吉林大學前寒武地質劉永江
㈠ 地質事件研究舉例
（一）冀東遷西三屯營地區高級變質雜岩中深部構造相韌性剪切帶的提出和復合韌性剪切帶的確立
1.區域地質背景
冀東遷西三屯營地區是「八五」（1986～1990）期間中英合作開展高級片麻岩1∶5萬區域地質填圖方法研究的試點地區。其位置（圖9-2-1）是處於三屯營以西的遵化-青龍多相片麻岩線形構造帶和東側的三屯營-太平寨片麻岩復式卵形構造區（楊振升等，1997）的相鄰地帶。在20世紀80年代中期以前，一直認為復式卵形構造區是由麻粒岩相的遷西群所組成，西側的線形帶則是由角閃岩相為主的遵化群或八道河群所構成。經過五年新填圖方法實踐表明，復式卵形構造區主體上是由變質深成岩（三屯營片麻岩）所組成。賀同興等（1992）稱為紫蘇石英閃長質-英雲閃長質片麻岩類；西側線形帶的組成較東部卵形構造區要復雜許多，它既有經過多期韌性剪切變形改造和再造的三屯營片麻岩，又有沿該線形帶呈大小不等的透鏡狀分布的遵化岩群的表殼岩。同時又有較多的呈線形展布的有超基性—基性和中酸性太古宙岩漿岩侵入，這個線形帶實際上是個太古宙晚期的規模巨大的構造-岩漿活動帶。
圖9-2-1 冀東遵化-青龍地區太古宙地質簡圖
（據楊振升等，1997）
1—三屯營-太平寨片麻岩復式卵形構造區；2—崔杖子片麻岩穹形構造區；3—遵化-青龍多相片麻岩線形構造帶；4—遷安片麻岩穹形構造區；5—鈉質紫蘇花崗岩系；6—鉀質紫蘇花崗岩系；7—英雲閃長岩-奧長花崗岩系；8—上殼岩包體；9—都山花崗岩；10—燕山期花崗岩；11—基性岩；12—混雜岩；13—中上元古界；14—中生界；15—斷裂；16—詳細填圖區：A—1∶5萬三屯營幅、藍旗營幅填圖區（1986～1990）
2.復合（深部、中部構造相）韌性剪切帶的確定
（1）深部構造相韌性剪切帶的提出和原遷西群的解體：三屯營以東的高級片麻岩具有較明顯的片麻狀和條帶狀構造的麻粒岩相的層狀片麻岩。這些層狀片麻岩曾稱為遷西群，按其組成成分特徵曾分別劃分為下部上川組和上部三屯營組。總體產狀是近南北向陡傾斜。經過對該區1∶1萬地質填圖和實測剖面的系統研究（楊振升，1992；劉志宏，1992；劉永江，1992；楊振升，劉志宏，劉永江等，1997）確定了這種層狀構造是原有中粗粒弱片麻狀的黑雲紫蘇斜長片麻岩受韌性剪切變形改造形成的，由於變形改造強度不同，可劃分出不同等級的應變分帶（圖9-2-3；圖片112～113），在不同應變帶內原岩的礦物成分及結構構造也相應發生改變。在強應變帶中岩石礦物粒度總體呈中細粒狀，強片麻理-條帶狀構造明顯，暗色礦物中原粗粒非定向紫蘇輝石在強變形帶內呈細粒狀首尾相接的鏈狀結構顯現（早期紫蘇輝石變形破裂定向展布，形成了被動礦物拉伸線理），同時隨紫蘇輝石減少，黑雲母和角閃石礦物增多，構成同構造主動礦物定向明顯（圖9-2-3b）。岩石變質程度由二輝麻粒岩亞相轉變為角閃麻粒岩亞相，這是一種明顯的退變質反應。以強變形帶為標志新編制的構造圖可以看出，深構相類型的韌性剪切帶呈現一種網結狀的圖案（圖9-2-2）。三屯營片麻岩中的變質表殼岩在片麻岩中以形態多樣的包體形式展布，由於其規模較小、分布又零散，無法重建地層系統，只得統稱為遷西表殼岩組合。
圖9-2-20 在黑雲角閃斜長片麻岩中具冷凝邊的斜長角閃岩岩席（亮甲店南）
1—黑雲角閃斜長片麻岩；2—斜長角閃岩
4.韌性剪切帶中的構造-岩漿事件演化序列
董家溝—登沙河韌性剪切帶是疊加在一個已經發生過中部構造相近水平滑脫引起深熔作用的構造片麻岩帶的背景下，又在印支早期產生由東向西的滑脫作用而形成的一個近水平產出的淺部構造相的韌性剪切帶。沿著這個帶形成有同構造早期的紅色花崗岩岩脈、偉晶岩岩席，並和糜棱岩葉理一起，在沿葉理發生的剪切作用下，由遞進變形引起了剪切帶內不均勻的剪切流變褶皺，其後又被同期花崗質岩漿再貫入，形成岩枝狀的花崗岩與偉晶岩。
㈡ 劉志宏的科研項目
國務院發改委專項（XQ-2004-07）「大慶探區外圍中新生代斷陷盆地群演化與油氣遠景」的專題「大慶探區外圍西部盆地群的構造特徵與年代學」，2004～2007，負責人
大慶油田有限責任公司勘探開發研究院項目「海拉爾盆地烏爾遜－貝爾凹陷構造演化」，2005～2007，負責人
吉林大學精品課建設項目「構造地質學精品課建設」，2004～2007，負責人
吉林大學新世紀教學改革第二批重點項目（Y03029）「吉林大學興城綜合地學教學實習基地建設的研究」，2003～2005，負責人
大慶油田有限責任公司勘探開發研究院項目（12010022002100277）「海拉爾盆地各二級構造單元關系及斷面圖編制方法研究」，2002～2004，負責人
吉林大學實踐教學基地建設項目「地球科學學院專業實習基地建設」，2002～2003，負責人
