兴蒙造山带夹持于华北和西伯利亚克拉通之间,包括中国东北、内蒙古中东部以及俄罗斯远东地区,是中亚造山带的东段(图 1)。在构造上划分为额尔古纳地块、兴安地块、松辽地块、布列亚地块、佳木斯地块、兴凯地块以及锡霍特-阿林增生杂岩带(图 2)。这些地块少有确切的前寒武纪基底岩石出露,大部分由古生代至中生代的俯冲带岩浆弧、裂谷岩浆以及相关的火山-沉积岩系组成,并伴随有大量的花岗岩侵入,成为世界上花岗岩分布最丰富的地区之一(Jahn et al.,2000;Wilde,2015a;Wilde et al.,2015b)。该区域北以蒙古-鄂霍茨克缝合带为界与西伯利亚克拉通相邻,南以索伦-长春-延吉缝合带为界与华北克拉通相邻,东部是古太平洋板块俯冲相关的锡霍特-阿林增生杂岩带,其中包括中国境内的那丹哈达地体。本文所报道的兴蒙造山带东缘,包括松辽盆地以东、日本海以西的地区; 构造上,由小兴安岭-张广才岭造山带、布列亚地块、佳木斯地块、兴凯地块以及锡霍特-阿林增生杂岩带组成(图 2)。
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图 1 亚洲大地构造分区与兴蒙造山带位置略图(修改自Wilde and Zhou,2015) Figure 1 Sketch of the Asian tectonics and location of the Xing-Meng Orogenic Belt(XMOB)(modified after Wilde and Zhou,2015) |
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ARF: Arsenevsky断裂; SXF: 索伦-西拉木伦河断裂; CYF: 长春-延吉断裂; MF: 牡丹江断裂;DMF: 敦密断裂; JYF: 佳依断裂; HHF: 贺根山-黑河断裂; XXF: 新林喜桂图断裂 图 2 中国东北大地构造分区(修改自Wu et al.,2007;Zhou et al.,2010) Figure 2 Tectonic framework of NE China(modified after Wu et al.,2007;Zhou et al.,2010) |
兴蒙造山带东段,除存在古亚洲洋构造体系外,还有另外两大构造体系,即蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋构造体系(徐备等,2014); 但由于该造山带主体是古亚洲洋域,因此在前人的研究中,对另外两大构造体系重视不够。然而,近些年来,随着地质、地球物理资料的积累,人们对该地区的认识得到不断深化,其中,古太平洋板块的俯冲对兴蒙造山带东缘构造演化的重要性越来越得到重视。由于兴蒙造山带东缘毗邻古太平洋,因此古太平洋板块持续的俯冲作用对陆缘地壳的影响相当强烈; 而古太平洋域诸多地体的形成、运移和最终拼贴也是兴蒙造山带东缘最显著的构造过程之一(邵济安和唐克东,1995)。
1 区域地质概况 1.1 小兴安岭-张广才岭造山带小兴安岭-张广才岭造山带位于松辽地块东缘,近南北走向,东侧为牡丹江断裂。该造山带由大量花岗岩类、少量晚古生代变质沉积岩和伴生的中生代火山岩组成(图 3)。
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图 3 中国东北东部岩浆岩分布略图(修改自Wu et al.,2011; Xu et al.,2013) Figure 3 Distribution of igneous rocks in eastern NE China(modified after Wu et al.,2011; Xu et al.,2013) |
该区花岗岩类包括石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩和少量的碱性长石花岗岩等。近年来大量的锆石U-Pb测年表明,除少量早古生代(500~450Ma)和中二叠世-早三叠世(270~240Ma)岩体外,大部分花岗岩形成于晚三叠世至早侏罗世(220~160Ma; Wu et al.,2011; 裴福萍等,2008; 许文良等,2008)。这些中生代花岗岩主要矿物成分为石英、斜长石、碱性长石和少量黑云母,常含有普通角闪石、榍石和磷灰石,富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素(HFSEs),A/CNK<1.1,Na2O/K2O>1,呈现Ⅰ型花岗岩特征。这些Ⅰ型花岗岩在侵位、冷却过程中经历了长期结晶分异过程,是典型高分异型花岗岩(Wu et al.,2003a,2003b)。花岗岩的Sr-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素表明它们多为新生陆壳的组成部分,与兴蒙造山带其他地区类似。
