中國東北地區(qū)中生代構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)變:來自火山巖時空分布與巖石組合的制約*

孟凡超 劉嘉麒 崔巖 高金亮 劉祥 童英

MENG FanChao1，LIU JiaQi2，CUI Yan3，GAO JinLiang2，LIU Xiang4 and TONG Ying5

1. 中國石油大學(華東)地球科學與技術(shù)學院，青島 266580

2. 中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所，北京 100029

3. 中國石油大學勝利學院，東營 257097

4. 吉林大學地球科學學院，長春 130061

5. 中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所，北京 100037

1. School of Geosciences，China University of Petroleum，Qingdao 266580，China

2. Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100029，China

3. Shengli College，China University of Petroleum，Dongying 257097，China

4. College of Earth Sciences，Jilin University，Changchun 130061，China

5. Institute of Geology，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China

2014-03-20 收稿，2014-06-25 改回.

1 引言

中國東北地區(qū)處于中亞造山帶的東端，夾持于西伯利亞板塊、華北板塊和西太平洋板塊交匯地帶(Jahn et al.，2000;張興洲等，2006)。古生代以來，該區(qū)先后經(jīng)歷了古亞洲洋、蒙古-鄂霍茨克海和環(huán)太平洋構(gòu)造域演化(趙越等，1994;李錦軼等，2004)。古生代時期，東北地區(qū)處于古亞洲洋構(gòu)造域階段，區(qū)內(nèi)額爾古納-興安、松嫩-張廣才嶺和佳木斯等微陸塊聯(lián)合拼貼形成了統(tǒng)一陸塊，之后又分別與華北板塊和西伯利亞板塊完成拼貼(張貽俠等，1998;Li，2006;張興洲等，2006)。中生代時期，中國東北受蒙古-鄂霍茨克海閉合和古太平洋板塊俯沖的雙重影響，形成了大規(guī)模的構(gòu)造-巖漿活動(Wu et al.，2000)，然而關(guān)于中生代兩個構(gòu)造域的影響范圍和轉(zhuǎn)換時限仍存在較大爭議。近年來，利用東北地區(qū)火山巖研究該區(qū)中生代構(gòu)造演化歷史已取得重要進展，但仍存在分歧。部分學者認為東北地區(qū)中生代大規(guī)?；鹕交顒邮枪盘窖蟀鍓K遠程俯沖作用引起巖石圈拆沉減薄作用的結(jié)果(Zhang et al.，2008a，b，2010，2011)，但由于俯沖距離較遠(大于1500km)而受到質(zhì)疑。另一部分學者認為鈣堿性系列玄武巖來自被古亞洲洋或蒙古-鄂霍茨克海閉合俯沖洋殼物質(zhì)析出流體而交代的巖石圈地幔，火山巖形成于蒙古-鄂霍茨克海閉合造山后伸展環(huán)境(葛文春等，2000;Fan et al.，2003;張連昌等，2007)，但其無法解釋松遼盆地及其以東地區(qū)火山活動。相比太平洋構(gòu)造域?qū)|北地區(qū)巖漿活動的影響研究，蒙古-鄂霍茨克海閉合的影響研究則顯得較少，許多關(guān)鍵問題仍不明確。如，蒙古-鄂霍茨克海閉合俯沖方向問題(向北?向南?還是雙向俯沖?)(Voo et al.，1999;Zorin，1999;Badarch et al.，2002;Meng，2003;Tomurtogoo et al.，2005);蒙古-鄂霍茨克海閉合時限問題(晚三疊-晚侏羅(Sengor and Natal’in，1996)?早-中侏羅(Zorin，1999;Tomurtogoo et al.，2005)?晚侏羅-早白堊早期(Kravchinsky et al.，2002;李錦軼等，2004)?早白堊(Enkin et al.，1992)?);蒙古-鄂霍茨克海閉合影響范圍(額爾古納-興安陸塊?松嫩-張廣才陸塊?)等(Fan et al.，2003;Wang et al.，2006a)。

雖然前人對東北地區(qū)中生代火山巖進行了大量研究，但仍主要集中在大興安嶺或吉林-黑龍江東部的露頭區(qū)，對東北中生代盆地覆蓋區(qū)的火山巖研究較少(Zhang et al.，2011;孟凡超等，2013)，露頭與盆地的綜合研究則更少(Xu et al.，2013)。鑒于此，本文將在作者早期盆地火山巖成因研究基礎(chǔ)上(孟凡超等，2010，2013)，將盆地火山巖與外圍露頭看做一個整體，系統(tǒng)總結(jié)東北地區(qū)盆地覆蓋區(qū)與露頭區(qū)中生代火山巖年代學與巖石組合變化規(guī)律，揭示東北地區(qū)中生代蒙古-鄂霍茨克與太平洋構(gòu)造域的疊加轉(zhuǎn)換時空關(guān)系。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 東北及鄰區(qū)構(gòu)造位置(a，據(jù)Zhou et al.，2009)和東北地區(qū)主要構(gòu)造單元和火山巖分布(b，據(jù)Meng，2003;Wu et al.，2011)Fig.1 Location of the Northeast (NE)China (a，after Zhou et al.，2009)and tectonic subdivision and volcanic rocks of NE China (b，after Meng，2003;Wu et al.，2011)

我國東北地區(qū)位于中亞造山帶的最東端(Jahn et al.，2000)，被西伯利亞板塊、華北板塊和西太平洋板塊所夾持(張興洲等，2006)(圖1a)。區(qū)域上由一系列處于西伯利亞板塊和中-朝板塊之間的古生代增生楔和微陸塊組成(Li，2006)，主要包括興安陸塊、松遼陸塊和佳木斯陸塊，三個陸塊分別被嫩江-扎萊特-賀根山拼接帶和牡丹江拼接帶所分割(圖1b)。大陸邊緣包括遠東的那丹哈達地體和錫霍特地體，屬于太平洋邊緣活動帶(Faure et al.，1995;Wu et al.，2000;Zhou et al.，2009)。

關(guān)于這些微陸塊的地質(zhì)-地球物理特征，前人進行了廣泛深入的研究(Zorin，1999;Li，2006;張興洲等，2006)。額爾古納-興安陸塊的西北邊界為蒙古-鄂霍茨克拼接帶，東南邊界為嫩江-賀根山拼接帶，該陸塊主要由大興安嶺和海拉爾盆地組成，可見少量前寒武紀結(jié)晶基底出露，如角閃到藍片巖相變質(zhì)巖系(Wu et al.，2000)，基底由變質(zhì)巖系和沉積建造兩套地層組成，之上覆蓋了幾乎遍及全區(qū)的中生代火山巖和花崗巖(Wu et al.，2000;Fan et al.，2003;Zhang et al.，2008a)。該陸塊重力異常值相對較低，磁異常呈北東向緊密排列的條帶狀異常分布，除海拉爾盆地外，其它地區(qū)磁場變化劇烈，反映了火山巖、花崗巖及沉積巖復雜的組合方式。大興安嶺地區(qū)磁異常在20km 上延仍有異常反映，說明巖漿巖帶延伸較深(楊寶俊等，1996)。

