楊斌，鄧麗軍，仲雪辰

（1東華理工大學地球科學學院， 江西南昌 330013；2 江西省地質礦產勘查開發(fā)局九一六地質大隊， 江西九江 332100 ；3 江西省地質礦產勘查開發(fā)局贛中地質大隊 ，江西南昌 330002）

大興安嶺中生代巖漿巖及巖漿作用研究進展

楊斌1，鄧麗軍2，仲雪辰3

（1東華理工大學地球科學學院， 江西南昌 330013；2 江西省地質礦產勘查開發(fā)局九一六地質大隊， 江西九江 332100 ；3 江西省地質礦產勘查開發(fā)局贛中地質大隊 ，江西南昌 330002）

大興安嶺地區(qū)位于中國雄偉版圖的東北部，屬于興蒙造山帶的東延部分。本區(qū)在地質歷史時期曾發(fā)生過多期次、多階段巖漿活動，其中尤以中生代巖漿活動最為強烈，分布最為廣泛，與成礦關系最為密切。在總結前人資料的基礎上，從構造地質背景入手結合鋯石同位素測年資料探討該區(qū)中生代巖漿巖和巖漿作用。研究本區(qū)中生代巖漿巖及其巖漿作用有助于我們還原其地質歷史演化過程并掌握其地質演化發(fā)展規(guī)律，為該區(qū)科研及礦產勘查工作提供借鑒。

大興安嶺；中生代；巖漿巖及巖漿作用

0 引言

大興安嶺地區(qū)地處我國東北部邊陲，東與小興安嶺、張廣才嶺毗鄰，西以大興安嶺山脈為界與內蒙古自治區(qū)為鄰，南瀕廣闊的華北平原，北以黑龍江主航道中心線為界與俄羅斯接壤。隨著地質業(yè)的發(fā)展，在大興安嶺地區(qū)礦產資源勘查上取得了一系列成果。由此，也吸引了地質界對本區(qū)的關注，尤其與成礦關系密切的中生代巖漿活動更是吸引了無數(shù)專家、學者研究的興趣。本文擬在收集前人研究資料的基礎上，進一步總結該區(qū)巖漿巖及巖漿作用研究進展。

1 區(qū)域地質背景

1.1 大地構造位置

大興安嶺地區(qū)位于中亞造山帶東端，屬于興蒙造山帶東延部分。其北接西伯利亞板塊，東臨佳木斯地塊，南為華北板塊北緣增生帶，西以呼倫貝爾-二連盆地與俄羅斯西伯利亞-蒙古高原相接。大興安嶺地區(qū)由西向東主要由額爾古納地塊、興安地塊和松嫩地塊三部分組成［1］，相互之間分別以新林一喜桂圖縫合帶和賀根山一嫩江一黑河縫合帶相隔，與海拉爾盆地、二連盆地和松遼盆地等形成盆嶺相間的地質地貌格局（圖1）。

圖1 大興安嶺地區(qū)構造單元劃分圖［2］Fig. 1 Tectonic unit division in the Daxing'anling area［2］

1.2 區(qū)域地質特征

額爾古納地塊位于我國東北地區(qū)西北部，是中蒙微地塊的東延部分，以蒙古-鄂霍茨克構造帶與北部西伯利亞板塊交接。由于受西伯利亞板塊與華北板塊的相互作用，古生代期間位于西伯利亞板塊東南陸緣增生帶，直至晚古生代末至早中生代早期由于古亞洲洋的最終閉合而歸屬興蒙造山帶范疇，隨后在晚中生代時期進入板內構造變形階段［3］。額爾古納地塊由基底與蓋層兩部分組成，其中前寒武紀變質基底主要包含早中興華渡口群和前中元古代綠巖帶及其與之相伴生的花崗質雜巖，蓋層主要由古生代-中生代地層及花崗巖組成。

興安地塊位于額爾古納地塊東南部，二者以新林一喜桂圖縫合帶為界相互毗鄰。興安地塊主要由海拉爾盆地、二連盆地和大興安嶺組成?；仔再|與額爾古納地塊基本一致，主要有興華渡口群和佳疙瘩群；蓋層以下古生界為主，主要有下寒武統(tǒng)蘇中組，鄂依那組以及貝斯特林組。

表1 大興安嶺地區(qū)中生代火山巖一覽表［5］Table 1 Mesozoic magmatic rocks in the Daxing'anling area［5］

