黑龙江省区域地质调查所 黑龙江 哈尔滨 150080
摘要：大兴安岭塔源地区上石炭统新伊根河组主要分布在塔源二支线6km处，主要岩石类型为变泥质粉砂岩、细砂粉砂岩夹细、中砾岩、产植物化石，呈北东南西向展布。经综合研究及构造环形判别，显示新伊根河组的形成环境为陆相-海陆交互相沉积，变质作用类型为区域低温动力变质。
关键词：大兴安岭塔源地区 新伊根河组 构造环境
1、沿革与分布
1981年，黑龙江省第二区调大队于内蒙古额尔古纳右旗伊力根牧场零星出露的上石炭统陆相及海陆交互相的碎屑岩命名为新伊根河组，其主要岩石为泥质粉砂岩、细砂粉砂岩夹细、中砾岩、产植物化石，控制厚度1418.3m，上下界不清。1985年，黑龙江省地质矿产局第二区域地质调查大队三队开展的《1:20万塔源幅区调报告》将新伊根河组称为塔源组。1997年，黑龙江省岩石地层，将塔源组并入新伊根河组，塔源组停用。本文沿用其省地层清理划分方案，采用新伊根河组名称。
2、岩石学与矿物学特征
新伊根河组岩石类型较为简单，岩石类型主要变杂色砂砾岩类、变砂岩类、板岩类。
变质杂砂质砾岩：灰绿色-灰褐色，变余含砂砾状结构，厚层状构造；砾石，50%，成分有板岩、变砂岩、变酸性熔岩，呈次棱角状-次圆状，砂屑25-30%，主要为长石、石英、棱角状到次圆状。岩屑5-10%，成分同砾石，粘土矿物10%左右。
变砂岩类：岩石多呈浅灰绿色，变余砂状结构、变余层理构造。砂屑85-90%，石英为主，少量长石，棱角状-次圆状，分选差。岩屑5-10%，成分有变酸性熔岩、板岩，分布零星。胶结物少量，主要为粘土矿物。
绢云板岩：灰-灰黑灰绿色，鳞片变晶结构，板状构造。粉砂屑5-15%，以石英为主，次圆状，粘土矿物10-50%。岩石见有绢云母，呈鳞片状，多平行-次平行排列，分布不均。
3、岩石地球化学特征
3.1 岩石化学特征
岩石中主量元素显示为硅过饱和及铝过饱和型，K2O/Na2O=1.97-1.32，MgO含量大于GaO,Fe2O3、FeO含量近等，Al2O3/SiO2比值为0.28左右，比值较高，为粘土质岩石特征，（CaO＋MgO）/SiO2比值较低，为0.0261-0.0401，具有陆相粘土岩石特征。
3.2 岩石地球化学特征
（1）稀土元素地球化学特征
通过对新伊根河组稀土元素含量分析如下：新伊根河组中∑REE平均值为192.9，LEE平均值为163.92，REE平均值为14.01，LR/HR平均值为13.96，La/Yb平均值为36，表明轻稀土富集，重稀土亏损，轻稀土分馏较好，重稀土分馏较差，δEu平均值为0.65，说明具有较弱的负Eu异常。稀土配分曲线图显示右倾，轻稀土较陡，重稀土平缓，表明轻稀土富集，重稀土亏损。
（2）微量元素地球化学特征
新伊根河组中Cu、V、Zr丰度较高；As、Sb、Hg则明显偏高；Th、Li含量较低。不相容元素Th、Nb、Ba、La、Ce、Zr含量较高，相容元素Sc、Co含量较低，反映在微量元素蛛网图上显示整体曲线右倾，不相容元素呈锯齿状，相容元素下降趋势。
4、原岩恢复
上石炭统新伊根河地质变质岩带变质岩，变质程度很低，残余组构清晰普遍，如变余砂状结构变余泥质结构等，原岩类型利用手标本及镜下特征即可确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其原岩为陆相沉积的一套含砾砂岩、粉砂质岩石及泥质岩。
5、形成环境探讨
5.1 古盐度分析
根据元素比值法：新伊根河组两个板岩样品中，Sr/Ba比值为0.13-0.14＜1，说明其沉积环境为淡水。
5.2 氧化还原环境分析
新伊根河组两个样品中，δCe值在0.86—0.91之间，小于1，但接近于1，REE总量平均值192.9，总体偏低，δEu平均值为0.65，La/Yb平均值为36，总体偏高，根据以上分析，新伊根河组沉积环境可能处于还原环境。