松嫩-張廣才嶺陸塊夾于嫩江-扎萊特-賀根山拼合帶和牡丹江拼合帶之間，主要由松遼盆地和張廣才嶺組成。該陸塊的結(jié)晶基底整體性較差，被后期構(gòu)造肢解嚴重，而且大部分區(qū)域被松遼盆地蓋層覆蓋，一定程度上限制了基底特征的研究，近年來隨著鉆井巖心的獲取和鋯石U-Pb 年代學的發(fā)展，盆地基底性質(zhì)才得到較為深入研究(Wu et al.，2001;裴福萍等，2006;高福紅等，2007)。Wu et al. (2001)與高福紅等(2007)均認為盆地基底主要是侏羅紀花崗巖系，少量晚古生代變質(zhì)巖，基本不存在前寒武紀結(jié)晶基底，與周邊地區(qū)十分類似。裴福萍等(2008)認為松遼盆地南部鉆孔內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的前寒武紀結(jié)晶基底可能與構(gòu)造推覆作用有關(guān)。區(qū)域重力場近南北向展布，以低值平緩的正異常為主，重力值向東西兩側(cè)逐漸降低，盆地內(nèi)部為一片弱磁場區(qū)，大地熱流值平均約為69.9mW/m2，屬于“熱盆地”(楊寶俊等，1996)。

佳木斯陸塊主要由大面積分布的元古宙花崗質(zhì)巖石、麻山群和黑龍江群組成。麻山群分布在佳木斯陸塊南緣，大體呈東西向展布，以古生代變質(zhì)麻粒巖為主。黑龍江群由綠片巖、大理巖和片麻巖等組成，一直被認為是佳木斯與松遼陸塊拼合殘留的蛇綠巖帶(Wu et al.，2000)。佳木斯陸塊為重力寬緩正異常區(qū)，磁場為寬緩負背景，具弱磁性基底。地幔內(nèi)高導層與興安陸塊幔內(nèi)高導層明顯不同，電阻率值普遍偏高，說明這里上地幔頂部部分熔融程度與興安陸塊有所不同(楊寶俊等，1996)。

3 東北地區(qū)中生代火山活動特征

中國東北地區(qū)中生代火山巖構(gòu)成規(guī)模宏大的火山巖帶，其分布延伸到蒙古和俄羅斯境內(nèi)，是東亞大陸邊緣巨型火山巖帶的重要組成部分(林強等，1998)。東北地區(qū)中生代火山巖分布地區(qū)包括西部的大興安嶺地區(qū)、南部的遼西-冀北地區(qū)、東部的小興安嶺-張廣才嶺地區(qū)和中部松遼盆地深層(圖2)。本文對上述幾個火山區(qū)不同時代的火山活動特征進行了系統(tǒng)總結(jié)，具體如下文。

圖2 東北地區(qū)火山巖地層剖面示意圖(據(jù)林強等，1998 修改)Fig.2 Stratigraphic subdivision of Mesozoic volcanic rocks in the NE China (after Lin et al.，1998)

3.1 大興安嶺火山區(qū)

大興安嶺地區(qū)晚侏羅世火山巖可分出4 個火山巖帶，均呈雁行式斜列和多字型組合。4 個火山巖帶自北向南依次為根河-得爾布干河帶、博克圖-綽爾帶、扎賚特旗-索倫帶和突泉-扎魯特旗-巴林左旗帶。根河-得爾布干河帶晚侏羅世火山巖沿根河和得爾布干河兩岸呈NE 向分布。自額爾古納左旗東北向西南方向延伸至額爾古納右旗，繼續(xù)向南西可能延伸至滿州里一帶，出露面積較大(黑龍江省地質(zhì)局，1981a)。博克圖-綽爾帶火山巖沿綽爾河上游東西兩側(cè)分布，亦呈NE 向展布，出露面積相對較小(黑龍江省地質(zhì)局，1981b)。扎賚特旗-索倫帶，晚侏羅世火山巖沿綽爾河下游和洮兒河上游分布，亦呈NE 向延展，出露面積相對較小(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990)。突泉-扎魯特旗-巴林左旗帶，晚侏羅世火山巖沿霍林河、黑今郭勒河、烏爾吉木淪河和查干倫河上游和中游分布，多出露在高山區(qū)，分布面積巨大，北起突泉，向南西經(jīng)扎魯特旗、巴林左旗和巴林右旗直至翁牛特旗和克什克騰旗，呈NNE 向綿延超過500km，最寬處達1700km(吉林省地質(zhì)局，1976)。縱觀大興安嶺地區(qū)晚侏羅世火山巖，北部兩帶早期以基性熔巖溢流為主，形成玄武巖，以塔木蘭溝組為代表，晚期為酸性爆發(fā)式火山活動，形成由空落堆積和火山碎屑流堆積組成的火山碎屑巖，以吉祥峰組為代表;南部兩帶未見早期的基性熔巖溢流，而與吉祥峰組相當?shù)暮羧崭窠M和滿克頭鄂博組為大規(guī)模的酸性、中酸性爆發(fā)式火山活動，形成巨厚的、廣布的火山碎屑巖，即火山碎屑流狀堆積物和空落堆積。

大興安嶺地區(qū)早白堊世火山巖總體呈約NE40°方向展布，大致可以劃分三個火山巖帶，自北而南:塔河-額爾古納左旗-牙克石帶、龍江-突泉帶和扎魯特旗-赤峰帶，其分布的總體格局與大興安嶺地區(qū)晚侏羅世火山巖不同。塔河-額爾古納左旗-牙克石帶早白堊世火山巖分布最廣泛，北起塔河、盤古，向南西經(jīng)額爾古納左旗、額爾古納右旗、牙克石，繼續(xù)向南西延入滿洲里地區(qū)，火山巖沿大興安嶺主峰分布(黑龍江省地質(zhì)局，1981b)。龍江-突泉帶早白堊世火山巖分布亦很廣，自龍江、布特哈旗經(jīng)索倫鎮(zhèn)、五叉溝繼續(xù)向南西方向延展;向NNE 方向，經(jīng)阿榮旗，直到嫩江以北。扎魯特旗-赤峰帶早白堊世火山巖沿扎魯特旗向南西經(jīng)阿魯科爾沁旗、巴林右旗至赤峰、喀喇沁旗一帶分布(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)局，1968)?？v觀大興安嶺地區(qū)早白堊世火山巖下部以酸性、中酸性和中性為主;上部則以基性、中性為主。

3.2 小興安嶺-張廣才嶺火山區(qū)

小興安嶺-張廣才嶺火山巖分布時代跨度較大，從早侏羅世到晚白堊世都有分布。張廣才嶺主峰高嶺子、海林林場和尚志地區(qū)發(fā)育一套早侏羅世中性、中酸性火山熔巖和火山碎屑巖(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。中侏羅世火山巖見于張廣才嶺西部鐵嶺東南汛河地區(qū)大甸子盆地、遼源地區(qū)靈鎮(zhèn)-東豐盆地北部邊緣劉家粉房、孫家溝和夏家街一帶、賓縣-尚志地區(qū)(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。小興安嶺伊春地區(qū)發(fā)育一套晚侏羅世酸性火山碎屑巖，分布面積較大(黑龍江省地質(zhì)局，1976)。長春-九臺地區(qū)的晚侏羅世火山巖分布比較零星，面積不大，雙陽一帶亦有分布，以中性熔巖為主。松遼盆地東側(cè)、張廣才嶺以西的一套酸性、中酸性火山碎屑巖及熔巖，出露面積相對較小(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。