松嫩地塊處于東北地區(qū)中部地帶，東以牡丹江縫合帶—佳木斯-伊通斷裂為界與佳木斯地塊相隔，西以賀根山一嫩江一黑河縫合帶為界與興安地塊為鄰。主體由松遼盆地組成。該區(qū)塊以中—新生代盆地的覆蓋和巖漿侵入為主要特征。變質巖系較為少見，主要為古生界東風山群和風水溝群等。

2 巖漿巖分布及其特征

2.1 巖漿巖的分布

大興安嶺地區(qū)巖漿活動強烈，巖漿巖空間分布廣泛，約占該區(qū)總面積的75%［4］。該區(qū)中生代火山巖地層十分發(fā)育，從三疊紀至白堊紀均有出露（表1）。有人曾將大興安嶺地區(qū)中生代火山巖劃分為西部火山巖帶，南部火山巖帶和東部火山巖帶三大火山巖帶［6］。三大火山巖帶依據其產出背景的不同其特征也不盡相同。其中，西部火山巖帶主要分布于額爾古納地塊大興安嶺一帶，巖漿活動時期在晚侏羅世至早白堊世期間，該時期是整個東北地區(qū)中生代火山活動最為活躍的時期，巖體年齡由西南向東北呈現(xiàn)逐慚變新趨勢。過去曾認為該火山巖帶是沿區(qū)域構造線主體方向呈NNE向分布的帶狀火山巖，但隨后結合境外俄羅斯及蒙古國領域內中生代火山巖展布情況發(fā)現(xiàn)，該火山巖帶與境外同時代火山巖在區(qū)域上共同構成一個NNE向展布的橢圓形環(huán)狀火山巖圈。南部火山巖帶分布于大興安嶺南部區(qū)域，與西部火山巖帶不同，該火山巖帶活動時限較長，由晚三疊世一直延續(xù)至早白堊世，且主要活動于中侏羅世至早白堊世期間，沿錫林浩特-長春一帶呈NEE向斷續(xù)分布。東部火山巖帶主要分布于松遼盆地以東地區(qū)，主要活動于早白堊世期間，該火山巖帶規(guī)模較小，呈NNE向零星分布?？傮w而言，大興安嶺地區(qū)中生代巖漿巖具有空間分布廣泛，表現(xiàn)為西部分布面積多于東部，主體呈NNE向展布的特征（圖2）。

2.2 巖漿巖特征

大興安嶺地區(qū)中生代火山巖以酸性巖為主，而中基性巖較少。根據巖石組合和形成時代的不同可將大興安嶺地區(qū)中生代火山巖分為北部和南部兩部分。其中北部晚侏羅世火山巖以亞堿性巖石為主，而早白堊世火山巖則以堿性巖石為主。南部火山巖以亞堿性系列巖石組合為主，主要為粗面安山巖、流紋巖，少量粗面英安巖和玄武粗安巖［4，8］。數(shù)據表明，本區(qū)中基性巖石與酸性巖石在主量元素上表現(xiàn)出連續(xù)演化的特征。據哈克圖解顯示，北部中基性巖石與酸性巖石其初始形成巖漿具有成因聯(lián)系，可能形成于相同的增生事件中，而南部同時期火山巖則表現(xiàn)出具有良好的線性關系，表明二者具有同源性，為同一巖漿分異演化的結果，形成由中基性巖向酸性巖轉變的巖石組合［8］?？偟膩碚f，大興安嶺中生代火山巖為一套高鉀、高堿質的鈣堿性火山巖系。地幔巖漿在侵入過程中因伴有不同程度的殼?；烊咀饔枚沟帽緟^(qū)火山巖具有復雜性和多樣性的特征。

圖2 大興安嶺地區(qū)中生代巖漿巖分布圖［7］Fig. 2 Daxinganling Mesozoic magmatic rocks distribution［7］

3 構造-巖漿活動

大興安嶺地區(qū)地處東亞大陸邊緣，同處古亞洲構造域和環(huán)太平洋構造域兩個構造帶上［9］。特殊的地理位置使其遭受了古生代末期古亞洲構造域的小陸塊拼合、中生代環(huán)太平洋構造域的地體增生以及兩大構造域的疊加與轉換等構造演化過程。大興安嶺地區(qū)不同時代不同構造地質背景為后期巖漿活動提供了動力條件和就位空間。正是該區(qū)地質歷史時期復雜的構造地質背景和巖漿活動為形成該區(qū)獨特的地質構造格局奠定了重要基礎。

