中国天山造山带位于中亚造山带的西南部,是典型的增生型造山带,其增生演化历史与古亚洲洋的两个分支洋盆(即准噶尔洋和南天山洋)直接相关。目前,关于这两个分支洋盆的存续时限,俯冲方式、位置与极性等基础问题还并不清楚或存在较大争议。天山造山带内保存的蛇绿混杂岩为两个分支洋盆的残片,其形成时代与成因构造环境多样,结合相关的火山-沉积记录,可以为约束古洋盆属性、重建古洋-陆格局与板块构造提供重要依据。
在国家深地资源项目(编号为2017YFC0601206)等资助下,中国地质大学(北京)许继峰教授课题组对新疆天山地区缝合带内出露的蛇绿岩及相关火山岩开展了研究,主要取得以下新的认识:
1) 中天山冰达坂蛇绿混杂岩主要由辉长岩、辉绿岩、玄武岩(绿片岩)和硅质岩构成。其中,混杂岩西段的辉绿岩形成于425.4 ± 3.9 Ma,具典型的E-MORB属性(图1-3);东段的玄武岩形成于265.2 ± 1.8 Ma,具典型的N-MORB属性(图1-3)。冰达坂二叠纪蛇绿混杂岩片为天山造山带内迄今报道的最年轻的古洋盆记录,表明古亚洲洋在天山地区的演化至少持续到二叠纪时期。
图1. 中天山冰达坂蛇绿混杂岩中的基性岩年龄.
图2. 冰达坂蛇绿混杂岩中基性岩的稀土与微量元素特征
图3. 冰达坂蛇绿混杂岩中基性岩化学图解与Sr-Nd同位素特征
2) 北天山断裂带内干沟蛇绿混杂岩北侧出露一套早石炭纪沉积-火山序列。火山岩主要以玄武安山岩、安山岩为主。年代学与地球化学研究表明,这套火山岩形成时代(332 ± 4 Ma)与地层沉积时代相当,具典型的弧火山属性(图4)。对比表明,它们与西天山地区(伊犁地体)广泛发育的石炭纪火山-沉积序列相当(图5),结合北天山缝合带蛇绿岩研究资料,指示了准噶尔洋南向俯冲到伊犁-中天山之下的产物。
图4. 干沟蛇绿混杂岩北侧石炭纪火山岩稀土与微量元素特征
图5:干沟蛇绿混杂岩北侧石炭纪火山岩与西天山石炭纪火山岩对比
论文信息:
Liu, X.J., Zhang, Z.G., Xu, J.F., Xiao, W.J., Shi, Y., Gong, X.H., Tan, Z.J. & Li, R. 2020. The youngest Permian Ocean in Central Asian Orogenic Belt: Evidence from Geochronology and Geochemistry of Bingdaban Ophiolitic Mélange in Central Tianshan, northwestern China. Geological Journal 55: 2062–2079.
原文链接:https://doi.org/ 10.1002/gj.3698
Yang, Z.Y., Gong, X.H., Xu, J.F., Liu, X.J., Zhang, Z.G. & Zhou, H.L. 2020. Petrogenesis of Carboniferous volcanic rocks from the Gangou area, Chinese North Tianshan: Constraints on the evolution of the North Tianshan Ocean. Geological Journal 55: 1931–1946.
原文链接:https://doi.org/10.1002/gj.3680