小興安嶺地區(qū)早白堊世火山巖分布在伊春地區(qū)、沐河屯地區(qū)、臥都河地區(qū)和加格達奇地區(qū)，火山巖以安山巖及中性火山碎屑巖和流紋巖及酸性火山碎屑巖為主(黑龍江省地質(zhì)局，1971)。晚白堊世火山巖分布在西部加格達奇地區(qū)和東部嘉蔭縣福民河口南山地區(qū)(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。

3.3 遼西-冀北火山區(qū)

遼西北票興隆溝和朝陽侏杖子出露有少量早侏羅世火山巖，由安山巖、玄武巖及火山碎屑巖組成(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989)。中侏羅世火山巖廣泛出露于北票盆地、金嶺寺-羊山盆地、凌源-三家子盆地東側(cè)及南側(cè)、湯神盆地，巖性主要為安山巖、玄武巖及火山角礫巖和集塊巖(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989)。晚侏羅世火山巖在遼源-東豐一帶呈NWW 向展布(吉林省地質(zhì)局，1978a，b)。

遼西山地區(qū)早白堊世火山巖很發(fā)育，分布較廣，北起彰武，向南西經(jīng)阜新、義縣至敖漢旗、建平、凌源和建昌一帶(遼寧省地質(zhì)局，1971a，b)。

3.4 吉黑東部火山區(qū)

吉黑東部汪清-圖們一帶出露晚侏羅世火山熔巖和火山碎屑巖(吉林省地質(zhì)科學研究所，1979)，主要巖性為安山巖、玄武安山巖、安山質(zhì)集塊巖和安山質(zhì)凝灰?guī)r等。雞西至七臺河之間和密山-虎林之間晚侏羅世火山巖的巖性為中酸性火山角礫巖及含角礫凝灰?guī)r(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。

遼寧、吉林和黑龍江省東部有部分早白堊世火山巖出露。在桓仁-通化、汪清、佳木斯、鶴崗、寶清-饒河地區(qū)均有分布。桓仁-通化以安山巖和酸性火山碎屑巖為主(吉林省地質(zhì)局，1977)。汪清縣東地蔭溝、金倉和羅子溝等地區(qū)早白堊世火山巖，下部由沉積-火山碎屑巖組成，上部由基性-中基性熔巖組成(吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1997)。鶴崗市安民溝至東山剖面巖性為灰綠、黃褐、灰色安山質(zhì)火山集塊巖、火山角礫巖、集塊熔巖，灰綠色角閃安山質(zhì)凝灰熔巖，灰黃、灰色安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r，灰黃色中酸性凝灰?guī)r(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。寶清-饒河地區(qū)早白堊世火山巖為一套中酸性巖石組合(黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993)。

3.5 松遼盆地深層火山區(qū)

鉆井和地震資料解釋表明，盆地深層火山巖主要發(fā)育在營城組和火石嶺組(Zhang et al.，2011;孟凡超等，2010)，在青山口組內(nèi)也有微弱的火山活動(王璞珺等，2009)。盆地內(nèi)營城組火山巖近南北向呈三個帶狀分布，與斷裂關(guān)系密切。西部帶主要發(fā)育在常家圍子-古龍-長嶺斷陷帶內(nèi)，位于中央隆起西部，受孫吳-雙遼斷陷帶西支和中支斷裂控制;中部帶在徐家圍子-德惠-梨樹斷裂帶內(nèi)，位于中央隆起之東，受孫吳-雙遼斷裂帶東支斷裂控制;東帶發(fā)育在鶯山-榆樹斷裂帶內(nèi)，濱州斷裂對該區(qū)火山巖發(fā)育有明顯的制約作用(侯啟軍等，2009)(圖3)。

圖3 松遼盆地深層火山巖分布預(yù)測圖(a，據(jù)侯啟軍等，2009 修改)和徐家圍子斷陷剖面示意圖(b，據(jù)Li et al.，2006 修改)Fig.3 Predicted distribution maps of volcanic rocks in deep Songliao Basin (a，after Hou et al.，2009)and tectonic geological section in Xujiaweizi depression (b，after Li et al.，2006)

4 東北地區(qū)中生代火山巖年代學特征

近年來，不同學者對東北地區(qū)中生代火山巖作了大量年代學數(shù)據(jù)。為了能準確、客觀反映東北地區(qū)中生代火山巖時空分布規(guī)律，本文系統(tǒng)總結(jié)了東北地區(qū)各火山區(qū)中生代火山巖的鋯石U-Pb 年齡的測試結(jié)果，詳細劃分了各火山區(qū)火山期次(圖4)，進而明確東北地區(qū)中生代火山活動的時間格架。

4.1 大興安嶺北部火山區(qū)

大興安嶺北部火山巖從下至上主要分布在塔木蘭溝組、上庫力組和伊列克得組。塔木蘭溝組主要分布在大興安嶺西側(cè)，主要由基性和中基性火山熔巖構(gòu)成，少量酸性火山碎屑巖，巖石組合包括玄武巖、玄武安山巖?；鹕綆r年齡分為4個期次:～180Ma、165 ～160Ma、150 ～135Ma、130 ～120Ma;上庫力組是本區(qū)火山巖主體，由流紋巖、英安質(zhì)火山熔巖和火山碎屑巖組成，火山巖年齡分為兩個期次，140 ～135Ma、130～120Ma;伊列克得組為區(qū)內(nèi)火山巖最上層，分布廣泛，主要由玄武巖及玄武巖安山巖組成，火山巖年齡主要集中在130～105Ma。綜上，大興安嶺北部地區(qū)火山活動可大致劃分為4 期:～180Ma、165 ～160Ma、150 ～135Ma、130 ～105Ma(Fan et al.，2003;Wang et al.，2006b;陳志廣等，2006;Zhang et al.，2008a)。

圖4 東北地區(qū)中生代火山巖年齡概率圖Fig.4 Probability diagrams of the Mesozoic volcanic rocks in the NE China

4.2 大興安嶺南部火山區(qū)

大興安嶺中南部火山巖從下至上主要分布在滿克頭鄂博組、白音高老組和梅勒圖組。滿克頭鄂博組在該區(qū)極為發(fā)育，從幾百米到數(shù)千米不等，大部分是流紋質(zhì)熔巖、熔結(jié)凝灰?guī)r和火山碎屑巖，與下伏的新民組/萬寶組為角度不整合關(guān)系，與上覆瑪尼吐組為整合接觸關(guān)系。該組火山巖年齡分為～170Ma、160 ～150Ma、140 ～120Ma、～110Ma 四期。白音高老組上部由灰白，淺灰紫色火山碎屑巖構(gòu)成，夾安山巖或酸性凝灰?guī)r，下部為灰綠色、灰紫色流紋質(zhì)火山碎屑巖、熔結(jié)凝灰?guī)r構(gòu)成，包含少量中酸性熔結(jié)凝灰?guī)r、火山碎屑巖。該組火山巖年齡主要集中在145 ～120Ma。梅勒圖組是本區(qū)火山巖最高層位，出露較少，巖性為安山質(zhì)-玄武質(zhì)火山熔巖夾火山碎屑巖，以灰綠、灰紫色玄武巖、玄武安山巖、安山巖、輝石安山巖為主，夾少量火山碎屑巖薄層。火山巖年齡較為集中，135 ～120Ma。本區(qū)主要發(fā)生4 期火山活動:～170Ma、160～150Ma、145 ～120Ma、～110Ma(陳志廣等，2006;吳華英等，2008;張吉衡，2009)。

