上阿穆尔地区造山带研究——地貌构造分析方法的应用

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新疆阿尔泰造山带构造作用的锆石裂变径迹分析~

获得的19个锆石裂变径迹年龄变化于155~243Ma之间,他们明显地分为2组,分别对应于两个构造活动期,即早期为155~189Ma,晚期为189~243Ma。这与磷灰石裂变径迹年龄反映的62~100Ma和100~160Ma两个构造期完全一致。早期和晚期构造活动期持续的时间分别为54~60Ma和34~38Ma,而这两期构造期之间的间隔时间,则从早到晚由83~89Ma变为89~93Ma。同时,锆石裂变径迹年龄与距特斯巴汗断裂和巴寨断裂的距离有关,反映这两条断裂带对区域构造演化的控制作用。
一、引言
阿尔泰造山带位于中亚壳体与北亚壳体的接合部位,它是加里东-海西阶段形成和发展的陆缘增生型造山带(何国琦等,1991;李锦轶等,1999;谭凯旋,2000)。阿尔泰山区断裂、褶皱和强烈的岩浆活动相当发育(图1-4-5)。区域构造以NW-SE向断裂带为主,自南而北分别是额尔齐斯(Ertix)断裂、特斯巴汗(Tesbahan)断裂、库尔提(Kulti)断裂、巴寨(Basei)断裂和红山咀断裂。这些断裂呈现向北西部撒开、向南东部收敛的特征,具多期次活动,同时发育多期变质、变形。阿尔泰山南缘为泥盆纪火山岩,中部为变质核岩浆岩带,北部边缘为逆冲推覆带。从海西期末至新生代,总体上处于隆升和向南推覆(Wang,1996;Dong,2000)。侵入岩约占全区面积的52%,主要产出于加里东期和海西期(芮行键等,1993)。岩浆岩带、变质带和成矿带的伸展方向均与区域构造线一致,故普遍认为是受构造控制(赵志纯等,2002)。阿尔泰造山带进入陆内造山以来,经历了多期复杂的构造作用。晚石炭纪之后,推覆断层发育,并形成一系列NW走向的逆断层。同时,发育了大陆沉积和伸展盆地。
作为一种热年代学方法,裂变径迹核分析技术近年来发展较快,得到了愈来愈广泛的应用,特别是对构造地质问题的解决,发挥了独特的作用。笔者曾报道通过磷灰石裂变径迹分析研究阿尔泰造山带构造演化的成果(袁万明等,2004),本书则是锆石裂变径迹分析及其构造作用研究,二者研究区域和研究样品相同,故可看作上节的续篇,是对区内构造作用研究的扩展和充实。
二、样品采集与实验方法
研究样品主要采自西部地区,采样剖面大致垂直断裂带走向(图1-4-5),样品岩性为花岗岩、花岗片麻岩和砂岩。将采集的岩石样品粉碎,粉碎后的粒径应与岩石中矿物粒度相适应,通常为60目左右,经传统方法粗选后,利用电磁选、重液选等手段,进行单矿物提纯。采用聚全氟乙丙烯热压法制样,将若干锆石颗粒放在载玻片上,加热烘烤4~5min后,用厚约0.5mm的聚全氟乙丙烯塑料片盖于其上,并迅速以另一预热载片压盖,使锆石颗粒嵌入塑料片中。待冷却后将聚全氟乙丙烯塑料片从载玻片上揭下,即可研磨抛光。利用KOH+NaOH溶液在210℃下蚀刻约25h揭示自发径迹,达到专业光学显微镜可观测的程度。采用N2国际标准铀玻璃法,辐造中子注量为1×1015中子·cm2。矿物的裂变径迹是用高精度光学显微镜,在100物镜和16倍目镜下测量,裂变径迹的正确识别至关重要。

