Question

地层分区与地质构造单元的划分

Answer 1

4.2.1.1 区域地层的分区

中南蒙古-大兴安岭地区地层发育,从太古宇至新生界皆有分布。本书以该区古生代地层区划为基础的划分原则,将中南蒙古-大兴安岭地区地层划分为二个地层大区及三个地层区(图4.4),自北而南向分别为:西伯利亚地层大区(Ⅱ)的阿尔丹地层区(Ⅱ1)、滨太平洋地层大区(Ⅲ)的蒙古-鄂霍次克地层区(Ⅲ2)、西伯利亚地层大区(Ⅱ)的兴安地层区(Ⅱ2)。

图4.4 东北亚南部地区地层区划图

阿尔丹地层区(Ⅱ₁)位于图幅北部,范围包括俄罗斯的赤塔州北部、阿穆尔州北部地区,属于西伯利亚古陆及部分增生构造区域。

兴安地层区(Ⅱ₂)的范围包括中国的大兴安岭、俄罗斯赤塔州的东部及蒙古东方省等地区,属于泛西伯利亚板块增生构造区域。

蒙古-鄂霍次克地层区(Ⅲ₂)由两部组成。西部区位于蒙古肯特山-俄罗赤塔州石勒喀河流域;东部区位于上黑龙江-鄂霍次克海口,属于滨太平洋(鄂霍次克洋)构造域增生构造区域。

4.2.1.2 地质构造单元的划分与区域大地构造格架基本特征

中南蒙古-大兴安岭地区前中生代由华北、西伯利亚板块组成。各板块有稳定区和构造增生(褶皱)带两部分组成(图4.5),主要构造单元可划分为:

Ⅰ—华北板块:

Ⅰb—构造增生带:

Ⅰb¹—贺根山混杂岩带(D);Ⅰb²—索伦山-贺根山缝合对接带(D);Ⅰb³—吉中上叠构造盆地(C—P);Ⅰb⁴—林西上叠构造盆地(CP)。

Ⅱ—西伯利亚板块:

Ⅱa—古陆(地块):Ⅱa¹—卡拉尔地块花岗-绿岩区(Ar);Ⅱa²—雅布洛夫地块(rA);Ⅱa³—斯塔诺夫花岗-绿岩区(Ar₃);Ⅱa⁴—岗仁地块(Ar₃Pt₁);Ⅱa⁵—额尔古纳地块(Ar₃Pt₁);Ⅱa⁶—加格达奇地块(Ar₃Pt₁)

Ⅱb—构造增生带:Ⅱb¹—西林混杂岩带(Pt₃);Ⅱb²—塔源-海拉尔缝合对接带(Pt₃);Ⅱb³—多宝山岛弧带(O);Ⅱb⁴—乌奴耳裂陷槽(D);Ⅱb⁵—蒙古-鄂霍次克造山带(DT);Ⅱb⁶—阿金缝合对接带(DT);Ⅱb⁷—沐河上叠构造盆地(CP)。

Ⅲ—滨太平洋构造域

Ⅲa—滨太平洋构造外带:Ⅲa¹—上黑龙江坳陷(J);Ⅲa²—布列亚坳陷(K);Ⅲa³—松嫩坳陷(K);Ⅲa⁴—海拉尔盆地(K);Ⅲa⁵—北大兴安岭火山岩带(JK)。

中南蒙古-大兴安岭地区大致经历了前中生代和中生代以来多次地质构造变动的地质演化历史。古生代地质构造属古亚洲洋构造域,以华北古陆和阿尔丹古陆之间的诸多微地块与古生代褶皱带的交织分布为特征,总体特征显示出南北分异、东西走向的“块带镶嵌”的地质构造格局;中生代地质构造属于滨西太平洋构造域,受古亚洲板块(大陆板块)与泛太平洋板块(大洋板块)两大构造体系相互作用的影响,形成了与俯冲带大致平行的北东-北北东向叠加构造带,表现为北东向带状相间排列的“盆岭构造”的特征。

通过对该区域地质构造特征等的研究,对该区构造层、构造旋回、构造发展阶段进行了划分(表4.1)。从表中可以看出:中南蒙古-大兴安岭地区地壳的演化起始于早前寒武纪,华北古陆、西伯利亚古陆(块)形成阶段 。克鲁伦-额尔古纳、加格达奇、岗仁诸地块亦形成于古陆(块)形成阶段 。古亚洲洋构造域阶段 的演化形成了两大古陆间的早古生代构造增生(褶皱)带,构成了该区地壳演化独特的“块带镶嵌结构”。早古生代末期(S₄-D₁),华北、西伯利亚两大板块对接。晚古生代(D₂-T₁)为在华北板块与西伯利亚板块间超碰撞作用下,地壳演化以垂向增生为主要特征,古亚洲大陆基本形成。滨太平洋构造域阶段(T₂-Q)则为蒙古-鄂霍次克造山作用阶段,并对前期构造进行了叠覆、改造。进入新生代,该区基本为陆内拉分-裂陷沉积和玄武岩浆喷发活动,以及酸性-碱性岩浆活动。