4.3 小興安嶺-張廣才嶺火山區(qū)

小興安嶺-張廣才嶺火山巖分布時代跨度較大，從早-中侏羅世-晚白堊世都有分布，從下至上火山巖依次分布在帽兒山組、寶密組、東大嶺組、東山組。火山巖年齡分為190 ～173Ma、108 ～102Ma 兩個期次(Xu et al.，2013)。

4.4 遼西-冀北火山區(qū)

興隆溝組火山巖是遼西地區(qū)中生代第一次火山噴發(fā)旋回的產(chǎn)物，由安山巖、玄武巖及其火山碎屑巖、礫巖與凝灰質(zhì)沉積巖夾層組成，火山活動分為3 期:～175Ma、～165Ma、～150Ma 。藍旗組火山巖是遼西地區(qū)中生代第二次火山噴發(fā)旋回的產(chǎn)物，分布廣泛，遍及遼西地區(qū)，以中性熔巖及火山碎屑巖為主，間夾基性火山巖和沉積碎屑巖層，火山巖年齡集中在175 ～150Ma。土城子組火山活動較弱，含有少量凝灰?guī)r及安山巖，年齡集中在150 ～135Ma。義縣組早期以中基性噴出巖為主，晚期演化為中酸性噴出巖，火山巖年齡集中在135 ～100Ma。綜上，遼西地區(qū)火山巖年齡分布較廣(180～100Ma)，主要集中在～160Ma 和～125Ma 兩個噴發(fā)期(陳義賢和陳文寄，1997;彭艷東等，2003;Zhu et al.，2004a，b;張宏等，2005a，2008b;柳永清等，2006;楊蔚，2007;孟凡雪等，2008)。

冀北地區(qū)位于承德西部，該區(qū)出露的中生代地層自下而上依次是髫髻山組火山巖、土城組沉積巖、張家口組火山巖、大北溝組沉積巖、大店子子組和西瓜園組沉積巖。其中髫髻山組火山巖在冀北地區(qū)廣泛分布，以中性、中酸性火山熔巖及同質(zhì)的火山碎屑巖為主?；鹕綆r年齡分為170 ～145Ma、～135Ma 兩期。張家口組主要是一套酸性火山熔巖?；鹕綆r年齡集中在155 ～125Ma。綜上，冀北地區(qū)中生代火山巖年齡介于170 ～125Ma，峰值為160 ～150Ma、～135Ma(毛德寶等，2005;張宏等，2005b，c，2008a;劉健等，2006)。

4.5 吉黑東部地區(qū)火山區(qū)

吉林東部中生代火山巖發(fā)育有延吉地區(qū)三疊紀-早侏羅世的托盤溝組、馬鹿溝組、三仙嶺組、天橋嶺組，成分為一套英安巖-流紋巖?；鹕綆r年齡集中在187 ～175Ma(Yu et al.，2012)。延吉地區(qū)早白堊世屯田營組和金溝嶺組火山巖年齡分為～125Ma、120 ～105Ma、100 ～90Ma 三個期次(李超文，2006;李超文等，2007;紀偉強，2007)。

4.6 松遼盆地深層火山區(qū)

松遼盆地深層火山巖主要發(fā)育在火石嶺組和營城組地層中，火石嶺組以中基性火山巖為主，也有少量酸性巖。營城組以酸性和中酸性巖為主，也有基性巖發(fā)育(劉萬洙等，2003)。盆地火山巖地層對比研究表明，營城組火山巖分布廣泛、厚度大，火石嶺組分布相對較少(圖3b)(Wang et al.，2002)。利用地球物理地震解釋技術(shù)，刻畫了營城組火山巖在盆地深層展布范圍(圖3a)。地層對比基礎(chǔ)上的營城組火山巖高精度鋯石U-Pb 年代學研究表明，火山巖鋯石U-Pb 年齡峰值為105 ～120Ma(章鳳奇，2007;章鳳奇等，2007，2008，2009;舒萍等，2007;裴福萍等，2008;Zhang et al.，2010)，屬于早白堊世晚期。

根據(jù)東北地區(qū)露頭區(qū)與盆地覆蓋區(qū)中生代火山巖鋯石U-Pb 年齡統(tǒng)計結(jié)果，可將東北地區(qū)中生代火山活動分為5 個期次(圖4):早-中侏羅世(190 ～160Ma)、晚侏羅世(160 ～145Ma)、早白堊世早期(145 ～120Ma)、早白堊世晚期(120 ～100Ma)、晚白堊世早期(100 ～90Ma)。

5 東北地區(qū)中生代火山巖時空分布

本文在對東北地區(qū)各小區(qū)火山巖年齡重新理順基礎(chǔ)上，利用黑龍江省、吉林省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、河北省共計22 幅1∶20 萬或1∶50 萬地質(zhì)圖、標準剖面及區(qū)調(diào)報告，編制了東北地區(qū)1∶100 萬早侏羅世、中侏羅世、晚侏羅世、早白堊世、晚白堊世5 張露頭區(qū)火山巖分布圖(略)。對于同一地區(qū)存在多個時代火山巖情況，選擇最新一期。結(jié)合鉆井巖心定年及層位追蹤所得松遼盆地深層火山巖分布圖(圖3a)，繪制了東北地區(qū)露頭區(qū)與覆蓋區(qū)各期次火山巖綜合分布圖(圖5)。各期次火山巖時空分布情況概括如下:

5.1 早-中侏羅世火山巖(190 ～160Ma)

東北地區(qū)松遼盆地周圍早侏羅世火山巖出露非常少。僅在盆地東側(cè)張廣才嶺和南樓山地區(qū)，南側(cè)遼寧北票-朝陽地區(qū)，吉黑東部地區(qū)，以及西部滿洲里地區(qū)見到。中侏羅世東北地區(qū)火山活動依然很弱。松遼盆地周圍中侏羅世火山巖主要分布在遼西地區(qū)，此外在賓縣-尚志地區(qū)以及鐵嶺、遼源地區(qū)和密山地區(qū)也有少量分布。

5.2 晚侏羅世火山巖(160 ～145Ma)

晚侏羅世東北地區(qū)火山活動明顯增強?；鹕綆r主要分布在大興安嶺西側(cè)，其次是盆地東側(cè)張廣才嶺以西的遼源-東豐地區(qū)、長春-九臺地區(qū)和賓縣-尚志地區(qū)，小興安嶺的伊春和加格達奇地區(qū)以及松遼盆地深層火石嶺組亦有少量分布。

