wang Defu.Geochemical Characteristics and Genetic Environment of the Ancient Metamorphic Rocks in the Erguna Block in the Eastern Part of Inner Mongolia[J].Jilin Geology,2011,30(1):19-28.

[15]葛文春,吳福元,周長勇,等.大興安嶺北部塔河花崗巖體的時代及對額爾古納地塊構造歸屬的制約[J].科學通報,2005,50(12):1239-1247.Ge Wenchun,Wu Fuyuan,Zhou Changyong,et al.Emplacement Age of the Tahe Granite and Its Contraints on the Tectonic Nature of the Erguna Block in the Northern Part of the Da Hinggan Range[J].Chinese Science Bulletin,2005,50(12):1239-1247.

[16]羅毅,王正邦,周德安.額爾古納超大型火山熱液型鈾成礦帶地質(zhì)特征及找礦前景[J].華東地質(zhì)學院學報,1997,20(1):1-10.Luo Yi,Wang Zhengbang,Zhou Dean.The Geologic Characteristics and Prospecting Prospect of Eerguna Super-Large Volcanic Hydrothermal Type Uranium Metallogenic Belt [J].Journal of East China Geological Institute,1997,20(1):1-10.

[17]丁雪.滿洲里-額爾古納地區(qū)佳疙疸組變質(zhì)巖系變質(zhì)變形研究[D].長春:吉林大學,2010.Ding Xue.Study on Metamorphism-Deformation of Metamorphic Rock Series of Jiageda Formation,Manzhouli-E’ergona Region[D].Changchun:Jilin University,2010.

[18]向必偉,朱光,王勇生,等.糜棱巖化過程中礦物變形溫度計[J].地球科學進展,2007,22(2):126-135.Xiang Biwei,Zhu Guang,Wang Yongsheng,et al.Mineral Deformation Thermometer for Mylonitization[J].Advances in Earth Science,2007,22(2):126-135.

[19]劉正宏,徐仲元,楊振升,等.變質(zhì)構造巖類型及其特征[J].吉林大學學報:地球科學版,2007,37(1):24-30.Liu Zhenghong,Xu Zhongyuan,Yang Zhensheng,et al.Metamorphic Tectonite Types and Their Characteristics[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2007,37(1):24-30.

[20]Han Yigui,Zhang Shihong,F(xiàn)ranco Pirajno,et al.Evolution of the Mesozoic Granites in the Xiong’ershan-Waifangshan Region,Western Henan Province,China,and Its Tectonic Implications[J].Acta Geologica Sinica:English Edition,2007,81(2):253-265.

[21]Antonio Castro,Alberto E,Pati?o Douce,et al.Origin of Peraluminous Granites and Granodiorites,Iberian Massif,Spain:An Experimental Test of Granite Petrogenesis[J].Contributions to Mineralogy and Petrology,1999,135(2/3):255-276.

[22]樓亞兒,杜楊松.花崗質(zhì)巖石成因分類研究述評[J].地學前緣,2003,10(3):269-275.Lou Yaer,Du Yangsong.A Review of Petrogenetic Classification of Granitoids[J].Earth Science Frontiers,2003,10(3):269-275.

[23]Jean-Paul L,Jacques N,Jan H,et al.Contrasting Origin of Post-Collisional High-K Calc-Alkaline and Shoshonitic Versus Alkaline and Peralkline Granitoids:The Use of Sliding Normalization[J].Lithos,1998,45(1/2/3/4):1-28.

[24]Boynton W V.Geochemistry of the Rare Earth Elements:Meteorite Studies[C]//Henderson P.Rare Earth Element Geochemistry.Amsterdam:Elsevier,1984:63-114.

[25]Sun S,McDonough W F.Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts:Implications for Mantle Composition and Processes[C]//Saunders A D,Norry M J.Magmatism in Ocean Basins.[s.l.]:Geological Society of Special Publication,1989:313-345.