大慶石油管理局研究項目「柴北緣三級構造地震地層解釋」，2000～2002，負責人
吉林鎳業公司研究項目「紅旗嶺鎳礦成礦作用與找礦規律研究」，2000～2002，參加者
大慶石油管理局研究項目（110432202）「塔里木盆地大慶區塊斷層封閉性研究」，1999～2002，負責人
國家自然科學基金項目「塔里木與天山中新生代造山造盆耦合及大陸動力學」，1999～2002，主要參加者
原地質礦產部定向基金項目（96-03）「山西五台地區礫岩型金礦研究」，1997～2000，主要參加者
國家「九·五」重點科技攻關項目（96-111-01-01-04）「庫車前陸盆地構造解釋和油氣勘探方向」，1997～1998，主要參加者
國家「九·五」重點科技攻關項目補充項目（96-111補2-1）「庫車坳陷克拉蘇復雜構造解釋攻關研究」，1997～1998，主要參加者
中國石油天然氣總公司新區開發研究項目「阿爾金走滑盆地群油氣資源早期評價」， 1997～1998，主要參加者
中國石油天然氣總公司青藏項目經理部「青藏高原大地構造特徵及其演化與沉積盆地形成」，1996～1997，主要參加者
30屆國際地質大會野外考察路線（T315）「恆山-五台山早前寒武紀地質」，1994～1996，主要參加者
地質礦產部直管局項目「吉林省通化地區大荒溝幅、板石溝幅1/5萬填圖」， 1991～1995，負責人之一
地質礦產部定向基金項目（直科定92-03）「山西省五台山西部『原平式』金礦形成條件及找礦預測」，1992～1996，第二負責人
首都鋼鐵公司「河北金廠峪地質及金礦預測研究」，1990～1991，主要參加者
地質礦產部「七·五」攻關項目（75-16-02-Ⅱ-1）「冀東中深變質岩區1/5萬填圖方法研究」及「冀東三屯營幅和蘭旗營幅1/5萬填圖」，1987～1990，參加者
㈢ 以往地質工作程度
一、以往基礎地質工作程度
大興安嶺地區由於植被覆蓋嚴重，人煙稀少，交通欠發達，地質工作程度較低，尤其是大興安嶺中北部地區地質工作程度更顯不足。新中國成立前僅有少數中、外地質工作者沿交通線做過少量路線地質調查，曾有俄國人、日本人在鐵路沿線和免渡河一帶進行過地質礦產概查，並發現了鉛鋅礦和煤礦。
新中國成立後，國家一直對大興安嶺地區地質工作非常重視，使得該區地質工作得到飛速發展。
新中國成立初期，專門成立了大興安嶺區測隊，首先完成了1∶100萬區域地質調查工作，填補了本區地質工作的空白，對本區進行了第一次區域性的地質總結。1951～1953年劉國昌、姜春潮等在大興安嶺進行了1∶50萬地質調查。1980年內蒙古地質局116隊完成了呼倫貝爾盟1∶50萬地質圖、礦產圖、構造體系圖、成礦遠景區劃圖及相應的文字報告和說明書。
20世紀80年代前，在國家的統一布置下(計劃經濟時期)，相繼開展了全區1∶50萬航磁測量、1∶100萬區域重力測量和大面積的1∶20萬區域地質測量工作，相當一部分地區還進行了1∶20萬重力及1∶10萬和1∶5萬航磁測量，少數地區1∶5萬區域地質和1∶2.5萬航磁測量工作也開始起步，取得了極為豐富的基礎地質資料，並發現了一大批有地表露頭的大中型礦床。1∶50萬地質編圖和區域地層表的編制及有關專家學者的專題研究等，使本區的地質工作步入系統化階段，認識也逐步深入。
從20世紀50年代開始在本區先後開展了以礦產地質調查為主的1∶20萬區域地質測量。研究區共涉及其中68幅圖，其中14幅尚屬空白。少數地區開展了1∶5萬區域地質調查(圖1-2)。其中1990～1993年黑龍江省地質礦產局第二區域地質調查大隊開展了M-51-10(六十林場幅)和M-51-16(阿里河幅)區域地質調查，1994年7月通過驗收。合理地建立了區內地層層序，對測區侵入岩進行了劃分，確定了吉峰-環宇韌性推覆構造，並對區內礦床(點)、異常進行了詳細調查、登記，在初步總結成礦規律的基礎上，結合重砂、化探資料，圈定了6個成礦遠景區。20世紀80～90年代，國家計委、國家科委、地礦部和中國地質科學院組織有關研究所、高等院校和內蒙古自治區及相關省的地礦局等單位完成了「中國北方板塊構造及成礦規律的研究」、「我國北方前寒武紀成礦地質背景及找礦遠景預測」、「華北地塊北緣礦化集中區控礦因素及成礦預測」以及「緊缺礦產的勘查與評價研究」等項目，對包括大興安嶺在內的中國北方廣大地區地質、構造和成礦規律進行了系統研究，發表了一系列專著。
圖1-2大興安嶺中北段區域地質調查工作程度
1995～1997年地質礦產部第一物探大隊陸續完成了大興安嶺北段阿南林場、喀喇林場、克一河鎮、興安里、阿里河、六十林場等圖幅1∶20萬區域化探掃面工作，發現了一些有找礦價值的異常。
