王明永,于宏斌,王鐵成,孔凡乾
吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所,吉林 長(zhǎng)春 130022
吉林省中東部龍崗地塊與造山帶之間,存在一條構(gòu)造變形帶。帶內(nèi)不同時(shí)代、不同變質(zhì)變形特征及不同巖石類型的巖塊在空間上堆疊在一起,組成總體北西向的狹長(zhǎng)變形帶。帶內(nèi)各巖塊以脆性斷層接觸,并發(fā)育有不同時(shí)期的韌—脆性構(gòu)造疊加在其中。該帶不僅是一條重要的地質(zhì)構(gòu)造帶,也是一條重要的成礦帶。
據(jù)現(xiàn)有資料(主要是1/5萬沿江、朝陽屯、永慶、兩江鎮(zhèn)區(qū)調(diào)報(bào)告和1/20萬吉林省長(zhǎng)白山玄武巖覆蓋區(qū)及周邊礦產(chǎn)資源調(diào)查-成礦地質(zhì)背景調(diào)查報(bào)告及1/25萬和龍市幅、敦化市幅區(qū)調(diào)報(bào)告及吉林省安圖縣兩江鎮(zhèn)旭陽屯金礦詳查報(bào)告、吉林省安圖縣海溝金礦區(qū)40號(hào)礦脈詳查評(píng)價(jià)報(bào)告),在吉林省中部地區(qū)金銀別—沿江鄉(xiāng)—兩江一帶存在一條總體上北西走向的狹長(zhǎng)構(gòu)造變形帶,該構(gòu)造變形帶西南為新太古代龍崗地塊,北東為中亞造山帶,初始構(gòu)造環(huán)境為陸緣裂谷。該構(gòu)造帶地質(zhì)構(gòu)造特征如下:
沿該構(gòu)造帶前中生代地層皆屬構(gòu)造地層,自西向東分布著一條構(gòu)造巖片堆積帶,包括了自太古代、早元古代、中元古代、晚元古代等多期構(gòu)造巖片。按時(shí)間先后分述如下:1.1.1 太古代構(gòu)造巖片
(1)兩江電站片麻巖
出露于該帶中東部?jī)山娬靖浇?,面積約22.46 km2。是1/25萬和龍市幅新建的一個(gè)花崗巖構(gòu)造地層單位。
巖性特征為:條帶狀壓碎英云閃長(zhǎng)巖。深灰色,碎裂結(jié)構(gòu),條帶狀構(gòu)造。主要由石英、斜長(zhǎng)石,含有少量的黑云母。均有壓碎?;F(xiàn)象,蝕變較強(qiáng)。該套花崗巖由于后期多次構(gòu)造的疊加,變得面目全非,呈殘留的不規(guī)則狀,與周圍的地質(zhì)體均呈斷層接觸,其內(nèi)部的結(jié)構(gòu),變?yōu)樗榱呀Y(jié)構(gòu),壓碎粒化明顯、蝕變強(qiáng)烈,變形較強(qiáng),條帶發(fā)育。所有這些均反映其為構(gòu)造地層的特點(diǎn)。
關(guān)于該巖組的時(shí)代,僅從巖石的面貌,變質(zhì)變形特征及出露位置來考慮,其巖石面貌較老,變質(zhì)變形較強(qiáng),與龍崗地塊新太古代英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖相當(dāng),故將其置于新太古代。
(2)四岔子巖組(構(gòu)造巖片)
四岔子巖系1/5萬朝陽屯幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)所建,該套地層變質(zhì)變形較強(qiáng),頂?shù)撞磺?,層狀無序,與其它地層接觸均為斷層。
主要分布在大海溝802高地至富爾河一帶,面積僅4.37 m2。其主要巖性為角閃變粒巖、淺粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖,夾少量角閃磁鐵石英巖。還見有一層含石榴絹云石英片巖,其恢復(fù)原巖為含碳質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖??傮w上是一套火山-沉積巖系。其變質(zhì)程度達(dá)到高角閃巖相。
