東北大興安嶺烏爾旗汗蛇綠岩及其構造演化

《東北大興安嶺烏爾旗汗蛇綠岩及其構造演化》是依託太原理工大學，由馮志強擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：東北大興安嶺烏爾旗汗蛇綠岩及其構造演化
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：馮志強
• 依託單位：太原理工大學

項目摘要

中亞造山帶東段（東北地區）各地塊的閉合位置、時間和演化過程一直是地學界爭論的焦點問題。前人基於地球物理、岩漿活動以及古生物地層等方面的研究取得了一些進展，但從蛇綠岩角度的研究仍相對薄弱。烏爾旗汗蛇綠岩位於備受爭議的新林—喜桂圖縫合帶的南段，代表了洋殼的完整序列，記錄了新林—喜桂圖洋盆開啟至消亡的重要信息，然而，由於其岩石組合、年代學及地球化學性質等研究程度較低，制約了整個新林—喜桂圖縫合帶的構造演化研究。本申請擬通過岩性-構造填圖、岩石學、全岩地球化學、構造年代學以及同位素示蹤等方法，揭示烏爾旗汗蛇綠岩的岩石組合與構造環境；開展地幔橄欖岩Re-Os定年，輝長岩及斜長花崗岩的鋯石U-Pb定年，建立蛇綠岩演化的年代學序列，恢復烏爾旗汗蛇綠岩的構造演化歷史，確定新林—喜桂圖縫合帶南段位置、俯衝極性及形成時代，揭示南北段蛇綠岩的本質特徵及內在聯繫，重建新林—喜桂圖洋盆的構造格局。

結題摘要

大興安嶺地區位於中亞造山帶東段，該地區發育多條蛇綠混雜岩帶，主要包括呼瑪、新林、阿里河、頭道橋、烏爾旗汗、阿爾山及二連浩特-賀根山蛇綠混雜岩帶。本項目對烏爾旗汗地區蛇綠混雜岩的岩石組合、地球化學特徵及形成時代進行了詳細研究。烏爾旗汗地區蛇綠混雜岩主要分布於扎敦河、烏奴耳及烏川東地區，岩石組合包括輝橄岩、蛇紋岩、變玄武岩、變輝長岩、變輝綠岩、輝綠玢岩和矽質岩，其中變玄武岩（細碧岩）和放射蟲矽質岩常緊密伴生，局部變玄武岩中發育淬碎角礫岩，表明屬枕狀熔岩，具有典型“大洋地殼殘片+地幔岩”組合。獲得輝長岩或輝綠岩鋯石中U-Pb加權平均206 Pb/238 U年齡分別為341 ± 1 Ma，344 ± 2 Ma和336 ± 4 Ma。在地球化學上，蛇綠混雜岩中鎂鐵質岩可分為兩類：第Ⅰ蛇綠岩的SiO2含量為47.47-50.34%，Al2O3含量為13.41-16.24%，與洋中脊拉斑玄武岩相近，TiO2含量為0.91-2.75%，略高於典型洋中脊玄武岩和弧後盆地玄武岩BAB，輕稀土元素輕微虧損，總體屬MORB-like型蛇綠岩；第Ⅱ類蛇綠岩的SiO2含量為45.86-50.91%，但Al2O3含量明顯偏高（16.46-20.27%），與高鋁島弧玄武岩相近，並且具較低的TiO2（0.46-0.76 %），輕稀土為略富集特徵，(La/Sm)N在1.27-2.22之間，總體屬IAB-like型蛇綠岩。鑒於該區未報到過弧前玻安岩的相關信息，初步認為這種兼有MORB-like和IAB-like特徵的蛇綠岩通常形成於弧後盆地。結合前人研究以及本項目近期識別出的早古生代岩漿弧，我們認為烏爾旗汗蛇綠混雜岩的成因機制可能至少有兩種：（1）嫩江洋向西俯衝，在多寶山-蘑菇氣-大石寨地區形成早古生代岩漿弧，導致新林-喜桂圖縫合帶南部再次拉開，形成弧後盆地；（2）興安地塊為增生雜岩地體，該蛇綠混雜岩可能為洋殼持續俯衝結果，從新元古代持續增生至晚石炭世早期。由此可見，中亞造山帶東段蛇綠混雜岩構造環境仍十分複雜，亟待解決新識別與已識別蛇綠混雜岩之間的連線與對比。項目資助以來第一作者發表SCI-6篇，EI-1篇，合著-2篇，專著-1部，獲得2項省部級稱號；參加國際國內學術會議10次。