20世紀90年代末以來，隨著國土資源大調查項目的全面實施，大興安嶺地區又一次迎來了地質工作的春天。1∶20萬區域化探掃面全面展開，1∶25萬區域地質測量工作填補了1∶20萬區調的空白，至2005年1∶20萬化探可掃面積全部完成(圖1-3)。重要成礦帶還進行了1∶5萬區域地質和化探掃面工作，新發現了一大批物化探異常和礦產地。
與此同時，中國科學院和中國地質科學院牽頭，聯合內蒙古自治區有關部門進行了大量綜合研究:20世紀80～90年代，在本區開展了各類綜合研究，先後有許多單位和學者對大興安嶺中北段及鄰區地質構造、火山岩和礦床做了大量的研究工作，先後完成了「區域地質志」、「地層單元清理」、「大興安嶺中南部中生代地層火山岩及成礦規律」等綜合研究。「七五」、「八五」期間該區又作為科技攻關重點研究區，先後提交了「內蒙古興安盟地區與火山-侵入活動有關的銅多金屬礦床成礦條件和成礦預測」、「大興安嶺及其鄰區銅多金屬礦產的勘查與評價研究」等科研報告，對大興安嶺地區板塊構造運動的特點、多旋迴和疊覆造山作用的總體特徵、成礦規律等進行了較系統的總結。通過對大量地質礦產資料的整理，對區內地層、岩漿岩、構造、有色金屬成礦地質條件及成礦模式進行了系統總結和歸納;以板塊構造理論為指導，論述了本區大地構造演化及其與成礦作用的關系;通過研究重點礦床，闡明了該區金屬礦床成礦系列和成礦規律，劃分了成礦帶、圈定了找礦靶區;特別是近年來，中國地質調查局、中國地質科學院和中國科學院等單位有關專家帶著隊伍和先進設備，對主要成礦帶和重要礦床(點)進行了詳細工作，對該區成礦條件和賦礦規律有了更深刻的認識，不僅確立了中生代火山-岩漿活動對成礦的重要作用，而且認識到古生代構造-岩漿活動對區域礦產形成的重要作用;認識到成礦類型也是多元化的---不但矽卡岩型和熱液型礦床不斷被發現，而且與潛火山作用和海底火山-噴流作用有關的礦床類型也正在被人們認識;通過新理論、新觀點的引進，發現了多處新類型礦床(點)，通過新方法和技術的使用，使多數礦床擴大了遠景。這些工作使大興安嶺中北段地區顯示出巨大的資源潛力，為後續基礎地質研究和隱伏金屬礦床找礦勘查工作提供了理論依據和信息。
圖1-3大興安嶺中北段區域物化探工作程度
2001～2003年東北地區地質調查中心(沈陽地質礦產研究所)和吉林大學承擔了地質大調查科研項目「大興安嶺北部地區成礦規律與找礦方向綜合研究」，對金、銅、鉛鋅礦床控礦構造、礦產分布特徵及礦床成因進行了研究。研究認為，礦床具有北東成帶、北西成行的分布特徵，成礦作用主要集中在燕山晚期，與燕山晚期火山岩、次火山岩具有內在的成因聯系;劃分出2種成礦類型、3個成礦帶，並建立了多金屬礦床成礦模式。
二、礦產資源勘查研究狀況
大興安嶺中北段正規的礦產勘查工作始於20世紀60年代，70年代以來在1∶20萬區域地質調查及面積性物化探工作的基礎上，相繼開展了地質普查和礦床勘探工作，對發現的重要礦點(礦產地)和物化探異常進行了普查和勘探工作。大興安嶺中北段已發現金屬礦產地332處(含砂礦)，其中經過不同層次地質勘查工作的大、中、小型礦床27處，合計每萬平方千米(中、北段面積按20.2×104km2計)平均有1.34個礦床，是大興安嶺地區(25處/萬平方千米)的1/18.6，是全國(200處/萬平方千米)的1/149。大興安嶺中北段有色金屬礦產勘查工作程度見圖1-4。
1966～1970年原黑龍江省地質五隊、地質八隊、物探隊在環宇地區進行普查找礦和物化探工作，完成磁法、自然電場法、化探測量22.8km2，發現花崗岩接觸帶矽卡岩中的多金屬礦化。1973年編寫了環宇礦點普查報告。
1970～1971年原黑龍江省地質五隊對嘎仙多金屬、鎳鈷礦點進行了普查。1972年對吉峰十一支線多金屬礦點進行了普查，同時對吉峰九支線多金屬礦點和超基性岩進行了普查。
1987～1988年中國有色金屬工業總公司黑龍江地質勘查局同日本國際協力事業團、金屬礦業事業團合作，在吉源林場、吉峰林場、三十六林場和西陵梯林場西部地區開展了1∶5萬地球化學普查、異常查證和礦產普查工作，完成1∶5萬化探5000km2，1∶5萬地質調查605km2，1990年2月提交了《黑龍江西北部基礎地質調查報告書(日文)》。1988～1989年黑龍江有色地質勘查局703隊對西陵梯林場Au、As異常區、三十六林場Cu、Pb、Zn異常區進行了檢查。
20世紀90年代以後，隨著國土資源大調查成果的不斷取得，特別是1∶20萬化探掃面和重要成礦帶上1∶5萬水系沉積物測量工作的開展，在大興安嶺地區發現了大量成礦元素綜合異常，為進一步普查找礦和擴大遠景指明了靶區。在國家和內蒙古自治區各級政府的支持下，該區礦產勘查工作又取得突破性進展，近年來在大興安嶺西坡陸續又發現和評價了一批礦床(點)和具一定前景的礦產地，礦種主要有銅、鉛、鋅、銀、金等。拜仁達壩富鉛鋅、銀礦已評價為大型，並有望成為特大型。同時，與大興安嶺相鄰的蒙古、俄羅斯的邊境地區也相繼取得找礦重大突破。
