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冯志强等——大兴安岭阿尔山迈罕特乌拉蛇绿混杂岩形成时代及其地质意义

已有 1489 次阅读 2021-4-12 09:30 |个人分类:论文推广|系统分类:论文交流

大兴安岭阿尔山迈罕特乌拉蛇绿混杂岩形成时代及其地质意义*

       冯志强1, 2 刘永江3, 4 李伟民5 李小玉6

蒋立伟3 梁琛岳5 邵学峰7

 1. 太原理工大学地球科学与工程系 太原 0300242. 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室 长春 1300263. 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室,海洋高等研究院,海洋地球科学学院 山东青岛 2661004. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室 山东青岛 2662375. 吉林大学地球科学学院 长春1300616. 黑龙江省地质科学研究所 哈尔滨 150080 7. 辽宁省地质勘查院 辽宁大连 116100

 

摘 要 基性岩年代学及地球化学精细研究有助于判别蛇绿岩套的类型及构造背景,在追溯和重建古洋盆的构造演化过程中发挥着重要作用。本文报道了新近在阿尔山西北部发现的迈罕特乌拉蛇绿混杂岩中基性单元的初步定年工作。对选自3件枕状玄武岩以及1件变质辉长岩进行了LA-ICP-MS U-Pb定年。结果表明,它们年龄和锆石内部结构复杂多样,包含少量的热液锆石和大量捕获锆石,基性特征锆石次之并被定为玄武岩和变质辉长岩的自生锆石,形成时代为晚二叠世早三叠世。枕状玄武岩地球化学特征具有LREE富集,类似E-MORB的稀土配分模式,而相对于E-MORB又富集大离子亲石元素,轻度亏损TaZr等高场强元素。结合枕状玄武岩及变质辉长岩中锆石普遍来自陆壳成因的特点,我们推测迈罕特乌拉蛇绿混杂岩产自古亚洲洋封闭后,由于岩石圈拆沉导致的伸展环境,可能为时空规模都有限的新生陆内小洋盆代表。

关键词 大兴安岭 迈罕特乌拉蛇绿混杂岩 古亚洲洋 锆石 LA-ICP-MS

 

蛇绿(混杂)岩是古海洋岩石圈在造山带中的重要记录,能为研究古洋盆和超大陆重建,以及增生和碰撞造山带构造演化提供关键的地学信息,因而成为国内外地质学家长期竞相研究的热点课题(Pearce et al.1984Zhang et al.2008;刘永江等,2019)。中亚造山带是地球上最大和最复杂的显生宙增生型造山带之一,兴蒙造山带作为中亚造山带东段的重要组成部分,夹持于西伯利亚古板块与中朝古板块之间,是古生代以来经过古亚洲洋持续俯冲增生形成的复合造山带,由不同时代及性质的微地块、增生楔、岛弧及蛇绿混杂岩带组成(Xiao et al.2003Liu et al.2017Xiao et al.2018)。兴蒙造山带发育多条不连续的蛇绿岩带(Wang and Liu1986Song et al.2015),被大部分学者认可的蛇绿岩带依次为:东北地区最古老的新元古代阿里河蛇绿岩带(即吉峰嘎仙环二库蛇绿岩带;Feng et al.20162018a);晚寒武早奥陶世的大乌苏蛇绿岩带(Feng et al.2019);早石炭世的二连浩特贺根山蛇绿岩带(Miao et al.2008;黄波等,2016);早石炭世晚期的达青牧场迪彦庙蛇绿岩带(李英杰等,2012Liu et al.2013);晚石炭世的索伦林西蛇绿岩带(Song et al.2015);晚二叠世早三叠世的长春延吉蛇绿岩带(刘永江等,2019)(图1)。

前人研究表明,这些蛇绿岩带均为古亚洲洋的洋壳残余,能够为古亚洲洋的性质及构造演化提供重要信息(Xiao et al.2003)。目前,尽管这些蛇绿岩的形成时代、就位时限和形成环境已被丰富资料有效限定,但关于蛇绿岩带的空间延伸方位及性质仍不清楚。一方面是二连浩特贺根山的东部延伸问题(图1),李锦轶(19982019)建议二连浩特根山蛇绿岩应该经东西向延伸,从贺根山地区,经白城穿过松辽盆地,再经吉林到延吉,与长春—延吉蛇绿岩带一起构成了一个东西走向的且更为广阔的缝合带;而孙德有等(2000)和Wu et al.2011)在大兴安岭北段黑河地区发现了一套290~260 MaA型花岗岩组合,其指示的后造山背景与贺根山地区北侧出露的同时期花岗岩体一致(洪大卫等,1994),故建议二连浩特—贺根山蛇绿岩带应从贺根山地区向北东延伸至大兴安岭北段的嫩江—黑河地区。另一方面是近年来一些新识别的蛇绿岩(冯志强等,2018;李锦轶等,2019),例如乌尔旗汗、乌奴尔、阿尔山北东、迈罕特乌拉、伊尔施、以及哈尔滨龙凤山等蛇绿岩,空间上它们虽位于某条蛇绿岩带,但形成及就位时代差别较大,那么这些新识别蛇绿岩和已识别蛇绿岩带的成生联系如何,也尚无定论(刘永江等,2019)。

1.jpg

1 中亚造山带构造简图(a. Şengör et al.1993Li2006),中国东北地区构造大地构造单元划分和蛇绿(混杂)岩分布图(b. Liu et al.2017

Fig. 1 Tectonic map showing the subdivisions of the CAOBa, after Şengör et al.1993Li2006and NE China, distribution map of main ophiolite of NE Chinab, after Liu et al.2017

 

因此,本文选择以大兴安岭北段新识别迈罕特乌拉蛇绿混杂岩为研究对象,分析其岩相学、地球化学、同位素年代学等特征,结合周围已识别蛇绿岩的数据进行对比研究,从而探讨其形成时代与构造背景,为恢复古亚洲洋的形成和构造演化提供证据,为查明东北地区新识别蛇绿岩与已识别蛇绿岩带之间的成生联系提供线索。


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*冯志强,男,1984年生,博士,副教授,构造地质学专业。E-mailfengzhiqiang@tyut.edu.cn




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