中—新生代东北和华北的洋陆转换作用

本文对西太平洋的洋—陆转换作用进行探讨。西太平洋洋—陆转换带在中国东部可分为华南、华北—黄海和东北3个区段。东北地区中—新生代洋—陆转换作用涉及古今太平洋板块和蒙古—鄂霍茨克洋板块两方面俯冲作用的影响,产生大面积中基性岩浆和火山活动,从侏罗纪一直延伸到现在。不同于东北和华南地区,华北—黄海有克拉通型的岩石圈,在晚侏罗世—新近纪因为太平洋板块的大角度旋转造成软流圈低黏度物质上涌,和地壳拉张与幔源岩浆的底侵,造成上地壳裂谷型沉积盆地。燕山地区在侏罗纪与东北地区类似,有强烈的软流圈上涌和岩石圈岩石部分熔融,产生强烈岩浆活动。在白垩纪到新生代,因为蒙古—鄂霍茨克洋闭合和太平洋板块大角度旋转,发生沿蒙古—鄂霍茨克洋的转换断层的拉张,产生从南蒙古过锡林浩特的NW向玄武质岩浆和火山带。洋—陆转换带不同区段有不同的动力学作用演化过程,与先期岩石圈的性质、大洋板块俯冲带的分布、方向变化和俯冲持续时间、以及后期俯冲带后撤作用都有密切关系。洋—陆转换作用的统一后果是大陆的增生,但是不同区段大陆增生和物质运动的模式是不一样的。     

额尔古纳地块J_3—K_1岩浆作用及其变形历史:对蒙古—鄂霍茨克缝合带晚中生代构造演化的制约

<正>蒙古—鄂霍茨克缝合带位于西伯利亚板块、华北板块和古太平洋板块之间,在东亚大陆中生代的形成演化历史上占有极为重要的位置。沿着蒙古—鄂霍茨克缝合带的两侧分布着早中生代钙碱性火山岩和花岗岩带,表明蒙古—鄂霍茨克洋在早中生代期间向南北两侧双向俯冲(Donskaya et al.,2013;Tang et al.,2015)。由于西伯利亚克拉通相对于蒙古陆块旋转,导致了蒙古—鄂霍茨克洋自西向东剪刀式闭合,     

蒙古-鄂霍茨克造山带山弯构造形成的动力学机制探讨SCIEI北大核心CSCD

蒙古-鄂霍茨克造山带呈北东向从蒙古中部延至鄂霍茨克海的乌地湾,被认为是蒙古-鄂霍茨克洋侏罗纪-白垩纪闭合产物,其对于探讨东北亚区域大地构造演化以及欧亚大陆中生代聚合具有重要意义。蒙古-鄂霍茨克造山带具有典型的山弯构造格架,其“对折”的两翼发生了强烈的“自碰撞”造山作用。关于蒙古-鄂霍茨克山弯构造形成动力学机制,前人将其归因于西伯利亚与华北-阿穆尔陆块之间的挤压缩短、古亚洲洋俯冲板片不断的后撤和西伯利亚与华北的相向旋转等动力学过程,却忽视了蒙古-鄂霍茨克洋俯冲作用对蒙古-鄂霍茨克马蹄形弯曲过程的影响。最近,弧岩浆活动的迁移和山弯构造转折端构造变形解析研究暗示蒙古-鄂霍茨克洋俯冲板片后撤可能在山弯构造形成过程中起着重要作用,但这一新的解释模式还缺乏地质证据的支持和验证。围绕蒙古-鄂霍茨克山弯构造发育的与岛弧岩浆岩同时期的弧后盆地蛇绿岩、双峰式火山岩、A2型和S型花岗岩和伴生的沉积岩等地质记录,表明蒙古-鄂霍茨克洋在二叠纪-三叠纪时期发育多期次弧后伸展,总的延伸长度超过5000km,与蒙古-鄂霍茨克洋大规模俯冲板片后撤有关。弧后盆地带的厘定表明蒙古-鄂霍茨克洋发育西太平洋型活动大陆边缘,而非安第斯型活动大陆边缘。另外,蒙古-鄂霍茨克洋的弧后伸展盆地形成时间与蒙古-鄂霍茨克山弯构造弯曲的时间一致,进一步证实俯冲板片沿走向不均匀后撤在蒙古-鄂霍茨克山弯构造形成过程中扮演着重要角色。     

