摘要：利用归一化差分、Thetamap断裂识别方法厘定出大兴安岭断裂带及黑河—齐齐哈尔—白城断裂的位置，验证了黑河—齐齐哈尔—白城断裂的存在；结合前人研究成果及相关地质地球物理资料分析认为黑河—齐齐哈尔—白城断裂是额尔古纳—兴安地块与松嫩地块的大地构造分界线，而大兴安岭断裂带是由额尔古纳—兴安地块上的构造薄弱位置因受挤压作用造成地壳构造变动形成的巨型深断裂带；利用OasisMontaj重磁反演软件进行人机交互反演验证，给出了研究区合理的地质构造模型。
关键词：大兴安岭北段；地球物理场；分析研究
引言
大兴安岭地处中国东北部，东接东北三省，南邻河北，西与蒙古国接壤，北与俄罗斯毗邻，是内蒙古高原与松嫩平原的分水岭。本文所研究的大兴安岭断裂带北段位于白城—齐齐哈尔—黑河一线以西与大兴安岭重力梯度带相对应的位置（46°N～50°N、121°E～126°E）。
目前，国内外对于大兴安岭北段的研究多以大兴安岭重力梯度带的成因、地质及地球物理边界性质为研究目的，提出了一些可能的成因机制和模型，并在大兴安岭重力梯度带内划分出了几条延续性较好、规模较大的断层。其中比较典型的研究成果有：从大兴安岭重力梯度带的重、磁场和深部构造特征看，它是一条上地幔内部的构造变异带，而不是壳内的大地构造分界线；这条重力梯度带形成于古近纪，是中国东部岩石圈尺度大地构造分区的边界；提出以“挤”、“涌”为动力的“三结点模型”，太平洋板块西向俯冲对中国东部大陆边缘的不同地带产生了影响，强度不同的俯冲应力场形成了大兴安岭重力梯度带的地球物理特征；张凤旭等利用改进后的三方向小子域滤波法对东北地区的大地构造进行了重新划分，指出大兴安岭重力梯度带至少由4条走向NNE近平行的断裂组成，但其中的黑河—齐齐哈尔—白城断裂带并不在重力梯度带的位置，而是位于其东侧的松嫩盆地西斜坡带上。
对于大兴安岭断裂带的成因及性质依然存在着较大的争议，主要集中在两种观点上：（1）分析大兴安岭断裂带的重磁场特点，认为大兴安岭断裂带不是大地构造分区的边界，而是一条上地幔内部的构造变异带；（2）大兴安岭断裂带是中国东部大地构造分区的边界。这两种观点是相互对立的，对于大兴安岭断裂带是否为大地构造边界的问题至今尚不清楚，因此分析大兴安岭断裂带的成因问题，尤其是对大兴安岭断裂带与地质构造边界及地球物理边界关系问题的研究，对解读东北微陆块体系的构造演化具有重要的地质地球物理意义[1]。
1区域地质背景及问题的提出
大地构造背景上，大兴安岭断裂带北段是额尔古纳地块与松嫩地块所夹持的造山带，即现今的兴安地块；重力场方面，研究区主体表现为一个重力梯度带，走向北北东，是中国大陆上最重要的地球物理界线之一。大兴安岭北段的地壳由前中生代基底岩系、侏罗纪早期钙碱系列中酸性侵入岩、侏罗纪中晚期前陆盆地堆积物以及上覆的侏罗纪末期至白垩纪的陆内火山沉积岩系等构成。中生代时期，该地区发育大规模中酸性火山-侵入岩，构成大兴安岭的雏形；新生代时期，伴随着大范围的玄武质岩浆活动，大兴安岭山体发生强烈的隆升，自此大兴安岭地区成为中国重要的中新生代火山岩分布区之一。
前人对于大兴安岭断裂带的研究，争议的焦点为大兴安岭断裂带是否为大地构造边界线的问题，并由此引出两个问题：（1）如果大兴安岭重力梯度带对应的断裂带位置是大地构造边界，那么地质上所显示的边界为什么和重力梯度带所显示的边界位置不一致?（2）大兴安岭重力梯度带西侧对应的磁异常为平静磁场区，而其东侧对应磁异常为串珠状的强磁异常区，这种重磁场差异性是否和大地构造边界位置以及大兴安岭重力梯度带的成因相关。
