“深地资源勘查开采”专项
                燕山期重大地质事件的深部过程与资源效应
蒙古-鄂霍茨克构造带中的D3-C1岛弧杂岩记录中亚造山带南向增生过程
2017-03-05 22:53

蒙古-鄂霍茨克构造带中的D3-C1岛弧杂岩记录中亚造山带南向增生过程

李益龙等(博士、副教授、中国地质大学地球科学学院,武汉 430074)

蒙古-鄂霍茨克造山带从蒙古中部北东向延伸到中国黑龙江省北部,西起图瓦地块,北邻西伯利亚板块南部活动大陆边缘,南邻中蒙-额尔古纳地块,东至布列亚-佳木斯地块,带内包含有大量的震旦纪-白垩纪火山-沉积岩建造及泥盆纪-侏罗纪岩浆岩带。该造山带的形成与蒙古-鄂霍茨克洋的闭合响应也遭受了了古亚洲洋构造域和古太平洋构造域的叠合造山作用。带内已发现大量各类大、中型锡、钨和钼多金属矿床,具有重要的经济意义。矿床以含有大量锡、钨和钼为特点,部分矿床中锡和钨可以单独圈定出矿体,与其它地域成矿带(如秦岭、江浙等地区)明显不同,成矿时代跨度大,海西期、印支期、燕山期均有成矿作用,该成矿带表明在古生代时期古亚洲洋构造域已经有了重要的成矿作用,经过中生代蒙古-鄂霍茨克洋闭合过程中的构造-岩浆活动,使古生代的成矿物质一次次的被活化、运移和富集,导致中生代的成矿爆发期。

目前已对古亚洲洋构造域内林西-锡林浩特-贺根山一带的变质-岩浆杂岩进行了解体研究,重点以索伦缝合带北侧的锡林郭勒杂岩为对象,结合区域资料,建立了区内古亚洲洋俯冲消亡和大陆地壳增生的过程图1)。锡林郭勒杂岩分布于宝力道岛弧-增生杂岩带,呈规模不等的块体东西向断续分布,主要由长英质片麻岩及大量的透镜状或似层状的斜长角闪岩组成,发育北东向定向构造,倾向北西。与晚志留世徐尼乌苏组呈断层接触,被早白垩世梅勒图组角度不整合覆盖。杂岩中可见大量的后期岩浆岩脉体。

长英质片麻岩主要包括黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、绢云斜长片麻岩等。片麻理多发生褶皱变形,指示右行剪切作用,局部混合岩化。矿物组合以出现石榴石、矽线石和钾长石为特征,指示高角闪岩相变质条件。原岩为杂砂岩和岩屑石英砂岩,是中泥盆-晚石炭世在南蒙微陆块南缘弧前盆地内形成的沉积岩系的一部分,原岩固结成岩的时限主体介于387-382Ma之间,部分持续到了302Ma。片麻岩内包含大量的晚寒武-早泥盆世岩浆锆石(~494-402Ma)及前寒武纪碎屑锆石(~3141-837Ma),分别来源于宝力道弧岩浆岩带和南蒙微陆块基底,无华北板块的物质记录。南蒙微陆块与松辽、佳木斯等微陆块具有相似的前寒武纪物质记录,显示与塔里木板块的亲缘性。片麻岩中进变质黑云母40Ar-39Ar年龄312-301Ma,为角闪岩相变质时代,退变质黑云母40Ar-39Ar年龄~282Ma,表明增生过程可能延续到该时代。

斜长角闪岩的原岩为辉长-辉长闪长岩,主体遭受角闪岩相变质,少数为绿帘角闪岩相。原岩指示晚泥盆世早期(~382Ma)和早石炭世-晚石炭世早期(~340-319Ma)两期岩浆作用。两期岩浆均来源于尖晶石橄榄岩相岩石圈地幔,为俯冲流体和俯冲沉积物熔融共同作用的富集地幔。岩浆源区均以橄榄石和角闪石的分离结晶为主。原岩为晚泥盆世-晚石炭世岛弧塌陷造成的拉张机制下的产物。早期角闪岩中角闪石40Ar-39Ar年龄322Ma,晚期角闪石及黑云母40Ar-39Ar年龄306-279Ma,与片麻岩变质时代相当。个别角闪石40Ar-39Ar年龄为265Ma,指示后期碰撞过程的叠加变质。

除该杂岩外,宝力道岛弧-增生杂岩带内还有大量的变形地质体。研究发现带内有两条主断裂带,分别为北侧的北东-北东东向早古生代断层带和南侧的北东向晚石炭世-早三叠世断层带。在前者识别出原岩为416Ma花岗岩的长英质糜棱岩和316-302Ma侵位的弱变形花岗闪长岩。在后者识别出物源299-267Ma的弧前盆地沉积的副片岩和侵位274Ma变形263Ma的糜棱岩化I型花岗闪长岩。

图1 中国及邻区大地构造图(a)、古亚洲洋构造域东段构造分区图(b)和演化模式图(c)

综合认为锡林郭勒杂岩是古亚洲洋向北俯冲时在南蒙微陆块南缘形成的岛弧增生杂岩。南蒙微陆块与塔里木板块具有亲缘性,中亚造山带具有多极的俯冲样式。北向俯冲带具有完整的沟--盆体系,建立了其发展演化序列,包括:洋内俯冲(484-469Ma)、洋中脊俯冲(440-434Ma)、弧-陆碰撞(427-383Ma)、初始岛弧塌陷(382-340Ma)、强烈岛弧塌陷(340-309Ma)、弧前盆地闭合(322-274Ma)伴随贺根山弧后盆地拉张(354-269Ma)、最终碰撞和残余洋盆闭合(246-228Ma)。  

两篇论文于近期发表在Gondwana Research和GeologicalSociety of America Bulletin上,第一作者为中国地质大学(武汉)地球科学学院李益龙副教授。本研究成果受“国家重点研发计划‘深地资源勘查开采’重点专项(2016YFC0600403)”等资助。

论文信息:

(1)Yilong Li, Fraukje M. Brouwer, Wenjiao Xiao, Jianping Zheng, 2017a. A Paleozoicfore-arc complex in the eastern Central Asian Orogenic Belt: Petrology,geochemistry and zircon U-Pb-Hf isotopic composition of paragneisses fromthe Xilingol Complex in Inner Mongolia, China. Gondwana Research,doi: 11.10.1016/j.gr.2017.02.004.

(2) Yilong Li, Fraukje M. Brouwer, Wenjiao Xiao, Jianping Zheng, 2017b.Late Devonian to early Carboniferous arc-related magmatism in the Baolidao arc,Inner Mongolia, China: Significance for southward accretion of the easternCentral Asian orogenic belt. Geological Society of America Bulletin, doi:10.1130/B31511.1; 11.

全文链接:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X17300941

http://bulletin.geoscienceworld.org/content/early/2016/12/29/B31511.1


 
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