图1-4-5 阿尔泰地区地质图

1—第四系;2—石炭系;3—泥盆系;4—奥陶系;5—寒武-奥陶系;6—元古界;7—碱性(长石)花岗岩;8—花岗岩;9—闪长岩;10—断层;11—样品位置及编号;12—地名。F1、F2、F3、F4和F5分别为额尔齐斯断裂、特斯巴汗断裂、库尔提断裂、巴寨断裂和红山咀断裂
三、实验结果与构造意义
锆石裂变径迹年龄范围为155~243Ma(表1-4-1),样品锆石年龄亦小于其地层时代,反映它们是受后期热事件影响的结果。
(一)二个构造期
绝大多数样品年龄为155~189Ma,仅有两个样为219Ma和243Ma。在锆石裂变径迹年龄对样品高程关系图上(图1-4-6),年龄数据亦显示分为两组,即155~189Ma和219~243Ma,其中155~189Ma期间样品高程变化大,而早期样品高程基本不变。据图1-4-6样品高程变化特征分析,两个连续的构造期应是155~189Ma和189~243Ma。

表1-4-1 锆石裂变径迹分析结果


图1-4-6 锆石裂变径迹年龄与样品高程关系图

我们认为,这是区内两期构造作用的反映。石炭纪末期(~300Ma)新疆北部三大板块聚成一体,所形成的新疆北部大陆从二叠纪(~250Ma)开始隆起,故又形成非造山花岗岩,上述219~243Ma年龄属于造山后或非造山花岗岩年龄,例如布尔根碱性花岗岩Rb-Sr全岩等时线年龄为253Ma,将军山花岗岩中白云母40Ar/39Ar坪年龄220Ma,RbSr矿物-全岩内部等时线年龄 235Ma,锆石206Pb/238U 值视年龄 245Ma(张前锋等,1994)。另一组155~189Ma的构造活动期,与中生代早期构造岩浆活动有关,例如康布铁堡花岗岩中黑云母40Ar/39Ar坪年龄为(186±6)Ma(胡蔼琴等,1995)和阿勒泰市南阿韦滩二云母花岗岩小岩株172.79Ma的Rb-Sr全岩等时线年龄(李志纯,1996),被认为代表了阿尔泰山前最后一幕构造变质热事件的时间。区域上这一事件可能与西伯利亚地块(Siberia terrain)与中蒙地块(Mongolian and North Chinese terrain)碰撞导致蒙古-鄂霍次克海(Mongol-Okhotsk)洋的闭合有关(e.g.Xu et al.,1997;Zorin,1999;Dobretsov et al.,1996;Van der Beek et al.,1996)。
(二)构造活动时限
锆石裂变径迹年龄所反映的两个构造期155~189Ma和189~243Ma。依据笔者前曾发表的研究成果,同区同批样品的磷灰石裂变径迹年龄同样表明两个构造期,即62~100Ma和100~160Ma(袁万明等,2004)。与锆石裂变径迹特征类似,磷灰石裂变径迹年龄在62~100Ma期间,样品高程变化大,而100~160Ma则基本保持不变。锆石和磷灰石裂变径迹反映的两个构造期年龄之所以不同,是因为这两种矿物的封闭温度不同所致。锆石的裂变径迹封闭温度为250℃左右,而磷灰石裂变径迹的封闭温度为100℃,所以,上述裂变径迹年龄分别相当于~250℃和~100℃时的年龄值;锆石和磷灰石年龄所记录的两个构造期,实际上是相同构造热事件在进入不同温度时段的年龄。
两个构造期的持续时限:无论锆石年龄还是磷灰石年龄,反映的两个构造期持续时限基本一致。早期为243~189Ma(锆石年龄)和160~100Ma(磷灰石年龄),持续时间为54~60Ma;晚期为189~155Ma(锆石年龄)和100~62Ma(磷灰石年龄),持续时间为34~38Ma。
两个构造期间隔时限:即锆石和磷灰石裂变径迹所反映构造期的间隔时限。由于早期是243~189Ma(锆石年龄)和160~100Ma(磷灰石年龄),晚期为189~155Ma(锆石年龄)和100~62Ma(磷灰石年龄),所以,243-160=83Ma,189-100=89Ma,155-62=93Ma。因此,两期构造活动的间隔时限,应从早期的83~89Ma,变为晚期的89~93Ma。
(三)冷却速率与隆升速率
从构造早期至晚期:早期构造活动和晚期构造活动相隔时限分别83~89Ma和89~93Ma,平均为86Ma和91Ma。锆石和磷灰石裂变径迹封闭温度约分别为250℃和100℃,故二者温度差为150℃。因此,早期构造活动冷却速率为150℃/86Ma=1.74℃/Ma,若取平均地温度33℃/km,则相当于隆升速率52.8m/Ma。晚期构造活动冷却速率为150℃/91Ma=1.65℃/Ma,或49.9m/Ma。从构造晚期至现今:晚期构造活动的最小年龄为62Ma,磷灰石裂变径迹封闭温度为100℃,现今地表温度年平均约15℃,温度差为100-15=85℃。据此计算,冷却速率为85℃/62Ma=1.37℃/Ma或41.5m/Ma。因此,锆石和磷灰石裂变径迹所记录的时代以来,即从243Ma至今,平均冷却速率为(1.37~1.74)℃/Ma或41.5~52.8m/Ma,从早到晚有变小的趋势,但总体上变化不大。
若采取样品温差法计算,样品TS81锆石和磷灰石裂变径迹年龄分别为173Ma和80Ma,年龄差为93Ma,温度差为150℃,则在173~80Ma期间的冷却速率为1.61℃/Ma或48.9m/Ma。类似地,TS105年龄为219Ma和134Ma,则速率为1.77℃/Ma或53.5m/Ma;TS87年龄为184Ma和80Ma,速率为1.88℃/Ma或56.8m/Ma;TS97年龄为155Ma和63Ma,速率为1.63℃/Ma或49.4m/Ma。可见,在类似的时段内,该计算结果与上述方法基本一致。
(四)断裂带的控制作用
图1-4-7是锆石裂变径迹年龄与样品距离关系图,表明以巴寨断裂(F2)和特斯巴汗断裂(F6)为界,样点具有明显的正相关性,即在断裂带附近,样品年龄较小;向南逐渐远离断裂带,则样品年龄逐渐变大。本区磷灰石裂变径迹年龄与样品距离关系图亦有同样的趋势(袁万明等,2004)。
由此我们认为,巴寨断裂(F2)和特斯巴汗断裂(F6)对本区构造演化具有明显控制作用,尤其是Tesbahan断裂带的作用,以往重视不够。这样的变化趋势,可能与断裂带在陆内造山之后,断层面向南倾有关。在野外也曾见到多处断裂面向北倾的露头。
四、结论
新疆阿尔泰西段19个锆石裂变径迹样品年龄为155~243Ma,其中明显可分为155~189Ma和189~243Ma两组,并分别对应两个连续的构造活动期。早期与新疆北部大陆从二叠纪(~250Ma)开始隆起,形成非造山花岗岩有关;晚期与区内中生代早期构造岩浆和变质热事件活动有关。与之相对应,磷灰石裂变径迹年龄的两个构造期为62~100Ma和100~160Ma。

