跃进山杂岩的地质年代学和地球化学证据及其构造演化意义SCIEI北大核心CSCD

那丹哈达地体是中国境内唯一保存的古太平洋板块俯冲-增生的直接记录,包括跃进山杂岩和饶河增生杂岩。跃进山杂岩出露于那丹哈达地体的西缘,属于地体早期阶段的增生产物,对揭示古太平洋板块的俯冲-增生历史以及古亚洲洋构造域、泛大洋和古太平洋构造域之间的转换过程具有重要意义。本文通过野外地质调查明确了跃进山杂岩是一套构造混杂岩,主要由硅质岩、石英片岩、大理岩、二云母片岩、石英-云母片岩、变玄武岩、辉长岩、纯橄榄岩、异剥橄榄岩和单斜辉石岩组成。LA-MC-ICPMS锆石年代学测试结果表明变玄武岩原岩和辉长岩的形成时代分别为303±2Ma和278±2Ma,此外前人报道了跃进山杂岩中最年轻的玄武岩形成于232±5Ma,这些年代学研究成果限定了镁铁质-超镁铁质岩形成于303~232Ma。大量地球化学研究数据证实了跃进山杂岩中的玄武岩为洋中脊玄武岩(MORB)和洋岛玄武岩(OIB)。糜棱岩化绿泥石-绢云母板岩的绢云母^(40)Ar/^(39)Ar测试结果为193±1Ma,根据跃进山杂岩中最年轻的原岩时代为~220Ma,本文限定了跃进山杂岩的最终就位时代为220~193Ma。结合中国东北地区中生代增生杂岩及佳木斯地块和松辽地块东缘晚古生代至中生代的岩浆弧,本文揭示了中国东北地区古亚洲洋和泛大洋构造域向古太平洋构造域的转换发生在晚三叠世至早侏罗世。     

东北中生代增生杂岩及对古太平洋向欧亚大陆俯冲历史的制约

吉林-黑龙江东部地区的中生代增生杂岩,主要由吉林-黑龙江高压变质带和那丹哈达增生杂岩(或那丹哈达地体)组成。它们将为古亚洲洋与环太平洋构造域的转换作用,大洋板块地层(OPS)层序重建,特别是古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲历史提供重要的科学依据。吉林-黑龙江高压带分布在佳木斯-兴凯与松辽地块之间的具有高压变质带性质的缝合带,新的地质年代学研究表明其形成时代为210～180Ma,表明晚三叠-早侏罗世为南北向古亚洲洋关闭和西向俯冲增生开始的关键时期。那丹哈达增生杂岩则发育在佳木斯-兴凯地块东侧,并具体分为西部的跃进山杂岩和东部的饶河杂岩。新近发表的数据显示,跃进山杂岩就位时代为210～180Ma,这与佳木斯-兴凯地块西缘的吉黑高压带形成时代相似。而饶河杂岩就位时代为晚侏罗-早白垩世,最晚期就位的时代为早白垩世(137～130Ma)。因此,吉黑东部地区的中生代增生杂岩为古太平洋向欧亚大陆中生代的俯冲过程提供了关键的信息。     

黑龙江省东部跃进山增生杂岩的形成时代和构造意义

那丹哈达地体中的跃进山和饶河增生杂岩对于重建古太平洋板块的俯冲—增生过程以及揭示古太平洋和古亚洲洋之间的构造体制转换过程提供了重要地质证据。然而古太平洋板块俯冲至欧亚大陆下的起始时间以及跃进山增生杂岩相关的古洋盆属性存在较大争议。本文对跃进山增生杂岩的野外地质调查显示其具有“基质+岩块”的物质组成特征,对其中的基质变泥质粉砂岩碎屑锆石U- Pb定年结果显示其沉积时代不早于233. 1 ± 5. 1 Ma,绿片岩岩块的锆石U- Pb定年结果显示其原岩的结晶年龄为194. 7 ± 4. 8 Ma,并具有洋岛玄武岩的地球化学属性。结合前人新近发表的跃进山地区和区域上增生杂岩的岩块和基质的年代学资料,表明跃进山增生杂岩的增生时代主体为三叠纪,而最终就位时代为早侏罗世早期,它为古太平洋板块俯冲—增生的物质记录。     