5.3物源性质
该套岩石中，变质砂岩中砾石和岩屑成份有变酸性火山岩、板岩，结合该区地质特征，其原岩可能为该区早古生代地层（原为倭勒根群）岩石，根据其该区早古生代地层的岩石组合特征，新伊根河组物源区性质应该以长英质类岩石为主。
综上所述，新伊根河组沉积环境为淡水还原环境，结合塔源西南二支线M21P4剖面所取得典型安加拉植物化石：cf.Noeggerathiopsis sp;cf.Angaridium sp.,等生物化石，新伊根河组沉积环境为陆相浅—半深湖相沉积。
5.4 构造古地理环境恢复
据新伊根河组基本层序，砂质砾岩出露厚度较大，层理发育不明显，向上沉积碎屑物逐渐变细，且其厚度较薄，反映了其沉积介质能量较大，沉积速度较快，到沉积旋回末期，介质能量降低，反映了山前冲积扇的沉积特点。塔源西南二支线M21P4剖面，第Ⅰ基本层序显示为滨湖亚相，第Ⅱ基本层序，中粗粒碎屑沉积较薄而细碎屑粉砂沉积较厚，从其粒度的逐渐变细及分层薄等特征，可能反映了由滨湖亚相开始向浅湖过度的特征。基本层序Ⅲ、Ⅳ均为细碎屑，砂泥质沉积，砂泥质沉积交互产出，其中泥质沉积较厚，可能显示浅湖—半深湖相的沉积特征。
5.5大地构造环境
泥岩和碎屑岩一般蕴含着物源区的大地构造背景性质，可以用来探讨研究源区的大地构造背景。在K2O/Na2O-SiO2/Al2O3图解中，样品点均投在活动大陆边缘区（ACM区），在K2O/Na2O-SiO2图解中，样品点均投在活动大陆边缘与被动大陆边缘过渡区域，其中粉砂质板岩投入被动大陆边缘，结合微量元素蛛网图，新伊根河组可能形成于活动大陆边缘残余水盆的沉积环境。
6、形成的物理化学条件
6.1 矿物共生组合
上石炭统新伊根河组经区域变质作用，形成一套低变质的岩石组合，变质特征矿物主要为：绢云母+绿泥石+石英。
根据以上变质矿物组合特征，基本相当于低绿片岩相特征矿物组合。
6.2 变质作用及温压条件
该期变质岩系属低绿片岩相矿物组合特征，无明显的递增变质现象，变质相属单相变质的低绿片岩相，为绢云母—绿泥石带，属于董申保等人（1986年）定义的区域低温动力变质作用的产物，其形成可能与区域地热梯度增高有关，推测其变质时期的温度及压力条件为300℃—400℃和0.1—0.2GPa。
7、变质时期
依据塔源西南二支线M21P4剖面所取得典型安加拉植物化石：cf.Noeggerathiopsis sp;cf.Angaridium sp.,等生物化石，该生物组合与玉泉地层小区级伊春—延寿地层小区杨木岗组（C2y）所产化石组合可以对比，是其生物组合的部分分子，相当于晚石炭世植物组合的下部组合，因此将新伊根河组置于上石炭统。结合区域构造资料，可能在晚石炭世末期，区域地热梯度增高，使区域热流值升高，发生低绿片岩相变质。因此，测区内该套变质岩系变质时期为中晚华力西期。
8、结论
大兴安岭塔源地区新伊根河组为区域变质作用，形成一套低变质的岩石组合；变质时期为中晚华力西期，原岩时代为上石炭统；该套变质岩原岩为砂砾岩类、砂岩、酸性熔岩，显示为浅湖—半深湖相的沉积。
参考文献：
[1] 黑龙江省区域地质调查所.大兴安岭北段—松嫩盆地地学剖面综合调查报告[R].2014.
[2] 黑龙江省地矿局第二区调大队. 1：20万塔源幅区域地质矿产调查报告[R]，1984.
[3] 黑龙江省地质矿产局. 黑龙江省岩石地层[M]. 武汉: 中国地质大学出版社，1997.
论文作者:杜海涛 李盟 韩湘峰
论文发表刊物:《科技新时代》2018年7期
论文发表时间:2018/9/13
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