图1-4-7 锆石裂变径迹年龄、样品垂直区域断裂带距离、主要断裂带之间的关系

F1—额尔齐斯(Ertix)断裂,F2—特斯巴汗(Tesbahan)断裂,F3—库尔提(Kulti)断裂,F6——巴寨(Basei)断裂
早期和晚期构造期持续时限分别为54~60Ma和34~38Ma。两期构造活动的间隔时限,从早到晚由83~89Ma变为89~93Ma。
从243Ma至62Ma,平均冷却速率为1.744℃/Ma;从62Ma~0,平均冷却速率为1.371℃/Ma。
样品年龄与距特斯巴汗断裂(F2)和巴寨断裂(F4)的距离明显正相关,即在断裂带附近,样品年龄较小;向南逐渐远离断裂带,则样品年龄逐渐变大,这可能与断裂带在陆内造山之后,断层面向南倾有关。以往的磷灰石裂变径迹研究亦有同样的特征。
参考文献
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(袁万明,董金泉,保增宽,安银昌)

黄汲清先生 ( 1945) 在 《中国主要地质构造单位》中,编制出了寒武纪、加里东泥盆纪、华力西二叠纪、燕山白垩纪和喜马拉雅期的中国构造古地理图 5 幅,勾绘出了这些地质构造阶段的海陆分布轮廓。这些古地理图是我国最早出现的构造古地理图,是我国构造古地理学的先导。
王鸿祯等 ( 1985) 的 《中国古地理图集》主要是以大地构造学的理论为指导和以大量的区测资料为基础编制出来的,是我国大地构造古地理学的代表作。崔克信 ( 1986) 、黄汲清等 ( 1987) 、王鸿祯等 ( 1990) 、刘本培等 ( 1991) 、周志毅等 ( 1995) 、李通艺( 2000) 以及其他许多人以大地构造学的资料、理论和观点来论述古地理的专著和论文,均属构造古地理学的范畴。
国外的构造古地理学 代表著作有 Ziegler ( 1988) 、Dercourt 等 ( 1991) 、Scotese( 1997) 、Southeast Asian Research Group ( 1995) 、Li Zhenxiang 等 ( 1996) 等的作品。
当前国内外构造古地理学均呈现出与沉积学、地层学、古生物学、地球物理学、地球化学、构造地质学等的相互结合和渗透,研究热点集中在造山带沉积和古地理、古特提斯多岛洋构造古地理、全球古大陆重建尤其是关键部位古大陆重建等方面,是一个十分活跃的古地理学分支学科。
20 世纪 60 年代板块学说的诞生为活动论构造古地理研究提供了理论基础并推动了这一领域的发展。20 世纪 90 年代该领域有关地质历史中洋、陆重建,古地理和古气候的研究成果已被石油地质家用于全球石油聚集和分布规律研究。在中国,王鸿祯先生在活动论构造古地理领域做出了重要贡献。
板块学说的提出,特别是海底扩张和磁条带年龄的证据,使古地理、古气候研究进入了全新的领域,地质学家必须重建原来沉积盆地所处的位置。这就使活动论构造古地理的概念具备了新的理论基础和研究方法。在此之前大陆漂移说的出现,开辟了活动论思潮的萌芽阶段,其最重要的标志是承认大规模水平运动的存在。20 世纪 60 年代以前部分古生物学家和古地理学家已经提出了具有先驱性的推断。在作为地学革命的板块学说研究高潮中,地质学家们以全球构造的活动论为基础,应用当代古地磁方法和成图技术,致力于地质历史时期的古大陆重建。许多学者编制了地质历史不同阶段的古地理再造和古气候带预测图。由于技术和数据密度不足等原因,目前全球性成图比例尺还较小,并带有推断性。