毛敏钢
(黑龙江省地质调查研究总院齐齐哈尔分院,黑龙江 齐齐哈尔 150036)
新元古界兴东岩群是调查区内最古老的地质体,是佳木斯地块西部变质结晶基底的主要成分,为一套变质的海相沉积岩与岛弧拉斑玄武岩建造,相当于低角闪岩相,局部可达高角闪岩相。研究其岩石组合、变质变形和成因演化,对于揭示调查区东部的深部地壳组成和分析前寒武纪地壳演化[1]及形成具有重要意义。
兴东群最早于1956年东北地质局146队在萝北凤翔—兴东一带命名的兴东岩系,置上元古界(Pt1);1956-1959年中国科学院黑龙江流域综合考察队命名为兴东群。1977年1:20万大罗密镇公社幅区调报告将一大套混合岩和大理岩归为麻山群,麻山群又进一步划分为西麻山群、柳毛组和建堂组。1993年《黑龙江省区域地质志》将林口大盘道、双鸭山分水岗和萝北等地曾被称为麻山群的变质岩,统称为兴东岩群,时代置于古元古代(Pt1xd)。2006年1:25万乌云镇幅、嘉荫县幅、太平沟幅区调报告中认为“零星分布的斜长角闪岩、斜长角闪片岩、大理岩划归为兴东岩群(Pt3xd)”,将兴东岩群置于新元古界。
调查区兴东岩群主要岩石类型以大理岩、变粒岩为主,局部夹片岩及斜长角闪岩等透镜体。笔者与《黑龙江省区域地质志》和前人区调报告中所指兴东岩群对比研究发现,它们在变质变形程度、岩性组合和年代学等方面都有着共同的特征,仅在硅铁建造上略有差异。区域上兴东岩群自下而上为大马河组、大盘道组和建堂组组成。调查区仅出露大盘道岩组[2]。
调查区兴东岩群大盘道岩组整体呈近北西向展布,岩性主要由大理岩、片麻岩、变粒岩以及斜长角闪岩组成中深变质岩系。片麻岩和变粒岩原岩为一套中酸性火山岩,大理岩原岩为一套沉积岩,代表了新元古代大陆边缘裂谷沉积建造。大理岩类,多数为灰白色,糖粒状结构,局部层位含石墨、透闪石、白云石或绿帘石。片麻岩类,灰色—灰褐色,片状变晶结构,片麻状构造,主要有二长片麻岩、黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩等。变粒岩类,多数为灰褐—灰黑色,粒状变晶结构,块状构造,主要有透辉角闪斜长变粒岩、弱硅化透辉钾长变粒岩、含红柱石黑云斜长变粒岩、含石榴子石方柱透辉变粒岩等。
剖面位于调查区东南侧曙光二段北部,主要由大理岩、片麻岩、变粒岩以及斜长角闪岩组成,局部被晚古生代侵入岩破坏,未见顶、底,控制厚度约为931.5m。由于多期次构造运动影响,剖面褶皱明显,地层改造、叠覆现象较普遍,出露的地层表现为整体无序,局部有序特点。地层层序自上而下为:
调查区中所出露的这套变质地层未见顶底,该剖面中地层顶部被后期中二叠世正长花岗岩侵入破坏,底部被中二叠世二长花岗岩侵入破坏,中间多处也被古生代花岗岩和后期不同期次的岩脉穿切破坏。总体来看,这套变质地层呈孤岛状“漂浮”于大面积的晚古生代花岗岩之上,局部见有同化混染混合岩的特征。
图1 兴东岩群大盘道岩组(Pt3dp)柱状对比图
根据岩层的相对关系,划分了三个断片组合,断片之间均为断层接触,并只代表相对岩序,无上下关系。下面分别叙述如下:
Ⅰ断片:由1-3层构成,出露厚度较窄,岩性单一,构造型式为单斜构造。
Ⅱ断片:由4-19层构成,出露厚度相对较厚,岩石类型较多。构造型式为单斜构造,内部发育糜棱岩带和断层。