[26]Van de Kamp P C,Beakhouse G P.Paragneisses in the Pakuash Lake Area,English River Gneiss Belt,Northweast Ontario[J].Canadian Journal of Earth Science,1979,16(9):1753-1763.

[27]賀同興,盧良兆,李樹勛,等.變質(zhì)巖石學[M].北京:地質(zhì)出版社,1988:1-236.He Tongxing,Lu Liangzhao,Li Shuxun,et al.Meta-morphic Petrology[M].Beijing:Geological Publishing House,1988:1-236.

[28]孫廣瑞,李仰春,張昱.額爾古納地塊基底地質(zhì)構造[J].地質(zhì)與資源,2002,11(3):129-139.Sun Guangrui,Li Yangchun,Zhang Yu.The Basement Tectonics of Ergun Massif[J].Geology and Resources,2002,11(3):129-139.

[29]劉樹文,林強.冀東太古宙中高級變質(zhì)作用的P-T-aH2O[J].長春地質(zhì)學院學報,1992,20(花崗巖專輯):117-129.Liu Shuwen,Lin Qiang.P-T-aH2O in Archaean Medium-High-Grade Metamorphism,Eastern Hebei,China[J].Journal of Changchun University of Earth Sceince,1992,20(Granite Special Edition):117-129.

[30]Holland T,Blundy J.Non-Ideal Interactions in Calcic Amphiboles and Their Bearing on Amphibole-Plagioclase Thermometry[J].Contributions to Mineralogy and Petrology,1994,116:433-447.

[31]Pearce J A.Sources and Setting of Granitic Rocks[J].Episodes,1996,19(4):120-125.

[32]呂志成,郝立波,段國正,等.滿洲里-額爾古納地區(qū)中生代火山巖地球化學研究[J].礦物學報,2000,20(4):406-414.LüZhicheng,Hao Libo,Duan Guozheng,et al.Geochemical Research on Mesozoic Volcanic Rocks in the Manzhouli-E’Erguna Region[J].Acta Mineralogica Sinica,2000,20(4):406-414.

[33]Ying Jifeng,Zhou Xinhua,Zhang Lianchang,et al.Geochronological and Geochemical Investigation of the Late Mesozoic Volcanic Rocks from the Northern Great Xing’an Range and Their Tectonic Implications[J].International Journal of Earth Science,2010,99 (2):357-378.

[34]莫申國,韓美蓮,李錦軼.蒙古-鄂霍茨克造山帶的組成及造山過程[J].山東科技大學學報:自然科學版,2005,24(3):50-64.Mo Shenguo,Han Meilian,Li Jinyi.Compositions and Orogenic Processes of Mongolia-Okhotsk Orogen[J].Shandong University of Science and Technology:Earth Science Edition,2005,24(3):50-64.

[35]李錦軼,莫申國,和政軍,等.大興安嶺北段地殼左行走滑運動的時代及其對中國東北及鄰區(qū)中生代以來地殼構造演化重建的制約[J].地學前緣,2004,11(3):157-168.Li Jinyi,Mo Shenguo,He Zhengjun,et al.The Timing of Crustal Sinistral Strike-Slip Movement in the Northern Great Khing’an Ranges and Its Constraint on Reconstruction of the Crustal Tectonic Evolution of NE China and Adjacent Areas Since the Mesozoic[J].Earth Science Frontiers,2004,11(3):157-168.

[36]Xiao Wenjiao,Windley B F,Huang B C,et al.End-Permian to Mid-Triassic Termination of the Accretionary Processes of the Southern Altaids:Implications for the Geodynamic Evolution,Phanerozoic Continental Growth,and Metallogeny of Central Asia[J].International Journal of Earth Science,2009,98:1189-1217.

[37]武廣.大興安嶺北部區(qū)域成礦背景與有色、貴金屬礦床成礦作用[D].長春:吉林大學,2006.Wu Guang.Metallogenic Setting and Metallogenesis of Nonferrous-Precious Metals in Northern Da Hinggan Moutain[D].Changchun:Jilin University,2006.