5.3 早白堊世早期火山巖(145 ～120Ma)

早白堊世早期火山巖主要分布在松遼盆地西側(cè)的大興安嶺，西南端的遼西山地，少量分布在小興安嶺-張廣才嶺地區(qū)。大興安嶺北部早白堊世火山巖主要分布在上庫力組和伊列克得組，南部主要分布在白音高老組和梅勒圖組。遼西地區(qū)早白堊世早期火山巖很發(fā)育，分布較廣，北起彰武，向南西經(jīng)阜新、義縣至敖漢旗、建平、凌源和建昌一帶，主要分布在土城子組，義縣組少量出現(xiàn)。

5.4 早白堊世晚期火山巖(120 ～100Ma)

早白堊世晚期火山巖主要分布在松遼盆地深層及周邊。在吉林、黑龍江、遼寧東部地區(qū)也有少量分布。此外，大興安嶺北部上庫力地區(qū)、大興安嶺南部赤峰地區(qū)見有早白堊世晚期火山巖。

5.5 晚白堊世早期火山巖(100 ～90Ma)

圖5 東北地區(qū)中生代火山巖分布本圖是在對東北地區(qū)中生代火山巖年齡重新梳理基礎(chǔ)上，基于東北地區(qū)22 幅1∶20 萬或1∶50 萬地質(zhì)圖和區(qū)調(diào)報告以及年齡約束下的松遼盆地深層火山巖預(yù)測圖繪制而成的Fig.5 Distribution of Mesozoic volcanic rocks in NE ChinaThis map was compiled with 22 geological maps (1∶200000 or 1∶500000)whose volcanic ages were revised and forecasting volcanic maps in deep Songliao basin

晚白堊世東北地區(qū)火山活動很弱。松遼盆地內(nèi)部晚白堊世早期火山巖少量發(fā)育(王璞珺等，2009)，小興安嶺及吉林、黑龍江省東部地區(qū)有零星分布。小興安嶺地區(qū)晚白堊火山巖分布在西部加格達奇地區(qū)和東部嘉蔭縣幅民河口南山地區(qū)。黑龍江省東部晚白堊世火山巖零星分布在佳木斯-饒河地區(qū)及通化地區(qū)。

6 東北地區(qū)火山巖巖石組合特征

東北地區(qū)各期次火山巖巖石組合存在差異(圖6)，為確定各時期構(gòu)造環(huán)境提供了良好證據(jù)。在各期次火山巖分布的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了各期次不同地區(qū)火山巖巖石組合規(guī)律。

6.1 早-中侏羅世火山巖

東北地區(qū)松遼盆地周圍早-中侏羅世火山巖出露非常少。早侏羅世火山巖主要分布在松遼盆地東側(cè)和大興安嶺西部滿洲里地區(qū)。中侏羅世火山巖主要分布在遼西地區(qū)、松遼盆地東側(cè)賓縣-尚志地區(qū)以及鐵嶺、遼源地區(qū)和密山地區(qū)。早-中侏羅火山巖主要為粗面玄武安山巖、粗面安山巖、英安巖，屬于高鉀鈣堿性系列(Yu et al.，2012)。

圖6 東北中生代各期火山巖TAS 圖解(a、b)代表早-中侏羅世，數(shù)據(jù)來自Xu et al. (2009)，Yu et al. (2012);(c、d)代表晚侏羅世，數(shù)據(jù)來自陳志廣等(2006)，Yang et al. (2008)，趙忠華等(2011);(e、f)代表早白堊世早期，數(shù)據(jù)來自茍軍(2010)，張吉衡(2009)，F(xiàn)an et al. (2003)，Zhang et al. (2008);(g、h)代表早白堊世晚期，數(shù)據(jù)來自孟凡超等(2013);(i、j)代表晚白堊世早期，數(shù)據(jù)來自李超文(2006)，張輝煌(2006)，紀偉強(2009)Fig.6 Plot of SiO2 vs. (Na2O+K2O)and SiO2 vs. K2O for different periods of Mesozoic volcanic rocks in NE China(a，b)Early-Middle Jurassic，data from Xu et al. (2009)，Yu et al. (2012);(c，d)Late Jurassic，data from Chen et al. (2006)，Yang et al.(2008)，Zhao et al. (2011);(e，f)early Early Cretaceous，data from Fan et al. (2003)，Zhang et al. (2008)，Zhang (2009)，Gou et al.(2010);(g，h)late Early Cretaceous，data from Meng et al. (2013);(i，j)early Late Cretaceous，data from Li (2006)，Zhang (2006)，Ji(2009)

6.2 晚侏羅世火山巖

晚侏羅世東北地區(qū)火山活動明顯增強?；鹕綆r主要分布在大興安嶺地區(qū)以及松遼盆地東側(cè)張廣才嶺以西的遼源-東豐地區(qū)、長春-九臺地區(qū)和賓縣-尚志地區(qū)，小興安嶺的伊春和加格達奇地區(qū)亦有少量分布。大興安嶺地區(qū)晚侏羅世火山巖為高鉀鈣堿性粗面安山巖、粗面巖和安山巖組合(陳志廣等，2006)。松遼盆地東側(cè)、東北側(cè)，以及張廣才嶺以西晚侏羅世火山巖從南向北逐漸由中性、中基性轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴嵝浴⑺嵝浴?/p>

6.3 早白堊世早期火山巖

早白堊世早期是東北地區(qū)火山活動最為強烈時期?；鹕綆r在大興安嶺地區(qū)分布最為廣泛，其次在張廣才嶺、小興安嶺、遼西地區(qū)都有零星分布。該期火山巖以粗面玄武安山巖、粗面巖為主，其次為玄武安山巖、安山巖、英安巖、流紋巖?；鹕綆r屬于中鉀-高鉀鈣堿性系列。

6.4 早白堊世晚期火山巖

東北地區(qū)早白堊世晚期火山巖主要分布在松遼盆地深部營城組地層內(nèi)?；鹕綆r以中酸性巖為主，主要包括流紋巖、英安巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，其次為玄武安山巖、玄武巖等基性巖，屬于中鉀-高鉀鈣堿性系列?；鹕綆r依據(jù)TiO2含量可明顯分為兩類，高Ti 酸性巖(TiO2＞0.45%)和低Ti 酸性巖(TiO2＜0.4%)(孟凡超等，2013)。

6.5 晚白堊世早期火山巖

晚白堊世東北地區(qū)火山活動很弱，松遼盆地周圍火山巖不發(fā)育，只在小興安嶺及吉林、黑龍江省東部地區(qū)有零星分布?；鹕綆r屬于中鉀鈣堿性系列，包括玄武巖、玄武安山巖、安山巖和英安巖等(Yu et al.，2012)。

