東北地區(qū)若干重要基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題

高 嵩 ，歐陽(yáng)兆灼 ，趙愛林 ，李明陽(yáng)

（1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130061；2.沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所/中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沈陽(yáng)地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧沈陽(yáng)110034；

3.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都610059）

東北地區(qū)包括遼寧省、吉林省和黑龍江省以及內(nèi)蒙古自治區(qū)東部地區(qū).該區(qū)在現(xiàn)今地質(zhì)構(gòu)造上屬濱太平洋構(gòu)造域，前中生代屬于古亞洲洋構(gòu)造域.區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造格局的形成主要經(jīng)歷了早前寒武紀(jì)古陸形成、古生代古亞洲洋構(gòu)造域和中生代以來(lái)濱太平洋構(gòu)造域演化等幾個(gè)主要階段.后者對(duì)前者產(chǎn)生了疊加改造，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣［1-4］.全區(qū)總體上在前中生代表現(xiàn)為南部的華北陸塊區(qū)東段，北部興蒙復(fù)合造山區(qū)的微地塊和造山帶交織分布的特征；中生代以來(lái)則表現(xiàn)為規(guī)模巨大的構(gòu)造－巖漿帶、盆地群和陸緣斷裂帶等?張?jiān)势?，?華北與西伯利亞板塊之間重大地質(zhì)問(wèn)題研究報(bào)告.沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，2005..

幾十年來(lái)的地質(zhì)調(diào)查與研究從不同角度闡述了工作區(qū)的基本地質(zhì)特征，特別是近年來(lái)東北地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查研究工作取得了很大進(jìn)展［5］.但由于本區(qū)經(jīng)歷了前寒武紀(jì)陸塊演化、前中生代西伯利亞板塊與華北板塊之間的復(fù)合造山作用，中生代以來(lái)又經(jīng)歷了濱太平洋構(gòu)造體制與古亞洲洋構(gòu)造體制的疊加轉(zhuǎn)換，地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜，加之一些重要地區(qū)覆蓋嚴(yán)重、地質(zhì)調(diào)查工作程度不夠，目前依然存在著一些重大地質(zhì)問(wèn)題有待進(jìn)一步解決.

1 東北地區(qū)大地構(gòu)造格局

目前還很難從細(xì)節(jié)上把握東北地區(qū)大地構(gòu)造演化特點(diǎn)，從整體上看本區(qū)前中生代北側(cè)主體為發(fā)育于西伯利亞板塊與華北板塊之間的興蒙造山區(qū)，南側(cè)為華北陸塊區(qū).但對(duì)華北板塊和西伯利亞板塊兩大構(gòu)造單元結(jié)合帶位置與時(shí)限、內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造格局的認(rèn)識(shí)分歧很大［6］.

對(duì)于兩大構(gòu)造單元的界限，目前至少有由中蒙古斷裂到西拉木倫斷裂范圍內(nèi)的8種不同意見，其距離相差近400 km.碰撞時(shí)間也有晚泥盆世、晚石炭世、早二疊世、晚二疊世、二疊世末—三疊世等不同意見.造成認(rèn)識(shí)分歧的重要原因之一是興蒙造山區(qū)由一系列微地塊和造山帶交織組成，目前對(duì)這些微地塊和造山帶的構(gòu)造屬性尚無(wú)確切理解.如大興安嶺北部東烏珠穆沁-多寶山一帶以北地區(qū)，通常認(rèn)為在構(gòu)造上屬于古亞洲洋北部洋區(qū)，近年來(lái)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在大面積晚中生代火山巖層覆蓋下有老變質(zhì)巖零星露頭，大致可以了解到自北而南有古陸塊、早寒武世增生褶皺帶和加里東期活動(dòng)陸緣帶存在，但對(duì)這些陸塊基底時(shí)代及性質(zhì)都不清楚，所劃分出的興華渡口群、落馬湖群、扎蘭屯群等地層單元區(qū)域含義不清且劃分依據(jù)不足.此外，對(duì)區(qū)內(nèi)已知的蛇綠巖和高壓變質(zhì)巖也缺乏系統(tǒng)研究.