表4.1 东北地区构造层、构造旋回划分表

4.2.1.3 主要区域断裂构造特征

区内主要断裂构造以北东向、北北东向为主(图4.5)。下面就区内具有重要地质构造意义的区域性断裂加以叙述。

图4.5 中南蒙古-大兴安岭地区大地构造略图

(1)贺根山(缝合对接)断裂

位于内蒙古贺根山至突泉一带,是著名的克拉麦里-二连断裂系的东延部分。走向为东西向,东端在突泉被松嫩坳陷掩盖。该断裂带为华北与西伯利亚两大古板块对接缝合断裂,沿断裂带发育蛇绿岩块、混杂堆积及高压变质带等。

(2)塔源-海拉尔断裂

位于研究区的塔源-海拉尔一带,为中央蒙古断裂的东延部分,属超岩石圈断裂。断裂走向北东,倾向北西。沿断裂分布有新元古代蛇绿岩块、混杂堆积,并有高压变质带发育。该断裂带形成于新元古代末期,是额尔古纳地块与加格达奇地块的分界断裂,具有对接缝合断裂特征。断裂向北东延伸至上黑龙江地区,被得尔布干断裂截断。

(3)得尔布干断裂

断裂南起呼伦湖东岸经黑山头-得尔布干-塔河至黑龙江岸,呈北东向延伸,倾向北西,具逆断层并有左旋平移特征。该断裂带形成于新元古代末期,古生代时期控制了海相沉积,并有基性-超基性岩和花岗岩体的形成。断裂带于晚古生代活动减弱,中生代晚侏罗世-早白垩世期间又强烈活动,作为大兴安岭火山岩带西缘断裂控制了区域火山岩浆活动,属于超岩石圈断裂。

(4)大兴安岭-太行山断裂

位于大兴安岭主脊,故又称其为大兴安岭主脊断裂。断裂带走向北北东-近南北向,倾向东,倾角60°~80°,具左旋走滑平移正断层特征。断裂带向南延伸至太行山-武陵山,属岩石圈断裂。断裂带形成于中生代,控制了大兴安岭主脊垒、堑构造及火山-沉积带的展布。

(5)嫩江断裂

位于大兴安岭东缘,走向北北东,倾向东。南段(赤峰-八里罕)形成于晚古生代,控制了东西两侧石炭纪-二叠纪沉积作用。该断裂中生代活动强烈,在早白垩世尤为明显,控制了早白垩世含煤盆地的形成与演化。沿断裂局部有新生代玄武岩浆喷溢活动,至今仍有地震发生。中段(纳河-白城-翁牛特旗)为晚白垩世至新生代长期活动的左旋正断层,控制着松嫩坳陷的形成与演化,为松嫩坳陷西缘断裂。北段(嫩江上游河谷)由两条平行的断裂构成,也称为嫩江岩石圈断裂,断裂东倾,倾角60°~80°,具走滑特征,是加格达奇地块与多宝山岛弧带的分界断裂。

(6)鄂嫩断裂

沿鄂嫩河-石勒喀河,呈向东南凸出的弧形展布。断裂倾向自西而北东相应的为北-北西-北西西向变化,具逆构造特征。据称断裂近处见有蛇绿岩块,为蒙古-鄂霍次克造山带与额尔古纳地块间的构造单元界线断裂。

(7)南蒙古-鄂霍次克断裂

断裂位于蒙古-鄂霍次克造山带东支的南缘,是蒙古-鄂霍次克造山带与额尔古纳地块、上黑龙江坳陷、岗仁地块间的构造单元界线断裂。断裂南东倾,具有逆断层构造特征,属超岩石圈断裂。

(8)北蒙古-鄂霍次克断裂

断裂位于蒙古-鄂霍次克造山带东支的北缘,是蒙古-鄂霍次克造山带与亚布洛夫地块间的构造单元界线断裂。断裂北西倾,具有逆断层构造特征,属超岩石圈断裂。

(9)斯塔诺夫断裂

断裂沿西斯塔诺夫山西南山麓,呈北西-南东向展布,断裂北东倾,具左旋逆断层构造特征。它是斯塔诺夫花岗-绿岩区与亚布洛夫地块、卡拉尔花岗-绿岩区间的构造单元界线断裂。断裂向东延伸成为西伯利亚古陆的南缘断裂,属超岩石圈断裂。