3.1 構造地質背景

大興安嶺地區(qū)地質歷史時期經歷了復雜的地質發(fā)展演化過程，先后經歷了古元古代基底形成、新元古代陸殼生長、新元古代末期板塊裂解，古生代古陸塊間的會聚、拼合，早中生代碰撞造山、晚中生代造山后伸展垮塌以及大陸邊緣弧后伸展等構造演化歷史［10］。

表2 大興安嶺地區(qū)中生代巖漿旋回［13］Table 2 Mesozoic magmatic cycles in the Daxing'anling area［13］

海西運動末期至印支期，伴隨著古亞洲洋的閉合，其周圍各板塊（西伯利亞板塊、中朝板塊）相互會聚、拼合形成統(tǒng)一的亞洲大陸。大興安嶺地區(qū)進入中生代時期，開始轉向環(huán)太平洋構造域影響，表現(xiàn)為隨整個東亞大陸邊緣一起相對太平洋板塊做大規(guī)模左旋剪切運動。早中生代，地幔巖漿經底侵作用侵入于地殼，巖漿在侵入過程中經殼?；烊咀饔么笠?guī)模噴發(fā)于地表。隨后在晚中生代時期大興安嶺地區(qū)隨整個中國東部一起參與環(huán)太平洋構造域的隆起作用，上地殼的快速隆升及脆性伸展，加之區(qū)域大規(guī)模的剪切走滑隨之形成一系列NNE向的盆-嶺構造，中生代末期隨著巖石圈熱體制的轉變及應力的釋放轉換為盆地坳陷［11～12］。

3.2 巖漿作用

佘宏全通過對大興安嶺地區(qū)中北段大量鋯石U-Pb測年得知，該區(qū)中生代期間存在240～190 Ma、180～160 Ma和150～120Ma三個明顯高峰值區(qū)間，表明大興安嶺地區(qū)中生代期間至少發(fā)生過三次大規(guī)模的巖漿活動［10］。根據野外地層間接觸關系及與鄰區(qū)地層對比將大興安嶺地區(qū)中生代巖漿活動劃分為6個巖漿旋回（表2）［13］。其中，印支期侵入巖分為230～220 Ma和220～200 Ma兩期，且后期巖漿活動較前期強；而燕山期本區(qū)共出現(xiàn)4次火山旋回，分別在195～170 Ma、160～150 Ma、145～130 Ma和100～95 Ma，從侏羅紀至白堊紀火山活動逐步增強，并在晚侏羅世至早白堊世期間達到頂峰。

前已述及大興安嶺地區(qū)復雜的構造背景和獨特的地理位置使其具有古亞洲構造域和環(huán)太平洋構造域雙重性質。為此，關于大興安嶺地區(qū)巖漿成因不同的學者有著不同的認識。大致可以分為兩類：①與太平洋板塊向西俯沖引起的東北地區(qū)大規(guī)模巖漿作用有關；②與板內巖漿作用或是地幔柱活動有關。前文提到林強等［6］曾將大興安嶺中生代巖漿巖劃分為三大火山巖帶，并從不同構造背景對三大火山巖帶成因機制作了詳述。認為西部環(huán)狀火山巖帶的形成可能與古亞洲洋閉合過程中殼幔相互作用引起的深部熱地幔柱的上升有關。南部火山巖帶與古亞洲構造域向環(huán)太平洋構造域轉換時期塊體大規(guī)模的走滑拉伸構造有關，而東部火山巖帶則是晚中生代期間太平洋板塊向東亞大陸斜向俯沖作用的產物。有學者曾提出中生代該區(qū)火山巖帶及基底褶皺構造線表現(xiàn)出與大陸邊緣具有良好的一致性，且火山巖帶逐步向大陸邊緣遞進，由此認為這是太平洋板塊向東亞大陸邊緣俯沖的結果［14］。劉德來通過火山巖主元素與稀土元素分析時論證了這一結果［15］。也有學者通過對該區(qū)巖漿巖巖石化學、同位素地質學以及巖石圈時空演化等多個角度分析論證：認為該區(qū)晚中生代巖漿的形成背景與太平洋板塊向東亞大陸邊緣下俯沖無直接成因關系，而與板內伸展背景下軟流圈上涌引起的底侵作用相關［4，16～17］。同時指出該區(qū)晚中生代大規(guī)模的左旋剪切走滑是構成大興安嶺地區(qū)構造-巖漿展布呈現(xiàn)NNE向的主要原因。東亞大陸相對太平洋板塊作大規(guī)模剪切運動，致使該區(qū)在晚中生代時期形成一系列NNE向走滑斷裂及坳陷，并由此控制著巖漿展布。