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2研究区断裂带的厘定与分析
2.1大兴安岭断裂带
大兴安岭断裂带处于大兴安岭重力梯度带域内，在重力场中表现为明显的重力梯度带，在航磁异常上该带东侧为条带状强磁异常分布区，因此，在位场异常中可解释为重、磁异常的渐变区。即：在重力场中为强负异常梯度带与小型异常之间的过渡带，在磁力场中为强磁异常陡变区与平缓异常区之间的渐变区，而且电阻率特征也表现为渐变的性质。这条地球物理渐变带在地质上对应了松辽盆地与大兴安岭隆起之间的过渡带[2]。
2.2黑河—齐齐哈尔—白城断裂
黑河—齐齐哈尔—白城断裂由石家庄西北部、赤峰西北部，经白城、齐齐哈尔、黑河进入俄罗斯境内，走向北东。在该断裂东侧，重力场平缓低平，局部重力异常的走向多为近NNE向；在航磁异常上，该带东侧为平静磁场区，西侧为条带状强磁异常分布区，这样的磁异常特征说明该断裂西侧可能分布有暗色矿物含量较大的基性－超基性岩体，这与松嫩盆地西部出露有近百处基性和超基性岩体的区域地质资料一致。另外白城附近的洮5井发现了强烈的变形岩，其中夹有无根的超基性岩和大理岩岩块，为该岩石圈断裂提供了必要的证据。
2.3重力数据反演验证
利用OasisMontaj重磁反演软件对一条垂直穿过大兴安岭断裂带和黑河—齐齐哈尔—白城断裂的测线上的重力数据进行人机交互反演，得到研究区的重力反演结果。从反演结果可以看出松辽盆地所在的松嫩地块有向西俯冲到额尔古纳—兴安地块之下的特点，这一结果与垂直于大兴安岭断裂带构造走向的大地电磁测深二维反演电阻率断面所显示的结果具有一致性。由于松嫩地块与额尔古纳—兴安地块的对撞俯冲，使得两地块对撞区的莫霍面发生畸变下凹形成莫霍界面的陡坡带，至使黑河—齐齐哈尔—白城断裂成为该莫霍界面陡坡带的边界。
3大兴安岭北段地质构造模型
研究区的构造模型显示，西部的额尔古纳—兴安地块与东部的松嫩地块在此地区相互对撞俯冲，形成了此处的地球物理场特征，其推力可能来源于太平洋板块相向挤压亚欧板块的力。地块的结合处即为黑河—齐齐哈尔—白城断裂；松嫩地块与额尔古纳—兴安地块对撞俯冲之下，由于挤压作用致使此处形成莫霍界面的陡坡带，随着地块的持续挤压碰撞，在额尔古纳—兴安地块的构造薄弱位置发生破裂，形成北东向的造成地壳构造变动的巨型深断裂带，即今天的大兴安岭断裂带；在两地块碰撞区，由于岩石破碎，岩浆上涌，形成盆山转换带[3]。
结论
（1）黑河—齐齐哈尔—白城断裂带是松嫩地块与额尔古纳—兴安地块的大地构造分界线。
（2）大兴安岭重力梯度带是中生代伴随着太平洋板块西向俯冲的过程中，在黑河—齐齐哈尔—白城断裂以西的构造薄弱位置形成的北东向的造成地壳构造变动的巨型深断裂带。
（3）黑河—齐齐哈尔—白城断裂是松嫩幔隆区与兴安幔坳区的重要转折带，与大兴安岭梯度带一起，共同组成了研究区的一个莫霍界面的陡坡带；说明黑河—齐齐哈尔—白城断裂与大兴安岭和松辽盆地的形成和演化有着密切的关系，是盆山构造的重要转换带；而黑河—齐齐哈尔—白城断裂带为该转换带和莫霍界面陡坡带的边界。
参考文献：
[1]杨永胜.大兴安岭中北段与金铜钼矿有关岩浆岩成矿专属性及红彦地区成矿预测[D].中国地质大学，2017.
[2]王雄.大兴安岭中北段白井山地区铅锌矿综合信息成矿预测[D].吉林大学，2016.
[3]张宇峰.大兴安岭中北段塔尔气地区综合信息成矿预测[D].吉林大学，2012.
论文作者:唐伟
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6