大興安嶺東部地區下白堊統龍江組新認識

丁秋紅，陳樹旺，商翎，李永飛，王杰

（1.沈陽地質礦產研究所/中國地質調查局沈陽地質調查中心，遼寧 沈陽 110034；2.遼寧省地質礦產研究所，遼寧 沈陽 110032）

大興安嶺東部地區下白堊統龍江組新認識

丁秋紅1，陳樹旺1，商翎2，李永飛1，王杰1

（1.沈陽地質礦產研究所/中國地質調查局沈陽地質調查中心，遼寧 沈陽 110034；2.遼寧省地質礦產研究所，遼寧 沈陽 110032）

對龍江地區龍江組建組剖面進行了巖石地層、生物地層、同位素年代和巖石地球化學等多方面的研究，重新厘定了龍江組的含義.新義龍江組巖石組合由安山巖、英安巖及其火山碎屑巖、流紋質火山碎屑巖和沉積碎屑巖組成；生物化石屬于Eosestheria-Lycoptera-Ephemeropsis trisetalis熱河生物群中期生物化石組合，其中葉肢介化石以Eosestheria opima-E.（Dongbeiestheria）guanghuaensis（豐滿東方葉肢介-光華東北東方葉肢介）組合為代表；火山巖的巖石地球化學SiO2含量在59.71%～75.65%之間，具有高Al2O3（12.19%～19.39%）和高Na2O（1.04%～5.24%），較富堿性（Na2O+K2O 3.65%～6.25%）的特點，火山巖屬于高鉀鈣堿性巖系列；輕稀土（LREE）富集.全巖激光40Ar/39Ar同位素年齡等時線年齡值為125.4±1.8 Ma.

龍江組；大興安嶺東部；巖石地球化學；同位素年齡

近年，筆者在“松遼外圍地區中新生代盆地群油氣地質綜合調查”項目實施中，對大興安嶺龍江地區原龍江組建組剖面［1］進行了多重地層劃分研究.根據新資料，重新厘定了龍江組的含義，為在大興安嶺地區進一步劃分對比與龍江組相當的地層提供了基礎資料.

1 龍江組劃分沿革及重新厘定

龍江組的劃分及其含義經過多次變動，至今仍無定論.黑龍江省區調隊（1972）在1∶20萬的扎賚特旗幅中建立了“中興安嶺火山巖組”和“上興安嶺火山巖組”.1974年，大慶中生代地層討論會議決定，將上述兩組合并為龍江組，即將以中性、中酸性火山巖為主夾沉積碎屑巖層，且含熱河生物群化石的地層稱為龍江組.黑龍江省區調二隊（1976）在華安幅及布特哈旗幅中的南平組（現已改稱萬寶組）之上、九峰山組之下的中性、中酸性和酸性熔巖及其火山碎屑巖夾沉積巖地層全部劃歸了龍江組.黑龍江省地層表編寫組（1979）采納了大慶中生代地層討論會議的劃分方案并正式發表［1］.黑龍江省區域地質志編寫組（1993）把龍江組的含義修訂為僅相當于原來的“中興安嶺火山巖組”，且將其上的“上興安嶺火山巖組”改建為光華組［2］.黑龍江省地質礦產局（1997）在《黑龍江省巖石地層》一書中沿用了黑龍江省地質志的劃分方案［3］，并指定龍江縣山泉鎮光華大隊剖面（P19剖面）的下部加上邵家窩棚剖面（P16剖面）的上部作為龍江組的正層型，而將P19剖面的上部指定為光華組的正層型.

筆者對龍江盆地的龍江組剖面進行了野外觀測，采集了巖石、古生物、巖石地球化學和同位素等樣品，開展了巖石地層、生物地層、同位素年代和巖石地球化學等多重地層劃分與對比研究工作.通過研究認為，P16剖面本身的1～9層，加上P19剖面的1～6層，為龍江組下段，其與下伏地層中侏羅統萬寶組呈平行不整合接觸.P19剖面的第7層（即灰綠色凝灰質細礫巖），向上接“光華組”的層型剖面（7～21層）為龍江組上段，這樣將“光華組”并入龍江組之中，并將龍江組定義為分布于大興安嶺地區，不整合在白音高老組或更老的地層之上，被甘河組不整合覆蓋，其巖性為中性、中酸性、酸性火山巖與沉積碎屑巖組合，含Eosestheria-Lycoptera-Ephemeropsis trisetalis熱河生物群中期生物化石組合（表1）.