随着古地磁和成图技术的进步以及资料的积累,这一领域正取得实质性进展。一些学者如Scotese 等建立了数据库,不断根据新数据的积累修改全球及大区域古地理重建的结果。孙枢先生曾在第三届全国沉积大会上评述了此领域的研究现状与趋向。上述活动论构造古地理研究的思想很快引起了石油地质学家和沉积地质学家的重视。一些专题性的研究对全球油气聚集分析更有重要价值,如法国学者德高特等的 “特提斯古地理图集”。古大陆重建与油气聚集规律研究成功地结合的一例体现在 Klemme 等的著作中。Klemme 等从全球尺度研究了自古生界早期以来各时代烃源岩形成油气资源的比例,并在古大陆重建的基础上标定了全球大型油气系统的分布。从而揭示了沉积盆地所处的古纬度与古气候带及其与古海洋的关系。其中特别强调了晚侏罗世和白垩纪优质烃源岩的重要性———世界上一半以上的油气资源形成于该期的烃源岩。这取决于当时特有的古构造、古气候和古海洋环境。其中最为突出的是被动边缘盆地形成的巨大规模的油气聚集。在特提斯洋的被动边缘,以中东阿拉伯海湾地区为代表,形成了全球最为富集的油气聚集带。
地质历史上,盆地的演化和内部的沉积古地理变革均受盆地构造属性、盆地边缘和盆内构造活动规律的控制。位于不同板块或同一板块内的不同盆地由于盆地边界的构造属性和构造活动规律不同而具有不同的演化历程。同样,同一盆地内由于内部不同部位盆地动力学环境不同造就了盆地内不同的沉积古地理环境。因此在进行构造古地理分析过程中应遵循构造控盆、盆地抓相的基本原则,完成构造 - 岩相古地理编图。
关于编图思路,可从两方面入手对构造古地理进行研究。首先,以文献调研资料为基础,结合研究区构造演化特征,按照构造演化进行阶段划分,结合构造运动的属性、规律研究,查明研究区内、抓相断裂的位置、形成、活动时间及控盆、控相机制。其次,在构造及大型断裂研究的基础上,完成岩相古地理编图的基础资料准备工作,主要包括岩石地层多重划分对比、单剖面沉积环境分析、横向沉积相变规律研究和单因素资料统计、编制等。在完成上述基础资料和图件准备的基础上,结合研究区构造、盆地演化规律的研究成果,以由点到线再到面的沉积相研究方法为基本思路,运用相应的岩相古地理编图法( 如岩比法、优势相法或单因素分析法) 完成研究区构造古地理编图。实际上,岩相古地理分析离不开盆地构造和全球构造的分析,构造分析构成了古地理分析的基础与前提。但是,就盆地构造 - 岩相古地理分析的范畴而言,更应该注重构造带的古地理恢复与分析。
造山带古地理学是在造山带地区或经受了造山运动改造的地区开展古地理研究的理论和方法。研究过程要注意三点: 一是不能用 “将今论古”的方法恢复地史期间的隆起区和堆积区,二是沉积相带的展布受区域构造应力场及基底构造格局控制,三是辨析原生沉积盆地与构造盆地 ( 吴根耀,2003) 造山带古地理学在盆地构造 - 古地理重建中的应用,其核心是以发展的和动态演化的思路来研究盆地。
盆山耦合分析是正确认识盆地动态演化的钥匙。所谓盆山耦合,指的是造山作用与盆地演化间有统一的运动学过程和动力学机制。就盆、山这一对矛盾而言,山常是主要的方面。但是,造山带的内部结构比较复杂,地质记录不全,故对地质现象常有多解性。盆地内地质记录相对完整,因而对其运动学的全面研究对造山过程的运动学认识带来宝贵的借鉴,对其成盆动力学机制的探讨对造山动力学机制的认识带来有益的启示。因而,在以动态演化的思路研究盆地发育的运动学特征时,应有意识地加强与造山动力学匹配的盆地动力学的研究。

