上黑龍江拗陷形成演化與成礦初探

張東才

黑龍江省地質調查研究總院，黑龍江哈爾濱150036

上黑龍江拗陷形成演化與成礦初探

張東才

黑龍江省地質調查研究總院，黑龍江哈爾濱150036

位于大興安嶺北部的上黑龍江拗陷與黑龍江對岸的俄羅斯布列亞拗陷同屬一個由陸源碎屑物填充和沉積而成的中生代構造性斷陷盆地.其間賦存有石油、天然氣、煤、金、銀、銅及一些非金屬礦產.探討其發展演化過程，對于在該地區尋找上述礦產將多有裨益.從拗陷的形成、地質構成、火山活動等因素與成礦的關系諸方面對該拗陷進行了初步的探討.

上黑龍江坳陷；形成演化；成礦；大興安嶺

位于中俄界河黑龍江上游中國一側的地質構造單元——上黑龍江拗陷也被煤田石油系統通稱為漠河盆地.由于地處大興安嶺北端，屬原始森林分布區，直到上世紀60年代才開始大規模的林業開發和地質勘查.因遠離內地，交通不便，加之植被覆蓋嚴重，致使其地質研究程度與內地相比有較大差距.該拗陷最西端的“砂寶斯林場幅”1∶25萬區域地質測量工作是在2002年才完成的，一些較深層次的地質勘查和研究工作做得很少，這在很大程度上是導致本區找礦效果一直不很理想的主要原因之一.筆者曾在此地工作20余年，對某些地質問題有著較多的感性認識.現付之于文字，就一些與找礦有關的問題做初步探討.

1 拗陷所處位置及地質構造背景??黑龍江省第二區域地質調查大隊.中華人民共和國漠河幅、老溝幅1/20萬區域地質圖.1984.??彭云彪，等.黑龍江流域及鄰區地質圖（中俄合編，1/20萬）.1996.??張北峰，等.黑龍江流域及鄰區（中俄蒙）地質礦產圖.2003.

大興安嶺北部的上黑龍江拗陷位于黑龍江上游右岸，面積1.4×104km2，俄羅斯一側的結雅拗陷面積為1.2×104km2，二者為同一中生代拗陷.整個拗陷區呈東西向展布，其南鄰為額爾古納隆起，北側為西伯利亞古地臺.本文只著重討論拗陷位于中國一側的上黑龍江部分（見圖1）.

上黑龍江拗陷為一中生代斷陷盆地，處于剛性的西伯利亞地臺和次剛性的塔里木-中朝地臺的接合部位.拗陷的基底為中元古代變質巖和混合巖，其南側為中元古界興華渡口群中深度變質巖，以混合巖化殘留體呈串珠狀分布于緊鄰上黑龍江拗陷的額爾古納隆起的北緣.拗陷南側的額爾古納隆起為大面積的中元古代的澄江期花崗巖（γ2）.拗陷區與額爾古納隆起為斷層接觸，斷層類型屬繼承性斷裂.

圖1 上黑龍江拗陷分布圖Fig.1 Distribution of the Upper Heilongjiang Depression

2 拗陷的演化與成礦??韓松山，等.黑龍江省大地構造相圖.黑龍江省地質調查總院，2013.

在古元古代，本區處于地槽發展時期，大致經歷了地槽沉降和褶返兩個階段.其早期，以發育中基性、中酸性火山巖為主要特征，形成了巨厚的火山巖堆積，反映為優地槽環境.其火山巖堆積厚度大于3410 m.而晚期表現為間歇性活動，第一次噴發之后的間歇期間夾有泥質巖及雜砂巖，頂部為鎂質灰巖.從而構成了興華渡口群興華組之火山巖-沉積巖建造.由于后期的變質作用，沉積原巖中的鐵、鎂質重晶、富集，形成了一套規模不等的沉積變質型鐵礦及石墨礦.

早中侏羅世，自中寒武世以來長期處于隆起的額爾古納古陸北部，由于受拉張性運動作用，發育了上黑龍江拗陷，形成斷陷盆地并接受沉積，由南至北依次出現由粗到細的正韻律沉積：先是在圖強一帶由沖洪積物組成的巨粒型礫巖沉積，俗稱“大頭礫巖”，并兼有粉砂巖透鏡體.礫石及其他碎屑成分均為額爾古納隆起的混合花崗巖和古元古代興華渡口群的深成變質巖.此時因下降沉積速度較快，碎屑顆粒粒度較粗，不利于有機礦產的沉積，因而只在碎屑之間夾雜有一些不足以達到工業利用品位的砂金.沉積地層有下侏羅統繡峰組粗碎屑巖夾少量粉砂巖、泥巖及煤線，厚度一般1000 m左右，最大3046 m.自上而下由河流相、河漫灘相過渡為湖泊邊緣相.