(10)卡拉尔断裂

断裂沿乌多坎山脉展布,走向北东,倾向北西,倾角平缓。断裂两侧地球物理场特征截然不同,是卡拉尔花岗-绿岩区与亚布洛夫地块间的构造单元界线断裂,属超岩石圈断裂。

4.2.1.4 侵入岩及区域分布特征

中南蒙古-大兴安岭地区的侵入岩极其发育,太古宙至新生代均有侵入岩浆活动,且岩石类型繁多、成因类型多样。

4.2.1.4.1 太古宙侵入岩

20世纪90年代经对太古宇岩层深入研究结果,认定原来所划分的混合岩原岩为侵入岩,将其从太古宇岩层中划出,称为变质深成侵入体,从而太古宇岩层进行了解体。变质深成侵入体和绿岩伴生,构成“花岗-绿岩区”。太古宙变质深成侵入体、侵入岩分布于早前寒武纪古陆(地块)之上。

(1)太古宙变质深成侵入体

变质深成侵入体岩石类型为英云闪长片麻岩、奥长花岗片麻岩、花岗闪长片麻岩等TTG岩系及紫苏花岗岩组成。它与同期富钾花岗岩侵入体和绿岩伴生,构成“花岗-绿岩区”。

(2)太古宙侵入岩

除上述富钾花岗岩侵入体外,还见有二长花岗片麻岩、钾长花岗片麻岩、花岗岩、碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩。

中性岩类岩石类型为二长岩、闪长岩、辉长闪长岩、石英闪长岩(多见于中、新太古代)。基性岩类岩石类型为二长岩、辉长岩、角闪辉长岩、苏长岩、辉长斜长岩。超基性岩类多数为未分超基性岩,个别岩体可分出纯橄榄岩、二辉橄榄岩、辉石岩等。

4.2.1.4.2 元古宙侵入岩

(1)古元古代侵入岩

分布于早前寒武纪古陆(地块)之上。

古元古代变质深成侵入体,发育于中国境内古老地块之上的大兴安岭北部、小兴安岭西北部地区。在大兴安岭北部、小兴安岭西北部岩性为TTG岩系、花岗质片麻岩;此外,可见同期富钾花岗岩侵入体(碱长花岗岩、花岗岩、二长花岗岩)及伟晶岩,侵入变质深成侵入体之中。

古元古代侵入岩,除上述富钾花岗岩侵入体外,古元古代花岗岩类岩石类型一般以二长花岗岩为主体,次为花岗岩、碱长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩,英云闪长岩以及碱性花岗岩、花岗斑岩。中性岩类岩石类型为石英闪长岩、闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型主要有辉长岩、橄榄辉长岩、辉长辉绿岩、角闪辉长岩、蛇纹岩、橄榄岩、辉石岩、角闪石岩等。发育有少量碱性岩类,岩石类型为正长岩类和石英正长岩。

(2)中元古代侵入岩

分布于早前寒武纪古陆(地块)之上及其外侧增生构造带。

该期花岗岩类岩石类型主要为花岗岩、二长花岗岩、碱长花岗岩、花岗闪长岩,次为正长花岗岩、英云闪长岩、碱性花岗岩、环斑花岗岩、石英二长岩。

中性岩类岩石类型为二长岩、闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、角闪辉长岩、辉长辉绿岩、角闪岩、二辉岩等。少量的碱性岩类,岩石类型为正长岩类和石英正长岩。

(3)新元古代侵入岩

该期花岗岩类较发育,多发育在古陆或地块边缘,为陆缘增生带的组成部分。

花岗岩类以花岗岩、二长花岗岩为主,其次为花岗闪长岩、碱长花岗岩、正长花岗岩、英云闪长岩、碱性花岗岩。

中性岩类岩石类型为闪长岩、石英闪长岩。基性-超基性岩类主要岩石类型有辉长岩、角闪辉长岩、橄榄辉长岩、辉绿岩、辉长岩、角闪石岩、辉橄岩、橄榄辉石岩等。

(4)里菲期侵入岩

该期侵入岩极不发育,在俄罗斯赤塔州的柯里其卡地区和额尔古纳河下游左岸分别见有几个早、中里菲期花岗岩类侵入体分布。岩石类型亦单一,均为花岗岩。于哈巴罗夫边区的汉德艾柯地区见有几个不大的碱性岩体和一个超基性岩体分布。碱性岩体岩石类型为霞石正长岩、磷霞岩、霓霞磷霞岩、钛铁霞辉岩、磷酸盐岩。超基性岩类岩石类型为碱性苦橄岩。

4.2.1.4.3 早古生代侵入岩

分布于古陆、中间地块之上及其边缘。后者为构造增生带的组成部分。

(1)未分早古生代侵入岩

这是一组未研究清楚的侵入岩,数量不多,岩石类型简单,仅见有花岗岩类及基性岩类。花岗岩类岩石类型以花岗岩为主,次为二长花岗岩、花岗闪长岩。基性岩类岩石类型为辉长岩等。