2 剖面位置及描述

2.1 下白堊統龍江組下段

龍江縣山泉林場—邵家窩棚下白堊統龍江組下段（K3l1）剖面描述如下（圖1）：

上述剖面相當于1∶20萬所測的邵家窩棚剖面（P16剖面）1～9層中興安嶺火山巖組的下部地層.在龍江盆地，龍江組下段巖石組合以英安巖、粗面安山巖為主，夾中酸性火山碎屑巖和流紋巖.中性火山熔巖普遍輕微蝕變，表現為綠簾石化，認為與后期的火山巖巖脈的侵入有關.原邵家窩棚剖面所列的蝕變安山玢巖系后期的貫入巖脈.本組地層呈噴發不整合覆蓋在中侏羅統或更老的地質體之上.

表1 龍江盆地地層劃分沿革表Table 1Historical review of the stratigraphic division in Longjiang Basin

圖1 龍江縣山泉林場—邵家窩棚下白堊統龍江組下段實測剖面圖Fig.1Section of Lower Longjiang Formation from Shanquan Forestry Center to Shaojiawopeng in Longjiang County

2.2 下白堊統龍江組上段

龍江縣山泉公社—光華一隊下白堊統龍江組上段（K1l2）剖面描述如下（圖2）：

1∶20萬所測的山泉公社光華大隊剖面（P19剖面）的7～21層，即上興安嶺火山巖組的下、中部地層即為龍江組上段.龍江組上段巖性以灰白色凝灰巖為主夾凝灰質泥巖、粉砂巖，產動植物化石.在龍江盆地，龍江組平行不整合覆蓋在萬寶組或不整合覆蓋在更老的地層之上.

圖2 龍江縣山泉公社—光華一隊下白堊統龍江組上段實測剖面圖Fig.2Section of Upper Longjiang Formation from Shanquan to Guanghua in Longjiang County

上述剖面的13層，產葉肢介Eosestheria opima（=Longjiangestheria opima W.Wang,1980）,Eosestheria（Dongbeiestheria）shanquanensis（=Dongbeiestheria shanquanensis W.Wang,1980）,E.（Dongbeiestheria）guanghuaensis（=DongbeiestheriashanquanensisW. Wang,1980）,Eosestheriasp.（＝Pseudograpta murchisoniae）,Neimongolestheria（＝Plocestheria）;昆蟲Ephemeropsis trisetalis,Coptoclava longipoda;蝦類Liaoningogriphus quadripartitus等.第11層產介形類Cypridea（Cypridea）cf.luanpingensis,Damonella sp., Darwinulacontracta等;雙殼類Ferganoconcha subcentralis（有的研究者認為該種當改為Arguniella subcentralis）,F.sibirica;尚有腹足類和少量植物化石CladophlebisbrownianaDunrer,Pityophyllimsp., Equisetites sp.

在剖面的上部灰紫色粗面英安巖采集了同位素樣品，用全巖激光40Ar/39Ar法測試結果等時線年齡值為125.4±1.8 Ma（圖3）.

3 巖石地球化學特征

龍江組代表性火山巖樣品的分析結果見表2、3.

經過去燒失量計算后，龍江組火山巖及凝灰巖，在Le Bas等［4］的TAS火山巖分類圖解上絕大部分落入亞堿性系列、中性－酸性巖的流紋巖、英安巖和粗面英安巖區，少部分落入安山巖（圖4）.在SiO2-K2O圖解（圖5）上，火山巖主要為高鉀鈣堿性系列.

圖3 龍江組火山巖樣品全巖40Ar/39Ar測年分析結果Fig.340Ar/39Ar isotope age of the volcanic rocks of Longjiang Formation

表2 龍江組火山巖主量元素分析結果Table 2Major element contents in the volcanic rocks of Longjiang Formation

表3 龍江組火山巖微量元素和稀土元素分析結果Table 3Trace element and REE contents in the volcanic rocks of Longjiang Formation

圖4 龍江組火山巖分類TAS圖解（據La Bas等，1986）Fig.4Total alkali vs.SiO2diagram for the volcanic rocks of Longjiang Formation

龍江組下段火山巖的SiO2含量在59.71%～74.03%之間，顯示了高Al2O3（14.47%～19.01%）和高Na2O（2.71%～5.24%），較富堿性（Na2O+K2O 6.25%）的特點.TiO2含量為0.22%～1.01%.龍江組上段火山巖的SiO2含量在63.88%～75.65%之間，也顯示了高Al2O3（12.19%～19.39%）和高Na2O（1.04%～4.48%），較富堿性（Na2O+K2O＞3.65%）的特點.TiO2含量為0.09%～1.32%.