饶河杂岩中枕状玄武岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

那丹哈达增生杂岩为中国东部古太平洋板块俯冲最为可靠的地质记录之一,对限定古大洋板块的西向俯冲具有重要的理论意义.饶河杂岩位于那丹哈达增生杂岩的核心位置,发育典型的增生杂岩组合,其中玄武岩类多呈构造透镜体状产出于超镁铁质-镁铁质杂岩带,变形轻微,没有遭受变质.对饶河杂岩中枕状玄武岩样品进行的同位素年代学和地球化学研究结果表明：饶河杂岩中枕状玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为中侏罗世（168±2 Ma）,枕状玄武岩大离子亲石元素Rb、Sr亏损,高场强元素Nb、Ta富集,Th元素丰度较高,形成于洋岛（OIB型）环境.饶河杂岩中枕状玄武岩的形成时代和成因环境,对于该区侏罗纪时期构造动力学背景研究具有意义.     

古太平洋板块俯冲-增生时限：饶河增生杂岩的地球化学和年代学制约

饶河杂岩作为那丹哈达增生杂岩的主体,是古太平洋板块西向俯冲的直接证据。饶河增生杂岩组成与增生过程的研究对限定古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲与增生过程具有重要的指示意义。本文在野外地质调查和饶河大岱地区大比例尺填图基础上,明确了饶河杂岩主要由枕状玄武岩、辉长岩以及大洋板块沉积地层(OPS)组成,这些岩石均呈构造透镜体状分布在海沟沉积物中,并被中生代花岗质岩脉所穿切,因此为限定饶河增生杂岩的组成、增生和就位时代提供了关键制约。地球化学数据表明玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学属性。LA-ICPMS锆石测试结果表明该地区玄武岩和辉长岩的形成时代分别为166±2Ma和214±5Ma,限定了饶河杂岩中镁铁质-超镁铁质岩石的形成时代为晚三叠世至中侏罗世。结合该区粉砂质泥岩和砂岩的沉积时代下限分别为167±3Ma和133±4Ma,表明饶河杂岩的增生时代为167～133Ma,此外样品的碎屑年龄信息表明基质的物源为邻近的佳木斯地块和中亚造山带东段,其中前寒武的碎屑年龄在中国东北的多个陆块均有出现,可能源于早前存在的前寒武纪基底。本文测得侵入饶河杂岩的2个二长花岗岩形成年龄分别为126±1Ma和105±2Ma,表明饶河杂岩中的花岗岩脉主要形成于两个阶段,其中较老的花岗岩侵入体进一步限定了饶河杂岩的最终就位时代为133Ma至126Ma,表明古太平洋板块在中侏罗世至早白垩世存在西向俯冲-增生作用,为古太平洋板块的构造演化提供了重要的制约。     

跃进山杂岩中二叠纪辉长岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

正那丹哈达增生杂岩为中国东部古太平洋板块俯冲的唯一地质记录,对限定古大洋板块的西向俯冲具有重要的理论意义。跃进山杂岩位于那丹哈达增生杂岩的增生前锋位置,发育典型的增生杂岩组合。跃进山杂岩总体呈NNE向沿跃进山断裂分布在佳木斯地块以东跃进山一带。这套杂岩由强烈片理化的基质和变质-变形程度各异的岩块及岩片组成。变形基质主要由长英质糜棱岩(浊积岩)及变质片岩等组成;外来岩块则主要由一套类似蛇绿     

跃进山杂岩中二叠纪变玄武岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

那丹哈达增生杂岩为中国东部古太平洋板块俯冲最为可靠的地质记录之一,对限定古大洋板块的西向俯冲具有重要意义。跃进山杂岩位于那丹哈达增生杂岩的增生前锋位置,发育典型的增生杂岩组合。其中变玄武岩类多呈构造透镜体状与硅质岩、片理化泥岩和片岩相伴产出,部分可见变余枕状构造。本文对位于研究区北部勤得利和南部东方红地区的3件变玄武岩样品进行了同位素年代学和地球化学研究。变玄武岩样品中含有数量不等的锆石,多呈自形-半自形,条带结构,结合其较高Th/U比值(0.15~2.4),暗示其具有典型的基性岩岩浆锆石特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学证据显示跃进山杂岩中的变玄武岩形成于270±2 Ma~279±4 Ma,表明其原岩形成时代应为早二叠世。地球化学分析显示,跃进山杂岩南、北地区的地球化学组成略有不同,北部勤得利地区的变玄武岩具有富Na2O,贫Mg O,轻度富集轻稀土元素,富集大离子亲石元素Sr和Ba,亏损高场强元素Nb等特征,南部东方红地区变玄武岩具有贫Na2O、K2O和Mg O,亏损轻稀土元素和富集大离子亲石元素Rb、Sr等特征,结合构造判别图解,北部勤得利地区变玄武岩形成于消减带或俯冲带(SSZ)构造背景下,而南部东方红地区变玄武岩显示为N-MORB型,形成于大洋中脊(MOR)环境。结合前人资料及北部勤得利地区岩石的年代学与地球化学研究确定了佳木斯地块与那丹哈达地体之间的缝合线的具体位置为勤得利-二龙山-尖山子乡—线,并对该岩浆岩演化的动力学背景进行了初步分析。     