东北亚早中生代火成岩组合的时空变异:对古太平洋板块俯冲开始时间的制约

本文系统总结了东北亚早中生代火成岩的岩石组合及其空间变异,讨论了古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲作用开始的时间和早中生代岩浆作用与古亚洲洋构造体系、蒙古-鄂霍茨克构造体系以及扬子与华北克拉通俯冲碰撞作用之间的关系。东北亚早中生代岩浆作用划分成3期:早-中三叠世、晚三叠世和早侏罗世。额尔古纳地块上早中生代钙碱性岩浆作用揭示了蒙古-鄂霍茨克大洋板块南向俯冲作用的发生;华北克拉通北缘三叠纪碱性和双峰式岩浆作用揭示了古亚洲洋最终闭合后的伸展环境;吉黑东部晚三叠世A型流纹岩、双峰式岩浆作用与稳定陆缘沉积一起暗示了伸展环境和被动陆缘背景,而早侏罗世钙碱性岩浆作用及其成分极性与陆缘增生杂岩一起揭示了古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲作用的开始。     

东北亚中生代洋陆过渡带的研究及启示

从中生代起,亚洲大陆作为一个统一的大陆岩石圈板块,开始了大陆边缘的组建和改造。本文采用构造地层-地体观点,依据生物地层学和碰撞造山带的不同特征,将东北亚洋陆过渡带从西到东分成了7个带:(1)受郯庐断裂系改造的华北克拉通东缘带;(2)以近陆缘物质为主的增生带I;(3)以异源混杂堆积为主的增生带II;(4)新西伯利亚-楚科奇-阿拉斯加陆缘增生带III;(5)陆缘火山-深成岩带;(6)科里亚克增生带IV;(7)堪察加-萨哈林-东北日本增生带V。其中自早白垩世末至古新世初形成的楚科奇海-东锡霍特阿林的火山-深成岩带作为太平洋板块开始正向俯冲并导致弧岩浆活动的重要标志。此前晚三叠世至早白垩世末,在转换大陆边缘活动背景下,大量低纬度的外来地体以左旋平移断裂作用向北迁移并斜拼贴在陆缘。时空格局的分带性和阶段性清晰地展示了东北亚大陆边缘洋陆演化的关系。作者基于上述研究,并结合其他学科近期研究成果,对中国东部中生代岩浆作用与太平洋板块俯冲作用的关系进行了讨论,认为中国东部晚侏罗世-早白垩世大规模岩浆活动的高峰期正值东北亚洋陆过渡带转换大陆边缘活动和地体拼贴增生的阶段。然而太平洋板块正向俯冲主要发生在早白垩世末-晚白垩世,此时我国东部的大规模岩浆活动业已结束。因此难以将中国东部的岩浆活动与太平洋板块的正向俯冲作用相联系。以年轻陆壳组成的大兴安岭为例,作者提出晚侏罗世-早白垩世不同深度的两种地质作用同时控制着中国东部岩浆活动的源区特征和侵位的空间:即深部软流圈底辟上涌与中-上部地壳受到的洋陆之间的剪切走滑作用形成的变形。     