E.A.Myansnikov

(Pacifc Institute of Geography,Russian Academy of Sciences,Russia)

摘要 上阿穆尔地区(指上阿穆尔盆地的俄罗斯部分)由于有些地方地质研究不规范、地质资料匮乏,给该地区可行性研究带来极大困难。在这种情况下,采用地貌构造分析方法,包括航、卫片图像和地形图解译法、地势地貌分析法以及有目的的地质和地球物理数据分析法可更好地对其研究。研究表明,上阿穆尔地区造山带(包括西Stanovoy、中Stanovoy和Umlekano-Ogodzin-sky属于阿穆尔-阿尔丹巨型中心式地貌构造(CTM)的组成部分。该巨型中心式地貌构造长轴可达2500km。造山带的空间分布及其地质-地貌组成受巨型中心式地貌构造的弧形深断裂控制。研究区每一造山带呈线状延伸,长轴从20~250km不等,其中大型中心式地貌构造主要表现为复杂的火山-侵入环状穹窿构造,小型中心式地貌构造表现为地质和地貌相一致的放射状同心式复合构造。通过重建地貌构造表明,上阿穆尔地区造山带主要形成于中生代。

关键词 中心式地貌构造(CTM) 弧形断裂 线型断裂 环状穹窿构造 造山带

1 上阿穆尔地区造山带构造

上阿穆尔地区(指上阿穆尔盆地的俄罗斯部分)造山带的形成与中生代构造-岩浆活动密切相关,而这一时期又是本区域内生构造和成矿的主要发生时期。因此对这些造山带的研究具有极其重要的意义[1,2]

根据广泛使用的航、卫片图像和地质-地球数据,运用地貌构造分析表明,这些造山带就是人们熟知的火山-侵入构造(包括西Stanovoy、中Stanovoy和Umlekano-Ogodzinky,图1),它们是阿穆尔-阿尔丹中心式地貌构造(CMT)的组成部分,其长轴可达2500km。M.G.Zolotov[3]、V.V.Solovyov[4]、A.P.Kulakov[5]及E.A.Myasnikov[6,7]曾对该地区进行了研究,并划分了地貌构造。在这种情况下,巨型中心式地貌构造边缘深部断裂控制着造山期的火山-侵入岩的空间位置。而且,由于大型中心式地貌构造叠置于上阿穆尔地区,在西Stanovoy内、尤其是北东走向的深断裂带内发生Umlekano-Ogodzinsky带特殊岩体的破碎和矿化作用是有其原因的。