年轻造山带洋板块地层*

重点分析和总结了由显生宙增生复合体和造山带混杂岩重建的年轻造山带洋板块地层--太平洋洋板块地层,也简要介绍了东古印度洋(东新特提斯洋)和古亚洲洋洋板块地层的重建情况。通过对阿拉斯加南部中生代增生地体、俄罗斯远东和中国东北侏罗纪-早白垩世增生复合体、日本二叠纪-侏罗纪-白垩纪等不同时期的增生复合体、菲律宾侏罗纪增生复合体和美国加州海岸山脉中侏罗世-古新世弗朗西斯卡杂岩体等不同单元的岩石学特征、古生物地层学、年代地层学、因逆冲导致的构造叠置和混杂失序特征及演化阶段的分析,重建了太平洋洋板块地层。其中加州海岸山脉中侏罗世-古新世弗朗西斯卡杂岩体的研究比较深入,对该区俯冲带上叠蛇绿岩(大峡谷群弧前盆地蛇绿岩)和弗朗西斯卡北部马林海岬杂岩体(原岩为洋中脊玄武岩)进行了有效区分,不仅还原了太平洋板块的俯冲碰撞过程,还厘清了与之伴生的弧前盆地裂陷和扩张过程。另外,板块俯冲的滞留和幕式增生在活动时间较短的板块俯冲体系中可能不容易识别。     

中生代东亚大陆边缘构造演化

摘　要　根据东亚陆缘增生带生物古地理、放射虫时代研究的进展并结合同位素年代及东亚 地区火山活动、构造演化探讨了中生代东亚大陆与古太平洋板块之间的运动学关系及俯冲带 后退特征。中、晚三叠世那丹哈达岭、美浓等地体还位于北纬１２°以内及赤道附近,晚侏罗世 到达中高纬度。东亚活动大陆边缘开始于中侏罗世末,在此之前属转换大陆边缘。洋壳板块 向大陆下俯冲之后,由于地体拼贴引起俯冲带快速、长距离后退。     

西太平洋俯冲带的演变: 来自东北亚陆缘增生杂岩的制约

本文系统总结了东北亚陆缘晚古生代和中生代增生杂岩的构成与形成时代,并结合同时代火成岩组合及其时空变异以及沉积建造组合,重塑了西太平洋板块俯冲带的演变历史。结果表明: ① 位于佳木斯地块东缘的跃进山杂岩代表了二叠纪俯冲带,它是古亚洲洋构造体制的产物;② 侏罗纪增生杂岩代表了侏罗纪俯冲带,与陆缘同期钙碱性火成岩组合以及含煤建造一起,共同揭示了古太平洋板块西向俯冲的开始;③ 侏罗纪增生杂岩中—晚侏罗世和早白垩世早期陆源碎屑岩物源的变化,与古地磁和生物学证据一起,共同揭示了古太平洋板块小角度斜向俯冲和东北亚陆缘走滑的构造属性,导致了低纬度侏罗纪增生杂岩向高纬度的推移;④ 白垩纪—古近纪增生杂岩与陆缘白垩纪—古近纪岩浆作用一起代表了该期俯冲带的存在,自早白垩世到晚白垩世再到古近纪岩浆作用范围向海沟方向的收缩,揭示了古太平洋板块西向俯冲以及俯冲板片后撤（rollback）过程的发生,同时标志着东亚大地幔楔的形成;⑤古近纪晚期—新近纪早期日本海的打开,标志着现今太平洋板块俯冲带以及东北亚大地幔楔的形成。