(2)寒武纪侵入岩

该期侵入岩不发育,数量不多。花岗岩类仅见有两种岩石类型,它们是花岗岩和花岗闪长岩。中性岩类岩石类型为闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、辉绿岩、角闪辉石岩。

(3)奥陶纪侵入岩

该期侵入岩主要发育于多宝山地区。花岗岩类岩石类型为花岗岩、碱长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩。中性岩类岩石类型为闪长岩、辉长闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、辉绿岩、蛇纹岩、辉石橄榄岩、滑石-阳起石岩。

(4)志留纪侵入岩

志留纪侵入岩不发育,出露分散零星。花岗岩类岩石类型见有花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩,其中以花岗岩为主。中性岩类为闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、辉绿岩、蛇纹岩、辉石橄榄岩。

4.2.1.4.4 晚古生代侵入岩

该期侵入岩发育,几乎遍布全区分布。其中分布于前中生代构造增生带中的为多。

(1)未分早古生代侵入岩

这亦是一组未研究清楚的侵入岩。其花岗岩类岩石类型为花岗岩、花岗闪长岩。中性岩类岩石类型为闪长岩、英云闪长岩。基性岩类岩石类型为辉长岩、辉绿岩。

(2)泥盆纪侵入岩

该期侵入岩除晚泥盆世侵入岩较发育外,其他时期的侵入岩均不发育。其花岗岩类岩石类型为花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩。

中性岩类岩石类型为闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、辉绿岩、辉石岩、橄榄岩、二辉橄榄岩、斜辉辉橄岩、角闪岩。碱性岩类岩石类型为正长岩。

(3)石炭纪侵入岩

该期侵入岩花岗岩类岩石类型为花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、花岗斑岩。中性岩岩石类型为闪长岩、石英闪长岩、辉长闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、辉绿岩、斜长岩、纯橄榄岩、单斜辉石岩、斜方辉石橄榄岩。碱性岩类岩石类型为正长岩。

该期侵入岩于早石炭世末期较为发育,岩石类型齐全,出露较多。

(4)二叠纪侵入岩

该期侵入岩较为发育,岩石类型齐全,分布广泛。其花岗岩类岩石类型为花岗岩、碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、碱性花岗岩、花岗斑岩。中性岩类岩石类型为闪长岩、闪长玢岩、辉长闪长岩、石英闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、橄榄岩、纯橄榄岩。碱性岩类岩石类型为正长岩、正长斑岩、钾霞正长岩。

4.2.1.4.5 中生代侵入岩

该期侵入岩分布较广,其中分布于北部斯塔诺夫山南坡和东海岸者为多。

(1)三叠纪侵入岩

该期侵入岩较为发育,岩石类型齐全。其花岗岩类岩石类型为花岗岩、碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、碱性花岗岩、花岗斑岩。中性岩类岩石类型为闪长岩、辉长闪长岩、二长岩、石英闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、角闪辉长岩、钠长岩、辉绿岩、角闪岩、纯橄榄岩、橄榄岩、辉橄岩、蛇纹岩、辉石岩。碱性岩类岩石类型为霓霞正长岩、云霞正长岩、白霞正长岩、霓辉正长岩、正长岩、石英正长岩。

(2)侏罗纪侵入岩

该期侵入岩较为发育,岩石类型齐全,出现了晶洞花岗岩。其花岗岩类岩石类型为花岗岩、碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、碱性花岗岩、晶洞花岗岩、花岗斑岩。中性岩类岩石类型为闪长岩、闪长玢岩、二长岩、辉长闪长岩、石英闪长岩、石英二长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、碱性辉长岩、蛇纹石化橄榄岩、辉石岩、纯橄榄岩、角闪岩。碱性岩类岩石类型为正长岩、含霞石正长岩、正长斑岩。

在俄罗斯赤塔州北部斯塔诺夫山南坡,中晚侏罗世花岗岩类集中构成一构造花岗岩带。该带长达600km,宽80~100km。其主要岩石类型为花岗闪长岩,次为二长花岗岩、英云闪长岩。

(3)白垩纪侵入岩

该期侵入岩于东海岸分布较为集中。岩石类型齐全,亦出现了晶洞花岗岩。其花岗岩类岩石类型为花岗岩、碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、碱性花岗岩、晶洞花岗岩、花岗斑岩。中性岩类岩石类型为闪长岩、闪长玢岩、石英二长岩、辉长闪长岩、石英闪长岩。基性-超基性岩类岩石类型为辉长岩、角闪辉长岩、角闪岩、橄榄岩、纯橄榄岩、辉石岩、苦橄岩、蛇纹岩。碱性岩类岩石类型为正长岩、石英正长岩、正长班岩,伴随有正长伟晶岩。