廣州地化所、深地科學卓越研究中心揭示祁連地塊 在哥倫比亞超大陸中位置
文章來源：廣州地球化學研究所 | 發(fā)布時間：2021-10-29
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超大陸聚散是地質(zhì)歷史上最大規(guī)模的板塊構(gòu)造事件，對全球海平面變化、碳循環(huán)、氣候變化、礦產(chǎn)資源形成及生命演化等有著深刻、廣泛的影響。元古代期間，全球主要經(jīng)歷了格倫比亞超大陸的聚合和裂解（Rogers and Santosh，2002；Zhao et al.，2004）。北祁連造山帶內(nèi)鑲嵌有許多前寒武紀陸殼殘塊，主要由北大河巖群以及朱龍關(guān)群熬油溝組和樺樹溝組組成。該陸殼殘塊記錄有古–中元古代哥倫比亞超大陸匯聚–裂解以及洋盆形成等構(gòu)造–巖漿演化的信息，為解析祁連地塊古–中元古代構(gòu)造演化以及其在哥倫比亞超大陸位置提供重要信息。
因此，中科院廣州地球化學研究所、深地科學卓越研究中心劉懿馨博后及其合作者以北祁連造山帶西部古–中元古代（變）巖漿巖（圖1）為切入口，并結(jié)合全球陸塊古–中元古代構(gòu)造–巖漿作用以及沉積地層中碎屑鋯石年齡頻譜分布，以期揭示北祁連造山帶古–中元古代構(gòu)造演化過程以及祁連地塊在哥倫比亞超大陸中位置。
圖1 北祁連造山帶西段構(gòu)造綱要圖及采樣地點
通過對前寒武紀陸殼殘塊研究發(fā)現(xiàn)，北祁連造山帶西段前寒武主要經(jīng)歷三期構(gòu)造–巖漿作用，分別以北大河巖群角閃巖（古元古代，約1.74 Ga）、熬油溝組玄武巖（中元古代早期，約1.56 Ga）以及樺樹溝組玄武巖（中元古代中期，1.5–1.2 Ga）為代表；他們的地球化學和同位素組成指示其分別形成于陸緣弧、陸內(nèi)裂谷和初始洋盆等構(gòu)造環(huán)境中。通過與相鄰地塊以及哥倫比亞超大陸元古代構(gòu)造–巖漿作用對比研究發(fā)現(xiàn)，祁連地塊古–中元古代構(gòu)造–巖漿作用事件是對哥倫比亞超大陸匯聚（約1.8 Ga）和裂解（約1.6–1.2 Ga）事件的響應(yīng)。
前人研究發(fā)現(xiàn)哥倫比亞超大陸中心為Laurentia古陸，其西部被Mawson陸塊以及澳大利亞陸塊所圍繞，而華北克拉通位于Laurentia古陸西南部（Hou et al.，2008）。而祁連地塊具有與上述地塊相一致的古元古代和中元古代碎屑鋯石年齡峰。因此，祁連地塊很可能位于古倫比亞超大陸西南部（圖2）并經(jīng)歷了以下演化：古元古代，哥倫比亞超大陸受俯沖作用影響，發(fā)生超大陸匯聚，致使祁連地塊發(fā)育有陸緣弧巖漿作用（圖2a）；中元古代早期（約1.5 Ga），哥倫布亞超大陸裂解，伴隨有祁連地塊發(fā)育陸內(nèi)裂谷型巖漿作用（圖2b）；隨著裂谷作用的擴張，在中元古代晚期（約1.2 Ga）形成了早期洋盆，從而在祁連地塊出現(xiàn)洋島型玄武巖（圖2c）。
圖2 哥倫比亞超大陸以及祁連地塊古–中元古代構(gòu)造演化過程
相關(guān)成果發(fā)表在Precambrian Research期刊上。得到了第二次青藏高原綜合科學考察項目、國家重點研發(fā)計劃以及國家自然面上基金面上項目的聯(lián)合資助。
論文的全巖Sr–Nd–Hf同位素以及礦物主微量數(shù)據(jù)在中國科學院廣州地球化學研究所公共技術(shù)服務(wù)中心元素與同位素分析平臺完成測試。