總的來看，無論基礎地質工作程度，還是礦產資源勘查研究現狀，大興安嶺中北段地區由於植被覆蓋嚴重，工作條件較差，且受以往傳統勘查技術的限制，許多成礦有利地區未開展系統的地質找礦工作。從圖1-2和圖1-3可以看出，大興安嶺中北段地區只是圍繞一些勘查程度相對較高的礦區周圍做過一些零星小面積的大、中比例尺的礦產勘查工作，大部分地區工作程度比較低，至今在本工作區僅發現2處大型礦床(六一硫鐵礦、嘎羅索鈦鐵砂礦)、4處中型礦(謝爾塔拉鐵鋅礦、紅旗溝鐵鋅礦、梨子山鐵鉬礦、蘇呼河三號溝鐵鋅礦)、32處小型礦床(其中含7處砂礦)。
圖1-4大興安嶺中北段有色金屬礦產勘查工作程度
2001～2005年北京礦產地質研究院在鄂倫春自治旗八岔溝鉛鋅礦、吉峰林場、西陵梯、嘎仙、牙克石市扎敦河、扎蘭屯市碰頭嶺等地區開展了地質、物探、化探綜合找礦工作，完成1∶5萬化探483km2，1∶2萬土壤測量53km2，1∶1萬地質測量40km2，地質、物探、化探剖面37km。通過上述工作認為八岔溝鉛鋅礦、吉峰林場AS-5Pb-Zn-Ag異常、西陵梯AS-8
Cu-Mo-Ag異常、嘎仙鎳鈷鉛鋅礦點、扎蘭屯碰頭嶺金銀礦化異常區具有較大找礦前景。綜上所述，大興安嶺中北段區域地質、礦產地質和地質科研工作程度均比較低。區域地質僅限於小比例尺航空磁測、1∶20萬區域地質測量、1∶20萬區域化探，1∶5萬地質測量開展尚少。礦產地質勘查投入工作量較少，主要是20世紀60～70年代對個別礦點的檢查和普查，工作沒有取得重大進展。此後的較長時間內投入的有效找礦工作較少，致使該地區至今已發現的大中型礦產地甚少。
在勘查技術方面對特殊景觀地區(森林沼澤區、戈壁沙漠區等)找礦方法進行了試驗研究，總結出一套切實可行的方法技術，使大興安嶺地區基礎地質工作更加系統，找礦方法、技術日臻成熟，思路更加明確。2001～2005年北京礦產地質研究院(原中國有色金屬工業總公司北京礦產地質研究所)承擔了國土資源調查技術方法類研究項目「得爾布干成礦帶北段森林沼澤景觀中大比例尺化探方法研究」(2001～2002年)和「森林沼澤景觀異常查證方法研究」(2003～2005年)，對森林沼澤區元素遷移集散規律、異常影響因素進行了研究，制定了該類景觀地區中大比例尺化探方法和異常查證評價技術，並在示範測量中取得很好的地質效果。
在地球物理勘查方面，應用航空物探發現了一批電、磁異常，1999年在海拉爾、滿洲里地區又進行了1∶5萬航空物探(電/磁)綜合測量，為研究本地區構造格架、地層及岩體分布、普查找礦等提供了高質量的地質、地球物理信息，其成果經三級異常查證，取得了一定的地質找礦效果。
高解析度電磁測深、大深度的脈沖瞬變電磁測深、大功率激電、高精度磁法等新技術、新方法及多種方法的組合應用，為尋找隱伏、半隱伏礦床及解決大興安嶺中北段找礦中的一些技術難點問題提供了新的技術和手段。
近年來遙感技術也取得了較快的發展，多平台、多光譜解析度和多空間解析度的遙感技術為找礦勘查提供了基礎數據。在森林沼澤特殊景觀區，如何有效地應用遙感技術開展區域地質研究及找礦靶區優選工作，尚處於探索研究階段。
三、鄰國鄰區礦產資源發展狀況及可借鑒經驗
大興安嶺與近鄰的俄羅斯、蒙古國的相鄰地域均處於同一構造單元，是銅、金、鉬、鋅、稀土、鈾等金屬礦床集中分布區(圖1-5)。據統計，在俄羅斯、蒙古國境內已發現規模不同的礦床500多個，其中超大型、大型礦床43處，有色及貴金屬佔80%以上，已探明的儲量中，鉛鋅大於700×104t，銀大於14000t，金在2000t以上，鈾大於20×104t，另有螢石礦2000×104t以上。在距我國僅10km的額爾古納河以西，俄羅斯境內別列佐夫已發現4.47×108t的大型富鐵礦，礦石品位達50.33%;同樣距我國僅20km處有魯戈卡因大型銅金礦床，銅儲量達169.8×104t，金儲量167t;另有諾依昂-塔洛格鉛鋅礦，金屬儲量達300×104t以上;斯特列措夫超大型鈾鉬礦，其中鈾儲量大於20×104t;已生產150年之久的巴列依金礦，已採金在1500t以上;達臘松金礦采砂金已有150年的歷史，1927年進行原生礦勘探後變成一超大型金礦;舍爾洛夫戈爾大型錫鎢鉬礦床距滿洲里僅120km。同樣，在與我國毗鄰的蒙古國境內的東方省已知有吉爾萬布拉克超大型鈾礦，烏蘭、查布、巴彥烏拉等大型鉛鋅礦，肯特省阿倫努爾大型鎢礦，愛爾得尼-托洛加大型銅礦，莫蘇蓋胡都格特大型稀土礦等。這些礦床距我國內蒙古地區一般均在200km以內。