中国东北地区中生代构造体制的转变:来自火山岩时空分布与岩石组合的制约

东北地区中生代经历了蒙古-鄂霍茨克构造体系向太平洋构造体系的转换,形成了不同期次火山活动。本文归纳总结了露头区与覆盖区中生代火山岩的年代学、空间分布、岩石组合以及地球化学特征,揭示了两个构造域的时空分布范围。该区火山岩锆石U-Pb年龄统计结果表明中生代存在五期火山活动:早-中侏罗世(190~160Ma)、晚侏罗世(160~145Ma)、早白垩世早期(145~120Ma)、早白垩世晚期(120~100Ma)、晚白垩世早期(100~90Ma)。早-中侏罗世火山岩分布较少,火山岩仅分布在大兴安岭西部满洲里地区和东部张广才岭以及南侧辽宁北票-朝阳地区,火山岩属于高钾钙碱性系列,为蒙古-鄂霍茨克海闭合和法拉隆板块双俯冲作用的产物。晚侏罗世东北地区火山活动明显增强,主要分布在大兴安岭地区,张广才岭以及小兴安岭也有少量分布。西部大兴安岭地区以粗面安山岩、粗面岩为主,属于同碰撞造山成因,为蒙古-鄂霍茨克海闭合造山环境产物。东部以中酸性、酸性岩为主,为法拉隆板块背离欧亚大陆,岩石圈伸展引起的壳源物质熔融产物。早白垩世早期火山活动最为强烈,火山岩主要分布在大兴安岭地区。岩性以高钾钙碱性系列的粗面玄武安山岩、粗面安山岩、安山岩、粗面岩为主,为蒙古-鄂霍茨克海闭合造山后伸展环境产物。早白垩世晚期火山岩主要分布在松辽盆地内部。火山岩以中酸性岩为主,属于中钾-高钾钙碱性系列,为伊泽奈崎板块俯冲引起的弧后拉张,软流圈上涌导致年轻地壳熔融的产物。晚白垩世早期火山岩仅分布在小兴安岭及吉林、黑龙江省东部地区。火山岩为一套玄武岩、玄武安山岩、安山岩和英安岩组合,属于中钾钙碱性系列,是伊泽奈崎-库拉板块高角度俯冲的大陆边缘岩浆活动产物。东北地区中生代不同期次火山岩记录了蒙古-鄂霍茨克构造域向太平洋构造域转换过程及其时空影响范围。     

岩石圈—软流圈物质循环促进大陆增生的新方式

大陆动力学研究地球内能量和物质的运动和伴随的信息传播,上地幔中的软流圈是地球内部的物质运动的关键部位之一。由于观测的技术方法少,人类对软流圈内部的地质作用过程所知甚少。在青藏高原,过去地震波三维层析成像的分辨率不高,难以对地壳上地幔构造进行准确的定位。我们收集和整理了地方地震台的数字化观测数据,使地震体波三维层析成像的准确度大大提高,为解决软流圈的地质构造准确成像提供了新的可能性。根据地震体波三维层析的成像结果,在古特提斯洋和特提斯洋俯冲板块前沿的软流圈底部410 km间断面上方,存在反映古大洋俯冲板块的高速体,它们在青藏高原、苏鲁和伊朗都有出现。清晰和稳定的高波速异常的位置表明,特提斯洋俯冲板块现在已经拆沉在软流圈的底部,古特提斯洋俯冲板块也可能曾经拆沉在软流圈的底部。对比青藏高原和苏鲁的地壳上地幔波速结构推测,拆沉造成软流圈中的轻元素物质上涌,进入大陆岩石圈,造成岩浆活动。上涌还使碰撞造山带地壳厚度减小,而岩石圈厚度增加。大约100 Ma后,俯冲下去的大洋残块会被软流圈物质磨蚀交代,使岩石圈厚度增加, 形成大陆下方的大陆根,造成大陆克拉通化和体积增生。大洋板块俯冲后在软流圈拆沉是岩石圈—软流圈物质循环的一种重要方式,对软流圈中物质均衡和体积稳定也起重要作用。     