研究区内每一造山带火山-侵入岩带均为线状延伸的三级(长轴50~250km)和四级(长轴20~50km)中心式地貌构造(CTM)。它们都由区域性地貌构造控制(即巨型中心式地貌构造和大型线状断裂)。低级别的中心式地貌构造主要呈线型和等距型组合,但无论如何,均被限制于高一级的地貌构造断块内或交汇处。

图1 上阿穆尔地区火山-侵入造山带和地貌构造格局

1—基底地块(地质上惯用的年代):a—阿尔丹(Ar1-2),b—Stanovoy(Ar2—-Pr1),c—阿穆尔(Pt1Pz1-3);2—中生代火山-侵入岩带:C-S—中Stanovoy,W-S—西Stanovoy),U-O—Umlekano-Ogodzin-sky;3—山岭:①Stanovik;②Celbaus;③Cernysova;④Tukuringra-Soktachan;⑤Dzeltulinsky Stanovik;⑥Urusinsky;⑦Jankan;4—巨型中心式地貌构造弧形深断裂;5—巨型中心式地貌构造:Ⅰ—阿尔丹;Ⅱ—阿穆尔;6—研究区

对于地质地貌相一致的复杂地质体,从已有的地貌构造综合分析来看,三级和四级中心式地貌构造主要以复杂的火山-侵入岩环状穹窿构造为主,而且还代表着古火山和局部侵入穹窿。任一级别的中心式地貌构造都具有同心式放射状特点,其地貌要素和与其相应的复杂地质体及内生成矿作用成比例。

这种研究方法和所得出的结论很有效,以西Stanovoy造山带的火山-侵入岩带为例(图2)。该带位于Aldan-Stanovoy地块的南部,处于Yankansky背斜内,靠近前寒武纪Mogochin地块的轴部[8,9]。已有的观点认为,该地区以中生代线性断块构造为主要特征,而且中生代是内生矿化的主要时期。因此,地质填图时,将已确立的线型断块与侏罗纪侵入岩带和火山岩带相对应起来,断块交汇的带和交汇结、沿对角线方向交切的断层以及近南北向的构造被认为是主要控矿构造。

采用地貌构造方法研究表明,这里所称的Yankansky线型延伸弧与Yankansky地块背斜的叫法是一致的。

此外,大多数可识别的线型断裂和线型块状地貌构造已经在现有的地质构造图中标示出来。不过,该地区的构造格局属于三级、四级和五级,相应长轴分别为50~250km、20~50km及10~20km。在该复杂的差异等级构造中,高一级别的中心式地貌构造控制着低一级别的中心式地貌构造的空间分布。已知的中心式地貌构造常常成为内生作用和成矿矿化的集中区。我们将中心式地貌构造分成3个主要地貌成因类型,即侵入穹窿型、火山穹窿型及火山-侵入环状穹窿型,每种类型都有各自的特点,且与相应地质地貌复杂的地质体和成矿矿化相一致。

上Khaiktinskaya是一典型的火山-侵入中心式地貌构造,长轴达50km(图2)。这是一个非常有趣的例子。不同的研究者各自独立运用不同的研究方法(即岩浆形成分析法、地球物理异常解释法以及作者提出的地貌构造类型分析法)得出了相同的结论:区内存在岩浆中心式构造,可辨认的轮廓与整体非常一致,与之相应的构造物质组合、地球物理和地貌构造要素彼此之间密切相关,呈同心放射式带状分布。

图2 运用地貌构造资料对西Stanovoy造山带的构造分析

1—阿穆尔-阿尔丹巨型中心式地貌构造深断裂;2—中心式地貌构造弧形深断裂(a—轴长250~500km,b—轴长50~250km,c—轴长20~50km,d—轴长10~20km);3—中心式地貌构造的主要成因类型(a—侵入型,b—火山型,c—位错型,d—未知型);4—中心式地貌构造的主要地貌类型(a—穹窿,b—凹陷);5—火山管(a—根据地质资料,b—根据地球物理资料);6—中生代侵入岩及其地质代号(a—花岗岩(J1-2),b—碱性花岗岩和正长岩(J2-3),c—花岗斑岩(J3);7—中生代火山岩及其代号(a—安山熔岩(J1-2),b—安山质熔岩(J3),c—火山沉积岩);8—新生代沉积岩