7 討論

7.1 東北地區(qū)中生代火山巖成因

7.1.1 早-中侏羅世火山巖成因

前文已述，早-中侏羅世火山巖零星分布在東北地區(qū)東部、遼西地區(qū)以及大興安嶺西部的滿洲里地區(qū)。黑龍江東部和大興安嶺西部早-中侏羅世屬于鈣堿性火山巖，暗示其產(chǎn)生于活動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境(Winter，2001)。張廣才嶺早侏羅世流紋巖與基性巖體構(gòu)成了雙峰式火山巖組合(Yang and Li，2008)，代表了伸展構(gòu)造環(huán)境。遼西地區(qū)中侏羅世火山巖主要分布在興隆溝組，巖性主要為粗面安山巖，具有高Al2O3、CaO、Mg、Cr、Ni 特征，輕稀土元素富集，Nb、Ta、重稀土虧損的特征，中等富集初始Sr 比值，不太低的Nd 同位素值，與陸緣島弧玄武巖類似(楊蔚，2007)。

7.1.2 晚侏羅世火山巖成因

晚侏羅世東北地區(qū)火山巖主要分布在大興安嶺地區(qū)，但具有精確年齡標定且進行了巖石成因研究的地區(qū)有限。滿洲里新巴爾虎右旗地區(qū)發(fā)育大面積晚侏羅世火山巖，為粗面安山巖、粗面巖和流紋巖組合，屬于高鉀鈣堿性火山巖。地球化學研究表明，該區(qū)火山巖漿源于早期俯沖洋殼流體交代的地幔楔或虧損地幔(陳志廣等，2006)?；鹕綆r投點在火山弧或同碰撞造山區(qū)(圖7a)，暗示其形成于擠壓環(huán)境。

7.1.3 早白堊世早期火山巖成因

早白堊世早期火山巖廣泛分布于大興安嶺地區(qū)，是東北地區(qū)中生代火山活動最為活躍時期。這些火山巖具有低MgO，LILE、LREE 富集，Nb-Ta 虧損，正的Nd 同位素比值和弱Sr 同位素虧損特征，代表了火山巖來自于被流體交代的富集巖石圈地幔(Fan et al.，2003;張玉濤等，2007，2008;張連昌等，2007)?；鹕綐?gòu)造判別圖解顯示早白堊世早期火山巖投點在造山后范圍(圖7b)，表明其形成于伸展環(huán)境。

7.1.4 早白堊世晚期火山巖成因

早白堊世晚期火山巖主要分布在松遼盆地深層。巖性為一套中酸性巖組合。依Ti 含量，可將火山巖分為高Ti 和低Ti 兩種，高Ti 酸性巖與同時期亞堿性基性巖具有相似的同位素比值，兩者為同源巖漿演化結(jié)果。中基性巖富集大離子親石元素和輕稀土元素，虧損高場強及重稀土元素，Nb、Ti、P 負異常，其源區(qū)可能與早期板塊俯沖有關(guān)。低Ti 酸性巖總體具有相對低Sr 比值、正的εNd值，年輕的Nd 模式年齡，表明其源區(qū)與幔源物質(zhì)或新生地殼有密切關(guān)系，源區(qū)為大比例新生地殼與部分下地殼混合的部分熔融。高Ti 酸性巖的主量元素、微量元素與盆地內(nèi)同時期亞堿性中基性巖具有連續(xù)的演化趨勢，高Ti 酸性巖由亞堿性中基性巖漿分離結(jié)晶形成。低Ti 酸性巖硅質(zhì)含量高且規(guī)模大，與基性巖無演化關(guān)系，說明其形成過程中以部分熔融作用為主。

研究表明，兩類酸性火山巖的形成都與晚古生代東北地區(qū)受古太平洋板塊俯沖引起的軟流圈上涌巖石圈減薄有關(guān)(孟凡超等，2013)，兩類酸性火山巖都形成于板內(nèi)伸展拉張環(huán)境(圖7c)。被富集的虧損地幔源區(qū)發(fā)生部分熔融，在巖漿演化過程中經(jīng)歷了一定分離結(jié)晶作用形成了少量高Ti 酸性火山巖漿。與此同時，在底侵作用下新生地殼與下地殼物質(zhì)發(fā)生混合熔融，受上地殼不同程度混染后形成大規(guī)模的低Ti 酸性火山巖巖漿。

7.1.5 晚白堊世早期火山巖成因

晚白堊世早期火山巖只在小興安嶺及吉林、黑龍江省東部地區(qū)有零星分布。黑龍江-吉林東部地區(qū)晚白堊世火山巖為玄武巖、玄武質(zhì)安山巖、安山巖和英安巖組合，屬于中鉀鈣堿性系列?；鹕綆r明顯富集Ba、Rb、Th、U、K 等大離子親石元素和輕稀土元素，虧損Nb、Ta、Ti 等高場強元素，火山巖組合特征和地球化學元素分配形式類似于安第斯型活動大陸邊緣的巖石組合(紀偉強，2007)。

圖7 火山巖構(gòu)造圖解(a)-晚侏羅世火山巖;(b)-早白堊世早期火山巖;(c)-早白堊世晚期火山巖Fig.7 Tectonic setting diagrams for volcanic rocks(a)-Late Jurassic volcanic rocks;(b)-early Early Cretaceous volcanic rocks;(c)-late Early Cretaceous volcanic rocks

7.2 東北地區(qū)中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變

東北地區(qū)處于中亞造山帶的東段，是古亞洲洋、蒙古-鄂霍茨克海和環(huán)太平洋構(gòu)造體制的疊加轉(zhuǎn)換地帶。各構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換時間和影響范圍一直是該區(qū)具有爭議的科學問題之一。許文良等(2013)綜合前人研究成果認為，古亞洲洋最終閉合時間最晚為中三疊世，之后該區(qū)進入蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造體系和環(huán)太平洋構(gòu)造體系的演化階段(許文良等，2013)。因此，東北地區(qū)中生代構(gòu)造環(huán)境討論應(yīng)該集中在蒙古-鄂霍茨克海與環(huán)太平洋兩個構(gòu)造體制的疊加轉(zhuǎn)換方面。

