晚古生代弧后盆地次级构造分区

罗志波 赵 强 王佳奇 刘文杰

(1.天津地球物理勘探中心；2.陕西矿业开发工贸公司；3.天津华北地质勘查局)

晚古生代弧后盆地次级构造分区

罗志波1赵 强2王佳奇1刘文杰3

(1.天津地球物理勘探中心；2.陕西矿业开发工贸公司；3.天津华北地质勘查局)

牙克石—额尔古纳右旗位于大兴安岭北段，区内晚古生代海相沉积地层(红水泉组、莫尔根河组)发育,构造环境属弧后盆地沉积。通过对该地层已有的碎屑锆石年龄数据进行分析认为，区内晚古生代弧后盆地构造分区可划分为奈吉隆起东南侧近大民山的特尼河—伊敏弧后区(BAB-1)和奈吉隆起北西侧额尔古纳右旗弧后区(BAB-2)。

碎屑锆石 弧后盆地 沉积地层 构造分区

大兴安岭北段位于中亚造山带东段，前中生代的构造演化受古亚洲洋控制，中生代以来叠加太平洋构造域的强烈改造，具有极为复杂的构造特点[1]。同时也正因为大兴安岭所处的该类复杂构造位置，使得对于该地区造山带构造的研究仍存在诸多争议[2-3]。近年来，学者们对红水泉组和莫尔根河组沉积地层特别是对碎屑锆石年龄进行了较为详细的物源分析，研究表明该套地层属弧后盆地沉积，沉积物源具有大陆边缘岛弧性质[4]。在对上述研究成果深入分析的基础上，通过汇总已获得的该地层碎屑锆石年代数据，进一步划分该地层形成弧后沉积盆地的次级构造区。

1 碎屑锆石年龄数据来源

文中碎屑锆石数据引自文献[4-5]，HL16-39、MD06-12样品分别采自额尔古纳右旗黑山头镇伊诺盖沟和特尼河东约8 km处[5]，PYM-5样品采自伊敏地区[4]。MD06-12、PYM-5样品在空间位置上与牙克石地区大民山岛弧地体相接近[6]，并且处于奈吉隆起南东侧，HL16-39样品更靠近额尔古纳地块，处于奈吉隆起北西侧。因此，基于上述样品分布地理位置的差异，将MD06-12、PYM-5样品中的碎屑锆石进行合并，重新编号为C-TY，并与HL16-39样品进行对比，目的是对该套地层所属的弧后沉积盆地的次级构造分区提供制约。

2 碎屑锆石U-Pb年代学特征

晚古生代弧后盆地沉积地层碎屑锆石年龄分析结果见图1。由图1可知，2处样品均含有一定比例的前寒武纪碎屑锆石，表明其源区存在一定的元古宙—新太古代古老结晶基底[7]，HL16-39样品具有更老(1 800～2 600 Ma)的碎屑锆石(图1(a)、图2(b))，暗示其物源额尔古纳地块具有亲北侧西伯利亚克拉通的基底属性；另外该样品还存在460～420 Ma集中区域，明显区别于C-TY样品(图1(c)、图2(d))，但该部分年龄值与额尔古纳右旗北莫尔道嘎花岗岩中继承锆石年龄相一致[8]，这进一步表明，额尔古纳右旗弧后盆地沉积地层物源属性更靠近额尔古纳地块，与其所处的大地构造位置相符。HL16-39样品中的碎屑锆石年龄大多为385～355 Ma(峰值年龄为365±4 Ma，MSWD=1.3，n=15)，C-TY样品中的碎屑锆石年龄大多为385～355 Ma(峰值年龄为372±3 Ma，MSWD=0.77，n=27)和350～330 Ma(峰值年龄为339±2 Ma，MSWD=0.60，n=27)。该地层中砂岩组分与岩石化学分析结果均显示样品中年龄为385～330 Ma的碎屑锆石应来源于南东侧大民山岛弧[8]，表明区内晚古生代岛弧火山活动从晚泥盆世开始一直持续至早石炭世早期，并且可能存在2期较大规模的喷发，并以发育大规模酸性火山碎屑岩为特征。上述2组碎屑锆石年龄的峰值区间可能分别代表研究区2期高峰弧火山活动的时限。综上所述，2处样品在碎屑锆石年龄分布上差异明显，特别是在晚古生代年龄方面，该差异即暗示2类样品在物源上存在差别，可能处于不同的次级构造区内。

3 弧后盆地构造分区

依据碎屑锆石U-Pb年龄制约，将牙克石—额尔古纳右旗晚古生代弧后沉积盆地进一步划分为奈吉隆起东南侧近大民山岛弧地体的特尼河—伊敏弧后区(BAB-1)和奈吉隆起北西侧额尔古纳右旗弧后区(BAB-2)，其中奈吉隆起实为具前寒武纪结晶基底的切割型岛弧地体，于早石炭世时期从晚泥盆世大民山陆缘弧分离出来。

图1 早石炭世弧后盆地碎屑锆石U-Pb年龄相对频率分布

在385～355 Ma期间，由乌奴耳—头道桥洋盆向北俯冲形成大民山陆缘弧。约355 Ma由于乌奴耳—头道桥洋盆持续向北俯冲，导致北侧弧后区开始扩张，并使先前大民山陆缘弧沿特尼河苏木—伊敏一带裂开分出东西2部分。位于特尼河—伊敏拉张区的东侧大民山一带由先前陆缘弧转变为岛弧，在乌奴耳—头道桥洋盆持续俯冲下形成350～330 Ma岛弧火山岩。因此在近大民山特尼河—伊敏一带的弧后区(BAB-1)应同时具有385～355 Ma和350～330 Ma岛弧物源；西侧部分大致位于奈吉隆起一带，因从355 Ma开始由大民山陆缘弧分出，该弧提供的物源物质仍应保留被裂开前385～355 Ma陆缘弧属性，同时也因被裂解出来而远离350～330 Ma时期的俯冲区，从而未形成该时期的弧组分。由该类弧后盆地次级构造区(BAB-2)提供的物源则表现为缺失350～330 Ma碎屑锆石的特征。

上述碎屑锆石年龄同时也为乌奴耳—头道桥洋盆向北俯冲形成晚泥盆—早石炭世早期大民山弧火山的时限提供制约。自乌奴耳—头道桥一带弧后盆地性质的洋壳形成之后，该洋壳至少从晚泥盆世开始向北西俯冲，并一直延续至早石炭世(385～330 Ma)，自早石炭世约355 Ma开始，相应完整的弧-盆构造体系也已形成。

4 结 语

结合区内已有的碎屑锆石年龄数据，将区内晚古生代弧后盆地构造分区初步划分为奈吉隆起东南侧近大民山的特尼河—伊敏弧后区(BAB-1)和奈吉隆起北西侧额尔古纳右旗弧后区(BAB-2)，为进一研究区内构造特征提供参考。

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[5] 赵 芝.大兴安岭北部晚古生代岩浆作用及其构造意义[D].长春：吉林大学，2011.

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2015-01-15)

罗志波(1987—)，男，助理工程师，硕士，300170 天津市河东区广瑞西路67号。