長(zhǎng)期以來(lái)，人們把遼吉裂谷作為華北陸塊東段地質(zhì)構(gòu)造演化的重要階段加以對(duì)待，大多認(rèn)為該裂谷帶屬于大陸型－陸間型裂谷沉積盆地［7］.上世紀(jì)90年代以來(lái)一些研究者主要根據(jù)變質(zhì)－變形研究結(jié)果相繼提出了鄰近俯沖帶的活動(dòng)大陸邊緣、原為兩個(gè)不同大陸邊緣盆地沉積后經(jīng)過(guò)拼貼等認(rèn)識(shí).這些認(rèn)識(shí)對(duì)古盆地構(gòu)造環(huán)境討論起到了推動(dòng)作用，但多年來(lái)的地質(zhì)調(diào)查也從未在區(qū)域上發(fā)現(xiàn)過(guò)能夠反映此類接合帶存在的巖石、構(gòu)造標(biāo)志.對(duì)于該構(gòu)造單元的構(gòu)造屬性尚需進(jìn)一步調(diào)查研究和進(jìn)一步厘定.

東北地區(qū)作為我國(guó)東部大陸邊緣的重要組成部分，是各種大陸邊緣物質(zhì)記錄保存較全的地區(qū)，但目前對(duì)大陸邊緣的構(gòu)造格架并不十分清晰，如佳木斯地塊究竟是古生代期間興蒙造山帶中的中間塊體還是濱太平洋大陸邊緣的增生地體，遼東半島元古宙以來(lái)的地質(zhì)建造為何與腹地的華北地臺(tái)存在顯著的差別等.

2 區(qū)域地層劃分對(duì)比

近年來(lái)實(shí)施的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查將原劃定的一系列太古宙地質(zhì)體解體為變質(zhì)表殼巖和變質(zhì)深成侵入巖，將中生代火山－沉積地層重新進(jìn)行了厘定，并在不同測(cè)區(qū)建立了區(qū)域地層格架.但其中一些區(qū)域地層劃分對(duì)比依然存在較大爭(zhēng)議，如太古宙表殼巖、遼吉東部古元古代地層、中生代火山－沉積地層等劃分對(duì)比等始終未能形成趨同意見.

在華北陸塊東段發(fā)育的遼東地區(qū)鞍山巖群、吉南地區(qū)龍崗巖群和夾皮溝巖群以及遼北地區(qū)清源巖群（紅透山巖組）、遼西地區(qū)發(fā)育的建平群等變質(zhì)地層，它們是東北地區(qū)重要的鐵、金、銅等含礦建造.一般認(rèn)為這些地質(zhì)體形成于中、新太古代，但近年來(lái)的研究成果傾向于新太古代產(chǎn)物，更為重要的是對(duì)這些表殼巖序列的認(rèn)識(shí)尚無(wú)明顯趨同意見，影響著對(duì)陸塊區(qū)基底地質(zhì)構(gòu)造演化、構(gòu)造區(qū)劃與屬性、區(qū)域成礦作用等認(rèn)識(shí).

在遼吉東部發(fā)育的古元古代遼河群、老嶺群和集安群是遼東－吉南成礦帶極為重要的含礦建造，但對(duì)其劃分與區(qū)域?qū)Ρ乳L(zhǎng)期不能統(tǒng)一.由于該套地層原巖存在沉積相變，各地巖性組合出現(xiàn)差異，加之后期變質(zhì)變形改造，多表現(xiàn)為構(gòu)造地層，內(nèi)部層序不甚明了，區(qū)調(diào)過(guò)程中使用的層序地層單位已經(jīng)難以表述其基本特征，填圖單位之間接觸關(guān)系多以構(gòu)造接觸為主，致使長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)古元古代層狀變質(zhì)巖系的區(qū)域?qū)Ρ却嬖诜制?