(1)蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造體系演化歷史

蒙古-鄂霍茨克縫合帶從蒙古的杭愛山脈一直延伸到鄂霍茨克海的烏達海灣，長約3000km，寬約300km，古生代和早中生代時期蒙古鄂霍茨克海位于西伯利亞板塊、華北板塊和古太平洋板塊之間。目前主要認識是，蒙古-鄂霍茨克海形成于早二疊世(Zorin，1999)，晚三疊世，西伯利亞板塊自西向東開始與中蒙地塊接觸碰撞，造成蒙古-鄂霍茨克海從西向東呈剪刀式關(guān)閉，多數(shù)學者認為東部最終關(guān)閉時間在早-中侏羅世(Zorin，1999;Tomurtogoo et al.，2005;Kelty et al.，2008)，也有人認為東段碰撞持續(xù)到晚侏羅-早白堊世(Kravchinsky et al.，2002)。關(guān)于蒙古-鄂霍茨克海閉合方向也存在分歧，部分學者認為中生代蒙古-鄂霍茨克海是向北俯沖的(Voo et al.，1999;Zorin，1999;Meng，2003)，部分學者認為其存在向南的俯沖帶(Badarch et al.，2002)，還有學者認為其為南北雙向俯沖(Tomurtogoo et al.，2005)，或者至少在閉合期間有一段時間是雙向俯沖的(張玉濤等，2008)。事實上，大興安嶺地區(qū)中生代火山活動很好地回答了蒙古-鄂霍茨克洋俯沖方向和閉合時限問題。首先，大興安嶺滿洲里地區(qū)見有早侏羅世玄武巖-玄武安山巖-安山巖鈣堿性火山巖組合(陳志廣等，2006;孟恩等，2011;Xu et al.，2013)，該套火山巖組合反映了活動陸緣的特征，而非被動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境(Zorin，1999)，證明了蒙古-鄂霍茨克洋曾向南俯沖至額爾古納陸塊之下。其次，大興安嶺火山巖時代主要集中在晚侏羅世-早白堊世早期，巖石地球化學表明，它們源于被俯沖流體交代富集的巖石圈地幔(陳志廣等，2006;張玉濤等，2007;張連昌等，2007;Zhang et al.，2008b)，早白堊世火山巖形成于造山后伸展環(huán)境，而非太平洋板塊俯沖引起的弧后伸展(Fan et al.，2003)。因此，可以認為蒙古-鄂霍茨克海在中生代曾向南俯沖至額爾古納陸塊之下，且在早白堊世之前已經(jīng)結(jié)束碰撞。早白堊世后東北地區(qū)進入碰撞造山后伸展構(gòu)造環(huán)境。與此同時，環(huán)太平洋構(gòu)造體制開始影響東北地區(qū)。

(2)太平洋構(gòu)造體系演化歷史

中生代以來，歐亞大陸東緣的太平洋地區(qū)經(jīng)歷了復雜的演化歷史。Engebretson et al.(1985)較早提出了太平洋地區(qū)板塊類型及存在時間。180 ～150Ma 為法拉隆板塊，150 ～70Ma 為伊澤奈崎-庫拉板塊，70 ～0Ma 為太平板塊(Engebretson et al.，1985)。Maruyama and Seno(1986)在Engebretson 基礎(chǔ)上進一步復原了中生代以來太平洋地區(qū)板塊演化歷史。250 ～150Ma 為法拉隆板塊存在時期，其中250～180Ma 期間為法拉隆板塊俯沖時期，180 ～150Ma 為法拉隆板塊北東方向背離歐亞大陸時期。150 ～70Ma 為伊澤奈崎-庫拉板塊存在時期，其中145 ～135Ma 伊澤奈崎板塊向北西方向以較低的3.5cm/y 速度俯沖，135 ～127Ma 運動方向轉(zhuǎn)為北北西，速度為30cm/y，之后繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，119 ～110Ma 伊澤奈崎板塊以20.5cm/y 速度向北北西向運動，100～85Ma 間伊澤奈崎板塊俯沖速度為23.5cm/y，但俯沖方向變?yōu)楸蔽飨颉?5Ma 開始，庫拉板塊開始向西運動。70 ～37Ma 為太平洋板塊俯沖階段，37 ～0Ma 為菲律賓板塊北移階段(Maruyama and Seno，1986)。

7.3 中生代東北地區(qū)火山活動構(gòu)造機制

多種證據(jù)表明東北地區(qū)侏羅紀與白堊紀為不同的構(gòu)造環(huán)境(吳福元和孫德有，1999;Wu et al.，2002;Zhang et al.，2010)。侏羅紀，東北地區(qū)主要受擠壓作用的影響，形成了廣泛的大陸邊緣和埃達克巖(Gao et al.，2004;Wu et al.，2005;高曉峰等，2005;隋振民等，2007)，多數(shù)學者將這種擠壓作用歸結(jié)為古太平洋板塊俯沖作用影響(Wu et al.，2005;隋振民等，2007;Zhang et al.，2008a)。早白堊世，東北地區(qū)處于伸展環(huán)境，證據(jù)包括:(1)大興安嶺廣泛出露來自富集巖石圈地幔的鈣堿性火山巖(Fan et al.，2003;Zhang et al.，2008b);(2)分布廣泛的造山后或非造山環(huán)境的A 型花崗巖(Wu et al.，2002);(3)變質(zhì)核雜巖體，松遼盆地內(nèi)部發(fā)現(xiàn)變質(zhì)核雜巖中糜棱巖的Ar-Ar 年齡為126Ma(張曉東等，2000)，此外內(nèi)蒙和遼南地區(qū)也發(fā)育同時代變質(zhì)核雜巖體(張履橋等，1998;Liu et al.，2005);(4)輝綠巖墻群及拉張盆地等伸展背景下的產(chǎn)物(邵濟安和張履橋，2002;Meng et al.，2011)。

不同學者提出了東北地區(qū)晚中生代火山巖形成機制，包括地幔柱模式(林強等，1998;邵濟安等，1999);蒙古-鄂霍茨克海閉合的碰撞造山后巖石圈伸展(Fan et al.，2003;Wang et al.，2006a;Meng et al.，2011);古太平洋板塊向東亞大陸俯沖及相應(yīng)地質(zhì)過程，如，大陸裂谷(劉德來和馬莉，1998)，俯沖作用下左行走滑拉張(吳福元等，1995)，造山帶崩塌(趙海玲等，1998)，拆沉減薄、軟流圈上涌(Wang et al.，2006b;Zhang et al.，2010，2011)等。巖石圈減薄是中國東部地質(zhì)演化的基本事實(Gao et al.，2002;Wu et al.，2003;吳福元等，2003)。減薄導致整個巖石圈地幔與部分下地殼丟失，使軟流圈地幔與上覆地殼直接接觸，伴隨大規(guī)模巖漿活動。拆沉作用被認為是東北巖石圈減薄的最重要方式(Gao et al.，2002;Wu et al.，2003)，但拆沉機制仍存在爭議。大部分學者將其歸為太平洋板塊俯沖擠壓引起巖石圈加厚，之后在伸展環(huán)境下巖石圈拆沉減薄(Zhang et al.，2010)，也有學者認為拆沉作用離不開蒙古-鄂霍茨克海閉合的造山后伸展(Wang et al.，2006b;Xu et al.，2013)。大興安嶺地區(qū)遠離古太平洋俯沖帶(＞1500km)，其巖石圈加厚作用更有可能與蒙古-鄂霍茨克海閉合碰撞有關(guān)。由此可見，很難用一種構(gòu)造體制解釋東北地區(qū)跨區(qū)域、跨時段的大規(guī)模中生代火山活動。

通過對東北地區(qū)中生代火山巖時空分布、巖石組合、巖石成因的綜合分析，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造體制研究成果，建立了晚中生代東北地區(qū)火山活動與構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換模式(圖8)，具體論述如下。

圖8 東北地區(qū)中生代構(gòu)造演化模式圖Fig. 8 Simplified cartoon depicting Mesozoic tectonic evolution in NE China

(1)早-中侏羅世，東北地區(qū)西部受蒙古-鄂霍茨克海向南俯沖閉合作用的影響，在大興安嶺西部滿洲里及周邊地區(qū)形成少量大陸邊緣型鈣堿性火山巖，包括粗面玄武安山巖、粗面安山巖、英安巖。東部地區(qū)受法拉隆板塊近平行于歐亞大陸邊緣俯沖的影響，在吉黑東部地區(qū)形成了大陸邊緣型鈣堿性火山巖。此時，小興安嶺-張廣才嶺地區(qū)處于伸展環(huán)境，形成了流紋巖與基性巖體的雙峰式火山巖組合(Yang and Li，2008)(圖8a)。