晚中生代东亚多板块汇聚与大陆构造体系的发展

东亚大陆原型形成于三叠纪印支造山运动旋回,其周邻环绕的三大洋（古太平洋、蒙古-鄂霍茨克洋、中特提斯洋）于早侏罗世初期几乎同时向东亚大陆俯冲,开启了东亚多板块汇聚历史。文章通过总结东亚大陆晚中生代构造变形和构造岩浆事件的新近研究成果,简述了东亚多板块汇聚产生的三个陆缘汇聚构造系统（北部蒙古-鄂霍次克碰撞造山带、东部与俯冲有关的增生造山系统、西南部班公湖-怒江缝合构造带）、陆内汇聚构造变形体系和大陆伸展构造体系。在此基础上,重新构建了东亚多板块汇聚大陆构造-岩浆演化的时间框架,将其划分为三个阶段:早侏罗世（200~170 Ma）周邻大洋板块初始俯冲阶段和陆缘裂解事件,中晚侏罗世-早白垩世早期（170~135 Ma）周邻陆缘碰撞造山或俯冲增生造山作用、陆内再生造山作用和汇聚构造体系的形成;中晚白垩世（135~80 Ma）大陆岩石圈的减薄作用和大陆伸展构造体系的发育。研究认为,晚中生代东亚多板块汇聚在时空上的有序演化和深浅构造的复合叠加,不仅产生了东亚大陆复杂的陆缘和陆内构造体系,同时控制了中国东部燕山期爆发式岩浆-成矿作用,也使东亚构造地貌发生东西翘变,早期陆缘汇聚产生的东部高原因晚期大陆岩石圈的减薄和伸展而垮塌。东亚大陆构造体系的形成和演化与联合古大陆的裂解同步,晚中生代东亚多板块汇聚完成了从东亚到欧亚大陆的演替,以东亚大陆为核心的多板块汇聚格局一直延续至新生代,可能成为未来超大陆形成的起点。      

中国东部陆壳洋幔型岩石圈及其形成机制

长期以来中国东部岩石圈具有何种特殊性,其类型是否转变,其形成年代与形成机制等问题一直存在着不同意见。通过系统研究中国东部地质、地球化学与地球物理资料,笔者提出中国东部大陆地壳在侏罗纪晚期,受北美板块WSW向强烈的挤压以及特提斯洋朝东北方向张开的共同作用,使东亚大陆地壳发生逆时针转动,以致中国东部陆壳水平滑移到古老的洋壳或洋幔之上。在中国东部,原来的大陆型岩石圈的边部就出现较薄的陆壳洋幔型岩石圈(陆壳厚30~40 km,洋幔厚40~50 km)。幔源包体的资料表明中国东部岩石圈地幔与软流圈是未经扰动或轻微扰动,它们均发生在太古宙或中新元古代,还没有足够的在中、新生代发生扰动的证据。看来造成上述岩石圈结构类型的转换,不大可能是中、新生代大洋板块俯冲作用的直接结果,也不像是深部热地幔上涌或底侵作用的产物。强构造–岩浆活动源区形成于区域性断层与中地壳或莫霍面的构造滑脱的交切带,只有极少数的断层可深达岩石圈底面。中国东部岩石圈的构造滑脱面主要在中地壳或莫霍面,而不是在软流圈。中国东部中新生代强烈的构造-岩浆作用与内生金属成矿作用,正是受此种特殊岩石圈结构的控制而形成的。总之笔者认为:亚洲与中国大陆东部的岩石圈(包括其中的华北地区)在中、新生代并没有发生"克拉通的裂解",而只是岩石圈的类型发生了变化,出现了一种洋陆过渡类型的陆壳洋幔型岩石圈。     

对中国东部中生代动力学机制的新认识

从20世纪70年代板块构造学说引入中国后,中国地质学家(包括笔者)普遍接受了太平洋板块向欧亚板块俯冲导致中国东部中生代强烈的构造-岩浆活动和相应的成矿作用的观点,乃至成为被认知的理论至今仍然广泛流传。但是,2000—2006年国土资源部开展的《中国岩石圈三维结构》专项研究成果表明:深部软流圈(层)物质上涌才是中国东部中—新生代强烈构造-岩浆活动的主要动力来源。在进一步研究中国东部巨厚的软流圈形成的原因时发现:中侏罗世以来,中国大陆受到了来自4个不同方向的动力挤压,由此导致软流圈物质汇聚到中国东部及邻区大陆之下。太平洋板块的俯冲力只是4个方向中的一个——由东向西挤压,它起到了阻挡软流圈物质继续向东部"洋区"流动的作用,可称它为"远程力效应"。     