圖5 K2O-SiO2圖解（分類據Pecerrilloand Taylor,1976）Fig.5K2O-SiO2diagram（Classification after Pecerrillo and Taylor,1976）

在Pecerrillo和Taylor［5］K2O－SiO2圖解（圖5）中，大部分落入高鉀鈣堿性巖系列，少量為鈣堿性巖系列和橄欖安粗巖系列，只有零星落入低鉀拉斑質巖系列范圍.結果表明，在龍江組中屬于爆發相的凝灰巖和屬于溢流相的熔巖具有相同的演化趨勢.

從稀土元素分析數據（表3）看，龍江組火山巖稀土元素總量（REE）介于111.78～323.84之間.在球粒隕石標準化的稀土元素配分曲線圖（圖6）上，曲線形態為明顯的右傾形式，所有樣品表現出相同的演化趨勢，都具有輕稀土富集，輕、重稀土元素具有較強的分餾作用，輕稀土元素內部之間發生了一定的分餾作用，重稀土元素分餾不明顯.δEu=0.04～0.82，除龍江組中的流紋巖表現為明顯的Eu負異常外，總體來看Eu略呈現負異常.

圖6 龍江組火山巖REE配分模式（球粒隕石參考值，據文獻［6］）Fig.6Chondrite-normalized REE patterns of the volcanic rocks of Longjiang Formation（chondritic meteorite reference value after Taylor et al.,1985）

4 同位素年代

選擇了山泉公社光華大隊P19剖面龍江組的流紋巖YL018樣品，進行了全巖40Ar/39Ar測年（圖3、表4），樣品由北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室分析測試.40Ar/39Ar同位素等時線年齡值為125.4±1.8 Ma.

5 區域地層對比

大興安嶺地區中北部和東、西坡各地，如龍江縣山泉鎮光華大隊、扎蘭屯市柞木梁子、阿榮旗那克塔石油礦、阿榮旗查巴奇東山根、呼倫貝爾市伊列克得北山、奈吉公社圖幅烏里西北、莫爾道嘎鎮金林達賴溝林場西北、額爾古納右旗上庫力、拉布達林農牧場良種站東山、阿爾哈沙特、罕達蓋林場東南等剖面，均以中性、中酸性火山巖和碎屑沉積巖為主［7-10］，常含葉肢介化石Eosestheria opima,E.（Dongbeiestheria）shanquanensis,E.（Dongbeiestheria）guanghuaensis等，昆蟲化石Ephemeropsis trisetalis,部分地區尚見魚類Lycoptera davidi,L.sinensis,且與下伏地層呈角度不整合接觸.盡管往昔不同單位、不同時間、不同地點分別采用龍江組、光華組等組級或段級巖石地層單位名稱，但它們的基本層位是相當的（表1）.根據《地層規范》地層名稱選取和使用的原則，本文統一采用龍江組一名.

表4 龍江組火山巖激光40Ar/39Ar年代學數據Table 4Laser40Ar/39Ar dating results for the Mesozoic volcanic rocks of the Longjiang Formation

大興安嶺中北部火山巖地區化石稀少，但在沉積夾層中可以見到少量葉肢介和植物化石.這些沉積巖夾層無論是自然露頭還是槽探揭露都非常薄，最厚也不過十幾米.含葉肢介的化石層更薄，往往只有幾厘米厚，且屬種非常單調.含熱河生物群中晚期類群的化石組合包括葉肢介Eosestheria sp.,Eosestheria（Dongbeiestheria）sp.;昆蟲Ephemeropsis trisetalis, Coptocla1a sp.;雙殼類Ferganoconcha sibirica,F. subcentralis;介形蟲Darwinula contracta,Cypridea cf. lunpingensis等.從生物地層對比的角度看，龍江組生物化石總體組合特征與遼西地區義縣組下部的生物組合面貌基本相似，只不過龍江組的生物化石類型頗單調.本次工作采集了同位素樣品，用激光Ar-Ar法測試結果為125.4 1.8 Ma.因此，根據生物地層、巖石組合以及與下伏地層間的區域性角度不整合面的接觸關系，均顯示龍江組與遼西地區的義縣組下部基本上可以對比.

6 結論

（1）新義龍江組是指巖石組合由安山巖、英安巖及其火山碎屑巖、流紋質火山碎屑巖和沉積碎屑巖組成，底部通常以凝灰質礫巖或砂礫巖呈角度不整合覆在白音高老組或更老的地層之上，其上被甘河組以平行不整合或噴發不整合覆蓋.生物化石屬于Eosestheria-Lycoptera-Ephemeropsis trisetalis熱河生物群中期生物化石組合，其中葉肢介化石以Eosestheria opima-E.（Dongbeiestheria）guanghuaensis（豐滿東方葉肢介-光華東北東方葉肢介）組合為代表.

