伊春—延寿构造带早古生代构造属性研究

【摘要】：伊春-延寿构造带位于黑龙江省中部，呈南北向展布于小兴安岭－松嫩地块与佳木斯地块之间。东侧以牡丹江断裂为界与佳木斯地块的西缘相邻，西侧以逊克－铁力－尚志断裂为界与松嫩盆地相邻，向南可能延伸到敦密断裂，北部过黑龙江延伸至俄罗斯。 伊春-延寿构造带早古生代发育早寒武世西林群和早中奥陶世宝泉组、小金沟组。西林群为一套碎屑岩和碳酸盐沉积，岩性主要为砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩、板岩和千枚岩。宝泉组为一套火山和碎屑岩沉积，小金沟组为一套火山和碎屑岩以及碳酸盐沉积。 南北向的伊春-延寿构造带广泛发育花岗岩类，前人认为这些花岗岩主体是海西期花岗岩，称为海西花岗岩带；与海西晚期造山作用有关。但是最新研究结果表明该花岗岩带的主体应该是印支期花岗岩，同时存在少量的晚海西花岗岩和少量加里东期花岗岩。同时，人们还认为在该花岗岩带的东侧存在着一条加里东期的花岗岩带，与早古生代地层及其所形成的褶皱和逆冲断层一起代表了早古生代的造山运动。 关于该构造带的地层、构造和相关的岩浆岩，前人做了大量的工作，但是对于某些关键地质问题，仍然没有很好解决或存在不同的认识。例如，西林群和早中奥陶世的地层和火山岩形成的构造环境问题、西林群晨明组形成时代和在西林群中的位置问题以及早古生代花岗岩形成的大地构造环境问题没有很好的解决或存在不同的认识。 针对上述问题，我们通过野外地质调查和实测剖面以及室内镜下观察，对沉积岩和火成岩岩性、岩相和岩石组合进行了研究。通过对沉积岩和火成岩进行岩石地球化学分析、年代学分析和构造环境判别投图等方法，对西林群形成的构造环境、晨明组形成年代和在西林群中的位置及早古生代花岗岩的形成环境等问题进行了研究，并得出了以下结论： 1．从西林群岩石组合来看，它以厚层灰岩为主，夹泥岩、粉砂岩、砂岩、板岩，以化学沉积和细碎屑沉积为主，沉积岩相稳定，代表了整体稳定的沉积环境；但局部存在类复理石建造，它代表了局部地壳的动荡。 2．西林群沉积岩常量元素含量变化较大，五星镇组和晨明组微量元素含量相近，稀土配分特征相近（轻稀土富集，重稀土平坦），且与北美页岩（NASC）稀土配分特征一致。在构造环境判别图中，大部分样品落入被动陆缘区，这与从地层得出的结论一致，表明伊春-延寿构造带早寒武世为被动大陆边缘环境。晨明组长石石英砂岩落入活动陆缘区，可能是由于地壳局部动荡形成，不影响其构造环境判别。 3．晨明镇早古生代花岗岩根据岩石学特征可分为两组：糜棱岩组和黑云母花岗岩组。两者富SiO_2、Al_3O_2和K_2O，贫TiO_2和Fe_3O_2；为高钾钙碱性系列，偏铝质。稀土分配模式相似，轻稀土分馏明显，重稀土分馏不明显。微量元素特征与额尔古纳地块北缘早古生代后碰撞花岗岩微量元素特征相近。构造环境判别投图位于同碰撞环境和后碰撞环境。 4．晨明组碎屑锆石获得的最年轻年龄为559±6Ma，根据沉积岩的沉积时限，它应为下寒武统。 5．对西林群进行岩石化学分析的同时，又对其进行了物源分析，其物源为切割岛弧。