Ⅲ断片由20-30层构成,出露厚度相对较厚,岩石类型较多。其具条带状构造,恢复构造为2处背、向斜褶皱,翼部产状与层理和片麻理产状一致,轴面北东—南西向,陡立,断片组合内多发育花岗岩及糜棱岩带,与断片Ⅱ接触为断层接触。
Ⅱ断片和Ⅲ断片的岩石组合相似,并且都有糜棱岩化,说明了它们都经历了多期构造热事件[3],总的来说先是脆韧性断裂接着为韧性变形最后又是脆性变形。剖面总体形态来看断片相互叠置,并被断层切割,断片内岩层局部有序总体无序,出现大理岩、片麻岩和变粒岩互层的特征,这与后期的伸展滑脱变形构造事件以及其后的收缩挤压事件有关。兴东岩群大盘道岩组在伸展构造体制作用下,岩层内部分层顺层剪切,形成了相应的构造群落,之后岩浆侵入营力发生改变,由伸展体制转换为挤压体制作用,岩层倒转叠覆,并有断裂发生,形成了大小不等的岩片,岩片内部也被切割为不同断片。
将区域上大盘道铁矿一带大盘道岩组的典型剖面和1:20万大罗密镇公社幅中的青沟林场剖面的岩石组合及地层层位与本区PM022剖面进行对比(图1)。调查区的巨斑状花岗岩、条带状花岗岩、眼球状花岗岩和花岗质片麻岩与大罗密镇公社幅中的混合岩同为变质深成侵入体,并且两条剖面的位置接近,而深色条带状花岗岩、花岗质片麻岩可看作为混合岩的基体,所以二者是同一种岩石不同时期的定名。PM022剖面的Ⅰ断片中的片麻岩在大盘道典型剖面中没有,但是大盘道典型剖面未见底所以推测片麻岩可能位于典型剖面的底部。Ⅱ断片岩性为大理岩夹片麻岩和变粒岩[4]。与大盘道典型剖面对比该断片是大盘道典型剖面的下部并且不连续。Ⅲ断片岩性为大理岩夹片麻岩和变粒岩,与典型剖面对比分析该断片是典型剖面的下部且不连续。
图2 PM022B21锆石年龄谐和图
调查区年龄样采自代表性剖面PM022B21样品,岩性为含红柱石黑云斜长变粒岩。原岩为泥质沉积岩和少量火山岩。该样品取锆石U-Pb同位素测年样品分析。共打点25个,数据在谐和图上(图2)较分散,其中13个点位于谐和线上,12个点偏离于谐和线下方。
本次工作所获得的年龄值大盘道岩组的沉积下限年龄在706±10Ma,反映出兴东岩群形成时代在新元古界(Pt3dp)。锆石年龄476-706Ma为热事件年龄。
综合上述,兴东岩群大盘道岩组变质表壳岩是由一套片麻岩、变粒岩、大理岩组成中深变质岩系,为中性-酸性火山岩及浅海沉积岩系构成的火山-沉积建造[4],即应属于汇聚构造大陆边缘沉积环境。在500Ma左右伴随着广泛的区域变质作用,发生强烈的构造岩浆活动,该期构造事件导致了兴东岩群等前寒武纪地层发生低角闪岩相—高角闪岩相区域变质作用。
对于兴东岩群的形成时代,迄今为止认识尚不统一。
在该群内所采集的样品的变质程度不同,以及受当时的测试分析方法限制,不同时期所得出结论也不同。
[1]王友勤,苏养正.东北区区域地层发育与地壳演化[J].吉林地质,1996(Z1):118-133+1.
[2]赵立国,王磊,李娟娟,王建民.佳木斯地块中部兴东岩群大盘道岩组U-Pb年代学证据[J].地质与资源,2015,24(06):532-538.
[3]王前平.黑龙江省东部盆地群构造热事件的研究[D].吉林大学,2006.
[4]武广.大兴安岭北部区域成矿背景与有色、贵金属矿床成矿作用[D].吉林大学,2006.