近年來，隨著對東北地區(qū)不同地段大量高精度鋯石U-Pb系統(tǒng)的年代學測試分析后發(fā)現(xiàn)：該區(qū)鋯石所示年齡峰值與當時所處構造背景具有很好的對應性［18～19］。其中中生代年齡范圍在210-160Ma區(qū)間，峰值為190Ma，其對應時代為晚三疊一中侏羅世，據推斷該時期該區(qū)正處于古亞洲構造域向環(huán)太平洋構造域轉換期內，由此說明該區(qū)早中生代時期構造域轉換體制下大規(guī)模的走滑拉伸為后期巖漿侵位提供了動力條件和就位空間。年齡范圍在140～110Ma區(qū)間，峰值為115Ma，其對應的時代為早白堊世，該時期為東北亞地區(qū)中生代重要的成盆期，是東北亞早白堊紀大火成巖省的形成時間［20］。

有學者在研究東北地區(qū)盆地的形成及演化時發(fā)現(xiàn)，西部大興安嶺一帶火山活動起于晚侏羅世，具體時限為160Ma，在早白堊世早期（130～120Ma）達到頂峰。而相對處于東部的松遼盆地火山活動則開始于早白堊世早期，具體時限為125Ma，在早白至世晚期（110～100Ma）處于火山活動峰期［1］。綜上可知，大興安嶺地區(qū)中生代時期曾發(fā)生過多期次、多階段的巖漿活動。巖漿作用復雜，不同地段巖漿作用在時間和空間上具有差異性，表現(xiàn)為時間上西部巖漿活動早于東部，而在空間上自西向東巖漿活動強度呈現(xiàn)逐慚減弱、逐步演化的趨勢。

4 研究進展及認識

（1）大興安嶺地區(qū)構造地質背景復雜，因處于古亞洲構造域和環(huán)太平洋構造域2個構造帶上而具有雙重性質。中生代時期，本區(qū)轉受環(huán)太平洋構造域影響，表現(xiàn)為隨整個東亞大陸邊緣一起相對太平洋板塊做大規(guī)模左旋剪切運動。早中生代時期構造域轉換體制下大規(guī)模的走滑拉伸和晚中生代東亞大陸快速隆起與脆性伸展為后期巖漿大范圍侵位提供了動力條件和就位空間，同時也為形成該區(qū)巖漿巖帶及基底褶皺帶呈現(xiàn)NNE向并形成盆嶺相間的構造格局奠定了重要基礎。（2）大興安嶺地區(qū)巖漿活動強烈，巖漿巖分布廣泛，總體呈

NNE向帶狀展布。通過大量鋯石

U-Pb同位素測年結果顯示：本區(qū)中生代時期存在多期次、多階段巖漿活動，其中以晚侏羅世-早白堊世巖漿活動最為強烈。巖漿作用與當時所處的構造背景息息相關，關于其巖漿成因及其構造背景歷來存在爭議?？偲饋碚f可以分為兩類：①太平洋板塊向東亞大陸邊緣俯沖引起大規(guī)模巖漿作用；②與板內巖漿作用或是地幔柱活動有關。最新研究顯示［21］：太平洋板塊向西俯沖發(fā)生在東亞大規(guī)模巖漿活動之后，晚侏羅世一早白堊世東亞大規(guī)模巖漿活動同時受控于深部軟流圈底辟上涌和洋陸之間大規(guī)模的左旋剪切走滑兩種不同深度的地質作用。大興安嶺地區(qū)在大規(guī)模巖漿活動的晚侏羅世一早白堊世期間，正處于洋陸過渡帶向大陸邊緣活動轉換，此時太平洋板塊尚未向東亞大陸邊緣正向俯沖，而大型剪切走滑所致的地體斜拼貼在碰撞造山時其巖漿作用在時空上都是有限的。因此，以深部軟流圈底辟上涌為主伴隨洋陸之間大規(guī)模的左旋剪切走滑才是該區(qū)大規(guī)模巖漿作用的成因。

［1］ 周建波，張興洲，馬志紅 等.中國東北地區(qū)的構造格局與盆地演化［J］.石油與天然氣地質，2009，30（5）∶0530～0538.

［2］ 劉兵.大興安嶺地區(qū)晚古生代構造演化研究［D］∶ ［博士學位論文］.吉林∶吉林大學，2014.