對(duì)于該套巖片的形成時(shí)代,主要是參考前人的資料進(jìn)行討論,結(jié)合其巖石面貌及變質(zhì)變形特征,應(yīng)與太古代表殼巖相當(dāng),故確定其時(shí)代為晚太古代。從其巖石組合及產(chǎn)出狀態(tài)來看,可能為龍崗地塊向北推覆所殘留的太古代產(chǎn)物。
1.1.2 早元古代構(gòu)造巖片
早元古代構(gòu)造巖片主要為張三溝巖組構(gòu)造巖片。
該巖組系1/5萬白水灘幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)所建。該套巖層經(jīng)強(qiáng)烈的變形及變質(zhì)作用改造,致使原來的疊覆關(guān)系遭到破壞,整體已變得殘缺不全,示頂標(biāo)志不清,因此不能建立確切的地層層序,故劃為構(gòu)造地層單位。
主要出露在張三溝、松江河一帶。出露面積約28.1 km2。整體展布方向NM~SE。
該套地層的巖石組合是黑云變粒巖,角閃變粒巖,黑云片巖,角閃片巖,斜長(zhǎng)角閃巖,變質(zhì)礫巖。其中斜長(zhǎng)角閃巖恢復(fù)原巖為中基性火山巖,變粒巖-片巖均為沉積巖(砂-泥質(zhì)巖石)。其中的變質(zhì)礫巖的礫石成分主要為英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖,花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖,奧長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖,變粒巖等,與南部近鄰的太古宙巖石出露區(qū)(龍崗地塊)的表殼巖及TTG組合的巖石類型相同,礫石具有壓扁拉長(zhǎng)大者約20×10 cm,小者約0.5 cm,從其層間褶皺及侵入其中的長(zhǎng)英質(zhì)脈(腸狀)來看,至少經(jīng)歷了三期變形,其變質(zhì)程度達(dá)到角閃巖相。
關(guān)于該構(gòu)造巖片的時(shí)代,未有確切的年代依據(jù),結(jié)合其出露的位置及巖石組合,特別是礫石的成份(太古代表殼巖-深成侵入體)均反映其為太古代早期的產(chǎn)物,有可能是早元古代早期陸緣裂谷初始拉開時(shí)的沉積伴隨著基性火山巖的噴發(fā),最后形成了該巖組以變粒巖為主的火山-沉積建造。李承東等在張三溝巖組變粒巖中取得了SHRIMP鋯石U—Pb年齡2517±9Ma巖漿鋯石年齡和2439±24Ma變質(zhì)年齡,考慮到變粒巖的成因及張三溝巖組中變質(zhì)礫巖的特征,本文將張三溝巖組形成時(shí)代暫置早元古代早期,其原始構(gòu)造環(huán)境屬陸緣裂谷。
1.1.3 中元古代構(gòu)造巖片
區(qū)內(nèi)中元古代構(gòu)造巖片,主要為金銀別巖組構(gòu)造巖片,東方紅巖組構(gòu)造巖片。
(1)金銀別巖組(構(gòu)造巖片)
系1/5萬金銀別幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)所建,建組時(shí)是以蛇綠巖套的觀點(diǎn)而定義的。后來有多人(區(qū)調(diào)所彭玉鯨,沈陽所張?jiān)势降龋?duì)該套巖組進(jìn)行了研究,均反對(duì)蛇綠巖套觀點(diǎn)。1/25萬和龍市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,認(rèn)為該套變質(zhì)中基性火山巖是中元古代以后堆集的構(gòu)造巖片,以構(gòu)造地層的形式給予了定性,稱為金銀別巖組(構(gòu)造巖片)。