東北大興安嶺-遼西地區(qū)中生代火山-沉積地層十分發(fā)育，雖然目前按照國(guó)際地層指南要求建立了義縣階、土城子階單位層型、輔助單位層型和界線層型剖面，全國(guó)地層委員會(huì)命名了與之相關(guān)的大北溝階、九佛堂階、阜新階，總體上區(qū)域地層序列中除西側(cè)陸相地層與東部海陸交互相地層對(duì)比外多已基本清晰，但對(duì)地層時(shí)代認(rèn)識(shí)卻存在差異［8］.如以往在區(qū)域地層格架中將張家口組定義為晚侏羅世—早白堊世，義縣組為早白堊世，并將義縣組底部作為白堊紀(jì)和侏羅紀(jì)的界限，但近年來(lái)發(fā)表了一系列張家口組同位素側(cè)年數(shù)據(jù)顯示其應(yīng)當(dāng)為早白堊世.隨之而來(lái)，本區(qū)中生代火山－沉積地層區(qū)域年代格架會(huì)發(fā)生重大改變，與之相關(guān)的侵入巖年代格架也應(yīng)當(dāng)加以更新，但目前全部更新的依據(jù)尚不足，如依據(jù)同位素測(cè)年劃分的年代地層與生物地層不相一致，相關(guān)的侵入巖侵位時(shí)代數(shù)據(jù)不足.

3 火成巖巖石組合及形成年代格架

東北地區(qū)火成巖極為發(fā)育，由于地質(zhì)調(diào)查程度有限加之廣泛覆蓋，確定巖石組合和火成巖形成時(shí)代的地質(zhì)依據(jù)不足，尤其是廣泛發(fā)育的中生代火成巖精細(xì)年代格架尚未建立，通常將這些火成巖歸屬于晚侏羅—早白堊世，但對(duì)其具體時(shí)代歸屬大多缺少準(zhǔn)確定義［9］.由于不能準(zhǔn)確表述火成巖時(shí)代，火成巖巖石組合歸屬不能趨同.如中生代火山巖與侵入巖的成因聯(lián)系、中生代火山巖系列等處于長(zhǎng)期爭(zhēng)論中.火成巖巖石組合歸屬的不確定使得火成巖形成的地質(zhì)構(gòu)造背景眾說(shuō)紛紜.如中生代火成巖的形成究竟與太平洋板塊運(yùn)動(dòng)有關(guān)，還是與蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造帶作用有關(guān)，甚至與古亞洲構(gòu)造域演化的超碰撞過(guò)程有關(guān)，或者與哪種作用的關(guān)系更為密切等等，目前尚無(wú)確切意見.這些問(wèn)題制約著對(duì)中國(guó)東部中生代大陸邊緣性質(zhì)的認(rèn)知程度.

4 大型變形構(gòu)造時(shí)空演化特征

新的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料顯示東北地區(qū)大型變形構(gòu)造非常發(fā)育，但目前對(duì)這些大型變形構(gòu)造時(shí)空演化特征的認(rèn)識(shí)極為有限［10-13］.通常人們都認(rèn)識(shí)到了東北地區(qū)東西向和北東向構(gòu)造在區(qū)域地質(zhì)演化中具有重要意義，但對(duì)它們的時(shí)空間配置格局以及與巖漿活動(dòng)等其他地質(zhì)作用的關(guān)系認(rèn)知程度較低，如對(duì)敦化－密山斷裂和依蘭－伊通斷裂的北延去向及在區(qū)域地質(zhì)演化中的作用等就存在歧義.近年來(lái)厘定的一系列大型韌性剪切帶、變質(zhì)核雜巖等在很大程度上提高了對(duì)大型變形構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，但對(duì)一些大型變形構(gòu)造的演化、形成背景及其所揭示的地質(zhì)意義等認(rèn)識(shí)存在諸多分歧.

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，東北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造格局總體上在前中生代以南北分異為主，中生代以來(lái)則表現(xiàn)出明顯的東西差別.古亞洲洋與濱太平洋構(gòu)造域的發(fā)展、演化與相互作用，不但對(duì)我國(guó)大陸邊緣北部地區(qū)地殼的結(jié)構(gòu)構(gòu)造產(chǎn)生重大影響，造就并控制了本區(qū)礦產(chǎn)資源的形成與時(shí)空配置，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)制約著本區(qū)土地和山、水資源的時(shí)空分布，還制約著現(xiàn)代地質(zhì)環(huán)境與災(zāi)害的發(fā)生與發(fā)展.雖經(jīng)幾十年的努力，在很大程度上提高了對(duì)東北地區(qū)國(guó)土資源的認(rèn)知程度，但依然存在著許多重要基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題，通過(guò)加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)查研究對(duì)這些問(wèn)題逐步加以解決，將為全區(qū)資源與環(huán)境區(qū)劃、勘查與開發(fā)更新基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)，并將東北地區(qū)地質(zhì)研究推向國(guó)際地學(xué)前沿.

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