［3］ 趙不忠，謝學錦，程志中. 大興安嶺成礦帶北段區(qū)域地球化學背景與成礦帶劃分［J］.地質學報，2014，88（1）：99～108.

［4］ 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］.地質評論，1999，（45）∶422～430.

［5］ 邵積東，譚強，王惠，等.大興安嶺地區(qū)中生代地層特征及侏羅一白至紀界線的討論［J］.地質與資源，2011，20（1）∶ 4～11.

［6］ 林強，葛文春，孫德有，等.中國東北地區(qū)中生代火山巖的大地構造意義［J］.中國地質科學，1998，33（2）：129～138.

［7］ 范蔚茗，郭鋒，高曉峰，等. 東北地區(qū)中生代火成巖Sr-Nd同位素區(qū)劃及其大地構造意義［J］.地球化學，2008，37（4）：361～372.

［8］ 張吉衡. 大興安嶺中生代火山巖年代學及地球化學研究［D］∶ ［博士學位論文］∶武漢：中國地質大學，2009.

［9］ 巫建華，郭國林，劉帥，等.大地構造學基礎與中國地質學概論［M］.北京∶地質出版社，2013.

［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.

［11］劉德來，陳發(fā)景，關德范，等.松遼盆地形成、發(fā)展與巖石圈動力學［J］.地質科學.1996，31（4）397～408.

［12］邵濟安，張履橋，肖慶輝，等. 中生代大興安嶺的隆起—一種可能的陸內造山機制［J］.巖石學報，2005，21（3）：789～794.

［13］王東方，權恒.大興安嶺中生代構造巖漿作用［J］.地球科學，1984，26（3）∶81～90.

［14］劉嘉麒.中國東北地區(qū)新生代火山巖的年代學研究［J］.巖石學報， 1989，（3）∶ 209～216.

［15］劉德來，陳發(fā)景，楊豐平，等.中國東北地區(qū)中生代火山巖與板塊構造環(huán)境［J］.大慶石油學院學報，1994，18（2）∶1～8.

［16］邵濟安，劉福田，陳輝，等. 西北太平洋地震層析剖面及地球動力學啟示［J］.地球科學進展，2000，10（8）：757～760.

［17］邵濟安，劉福田，陳輝，等.大興安嶺一燕山晚中生代巖漿活動與俯沖作用關系［J］.地質學報，2001，75（1），56～63.

［18］周建波，張興洲，Simon A WILDE，等.黑龍江雜巖的碎屑鋯石年代學及其大地構造意義［J］.巖石學報，2009，28（8）：1924-1936.

［19］Zhou J B，Wilde S A， Zhana X Z. The onset of Pacific margin accretion in NE China evidence from the Heilongjiang highypressure metamorphic belt［J］. Tectonophysics，2009， （10）∶1016

［20］Wu F.Y， Lin J.Q， Wilde S.A. Nature and significance of the Early Cretaceous giant igneous event in eastern China. Earth Planet. Sci. Lett. 2005a ，（233）∶103～119.

［21］邵濟安，唐克東. 東北亞中生代洋陸過渡帶的研究及啟示［J］.巖石學報，2015，31（10），3147～3154.

PROGRESS IN STUDY ON THE MESOZOIC MAGMATIC ROCKS AND MAGMATISM IN DAXING'ANLING

YANG Bin1， DENG Li-jun2， ZHONG Xue-chen3
（1. School of Earth Sciences， East China University of Technology， Nanchang， Jiangxi 330013， China； 2. No.916 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Jiangxi Province， Jiujiang， Jiangxi 332100， China； 3. Ganzhong Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Jiangxi Province， Nanchang， Jiangxi 330002， China）

∶ The Daxing'anling area lies in northeast of China as a part of the eastern extension of the Xingmeng orogenic belt. In geological history， multi-stage magmatic activities took place in the area， of which the Mesozoic magmatism was the strongest， most widespread and closest to ore formation. On the basis of summarizing previous data， considering structural geology setting and zircon isotopic dating， this paper discussed magmatic rocks and magmatism of the Mesozoic era in the area， and this study is helpful to restoring the geological evolution history and mastering the development law providing reference for scientific research and mineral exploration in the area.

∶ Mesozoic； magmatic rocks and magmatism； Daxing'anling

P588.1

A

2016-01-27

楊斌（1990-），男，江西贛州人，碩士研究生在讀，地質學專業(yè)，主要研究方向：構造地質學。

1005-6157（2016）02-087-5