主要的中心式地貌构造的代号与编号:Ⅰ—上Urkinskaya;Ⅱ—Vrkinskaya;Ⅲ—上Nukzinskaya;Ⅳ—Amutkazinskaya;Ⅴ—Qginlynskaya;Ⅵ—上Khaiktinskaya;Ⅵ—Khaiktinskaya;Ⅶ—Oldoiskaya;Ⅸ—Oldoe-Igamskaya;Ⅹ—Bolgiktinskaya;Ⅺ—Ilikanskaya;Ⅻ—Doeskaya;Ⅷ—Lazarevskaya

上Khaiktirakaya环状穹窿型中心式地貌构造在卫星照片和地貌图上非常清楚,尤其在其南部。北部不甚清晰,可解释为有另一个中心式地貌构造叠加在其上(图2)。重力勘探数据证明,由于深成侵入形成了穹窿地貌,从而造成了一个加厚的区域,这种格局是中生代花岗岩化作用的结果。沿着该构造的周边根据负磁异常为主、局部正磁异常可追索出一条弧形带来。中心式地貌构造的中心位于北东、北西交汇结和近纬向大型转换断层处。

可确认的弧形和放射状断裂明显地与中心式地貌构造本身有关。内外同心状地块表现为清晰的高地貌特征、弧形分水岭和水文网以及一系列分离的上隆地块。显然,这些地块显示为渗透性增强地带。产出于其中的小侵入体火山管及延长的火山弧已证实了这一点。

上面所指的同心环带,其岩相分布、原始地貌标志和地质现象(即大多数相对低温的矿石出现在外环,而相对高温的矿石出现在内环)说明,在统一的地貌构造作用下,他们可能存在共生关系。

低级别的侵入穹窿(长轴10~20km)和火山穹窿型中心式地貌类型在本区广泛发育(图2)。从地形图和航卫片上看,侵入穹窿有以下特征:①分水岭相对宽缓平坦和微弱显示的分水岭;②河谷横剖面呈“V”字型;③坡度较缓;④总体比差小、地势切割弱。在这种构造内,地球物理异常显示为放射状同心带状,与构造干扰、岩相的不规则及热液交代作用相一致。这种穹窿的地质特点是多期侵入体组成同心岩相带,其中较酸性的岩相常分布于中心式地貌构造的中心部位。此外,可以观察到岩墙群加厚和热液矿化现象主要沿周边发育。侵入穹窿型中心式地貌构造的发育阶段明显地取决于相应的岩浆侵入活动时间,该侵入活动出现在与其有成因联系的大型断裂带的交汇处。

火山穹窿型的中心式地貌构造完全不同于侵入穹窿的中心式地貌构造,表现为:①相对地形高;②分水岭陡而窄;③河谷横剖面呈“V”型;④坡面切割陡;⑤地形比差大,切割深。但是火山成因的中心式地貌构造和侵入成因的中心式地貌构造均呈环带状,地质-地貌复杂体和成矿作用与该环带相一致。

2 总结

地貌构造研究方法为上阿穆尔地区造山带内构造格局和内生成矿规律以及地质填图提供了新的信息。西Stanovoy,中Stanovoy和Umlekano-Ogodzinsky造山带是阿穆尔-阿尔丹巨型中心式地貌构造的组成部分,该巨型中心式地貌构造长轴可达2500km。造山带的空间位置及其地质地貌组成受控于巨型中心式地貌构造的弧形深断裂。研究区内每一造山带均为线性延伸的中心式地貌构造,长轴从20到2500km。大的中心式地貌构造主要表现为复杂的火山-侵入环状穹窿构造,而小的中心式地貌构造显示为放射状同心式构造,与地质地貌复杂的地质体相一致。地貌构造的重建表明上阿穆尔地区造山带主要形成于中生代。

(任玉峰、王新社译,任玉峰校)

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