在我國大興安嶺的呼倫貝爾地區也相繼發現了斑岩型烏奴格吐山大型銅鉬礦、額仁陶勒蓋大型銀多金屬礦、查干布拉根及甲烏拉等銀鉛鋅多金屬礦。在內蒙古東部的黑龍江境內先後發現了斑岩型多寶山、銅山、三礦溝、小多寶山等大中型銅鉬金礦;在緊鄰工作區北部的黑龍江境內也發現了小伊諾爾蓋、沙寶斯、東安等大、中型金礦及一批大、中型砂金礦，如烏瑪、韓家院子、興隆溝等。在大興安嶺南部地區也先後發現了一批大、中型有色金屬礦，如白音諾爾超大型鉛鋅銀礦、科爾沁右翼前旗的超大型巴爾哲稀土礦、巴林左旗浩布高大型矽卡岩型鉛鋅銅多金屬礦、克什克騰旗黃崗大型矽卡岩型鐵錫鎢多金屬礦等。這些礦床的發現說明在我國大興安嶺地區有尋找和發現有色、貴金屬等礦產的巨大潛力，尤其是在中北部地區，佔地面積與已發現的礦床規模和數量遠不如鄰國及鄰區。選擇俄羅斯、蒙古國與毗鄰地區的代表性礦床進行比較，見表1-1，從中可以汲取一些寶貴經驗。
圖1-5大興安嶺及鄰區礦產分布示意(據趙一鳴等，1997，有修改)
表1-1 大興安嶺及周圍地區大型以上代表性礦床主要特徵及控礦因素
續表
1)研究表明許多大型-超大型礦床在空間的分布，首先受控於大型成礦域的有利位置，近年來在新疆東天山發現的土屋斑岩型銅礦，蒙古國境內發現的奧玉陶勒蓋斑岩型銅礦、查干蘇布爾加斑岩型銅鉬礦、納林呼都克銅礦、洪古特-黑德銅礦等與大興安嶺西部的烏奴格吐山和東部的黑龍江多寶山斑岩銅鉬礦帶，均處於東西向古生代古亞洲成礦域，它們受西伯利亞古板塊南緣古生代活動大陸邊緣島弧系的控制，因此在大興安嶺尋找與斑岩型有關的銅鉬金多金屬礦重點應考慮與古生代基底岩層有關的東西向構造中分布的淺成斑岩體及與之有關的礦化和蝕變。
2)大興安嶺的鄰區已發現的許多大型-超大型礦床，主要與北東向、北西向和東西向3個斷裂系統組成的區域構造的復雜網格狀斷裂有關，它們決定了中生代岩漿活動和成礦作用的空間范圍(閻鴻銓等，2000)。尤其是近東西向構造向北東向構造轉彎處(在俄羅斯境內北部地區及蒙古國的南部由於受西伯利亞古板塊牽制，構造表現為從東西向向北東東向轉彎)是成礦密集區。區內成礦帶的分布和若干礦田的成礦位置，主要受控於北東—北北東向與北西向或近東西向斷裂的交匯部位，如諾依昂-塔洛格鉛鋅礦、舍爾洛夫戈爾錫鎢礦、烏蘭鉛鋅礦、烏奴格吐山銅鉬礦、多寶山銅鉬礦等均受北東向深斷裂和北西向或近東西向斷裂交匯構造控制。
3)巨型火山-深成岩漿隆起帶內次級相對隆起區或向沉降區過渡地帶是大型成礦區帶最重要的構造環境。分布在岩漿隆起區不同級別的次一級構造，如破火山窪地(斯特列措夫鈾鉬礦)、斷陷火山盆地邊緣(諾依昂-塔洛格鉛鋅礦)、次火山-侵入穹窿(烏奴格吐山銅鉬礦)、近岩漿穹窿核部(達臘松金礦)等，往往是形成大型-超大型礦田的重要構造條件。這是在大興安嶺地區尋找大型-超大型礦床必須考慮的重要因素。
4)從俄羅斯、蒙古國和大興安嶺地區已知的礦產組合可以看出，其成礦元素及組合十分相似。大致可分為3類:鐵及多金屬組合(如鐵-鋅、鐵-錳等)、有色金屬及貴金屬組合、稀土-放射性元素組合。如蒙古國有大型圖木爾廷敖包鐵鋅礦，大興安嶺地區有謝爾塔拉中型鐵鋅礦;俄羅斯有超大型魯戈卡因銅金礦，大興安嶺地區嫩江有三礦溝銅金礦;俄羅斯有超大型貝斯特里銅鉬礦，大興安嶺地區有烏奴格吐山、多寶山銅鉬礦等，說明大興安嶺地區與俄羅斯、蒙古國有相同的成礦基底，並有相似的成礦機理，只是在工作區目前只發現礦化顯示或小型礦床，如扎蘭屯市敖尼爾河僅發現鎢錫礦化點，而在俄羅斯已發現大型舍爾洛夫戈爾錫鎢礦;蒙古國肯特省阿倫努爾已發現大型鎢鉬礦，而大興安嶺地區鄂倫春衛江東山、博克圖鎮川嶺等地僅有礦化顯示。研究境外大型-超大型礦產的組合，對我們在大興安嶺中北段類似成礦條件下尋找相關的礦產組合會有一定的啟示。
㈣ 劉永江的介紹
劉永江 ， 男 構造地質學 博士， 研究區域大地構造、造山帶演化、構造年代學 。版 1989-1998年於長春地質學院任教。權 2001-現在於吉林大學地球科學學院任教。 2003-2005日本島根大學從事科研合作研究工作。
㈤ 構造單元屬性
興蒙－吉黑地區大地構造性質及動力學演化研究主要基於槽台多旋迴和板塊構造兩種大地構造理論。依據著名的「蒙古弧」地槽褶皺帶以西伯利亞地台為核心的認識，該區被劃歸巨型東亞華力西期地槽褶皺帶，提出了地槽發展的多旋迴模式。這一模式將該區主體分為內蒙－大興安嶺和吉黑兩個多旋迴演化的華力西期地槽褶皺系，並認為該區以佳木斯地塊為代表的諸變質構造單元是「興凱運動」最終固結的前寒武紀地塊。黃汲清等(1977，1980)又根據生物群特點的不同，將延邊地區從吉黑褶皺系中劃出，歸入濱太平洋地槽褶皺系。任紀舜等(1984)強調了印支運動在本區構造演化中的重要性，認為印支期是本區多旋迴地槽褶皺系的最終褶皺期。在槽台多旋迴理論發展的同時，尹贊勛和李春昱等把板塊構造理論引入我國。李春昱(1984)首先應用板塊構造理論劃分了中國大陸的板塊構造輪廓，在該區劃分出了4條板塊俯沖帶:①大興安嶺西側的德爾布干早古生代俯沖帶;②索倫山-賀根山晚古生代俯沖帶;③華北板塊以北的陰山-圖們晚古生代俯沖帶;④黑龍江省東部的那丹哈達嶺早中生代俯沖帶。這一劃分方案將索倫山-賀根山晚古生代俯沖帶作為華北板塊與西伯利亞板塊的最終碰撞縫合帶，將那丹哈達嶺早中生代俯沖帶作為太平洋板塊向東亞大陸俯沖的標志，並認為太平洋板塊的俯沖作用是導致該區寬闊的中生代鈣鹼性岩漿岩帶和東部深源地震發生的原因。至此，多旋迴地槽褶皺系和板塊構造觀成為指導該區區域地質研究工作的兩種基本理論模式。