大兴安岭中段晚三叠世哈达陶勒盖组火山岩成因及构造背景

为了解大兴安岭中段晚三叠世时期的构造背景,对该时期哈达陶勒盖组火山岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学及地球化学等方面的研究.哈达陶勒盖组火山岩可划分为中性系列安粗岩、安山岩,中酸性系列石英粗安岩及酸性系列流纹岩,形成年龄分别为:210.9±3.5 Ma、216.6±3.1 Ma、216.9±2.1 Ma和230.2±2.2 Ma.中性系列岩浆来源于原始地幔的部分熔融,并遭受俯冲板片释放流体的强烈富集作用.岩浆演化过程中结晶分异作用不明显,但遭受较强的地壳混染.中酸性系列和酸性系列岩浆来源于相对较浅的地壳物质深熔,前者岩浆演化过程中结晶分异作用较弱,而后者则较强.大兴安岭中段晚三叠世时期的构造演化背景受蒙古-鄂霍茨克洋板块向南俯冲作用的影响明显,在研究区表现为弧后伸展的构造背景.俯冲板片的断离拆沉引起了软流圈物质上涌,并导致伸展构造背景的形成,也为哈达陶勒盖组火山岩原始岩浆的形成提供了热量来源.      

Magmatic activity and its geological significance in Early Jurassic in Mangui area of Inner Mongolia

By investigating the U-Pb zircon isotope geochronology and petrogochemistry of the major magmatic rocks in Mangui area, the authors in this paper discussed the forming era, tectonic background and geological significance. A large amount of intrusive rocks and a small amount of medium-acid volcanic rocks in Early Jurassic were found in this area. U-Pb dating by LA-ICP-MS method shows that the ages are from (199±1)Ma to (184±1)Ma and the rock types can be divided into fine-medium-grained quartz diorite, medium-grained granodiorite, fine-medium-grained monzogranite, medium-fine-grained macrophenocryst monzogranite, rhyolite, dacite and andesite, which didn’t ouur in Neoprotezoic-Paleozoic period as previous researchers thought, revealing the tectonic and magmatic activities during the Early Mesozoic period. The geochemical results show that the rocks are Ⅰ-type magmatic rocks of subluminous-peraluminous high-K calc-alkaline series. The fractionation between light and heavy rare-erath elements((La/Yb)_N= 3.42~32.96) and the Eu depletion degree is not complied with the evaluation from basic to acidic. The large ion lithophile element Ba is relatively rich and Rb, Sr are relatively delicient. The high field strength elements Th and U are relatively rich and Nb, Ti, Y are relatively deficient. The magma origin and tectonic setting show that quartz diorite and medium-fine-grained macrophenocryst monzogranite come from crust-mantle mixed magma, while the medium-acid volcanic rocks, granodiorite and fine-medium-grained monzogranite are from the partial melting of crustal materials, whose formation is connected with the evolution of Mongol-Okhotsk Suture Zone. The geology and geochemistry of the Early Mesozoic magmatic rocks indicate that the middle part of Mongol-Okhotsk Ocean might begin subduction at the end of the middle Triassic and close the Early Jurassic. The peak collision might take place at the Early Jurassic, not in the Late Triassic as previous thought. The Mohe over-thrust nappe system might form in the remote effect of southward extrusion during the closing process of the eastem part of Mongol-Okhotsk Ocean. The middle and eastern Mongol-Okhotsk Ocean closing age is of great importance to reveal the basin-range tectonic formation during the Middle Jurassic to the Late Cretaceous in Northeast China.     

太平洋板块俯冲与中国东部中生代地质事件

中国东部至少自侏罗纪开始就一直处于俯冲大洋板块之上,但是有关俯冲板块对其影响程度一直有不同的认识。最近的研究表明,太平洋海山岛链的时空分布显示太平洋板块的漂移方向曾发生多次转折,这些转折与白垩纪中国东部的构造演化和岩浆事件有着密切的时空耦合关系。从时代和力学性质上看,太平洋板块俯冲方向的改变在很大程度上控制着中国东部中生代的盆地演化和郯庐断裂活动等重要地质事件。这些认识为理解中国东部构造演化提供了新的视角,包括岩石圈减薄的机制、郯庐断裂的演化,以及燕山期大规模岩浆活动等。本文重点分析了太平洋板块俯冲与中国东部中生代岩浆活动的对应关系。在125～140Ma太平洋板块向南西方向俯冲,造成中国东部岩石圈减薄,软流圈卸载上涌,发生减压部分熔融;约125Ma,太平洋板块漂移方向发生了大幅度转折,形成安第斯式的俯冲挤压,岩石圈停止减薄和减压部分熔融,出现岩浆宁静期。随着俯冲的深入,到110Ma前后俯冲板块后撤,形成弧后拉张,岩浆活动又重新开始。     