中侏羅紀時本區開始出現中細粒碎屑沉積，分別為二十二站組和額木爾河組.

二十二站組巖性為中細粒砂巖、粉砂巖夾泥巖，并無規律地夾有薄煤層和煤線，煤質較好，為瘦煤和氣煤，韻律發育，厚900～2100 m，屬河流、湖泊邊緣相快速堆積，穩流期發育淡水雙殼及腕足動物.其見煤點分布為現在的丘古拉、河灣、鮮花山及繡峰等地.少量可采，但規模不大，而且經后期構造擠壓，均已成腸狀、囊狀和雞窩狀，產狀極不穩定，可用性較低.

額木爾河組為礫巖、砂巖、粉砂巖、泥質巖夾煤線，韻律發育，厚度3171 m，為河流沼澤相，巖層厚度比較穩定，顯示沉降幅度趨小.

中侏羅世末，早燕山運動使巖層褶皺成為近東西向的開闊向斜.

晚侏羅世早期，在早燕山期向斜部位，繼續拗陷，沉積了開庫康組河流相和曲流沙壩相為主的碎屑巖，厚802 m.

晚侏羅世—早白堊世中期，可能是由于庫拉-太平洋板塊與東亞大陸相互作用和地幔上隆，產生了大規模由北向南巨大逆沖推覆，導致泥盆系地層以“飛來峰”形式超覆在中侏羅統碎屑巖之上，如漠河“饅頭山推覆體”，同時產生了以北北東向為主的深大斷裂斷裂（見圖2），導致了中基性—中酸性巖漿噴發與侵入，同時形成了一系列成煤盆地.巖漿的噴發尤以沿大興安嶺重力梯度帶形成的額木爾山火山噴發帶規模宏偉，十分強烈.

圖2 上黑龍江拗陷發展演化示意圖Fig.2 Sketch showing the development and evolution of Upper Heilongjiang Depression

塔木蘭溝期中基性火山巖堆積，以噴溢形式形成了具氣孔杏仁構造的玄武巖，這套巖石遍布大興安嶺山脈的廣大地區，并因后期蝕變作用普遍具有青磐巖化和伊利石化，厚達1159 m（同位素年齡154～162 Ma）.早白堊世光華組中酸性火山噴發堆積，厚110～810 m，次火山巖及淺成花崗巖甚為發育，可形成良好的鋅、銀、金礦化及螢石礦等（圖2）.

早白堊世早中期，隨著火山噴發遍及整個大小興安嶺，以中性火山巖為主的光華組以噴發形式形成了大面積的中酸性火山碎屑巖.在本區主要分布于樟嶺至二十五站并東延至瓦拉干一帶，二者呈一“Y”型展布.該套巖石內還有規律地呈東西向分布著以小巖株形式產出的30多個燕山晚期的花崗斑巖侵入體.龍江組火山巖厚1312 m，同位素年齡在123 Ma左右.光華組下部為酸性凝灰巖、凝灰巖夾油頁巖、黏土巖，上部熔巖為主，次流紋巖發育，常含珍珠巖、沸石礦等，厚度可達1285 m，產熱河動物群，如葉肢介、狼鰭魚、三尾擬浮游等.巖石同位素年齡110 Ma左右，厚度400～1600 m.強烈的火山噴發之后，是九峰山組含煤碎屑巖沉積，含Ruffordia-Onychiopsis植物群，分布于額木爾山火山噴發帶兩側，為正常沉積夾凝灰巖和煤層組成，是本區及內蒙東部的一重要成煤巖性段，但在本區未見大范圍的煤層出露，僅在局部低洼處有長焰煤沉積，除已發現并開采的漠河縣霍拉盆煤礦外，尚有塔河二十三站煤礦、呼瑪歐浦煤礦等.最末期的噴發是甘河組，為一套基性為主的中基性火山巖，氣孔杏仁成分常見瑪瑙并形成玉石類礦產，厚幾十米到800 m.

火山巖以鈣堿性為主，兼具某些堿性特征的復合巖系.3個中基性火山巖組，均以玄武安山巖為主，玄武巖次之，同時出現大量安粗巖；2個酸性火山巖組，以流紋巖及其凝灰巖和英安巖及其凝灰巖為主，同時出現石英安粗巖，吉祥峰組富鈉質，光華組富鈉鉀質.火山噴發與剪張斷裂關系密切，故巖石具鈣堿性系列的峰值，又有雙峰式低谷，屬大陸邊緣活動帶巖石組合類型.

拗陷發展到新近紀時，本區處于緩慢上升階段，已有的地質體經受著剝蝕，產生的陸源碎屑物質向較低洼的黑龍江主河道一帶的滯水湖泊運移，形成了新近系半膠結砂礫巖.現今在黑龍江沿岸海拔400～420 m的高臺地上所見到的以“山戴帽”形式出現的半膠結砂礫巖即為此套巖石.該套巖石在本區尚未發現有價值的礦產.但在黑龍江北岸的俄羅斯卻有較大規模的新近系褐煤產出，在我國境內對此套巖石的含煤含礦性似也不應忽視.