主要分布在金銀別一帶,出露面積約7.48km2。
金銀別巖組其本身的巖石組合為:綠黑色角閃石巖,灰綠色絹云綠泥片巖,暗灰綠色角閃片巖,變安山巖等?;謴?fù)原巖為一套中基性的變質(zhì)火山巖,變質(zhì)程度相當(dāng)于低角閃巖相。
關(guān)于該巖片的時(shí)代,高銀度(1986年)做基性火山巖年齡Rb-Sr等時(shí)線年齡1372Ma??赡転橹性糯寰壪莶墼偕?,而噴發(fā)的一套中基性火山巖。
(2)東方紅巖組(構(gòu)造片巖)
此組系1/5萬朝陽屯幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)所建,其原含義是以變英安巖、變流紋巖、變質(zhì)晶屑凝灰?guī)r為主的一套變質(zhì)中酸性火山巖及火山碎屑巖,總體層狀無序,賦與其構(gòu)造地層的含義。
主要出露在大海溝—大興川一帶,面積約19.47 km2,總體展布方向NW~SE向。
該巖組下部以酸性火山巖為主,中部有一層礫巖(可能為一間斷面),然后以砂泥質(zhì)沉積為主,并伴有少量的火山噴發(fā)??傮w上反映從火山噴發(fā)-噴發(fā)間斷-碎屑沉積并伴隨少量的火山活動(dòng)的特點(diǎn)。
對(duì)于該巖組的時(shí)代,未有直接的年代資料,但1/5萬朝陽屯幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)對(duì)侵入該巖系的變質(zhì)奧長(zhǎng)花崗巖同位素測(cè)年,全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡為1456±33Ma,做為參考年齡,時(shí)代暫置中元古代。新一代吉林省區(qū)域地質(zhì)志編制,周曉東在海溝金礦附近前人劃分的東方紅巖組中,采集片理化流紋巖樣品,測(cè)得鋯石U-Pb同位素年齡為178Ma,但該樣品采集是否具有東方紅巖組代表性,有待進(jìn)一步研究。
1.1.4 晚元古代構(gòu)造巖片
主要為團(tuán)結(jié)巖組構(gòu)造巖片。該巖組系1/5萬朝陽屯幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)所建,其含義是以淺變質(zhì)的碎屑巖夾大理巖為主的變質(zhì)地層,總體層狀無序,予以明確的構(gòu)造地層含義。
主要分布在小海溝、大興川一帶,出露面積僅2.92 km2。其和周圍的地質(zhì)體均以斷層接觸,屬于有層無序、頂?shù)撞磺濉?/p>
其巖性特征為:長(zhǎng)石石英砂巖、變質(zhì)粉砂巖、絹云石英片巖、硅質(zhì)大理巖、含角礫大理巖等。由于多期構(gòu)造影響,其原始層理不清,但總體上反映了由粗~細(xì)——灰?guī)r的特點(diǎn)。分析其Ca/Mg為1.7±,為鎂質(zhì)大理巖。表明其沉積環(huán)境為濱?!獪\海相的局限海槽沉積。
關(guān)于該巖組的時(shí)代,唐守賢(1990年)在金銀別該套地層中做Pb-Pb同位素年齡974、945、985Ma,并在該套地層中采集到Protasphderidcumkilldinusphaella-Trematasphaeridium,為球藻亞群晚期組合產(chǎn)于我國(guó)北方青白口系—南華系,時(shí)代置于晚元古代。