Special Issue Devoted to Petroleum Geology in Marginal Sea Deepwater Settings—Take the South China Sea as an Example Preface

High‐resolution tomographic images of the belt crossing the Japan Trench‐Changbai Mountains‐Dong Ujimqin Qi are represented in this paper, revealing the shape of a subducted slab in the western Pacific region and characteristics of the lithospheric structures under the Changbai Mountains and the Da Hinggan Mountains. Studies of the spatial distribution, subduction time and the time‐lag between the subduction and magmatism, combined with petrology and isotope geochemistry of the Late Mesozoic volcano‐plutonic rocks from the Da Hinggan Mountains‐Yanshan Mountains have further proved the independence of magmatic activities from the subduction of the Pacific plate. The Mesozoic tectono‐thermal evolutionary history and structural characteristics of the lithosphere in the Da Hinggan Mountains and North China suggest that the formation and evolution of magma have probably a close relationship with the delamination and thinning of the continental lithosphere and the underplating resulting from the consequent upwelling of the asthenosphere. On the other hand, the large‐scale strike‐slip fault system, resulting from sinistral shearing of the Pacific plate relative to the Asian continent in the Mesozoic, is responsible for the formation and emplacement of magma on the continental margin. It was the intense crust‐mantle interaction, together with structural deformation at the shallower levels that led to the large tectono‐magmatic belt in the East Asian continental margin.     

长白山火山活动历史、岩浆演化与喷发机制探讨

广义的长白山火山在我国境内包括著名的天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。图们江火山和望天鹅火山活动都始于上新世,喷发活动分别介于上新世—中更新世（5.5~0.19 Ma）和上新世—早更新世（4.77 ~2.12 Ma）。天池火山和龙岗火山属于第四纪火山,喷发活动从早更新世（~2 Ma）持续到全新世。图们江火山岩为溢流式喷发的拉斑玄武岩,望天鹅火山、天池火山和龙岗火山母岩浆都是钾质粗面玄武岩,但经历了不同的演化过程。天池火山和望天鹅火山都经历了钾质粗面玄武岩造盾、粗面岩造锥和晚期碱性酸性岩浆（碱流岩和碱性流纹岩）的喷发;龙岗火山来自地幔的钾质粗面玄武岩浆则未经演化和混染直接喷出地表。图们江火山岩以溢流式喷发的拉斑玄武岩为主,少量玄武质粗安岩等。天池火山造盾之后,地壳岩浆房和地幔岩浆房具互动式喷发特点,来自地幔的钾质粗面玄武岩浆一方面在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥,另一方面持续补给地壳岩浆房发生岩浆分离结晶作用和混合作用,分别导致双峰式火山岩分布特征和触发千年大喷发。火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素示踪揭示,长白山东（图们江火山、望天鹅火山和天池火山）、西（龙岗火山）两区显示地幔非均一性,东区岩浆源区具有软流圈地幔与富集岩石圈地幔混合特征,西区岩浆源区具有相对亏损的较原始地幔特征。西太平洋板块俯冲—东北亚大陆弧后引张是长白山火山活动的动力学机制。     

Relationship between Mesozoic Magmatism and Subduction in the Da Hinggan-Yanshan Area

High-resolution tomographic images of the belt crossing the Japan Trench-Changbai Mountains-Dong Ujimqin Qi are represented in this paper, revealing the shape of a subducted slab in the western Pacific region and characteristics of the lithospheric structures under the Changbai Mountains and the Da Hinggan Mountains. Studies of the spatial distribution, subduction time and the time-lag between the subduction and magmatism, combined with petrology and isotope geochemistry of the Late Mesozoic volcano-plutonic rocks from the Da Hinggan Mountains-Yanshan Mountains have further proved the independence of magmatic activities from the subduction of the Pacific plate. The Mesozoic tectono-thermal evolutionary history and structural characteristics of the lithosphere in the Da Hinggan Mountains and North China suggest that the formation and evolution of magma have probably a close relationship with the delamination and thinning of the continental lithosphere and the underplating resulting from the consequent up     