圖1.13興蒙－吉黑地區重力異常構造單元劃分
20世紀80年代末至90年代初，我國學者在內蒙古中部和吉黑東部地區開展了大量的研究工作，以板塊構造理論和地體觀為主導的一系列研究成果相繼發表(胡驍，1990;王荃等，1991;邵濟安，1991;肖序常等，1991;唐克東等，1991;陳琦等，1992，1993;張貽俠等，1989;張興洲等，1991，1992;曹熹等，1992;水谷申治郎等，1989;張慶龍等，1990;邵濟安等，1991)，與此同時，俄羅斯學者對相鄰俄羅斯一側的大地構造單元性質及演化也開展了一系列研究。這些成果為全面了解東北亞地區的構造單元性質、劃分及其演化奠定了基礎。特別是近十幾年來隨著高精度鋯石U－Pb測年和單礦物Ar－Ar測年方法技術的普遍應用，一些長期以來制約東北地區構造演化研究深入的重要年代學問題得到解決，不僅極大地提高了該區基礎地質研究程度，而且極大地豐富了該區大地構造研究的內容。根據岩石圈結構與演化研究需要，對前人主要研究成果概述如下:
1)提出了一直被作為佳木斯地塊重要組成部分的黑龍江群不是正常的前寒武紀變質地層單元，而是一套混有解體蛇綠岩殘塊，並經歷過藍片岩相高壓變質的構造混雜岩，是以麻山群和興東群為主體的佳木斯地塊與西側松嫩地塊碰撞拼合的標志(張興洲等，1991，1992;曹熹等，1992，劉靜蘭，1991;王瑩等，1992;李錦軼等，1999;Wuetal.，2007;周建波等，2009;Zhouetal.，2009)。
2)發現佳木斯地塊中一直被作為早前寒武紀高級變質岩系(麻山群)的麻粒岩相變質作用發生在早古生代，而不是早前寒武紀，其中大面積分布的片麻狀花崗質岩石的形成時代也為早古生代，稍滯後於麻粒岩相變質作用(宋彪等，1997;WildeS.etal.，1999，2000)。
3)佳木斯地塊以東地區的那丹哈達地體是巨大的錫霍特－阿林中生代增生地體的一部分，在中－晚侏羅世由南向北增生侵位到佳木斯地塊東緣(水谷申治郎等，1989;張慶龍等，1990;邵濟安等，1991;Kirrilova，2003，2005，2007)。
4)提出蒙古－鄂霍次克帶是興安－布列亞地塊與西伯利亞板塊間的碰撞帶;布列亞地塊由崗仁、馬門和圖蘭等幾個裂解的塊體組成，它們是在古生代期間加入到華北和西伯利亞板塊之間的;興安－鄂霍次克帶是布列亞地塊與錫霍特－阿林構造帶之間的一個活動大陸邊緣帶。俄羅斯學者所說的崗仁地塊、馬門地塊和圖蘭地塊分別與我國境內的額爾古納地塊、松嫩地塊和佳木斯地塊的北延位置相當，從而為整個東北亞地區主要構造單元的劃分提供了依據。
5)解體了東北地區華力西期花崗岩帶，證明東北地區大面積分布的花崗岩主體形成於中生代，而非傳統所認為的晚古生代;證明東北地區大面積分布的中生代火山岩主體形成於早白堊世，火山岩的時空演化具有由西向東遷移、活動強度由西向東減弱的演化趨勢。
6)特別要提出的是，吉林大學在2004～2008年開展「大慶探區外圍中－新生代盆地演化與油氣前景」國家油氣選區專項項目研究過程中，不但進一步證明東北地區大面積分布的花崗岩主體形成於中生代，並建立了東北地區顯生宙花崗岩演化的時空格架，而且發現東北地區廣泛分布的晚古生代地層沒有遭受區域變質作用。由此提出東北地區晚古生代期間的構造屬性不是造山帶，而是一個相對穩定的構造單元，稱之為「佳木斯－興蒙地塊」。這一成果不但改變了東北地區晚古生代為變質褶皺帶或碰撞造山帶的傳統認識，同時提出東北地區中－新生代含油氣盆地的基底並非都是變質結晶基底，為開辟東北地區中－新生代盆地之下上古生界油氣勘探新層系提供了重要證據(王成文等，2008;張興洲等，2008，2011;周建波等，2009)。
㈥ 火成岩的分類命名
火成岩的分類一直是火成岩研究中的重要內容之一，因為它不僅是進行全球性和區域性火成岩對比的基礎，而且也是作為資料系統化的一種重要工具。自然界中的火成岩因其形成過程的復雜性，造成了火成岩成分的多樣性，從而造成了多達20種火成岩的分類方案。其分類依據包括岩石的礦物成分、化學成分、產狀(相)、結構和構造，有時會考慮成因。不同的分類方案，依據的側重點有所不同。對於火成岩而言，通常首先考慮的是岩石的結構，因為結構給出了岩石成因的最好證據，還可以將岩石分成更為廣闊的成因類型。在火成岩描述中，首先確定的是該岩石屬於下列三種類型的哪一種:
