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刘锦等—揭示华北克拉通胶-辽-吉带古元古代裂解-俯冲-碰撞过程

发布时间:2021-09-15来源:浏览次数:

古元古代哥伦比亚超大陆裂解-汇聚过程是前寒武纪地质研究的热点。华北克拉通参与上述地质过程的记录被保留在其内部的三条古元古代造山带内(孔兹岩带、中部造山带和胶--吉造山带)。其中,胶--吉造山带位于龙岗地块和狼林地块之间,其在古元古代期间的构造演化过程极具争议,存在陆内裂谷开启-闭合模式、弧-陆碰撞模式及裂解-俯冲-碰撞模式等不同观点。争论的焦点集中在胶--吉造山带内发育的古元古代花岗质岩石及古元古代变质沉积岩系(辽河群)的成因及构造环境上。

针对上述科学问题,全球最大的赌钱网刘锦副教授、中山大学地球科学与工程学院张健教授及其合作者在国家自然科学基金、博士后基金、中央高校基本科研业务费项目及中组部青年千人项目等资助下,对--吉造山带辽东半岛地区发育的典型古元古代花岗岩体(虎皮峪、四门子、大房身、青城子、松树沟等岩体)及辽河群进行了系统研究(图1)。

通过岩石学、地球化学、年代学及Hf-Sr-Nd同位素分析等,厘定胶--吉造山带古元古代岩浆活动可分为三个阶段,即:陆内裂谷期岩浆活动(包括~2.20-2.16 Ga A型和埃达克质花岗岩及~2.15-2.1 Ga基性岩)、同碰撞期岩浆活动(~1.95-1.88 Ga埃达克质花岗岩)及碰撞后岩浆活动(~1.87-1.80 Ga碱长花岗岩和环斑花岗岩等)。此外,还对古元古代辽河群的沉积时代、沉积环境和物源区进行了研究,提出辽河群底部的浪子山组和里尔峪组代表了早期陆内裂谷阶段的火山-沉积建造,高家峪组和大石桥组则形成于被动大陆边缘环境,而顶部的盖县组极为复杂,可能包括了不同构造演化阶段的沉积产物。

综合上述研究,提出胶--吉造山带在古元古代期间应经历了裂解-俯冲-碰撞过程:即(1)古元古代早期华北克拉通东部陆块的加厚岩石圈发生拆沉作用,进而导致软流圈上涌,致使华北克拉通东部陆块伸展裂解形成陆内裂谷,形成一套火山-沉积建造,并伴随A型花岗岩和基性岩的形成;(2)随后,持续拉张导致规模有限的初始洋盆出现,东部陆块裂解为龙岗地块和狼林地块,并在龙岗地块南缘形成被动陆缘环境,沉积大石桥组巨厚的碳酸盐岩建造;(3~2.0-1.88 Ga,在哥伦比亚超大陆汇聚大背景下,受狼林地块南缘俯冲作用影响,之前形成的胶辽吉小洋盆扩张受阻,开始发生向南的低角度俯冲,最终导致狼林地块和龙岗地块碰撞造山并形成胶--吉造山带,期间伴随有较弱的同碰撞埃达克质岩浆活动;(5~1.88-1.80 Ga,胶--吉造山带进入到造山后伸展垮塌阶段,伴随强烈的岩浆活动及深熔作用(图2)。


1 辽东-吉南地区地质简图


2 --吉带古元古代裂解-俯冲-碰撞过程模式图


上述研究成果发表在国际地质学期刊《Precambrian Research》上。

Jin Liu* (刘锦), Jian Zhang (张健), Zhenghong Liu (刘正宏), Changqing Yin (尹常青), Zhongyuan Xu (徐仲元), Changquan Cheng (程昌泉), Chen Zhao (赵辰), Xiao Wang (王笑), 2021. Late Paleoproterozoic crustal thickening of the Jiao–Liao–Ji belt, North China Craton: Insights from ca. 1.95–1.88 Ga syn-collisional adakitic granites. Precambrian Research, 355, 106120. 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.precamres.2021.106120.

Jin Liu (刘锦), Jian Zhang* (张健), Changqing Yin (尹常青), Changquan Cheng (程昌泉), Xiaoguang Liu (刘晓光), Chen Zhao (赵辰), Ying Chen (陈莹), Xiao Wang (王笑), 2020. Synchronous A-type and adakitic granitic magmatism at ca. 2.2 Ga in the Jiao–Liao–Ji belt, North China Craton: Implications for rifting triggered by lithospheric delamination. Precambrian Research, 342, 105629, 126-128.论文链接:https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.105629.

Jin Liu (刘锦), Jian Zhang*(张健), Zhenghong Liu (刘正宏), Changqing Yin (尹常青), Chen Zhao (赵辰), Zhuang Li (李壮), Zhongjie Yang (杨仲杰), Shiyong Dou (豆世勇). 2018. Geochemical and geochronological study on the Paleoproterozoic rock assemblage of the Xiuyan region: new constraints on an integrated rift-and-collision tectonic process involving the evolution of the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton. Precambrian Research, 310, 179-197. 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.precamres.2018.03.005.