大兴安岭博克图地区中生代火山岩地质特征及地质意义

博克图属大兴安岭火山岩带中部,中生代火山岩浆作用强烈,广泛分布中生代陆相火山岩地层。文章通过对火山岩地层的岩石学特征、地球化学特征研究,探讨了博克图地区中生代火山岩成因及其构造环境。结果表明:1)博克图地区塔木兰沟组以玄武岩和粗面岩为主,满克头鄂博、玛尼吐组和白音高老组以流纹岩为主。2)塔木兰沟组火山岩源区为受俯冲流体交代形成的富集型岩石圈地幔;玛尼吐组-白音高老组火山岩的岩浆来源于下地壳基性岩浆,并且受到了上地壳物质的混染。3)博克图地区中生代火山岩形成于岩石圈伸展和减薄环境,岩浆演化与蒙古-鄂霍茨克洋闭合造山后的伸展环境有关。     

Cenozoic volcanism of the eastern Sikhote Alin: Petrological studies and outlooks

Based on geological and isotope geochemical data obtained during the past decade, the eastern Sikhote Alin volcanic belt can be considered as a polygenic structure with spatially superimposed magmatic complexes of different geodynamic stages. Only Late Cretaceous intermediate and silicic volcanics enriched in LILE and depleted in HFSE can be interpreted as typical subduction complexes. Cenozoic lavas of mainly basic composition were formed after the termination of active subduction under complex dynamic conditions of the rearrangement of eastern Eurasia owing to the collision with the Indian plate. The eruption of Eocene-Oligocene-early Miocene basalts corresponded to the transform continental margin environment, rupture of an ancient subducted slab, and upwelling of hot depleted oceanic asthenosphere of the Pacific MORB-type into the Asian subcontinental lithosphere with EMII-like isotopic characteristics. The late Miocene-Pliocene magmatic activity of the eastern Sikhote Alin showed an intraplate character, but the composition of erupted magmas was strongly affected by previous tectonomagmatic events: subduction of different ages and opening of the Sea of Japan Basin. The distinct EMI isotopic signature of low-potassium plateau basalts, which is not observed in the lavas of earlier stages of volcanic belt evolution, suggests that the continental asthenosphere contributed to magma formation, and the direction of mantle flows changed owing to the formation of a new subduction zone.     

满归地区早侏罗世岩浆作用及其地质意义

通过对满归地区主体岩浆岩锆石U-Pb同位素年代学和地球化学研究,探讨了其形成时代、构造背景及地质意义。研究区存在大量早侏罗世侵入岩和少量早侏罗世中酸性火山岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果为(199±1)~(184±1) Ma,类型为细中粒石英闪长岩、中粒花岗闪长岩、细中粒二长花岗岩、中细粒似斑状二长花岗岩、流纹岩、英安岩和安山岩,不是前人划分的新元古代—古生代,揭示了研究区有强烈的中生代早期构造-岩浆作用。岩石地球化学反映: 岩石为准铝质—过铝质高钾钙碱性Ⅰ型岩浆岩; 轻重稀土元素分馏明显,(La/Yb)_N= 3.42~32.96,Eu元素亏损程度不遵从岩石从基性到酸性增强的演化规律; 大离子亲石元素Ba相对富集,Rb、Sr相对亏损,高场强元素Th、U 相对富集,Nb、Ti、Y 相对亏损。岩浆来源与构造分析表明,石英闪长岩与中细粒似斑状二长花岗岩来源于壳幔混合岩浆,中酸性火山岩、花岗闪长岩和细中粒二长花岗岩来源于地壳物质部分熔融作用,其形成与蒙古—鄂霍茨克缝合带的演化有关。地质和地球化学研究表明: 蒙古—鄂霍茨克洋壳中段可能在中三叠世末开始俯冲,至早侏罗世封闭,碰撞高峰时期在早侏罗世,晚于以往认为的晚三叠世。漠河逆冲推覆构造可能形成于蒙古—鄂霍茨克洋东段闭合过程中自北向南挤压的远程效应。蒙古—鄂霍茨克洋中段、东段闭合时限对探讨东北地区中侏罗世—晚白垩世盆岭构造形成具有重要的参考作用。