[38]武廣,糜梅,高峰軍,等.滿洲里地區(qū)鉛銀鋅礦床成礦流體特征及礦床成因[J].地學前緣,2010,17(2):239-255.Wu Guang,Mei Mei,Gao Fengjun,et al.Ore-Forming Fluid Characteristics and Genesis of Silver-Lead-Zine Deposits in the Manzhouli Area,Inner Mongolia,China[J].Earth Science Frontiers,2010,17(2):239-255.

[39]王偉,許文良,王楓,等.滿洲里-額爾古納地區(qū)中生代花崗巖的鋯石U-Pb年代學與巖石組合:對區(qū)域構造演化的制約[J].高校地質(zhì)學報,2012,18(1):88-105.Wang Wei,Xu Wenliang,Wang Feng,et al.Zircon UPb Chronology and Assemblages of Mesozoic Granitoids in the Manzhouli-Erguna Area,NE China:Constraints on the Regional Tectonic Evolution[J].Geological Journal of China Universities,2012,18(1):88-105.

[40]曾濤,王濤,童英,等.俄羅斯遠東地區(qū)晚中生代花崗巖類的時空分布及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)通報,2012,31(5):732-744.Zeng Tao,Wang Tao,Tong Ying,et al.Spatial and Temporal Variations of Late Mesozoic Granitoids in Russian Far East Area and Their Significance for Geological Setting[J].Geological Bulletin of China,2012,31(5):732-744.

[41]Graham S A,Hendrix M S,Johnson C L,et al.Sedimentary Record and Tectonic Implications of Mesozoic Rifting in Southeast Mongolia[J].The Geological Society of America,2001,113:1560-1579.

[42]Wu Fuyuan,Sun Deyou,Ge Wenchun,et al.Geochronology of the Phanerozoic Granitoids in Northeastern China[J].Journal of Asian Earth Sciences,2011,41(1):1-30.

[43]Zonenshain Lev P,Kuzmin Michael I,Natapov Lev M.Geology of the USSR:A Plate Tectonic Synthesis[J].American Geophysical Union,1990,21:1-242.

[44]Seng?r A M C,Natalin B A.Paleotectonics of Asia:Fragments of a Synthesis[C]//The Tectonic Evolution of Asia.Cambridge:Canbridge University Press,1996:486-640.

[45]邵濟安,張履橋,牟保磊.大興安嶺中生代伸展造山過程中的巖漿作用[J].地學前緣,1999,6(4):339-346.Shao Ji’an,Zhang Lüqiao,Mu Baolei.Magmatism in the Mesozoic Extending Orogenic Process of Da Hinggan Mts[J].Earth Science Frontiers,1999,6(4):339-346.

[46]邵濟安,趙國龍,王忠,等.大興安嶺中生代火山活動構造背景[J].地質(zhì)論評,1999,45(增刊):422-430.Shao Ji’an,Zhao Guolong,Wang Zhong,et al.Tectonic Setting of Mesozoic Volcanism in Da Hinggan Mountains,Northeastern China[J].Geological Review,1999,45(Sup.):422-430.

[47]張吉衡.大興安嶺中生代火山巖的年代學格架[D].長春:吉林大學,2006.Zhang Jiheng.Geochronological Framework of the Mesozoic Volcanic Rocks in the Great Xing’an Range,NE China[D].Changchun:Jilin University,2006.

[48]武廣,權恒,張炯飛,等.得爾布干成礦區(qū)黑山頭以北地區(qū)重、磁、遙構造解譯[J].地質(zhì)與資源,2002,11(1):53-59.Wu Guang,Quan Heng,Zhang Jiongfei,et al.Structural Interpretation by Gravity,Magnetic Force and Remote Sensing on the North of Heishantou in Derbugan Metallogenic Province[J].Geology and Resources,2002,11(1):53-59.

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