進入第四紀后情況又不同于以往，出現于上黑龍江拗陷的第四系，以未膠結的形式僅單純分布于現代河谷中，時代為晚更新世和全新世.在這套地層中主要產出的礦產為砂金礦和泥炭.砂金的來源經過大量的研究后認為是侏羅系砂礫巖.因為正如前文所言，這些砂礫巖的碎屑物成分均為盆地南側的額爾古納隆起的混合巖和變質巖.而這些老地質體又恰是含金的重要載體，顯然它們風化后的產物中必然含有自然金的顆粒.金的特殊穩定性，致使其雖經萬年而不流失、不退色，從而決定了含有它的巖石一經風化脫落再搬運沉積，必然會在有利地形處次生富集成礦.由此種原因形成的砂金礦在拗陷內的河谷內，砂金資源儲量僅已探明的就有幾十噸之多，當然這些砂金礦目前均采掘殆盡.該套松散地層內尚有儲量可觀的泥炭礦且質量上乘.

3 找礦方向

在本區的找礦活動應主要注意以下幾個層位.

在前寒武紀地層中應注意尋找與變質巖有關的磁鐵石英巖和石墨礦床；于泥盆紀淺變質地層中則應注意尋找水泥用大理巖礦床；在侏羅系中存在有較多的適于用作陶粒原料的粉砂巖和泥質巖類；于白堊紀火山巖中則應著重尋找石油天然氣、巖金、銅、螢石、珍珠巖、瑪瑙等礦產；對于分布于現代河谷的第四紀松散堆積地層中，在已找到的大量砂金礦的基礎上，應注意追索形成砂金來源的礫巖型金礦.

尤其值得注意的是，在本區盤古至瓦拉干一帶多處發育的30幾個燕山晚期花崗巖巖株，它們對本區的次火山巖型巖金礦的形成起著重要的導礦作用，其代表性礦床為馬大爾巖金礦.由它的發現所引發的在奧拉奇、東天山、高里大溝、頁索庫及二十五站的同類型巖金找礦工作正在全方位展開.經過對這些小巖體多年的研究后認為，當它們出現于封閉性較好的粉砂巖、泥巖、玄武巖等巖石中時，均可見到明顯的礦化蝕變現象，并且目前已發現了小型銅金礦體，如二十一站銅礦、馬林西和寶興溝金礦.因此，深入開展針對此類小巖株的找礦及研究工作，將對本區的找礦突破有著非常重要的實際意義.

同樣值得注意的是，近年來大慶油田地質勘探公司在漠河縣境內的西林吉拗陷所進行的油氣找礦工作的目標地層即是本區的光華組下段沉火山巖，并經過試氣已發現有烴源巖類巖石.此項工作正在進行中，雖沒有突破性進展，但成礦條件具備.因為在上世紀80年代于本區開展1∶20萬區域地質測量時曾于鹿角溝和圖強一帶凝灰質沉火山巖中發現有葉肢介、狼鰭魚、三尾擬浮游等動物化石.這些動物有機質的存在，無疑使得在本區的油氣找礦具有可喜的前景.

可以相信，在對該區的拗陷發展及演化進行較全面的了解之后，認真研究本區的地層構成、火山巖噴發類型及地質構造特征，將有望使本區的找礦工作取得較大突破.本文雖是粗線條地對本區的坳陷的發展演化、地層構成及構造發展進行了初步探討，但如能對在本區的找礦工作起到拋磚引玉的作用，也即達到了筆者撰寫本文的初衷.

PRELIMINARY STUDY ON THE EVOLUTION AND METALLOGENY OF THE HEILONGJIANG DEPRESSION

ZHANG Dong-cai

Heilongjiang Institute of Geological Survey,Harbin 150036,China

The Upper Heilongjiang Depression,located in northern Daxinganling region of China,and the Russian Bureya Depression on the other side of Heilongjiang River,belong to the same Mesozoic fault basin filled with terrigenous detritus and sediments.The resources of oil,gas,coal,gold,silver,copper and some nonmetal minerals are distributed in the depression.With discussion on the formation,structure and volcanic activities,as well as their relationships to metallogenesis,this article carries out a preliminary study about the Upper Heilongjiang Depression.

Upper Heilongjiang Depression;formation and evolution;metallogeny;Daxinganling

1671-1947（2015）03-0277-04

P544

A

2014－04－21；

2015-03-24.編輯：張哲．

張東才（1956—），男，教授級高級工程師，從事地質礦產研究工作，通信地址黑龍江省哈爾濱市香坊區新鄉里街9號，E-mail//zdc-5606@163.com