◎顯晶質:肉眼能夠容易辨別出構成岩石的礦物晶體。
◎隱晶質:即使有礦物晶體，也因粒度太細肉眼無法辨認。
◎碎屑質:由多種鬆散火成物質組成的、經沉積和後期固結形成的岩石。碎屑本身可以是先前存在的岩石(火成物質占絕大多數)、晶屑或玻璃。
假如一個岩石具有顯晶質結構，這說明該岩石於地下深處緩慢結晶而成，將其稱為深成岩或侵入岩，這與根據野外產狀劃分的侵入岩相對應。假如一個岩石具有隱晶質結構，這說明該岩石於地錶快速冷卻結晶而成，被稱為火山岩或噴出岩，這與根據野外產狀劃分的火山岩相對應;具有隱晶質結構的火成岩也可以形成於地殼淺部，由岩漿快速冷卻而成，被稱為淺成岩或次火山岩，這與根據野外產狀劃分的淺成岩相對應。
在火成岩結構分類的基礎上，具有顯晶質結構的火成岩(包括侵入岩和能夠辨認出礦物的火山岩)可以根據礦物成分進行進一步的分類［如國際地球科學聯合會(簡稱國際地科聯，IUGS)推薦的分類方案］，具有隱晶質結構的火成岩(包括玻璃質的火山岩)可依據其化學成分進行進一步的分類。火山碎屑岩的分類，因其特殊的成岩方式，使其分類較為復雜，可根據火山碎屑物的粒度和成因進行劃分(詳見第六章)。本書主要介紹國際地科聯推薦的分類命名方案，並介紹吉林大學地球科學學院常麗華教授等(2009)綜合前人資料提出的方案。
一、國際地科聯推薦的火成岩分類方案
國際地科聯1989年推薦的火成岩分類方案，主要是以Streckeisen(1976)的分類方案為基礎修改而成。該分類方案首先將火成岩分為以下七類:
◎深成岩類:肉眼能識別其單個晶體的、顆粒較粗的火成岩，是在地殼較深部形成的。深成岩類即是侵入岩，包括了淺成侵入岩。
◎火山岩類:礦物顆粒較細，多數顆粒肉眼不能識別，通常含有玻璃質的岩石，是同火山活動有關的火成岩，包括火山熔岩和次火山岩。
◎火山碎屑岩:直接由火山噴發崩解產生的火山碎屑堆積而形成的岩石，不包括熔岩流自碎所形成的岩石。
◎紫蘇花崗岩類:指出現在寒武紀和前寒武紀，以含紫蘇輝石為特徵的紫蘇花崗岩系列岩石。
◎黃長岩類:黃長石含量＞10%，M≥90%的岩石(黃長石被列為暗色礦物)。該類岩石有火山岩和深成岩之分:火山岩者稱為黃長岩，深成岩者稱為黃長石岩。
◎煌斑岩類:包括煌斑岩、鉀鎂煌斑岩和金伯利岩。
◎碳酸岩類:碳酸鹽礦物含量＞50%的火成岩，包括深成的和火山成因的。
國際地科聯根據上述七大類岩石的不同特點，進一步分別提出了每大類岩石的具體分類方案。自然界火成岩中，大量出現的是深成岩和火山岩，其次是火山碎屑岩，其他岩類相對少見。本節主要介紹深成岩類和火山岩類的詳細分類，其他岩類的詳細分類將在後面相關的章節中闡述。
(一)深成岩類的礦物分類
深成岩因其礦物成分及含量易於測量，因此礦物成分就是其進一步分類的依據。首先，根據「M」的含量劃分出M＞90%(體積分數)的超鎂鐵質岩和M＜90%的其他深成岩。「M」包括暗色礦物(雲母族、角閃石族、輝石族、橄欖石族)、不透明礦物、副礦物(鋯石、磷灰石、榍石)、綠簾石、褐簾石、石榴子石、黃長石和原生碳酸鹽礦物。對M＞90%的超鎂鐵質岩，根據橄欖石、輝石、角閃石的含量比例進行詳細分類(圖2－35);對M＜90%的其他深成岩則根據岩石中長英質礦物的相對含量，即QAPF雙三角圖解做進一步分類(圖2－36)。這些圖解是以岩石中能夠測量的實際礦物成分和含量為基礎。
圖2－35 超鎂鐵質深成岩的分類圖解(Streckeisen，1976)
由於石英(Q)與副長石(F)不能共生，故它們分別位於QAPF雙三角形分類圖解中AP線的兩側。根據Q(或F)的相對含量以及斜長石與長石總量的比率［P/(A+P)］，將雙三角形劃分為15個區，每個區代表一個岩石類型的基本名稱。使用該圖解時，必須重新計算Q(或F)、A、P的相對含量，使其達到100%。顯然，計算時不考慮暗色礦物等的含量。例如，某一深成侵入岩的實際礦物組成為:石英20%、鹼性長石15%、斜長石45%、黑雲母19%、副礦物1%。重新換算後為:Q=100×20/80=25.0%，A=100×15/80=18.8%，P=100×45/80=56.2%，以此投點於分類圖解，確定為花崗閃長岩。
在深成岩QAPF分類圖中，有時不同類型岩石落在同一區內，如輝長岩和閃長岩落於一個區，其區分要根據An值來確定，An＞50者為輝長岩，An＜50者，為閃長岩;有些岩石則落在AP或AQ、AF、PF、PQ線上，而不佔有區域，如不含斜長石的鹼長正長岩和鹼長花崗岩等。