（2）火山巖的巖石地球化學SiO2含量在59.71%～75.65%之間，具有高Al2O3（12.19%～19.39%）和高Na2O（1.04%～5.24%），較富堿性（Na2O+K2O 3.65%～6.25%）的特點，火山巖屬于高鉀鈣堿性巖系列.

（3）龍江組40Ar/39Ar同位素年齡為125.4±1.8 Ma.

致謝：本文所涉及的同位素樣品數據由北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室分析測試，巖石地球化學數據由沈陽地質調查中心實驗室分析測試；共同參加野外工作的還有沈陽地質礦產研究所張立君研究員、劉世偉教授級高級工程師、龐慶幫研究員，中國地質科學院資源所張永生研究員.對他們的辛勤勞動和支持表示衷心的謝意！

［1］黑龍江省地層表編寫組.東北地區區域地層表·黑龍江省分冊［M］.北京：地質出版社,1979.

［2］黑龍江省地質礦產局.黑龍江省區域地質志［M］.武漢：中國地質大學出版社,1993.

［3］黑龍江省地質礦產局.黑龍江省巖石地層［M］.武漢：中國地質大學出版社,1997.

［4］Le Bas MJ,Le Maitre R W,Streckeisen A,et al.A chemical classification ofvolcanicrocksbasedonthetotalalkali-sillicadiagram［J］.JPetro,1986, 27:745—750．

［5］Pecerrillo A,Taylor S R.Geochemistry of Eocene calcoalkaline volcanic rocks from the Kastamonu Area,northern Turkey［J］.Contrib Mineral Petrol,1976,58:63—81.

［6］Taylor S R,McLennan S M.The continental crust:Its composition and evolution［M］.Oxford Blackwell,1985:1—312.

［7］王瑩.大興安嶺侏羅—白堊系研究新進展［J］.地層學雜志,1985, 9（3）:203—209.

［8］王惠，郭靈俊，白翠霞，等.大興安嶺中北部晚侏羅世—早白堊世地層新認識［J］.地質通報,2005,24（9）:867—871.

［9］邵積東，王惠，安存杰，等.大興安嶺北部地區晚侏羅世—早白堊世地層劃分有關問題的討論［J］.地層學雜志,2005,29（增刊）:573—577.

［10］劉世偉.大興安嶺地區中生代火山巖巖石地層的劃分與對比問題［J］.地質與資源,2009,18（4）:241—244.

NEW UNDERSTANDING OF THE LOWER CRETACEOUS LONGJIANG FORMATION IN THE EASTERN DAXINGANLING REGION

DING Qiu-hong1,CHEN Shu-wang1,SHANG Ling2,LI Yong-fei1,WANG Jie1
（1.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China; 2.Liaoning Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110032,China）

On the basis of field survey,the stratotype section of Longjiang Formation is researched particularly on the lithostratigraphy,biostratigraphy,isotope chronology and lithogeochemistry.The meaning of Longjiang Formation is redefined.The neologism of Longjiang Formation consists of andesite and dacite with its pyroclastic rocks,rhyolitic pyroclastic rocks and sedimentary clastic rocks.The paleontological fossils belong to Eosestheria-Lycoptera-Ephemeropsis trisetalis fossil assemblage of the Middle Jehol Biota.Among them,Conchostracans are represented by the Eosestheria opima-E.（Dongbeiestheria）guanghuaensis assemblage.The volcanic lithogeochemistry is characterized by SiO2contents between 63.88%and 75.65%,high Al2O3（12.19%to 19.39%）,high Na2O（1.04%to 5.24%）,rich alkalis（Na2O+K2O 3.65%to6.25%）andstrongenrichmentinlightrareearthelements（LREE）.Theisotopicageof40Ar/39Aris125.4±1.8Ma.

Longjiang Formation;Eastern Daxinganling;lithogeochemistry;isotopic age

1671-1947（2014）03-0215-08

P534.53；P539

A

2013－01－28；

2014-03-24.編輯：張哲．

中國地質調查局“松遼外圍中新生代盆地群油氣地質綜合調查”項目（編號1212010782001）資助．

丁秋紅（1964—），女，博士，研究員，從事中生代地層古生物研究及區域地質調查工作，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區黃河北大街280號，E-mail//1109251593@qq.com