(2)晚侏羅世，蒙古-鄂霍茨克海完成閉合，西伯利亞板塊與額爾古納陸塊碰撞拼合。受擠壓作用的影響，區(qū)域埃達克巖十分發(fā)育(Gao et al.，2004;Wu et al.，2005;高曉峰等，2005;隋振民等，2007)，大興安嶺西側(cè)晚侏羅世火山巖形成于碰撞造山的擠壓環(huán)境(圖7a)，巖漿來自被早期蒙古-鄂霍茨克海俯沖導致的富集的巖石圈地幔。小興安嶺-張廣才嶺晚侏羅世火山巖從南向北逐漸由中性、中基性轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴嵝?、酸性，其形成與法拉隆板塊向北東方向背離歐亞大陸而導致的區(qū)域呈伸展環(huán)境有關(guān)(圖8b)。

(3)早白堊世早期，大興安嶺地區(qū)處于蒙古-鄂霍茨克海閉合造山后伸展環(huán)境。形成了分布廣泛的造山后或非造山環(huán)境的A 型花崗巖(Wu et al.，2002);變質(zhì)核雜巖體(張履橋等，1998;張曉東等，2000;Liu et al.，2005);輝綠巖墻群及拉張盆地等伸展背景下的產(chǎn)物(邵濟安和張履橋，2002;Meng et al.，2011)。大興安嶺早白堊世早期鈣堿性火山巖也正是該伸展環(huán)境下產(chǎn)物。由于松遼盆地及其以東地區(qū)早白堊世早期火山巖比大興安嶺少的多，從而否定了古太平洋板塊長距離俯沖作用的機制。大興安嶺地區(qū)早白堊世早期伸展環(huán)境更可能來自于蒙古-鄂霍茨克海閉合的造山后拉張，這點在火山巖構(gòu)造投圖上也得證實(圖7b)。相反，松遼盆地及其東部地區(qū)開始接受伊澤奈崎板塊俯沖，松遼盆地處于弧后伸展位置，產(chǎn)生了火石嶺組雙峰式火山巖和眾多深層斷陷(圖8c)。

(4)早白堊世晚期，伴隨蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造體系結(jié)束，大興安嶺地區(qū)火山活動逐漸減弱。松遼盆地及以東地區(qū)受伊澤奈崎板塊高速度、低角度俯沖影響，俯沖板塊拆離、軟流圈上涌，被富集的虧損地幔源區(qū)發(fā)生部分熔融，在巖漿演化過程中經(jīng)歷了一定分離結(jié)晶作用形成了少量高Ti 酸性火山巖。年輕地殼受底侵作用影響部分熔融形成低Ti 酸性火山巖(圖8d)。

(5)晚白堊世早期，隨著伊澤奈崎-庫拉板塊向西斜向高角度俯沖，松遼盆地區(qū)處于弧后熱沉降階段，盆地從斷陷轉(zhuǎn)為坳陷，火山活動減少。吉林-黑龍江東部邊緣受右行走滑作用影響，形成了伊通-依蘭、撫順-密山等斷裂，伴隨吉黑東部地區(qū)眾多小型拉分盆地的形成和小規(guī)?；鹕交顒?。從此，東亞大陸裂谷雛形開始形成，進入濱太平洋構(gòu)造演化階段(圖8e)。

8 結(jié)論

(1)根據(jù)東北地區(qū)中生代火山巖年齡統(tǒng)計，可將其火山活動劃分為5 個期次，早-中侏羅世(190 ～160Ma)、晚侏羅世(160 ～145Ma)、早白堊世早期(145 ～120Ma)、早白堊世晚期(120 ～100Ma)、晚白堊世早期(100 ～90Ma)。

(2)早-中侏羅世，東北地區(qū)火山巖分布較少?；鹕綆r僅分布在大興安嶺西部滿洲里地區(qū)，南側(cè)遼寧北票-朝陽地區(qū)和松遼盆地東側(cè)張廣才嶺、南樓山地區(qū)。火山巖屬于高鉀鈣堿性系列，兩側(cè)火山巖分別為蒙古-鄂霍茨克海閉合俯沖和法拉隆板塊俯沖作用產(chǎn)物。

(3)晚侏羅世，東北地區(qū)火山活動明顯增強?；鹕綆r主要分布在大興安嶺地區(qū)，松遼盆地深層、張廣才嶺以及小興安嶺的伊春、加格達奇地區(qū)零星分布。西部大興安嶺地區(qū)火山巖以粗面安山巖、粗面巖為主，屬于高鉀鈣堿性系列，為蒙古-鄂霍茨克海閉合碰撞環(huán)境產(chǎn)物。東部火山巖以中酸性、酸性巖為主，為法拉隆板塊背離歐亞大陸引起巖石圈伸展、殼源物質(zhì)熔融的產(chǎn)物。

(4)早白堊世早期，火山活動最為強烈，火山巖主要分布在大興安嶺地區(qū)。巖性以高鉀鈣堿性系列的粗面玄武安山巖、粗面安山巖、安山巖、粗面巖為主，為蒙古-鄂霍茨克海閉合造山后伸展環(huán)境產(chǎn)物。

(5)早白堊世晚期，火山巖主要分布在松遼盆地內(nèi)部營城組?；鹕綆r以中酸性巖為主，屬于中鉀-高鉀鈣堿性系列，為伊澤奈崎板塊低角度長距離俯沖引起的板塊拆離、軟流圈上涌、年輕地殼物質(zhì)熔融的產(chǎn)物。

(6)晚白堊世早期，火山巖僅分布在松遼盆地東北小興安嶺及吉林、黑龍江省東部地區(qū)?；鹕綆r為一套玄武巖、玄武安山巖、安山巖和英安巖組合，屬于中鉀鈣堿性系列，是伊澤奈崎-庫拉板塊高角度俯沖的大陸邊緣巖漿活動產(chǎn)物。

致謝 感謝審稿專家的寶貴意見。

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附錄(東北地區(qū)22 幅地質(zhì)圖和區(qū)調(diào)報告)

黑龍江省地質(zhì)局. 1970. 伊春市幅區(qū)調(diào)報告(1∶20 萬).11 -16

黑龍江省地質(zhì)局. 1975. 臥都河幅區(qū)調(diào)報告(1∶20 萬).58 -70

黑龍江省地質(zhì)局. 1976. 加格達奇幅區(qū)調(diào)報告(1∶20 萬).18 -32

黑龍江省地質(zhì)局. 1977. 沐河屯幅區(qū)調(diào)報告(1∶20 萬).66 -74

黑龍江省地質(zhì)局. 1981a. 奈吉公社幅、烏爾其幅、博克圖幅區(qū)調(diào)報告(1∶20 萬).44 -62

黑龍江省地質(zhì)局. 1981b. 塔爾其幅、綽爾幅、喜桂圖旗幅區(qū)調(diào)報告(1∶20 萬).55 -85

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