顯然，該分類定名只是確定了岩石的基本名稱，岩石定名時還要考慮暗色礦物的種類，將其放在基本名稱之前作為修飾詞，如角閃花崗閃長岩、橄欖輝長岩等。
圖2－36深成岩的QAPF分類圖解(Streckeisen，1979;LeMaitre，1989)
(二)火山岩的分類
火山岩的分類命名可以採用礦物成分和化學成分兩種方案，當岩石中的實際礦物成分及含量能夠測量時，可以採用實際礦物成分分類;當岩石中的礦物顆粒細小不易辨別或為玻璃質，或對火山岩詳細定名時可以採用化學成分分類。
1.火山岩的礦物成分分類
與深成岩分類一樣，火山岩的礦物成分分類也採用QAPF圖解(圖2－37)。由該圖可看出，主要類型火山岩均與相應成分的深成岩相對應。但由於火山岩的結晶程度一般都很差，除了在深部先結晶為斑晶的一些礦物外，基質中多數礦物的顆粒很細或呈隱晶質，甚至是玻璃質。若岩石中只有斑晶礦物可以鑒別時，則以斑晶礦物組合來鑒定岩石。但這種做法並不十分可靠，因為有的斑晶礦物是從岩漿中最先晶出的，有的斑晶成因則較復雜，因而它們不一定能代表岩石的總成分。為了准確地鑒定火山岩，最終還得採用化學成分分類命名方法，尤其是對那些隱晶質或玻璃質岩石，只能根據化學成分才能鑒定。
圖2－37 火山岩的QAPF分類圖解(Streckeisen，1979;LeMaitre，1989)
2.火山岩的化學成分分類
火山岩的化學成分分類方案有多種，本節僅列出了國際地科聯推薦的SiO2－(Na2O+K2O)分類圖解，即TAS圖解分類(圖2－38)。TAS分類中，所使用的岩石應為未蝕變(或低級變質)的新鮮岩石，其H2O+含量＜2%、CO2含量＜0.5%，並要求去掉H2O、CO2和燒失量之後，再把全部分析數據重新換算成100%之後的結果。在該分類方案中將火山岩分成了高鎂岩石和非高鎂岩石，使用時應加以注意。
(三)火山碎屑岩的分類
由於火山碎屑岩的特殊成岩方式，使其分類較為復雜，方案很多。有關火山碎屑岩的詳細分類方案參見第六章。
圖2－38 火山岩的TAS分類(LeBasetal.，1989)
二、火成岩的綜合分類方案
國際地科聯推薦的火成岩分類方案比較系統、科學，並具有統一性，但在岩石鑒定中應用起來不夠方便。因此，常麗華教授等(2009)綜合了國內外火成岩的分類方案，以化學成分、礦物組合和產狀(相)為依據，提出了一個以常見岩石類型為主，並能滿足一般岩石鑒定需要的分類方案(表2－2，表2－3)。該分類方案首先根據里特曼指數值(σ)將岩石區分為鈣鹼性系列(σ＜3.3)、鹼性(或偏鹼性)系列(σ=3.3～9)和過鹼性系列(σ＞9)，再按照SiO2含量(酸度)將岩石分為超基性、基性、中性和酸性。其次，根據產狀分為侵入岩(深成相、淺成相)和火山岩(噴溢相、次火山岩相);第三，結合上述兩條，依據主要礦物成分及含量劃分岩石基本名稱。
表2－2 鈣鹼性系列火成岩分類表
續表
表2－3 鹼性(或偏鹼性)、過鹼性系列火成岩分類表
三、關於火成岩命名的幾點說明
(1)岩石中所含的次要礦物(一般情況均為暗色礦物)作為修飾詞，加在岩石基本名稱之前，次要礦物含量＞5%時，稱為「××+岩石基本名稱」;＜5%時，稱為「含××+岩石基本名稱」。如花崗岩含黑雲母10%，則稱為黑雲母花崗岩;若含黑雲母為3%，則稱含黑雲母花崗岩。當次要礦物有兩種以上時，按照其含量多少採用「少前多後」的原則命名，如角閃黑雲母花崗岩，就表示岩石中的角閃石少於黑雲母。
(2)關於「斑岩」和「玢岩」，僅用於具有斑狀結構的淺成岩和次火山岩，如果岩石中礦物以石英、鹼性長石、似長石為主，則稱為「××斑岩」，如正長斑岩、流紋斑岩;如果岩石中礦物以斜長石和暗色礦物為主，則稱為「××玢岩」，如閃長玢岩、安山玢岩。對於火山熔岩中斑狀結構的岩石，不使用「斑岩」和「玢岩」的名稱。
(3)對於無斑結構的淺成岩、次火山岩，因其礦物顆粒細小，命名時需在相應深成岩名稱前加「微晶」二字，以此與細粒深成岩相區別，如微晶閃長岩。
(4)若岩石中出現特殊礦物，則不論其含量多少均應參加命名，如石榴子石花崗岩、堇青石花崗岩。
(5)特殊的結構和構造應參加命名，如球粒流紋岩、條帶狀輝長岩。
(6)如果岩石遭受蝕變較強，且需要強調時，需將蝕變礦物冠於岩石基本名稱之前，如蛇紋石化橄欖岩。若蝕變礦物有多種時，也可稱為「蝕變××岩」，如蝕變安山岩。
思考題
1.簡述火成岩系列劃分的依據及其研究意義。
2.微量元素和同位素在火成岩研究中有哪些主要用途?
3.簡述火成岩的礦物成分、化學成分及其與成岩環境的關系。
4.簡述火成岩的結構與成岩環境之間的關系。
5.應用相圖解釋斜長石環帶結構、鉀長石條紋結構以及基性火成岩相關結構的成因。
6.應用Fo－Q二元系相圖闡述基性岩漿演化出酸性岩漿的過程。
7.火成岩QAPF分類的主要依據及適用范圍是什麼?