圈入該構(gòu)造帶的前中生代地質(zhì)體皆屬構(gòu)造巖片亦無疑,從現(xiàn)有資料分析認(rèn)為,華北陸塊北緣東段元古代構(gòu)造環(huán)境應(yīng)屬陸緣裂谷。明確的構(gòu)造形跡是構(gòu)造堆疊,各種不同類型的構(gòu)造巖片以脆性斷層為界混雜堆疊在一起,形成構(gòu)造混雜巖帶。該構(gòu)造變形帶南支斷裂為夾皮溝北西向深大斷裂帶,該斷裂帶由數(shù)條韌--脆性斷裂組成,走向300°~320°,長(zhǎng)度約80 km,北西端被北東向的敦—密斷裂切錯(cuò),南東端被新生代長(zhǎng)白山玄武巖覆蓋。斷面產(chǎn)狀以30°~40°∠50°~70°為主,呈壓扭性特點(diǎn)。野外宏觀觀察,該斷裂帶由多條逆斷層組成,斷面呈舒緩波狀,見有擠壓破碎帶、透鏡體、斷層泥。區(qū)域上,該斷裂帶早期控制了早元古代—晚元古代構(gòu)造巖片的分布,又是夾皮溝地塊與陸緣活動(dòng)帶的界線。中生代早期控制了白水灘高地內(nèi)的火山巖及碎屑巖的分布,呈拉張性質(zhì)特點(diǎn)。晚期又呈強(qiáng)烈的擠壓特征,不僅使盆地內(nèi)地層發(fā)生強(qiáng)烈線性褶皺和斷裂,而且使太古代花崗巖逆沖于地層之上。因此該斷裂具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)。該斷裂帶另一特征是韌性變形,發(fā)育在金銀別—海溝一帶,長(zhǎng)度大于40公里,寬度4~6 km,呈300°~310°走向,剪切葉理產(chǎn)狀以35°∠45°~50°為主。該剪切帶中部為強(qiáng)變形帶,以初糜棱巖、糜棱巖為主,兩側(cè)為弱糜棱巖帶,以糜棱巖化巖石為主,呈對(duì)稱分布,其變形作用可分兩期,特征如下:早期變形僅在張三溝巖組中可見,表現(xiàn)為長(zhǎng)英質(zhì)脈體的褶皺變形和變質(zhì)礫巖壓扁拉長(zhǎng)變形,長(zhǎng)英質(zhì)脈體的褶皺類型屬相似褶皺,應(yīng)為地殼中深部層次塑性—韌性剪切變形產(chǎn)物,變形時(shí)間為元古代。晚期變形表現(xiàn)在侏羅紀(jì)花崗巖中,長(zhǎng)石碎斑旋轉(zhuǎn)、石英撥絲、S~C組構(gòu)等十分發(fā)育,S~C面理間夾角 20°~25°,剪切葉理產(chǎn)狀傾向 30°~40°傾角40°~70°,在平行葉理走向的平面(XZ面)上觀察,無論是S~C組構(gòu),還是長(zhǎng)石碎斑旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,都顯示左行扭動(dòng)特征,在垂直葉理走向的剖面上(YZ面)上觀察,碎斑具向上旋轉(zhuǎn)特征,綜合分析應(yīng)為左旋斜沖型剪切運(yùn)動(dòng)方式,屬中部層次變形,變形時(shí)間應(yīng)為早侏羅世后或同花崗巖侵入期。
構(gòu)造變形帶的北支斷裂由于侏羅紀(jì)花崗巖侵入破壞,空間位置不易確定,分析應(yīng)在小蒲柴河一帶。另外,由南華系的釣魚臺(tái)組和南芬組構(gòu)成推覆體,分布在六人溝、小營(yíng)子、大興川和漢陽一帶。其中以大興川推覆構(gòu)造尤為典型,其特點(diǎn)是上部呈塊狀石英巖,下部石英巖具片理化現(xiàn)象,形成絹云石英片巖,片理產(chǎn)狀與逆推斷層面產(chǎn)狀平行,為120°~190°∠20°~30°,平行發(fā)育但產(chǎn)狀平緩的斷層面,另一組產(chǎn)狀為120°∠70°的高角度斷層,與前組斷層互相交切,但前組斷層階步和擦痕發(fā)育,經(jīng)分析,推覆體應(yīng)由南東向北西推覆,屬淺層次韌性擠壓變形,其中六人溝面積較大,其余較小。在漢陽見有釣魚臺(tái)組石英砂巖推覆在下白堊統(tǒng)長(zhǎng)財(cái)組之上,因此至少有一期推覆時(shí)代應(yīng)在早白堊世之后。
