中亚增生造山最终演化为碰撞造山的岩浆纪录:来自索伦-西拉木伦构造带高Sr/Y花岗岩的证据2017-03-10 22:52
造山带可以划分为增生型造山带和碰撞型造山带两个最基本的类型。全球造山带的研究表明,所有的增生型造山带在造山旋回末端,最终都将演变为碰撞造山的过程。中亚造山带最后的碰撞作用较弱,由此引发的岩浆活动较经典大陆碰撞更加难以识别。在运用大型岩浆岩数据库进行大区域时空变化对比研究,典型地区(索伦-西拉木伦构造带—古亚洲洋闭合的最终位置,图1)岩浆岩时空格架精细解剖的基础上,本研究对与碰撞相关的三叠纪岩浆作用进行了系统的锆石U-Pb年代学, 岩石地球化学和同位素地球化学研究,确定了古亚洲洋闭合和大陆汇聚过程中从俯冲-增生到碰撞造山的岩浆演化过程。 图1 中亚造山带三叠纪最终拼合格局 沿中亚造山带南缘索伦-西拉木伦构造带最年轻的弧岩浆的年龄为275Ma,限定了古亚洲洋最终闭合的时间下限。270-260 Ma为相对的岩浆作用宁静期。沿缝合带增生到碰撞相关的岩浆岩主要集中在255-245Ma。255-251 Ma主要为钙碱性岩浆岩,和区域上同时发育的埃达克质岩石、高镁安山岩、似赞岐岩以及E-MORB辉绿岩等沿缝合带呈线性展布。251-245 Ma发育高Sr/Y岩浆岩(图2a),具有低Mg和Ni的特征,为增厚下地壳部分熔融的结果。其变化的εNd(t) 值 (+5.8 to -5.3),锆石εHf(t) 值(+15.6 to -9.8) 和δ18O 值 (5.1 to 7.9 ‰)特征(图2b和2c),记录了重要的新生陆壳的源区,并可能有少量的古老陆壳和表壳组分的贡献。这些特征与西藏的新生代增厚下地壳源区的埃达克岩具有许多相似之处,推测为造山带汇聚陆壳加厚过程中增厚下地壳部分熔融的结果。235-200 Ma的A型花岗岩,走滑和伸展构造,表明区域构造从挤压已转变为伸展。据此,从岩浆演化的角度构建了从俯冲-增生到碰撞造山的构造-岩浆演化模型(图3),总体上从约275 Ma的钙碱性弧岩浆,演化到255 Ma的过渡性岩浆,再到约245 Ma的高Sr/Y岩浆,最后演化到210 Ma左右的A型花岗岩。 图2(a) Sr/Y vs. Y;(b) 锆石 εHf(t)vs. U-Pb 年龄;(c) 锆石 εHf(t) vs. 锆石 δ18O。 本研究在这个著名的增生型造山带内,解密与碰撞相关的岩浆作用为更好的研究增生造山作用与碰撞造山作用的相互关联提供了一个较为有效的方法。中亚造山带南缘碰撞相关的岩浆作用的厘定不仅限定了一个多岛洋型的增生造山带是何时、如何演化为碰撞造山的过程,而且也揭示了在增生造山带内与最后碰撞造山相关的岩浆作用的特性。该项研究成果也为研究洋盆闭合之后的陆内增厚背景下的高Sr/Y的岩浆形成和演化过程提供了一个典型范例。同样,这也为我们更好的预测现今的东南亚多岛洋型的增生造山带的发展和结局提供了一个缩影。 图3从俯冲-增生到碰撞造山的构造-岩浆演化模型 该论文近期发表在主流期刊 “Journal of GeophysicalResearch: Solid Earth” 上,第一作者为侯泉林教授研究团队的李舢副研究员,“国家重点研发计划‘深地资源勘查开采’重点专项 (2016YFC0600401)”为第二标注。 论文信息: Shan Li, Sun-LinChung, Simon A. Wilde, Bor-Ming Jahn, Wen-Jiao Xiao, Tao Wang, Qian-Qian Guo,2017. Early-Middle Triassic high Sr/Y granitoids in the southern Central AsianOrogenic Belt: Implications for ocean closure in accretionary orogens. Journalof Geophysical Research: Solid Earth
|