該構(gòu)造變形帶由華北陸塊太古代表殼巖、片麻巖及陸緣活動(dòng)帶元古代地層以脆性斷層為界堆疊而成,以層狀無序?yàn)樘卣?。組成堆疊帶地質(zhì)體在拉張與擠壓應(yīng)力作用下,以滑覆及推覆構(gòu)造為主要構(gòu)造機(jī)制。野外可見金銀別巖組火山巖以推覆斷層形式堆疊在團(tuán)結(jié)巖組砂板巖之上;兩江電站太古代片麻巖以推覆斷層形式推覆在中生代花崗巖之上,因此,陸緣活動(dòng)帶構(gòu)造巖片堆疊時(shí)代主要為中生代以來盆地拉開以后。
在漢陽溝一帶,前人已發(fā)現(xiàn)幾處元古代釣魚臺(tái)組石英砂巖推覆到中生代煤系地層長(zhǎng)財(cái)組之上推覆構(gòu)造。筆者在吉林省露水河—兩江地區(qū)礦產(chǎn)資源調(diào)查工作中,在漢陽屯江邊砬子上,在露頭尺度上,新發(fā)現(xiàn)一條推覆構(gòu)造,見圖1。
圖1 漢陽溝一帶地質(zhì)圖Fig.1 Geologic sketch map of Hanyanggou area
圖2 太古代變二長(zhǎng)花崗巖推覆在南芬組粉砂巖之上接觸關(guān)系Fig.2 Contact relationship of the Archean metamorphic granite nappe onto the siltstone of Nanfen formation
圖3 南芬組粉砂巖與推覆面局部特征Fig.3 Local characterisitics of the siltstone of Nanfen formation and nappe surface
推覆構(gòu)造出露面積0.09~1.93 km2,呈豆莢狀沿北西向分布。太古代變二長(zhǎng)花崗巖被推覆到元古代南芬組之上,推覆面清晰可見(圖2),推覆面平直光滑,略有波狀彎曲,上部為變二長(zhǎng)花崗巖,下部為南芬組紫色砂巖。推覆面之下發(fā)育一條寬3~5 m破碎帶(圖3),破碎帶內(nèi)擠壓片理發(fā)育,有較多的構(gòu)造透鏡體,并見有甩尾現(xiàn)象,顯示上盤向上逆沖,擠壓片理產(chǎn)狀與逆推斷層面產(chǎn)狀平行,推覆構(gòu)造面產(chǎn)狀為275°∠25°,屬推覆構(gòu)造的前緣組成部分。推覆體應(yīng)由南向北推覆,在推覆體下部見有輝長(zhǎng)巖脈,被一起推覆至南芬組砂巖之上。該推覆構(gòu)造的發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步佐證了兩江地區(qū)構(gòu)造變形帶是由多期推覆構(gòu)造形成的構(gòu)造堆疊帶。
(1)對(duì)吉林省中部地區(qū)金銀別—沿江鄉(xiāng)—兩江一帶構(gòu)造變形帶進(jìn)行研究,不僅是華北陸塊北緣東段基礎(chǔ)地質(zhì)構(gòu)造的研究,也是中生代以來濱太平洋構(gòu)造域地質(zhì)構(gòu)造研究的重要部分。是吉林省大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐值闹匾刭|(zhì)邊界。
(2)該構(gòu)造變形帶是一條重要的貴金屬地質(zhì)成礦帶,海溝金礦、松江河金礦、旭陽屯金礦以及眾多金銀礦(化)點(diǎn)分布其中,各金礦的地質(zhì)成因也是與該變形構(gòu)造帶多期活動(dòng)有關(guān)。加強(qiáng)該帶的基礎(chǔ)地質(zhì)研究及成礦規(guī)律研究,可以為在該地區(qū)進(jìn)一步尋找金銀等礦產(chǎn)資源提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料和認(rèn)識(shí)。