在尚志以东、依兰以南,发育一条南北向展布的变质-沉积岩带,并伴生火山岩带,延伸约140km,宽约30~50km。《黑龙江省区域地质志》将这一杂岩带定为元古代,并划分为东风山群、一面坡群、张广才岭群等。其岩性以变质砂岩、杂砂岩、浊积岩以及石榴子石白云母片岩、绿片岩为主,沉积岩中常见有变质玄武岩块和中酸性火山岩层。近年来该区各类岩性的锆石U-Pb测年表明,沉积岩年龄为早古生代到早中生代,玄武岩、安山岩和流纹岩等火山岩则以晚三叠世为主(Wang et al.,2012; 邵济安等,2013)。因此,这条变质杂岩带可能是古生代-早中生代形成的构造混杂岩带,变质年龄为早-中侏罗世(Wang et al.,2012; 邵济安等,2013)。
1.2 布列亚-佳木斯-兴凯地块布列亚-佳木斯-兴凯地块位于牡丹江断裂以东,东部边界为一系列北北东走向的走滑断裂。布列亚、佳木斯和兴凯地块具有类似的岩石组合,被认为是同一个地块被后期的佳木斯-依兰断裂和敦化-密山断裂所切割(图 2,3)。
布列亚地块主要位于俄罗斯境内,中国境内没有出露。该地块研究资料匮乏,目前,在其南部发现的约985Ma的花岗片麻岩,是已知的最古老岩石年龄(Wilde et al.,2008); 而黑龙江北岸角闪岩相变质沉积岩的Nd同位素模式年龄为1.7~1.2Ga(Kotov et al.,2009)。关于岩浆活动,尽管约500Ma的流纹岩、490Ma的辉长岩及约260Ma的花岗岩有所报道(Kotov et al.,2009; Sorokin et al.,2011),但目前认识到的最主要岩性为晚三叠世-早侏罗世的花岗岩(220~185Ma; Sorokin et al.,2011),与小兴安岭-张广才岭岩浆带一致。
佳木斯地块主要位于黑龙江省境内,岩石单元主要有: 麻山群、古生代火山沉积系和花岗岩类。麻山群的变形、变质作用强烈,曾被认为是前寒武纪基底。但Wilde等(1997) 在柳毛地区通过锆石U-Pb测年证明,麻山群为形成于约500Ma、无沉积层序、麻粒岩相的变质沉积岩系,为典型的孔兹岩系。Zhou等(2011) 将这一孔兹岩系与东北地区其他地块的类似岩系相对比,认为在晚泛非期存在一条约1300km长的孔兹岩系。火山岩与沉积岩则主要分布在佳木斯地块的东缘和东南缘,包括了早泥盆世-晚二叠世的陆相沉积岩与中酸性火山岩,反映了从泥盆纪的被动大陆边缘到二叠纪活动大陆边缘的转变(孟恩等,2008; Zhang et al.,2015)。该地区的花岗岩类主要有3期,即新元古代的花岗片麻岩(955Ma和892Ma; 吕长禄等,2014; 杨浩等,2015)、泛非期花岗岩(530~480Ma; Bi et al.,2015; 杨浩等,2015)以及晚古生代Ⅰ型花岗片麻岩(270~254Ma; 吴福元等,2001)。
黑龙江杂岩是松辽地块与佳木斯地块之间的构造混杂岩带,主要沿牡丹江断裂东侧分布,由南向北出露于牡丹江地区、依兰地区和萝北地区,包括含蓝闪石的变玄武岩(蓝片岩)、绿帘石-蓝闪石-钠长石片岩、绿片岩、大理岩、石英片岩和石英岩等。蓝片岩锆石U-Pb年龄表明,其原岩玄武岩形成于二叠纪至晚三叠世(Zhou et al.,2009; Ge et al.,2016)。蓝片岩的变质条件为t=350~450℃,p=0.9~1.1GPa(Zhou et al.,2009),为典型的高压变质岩。从绿片岩和蓝片岩中得到的各种Ar-Ar年龄多集中在180~160Ma,表明黑龙江杂岩的变质年龄应为早侏罗世(Wu et al.,2007;Zhou et al.,2009)。
兴凯地块大部分位于俄罗斯境内,东北部出露麻粒岩相变质杂岩,包括大理岩、石英岩、云母片岩和二辉角闪片岩等,其中二辉角闪片岩的锆石U-Pb年龄显示,原岩年龄为757Ma,变质年龄为506Ma,是目前报道的最老年龄(Khanchuk et al.,2010)。在中国境内,兴凯地块主要出露于虎林县一带,主要岩性是花岗片麻岩和孔兹岩系,包括大理岩、含石墨片岩、含石榴石片岩等麻粒岩相变质岩系。花岗片麻岩的原岩年龄为520~515Ma,变质年龄约为500Ma,与佳木斯地块的麻山群类似(Wilde et al.,2010; Zhou et al.,2010)。除此以外,在俄罗斯境内的兴凯地块东缘还分布有奥陶系、志留系火山-沉积岩以及志留-泥盆纪的花岗岩,可能与早期陆缘俯冲作用相关。与佳木斯地块不同的是,兴凯地块内部发育一条“蛇绿岩带”,主要岩性为云母片岩、石英岩、硅质岩、条带状含铁建造、页岩和碳酸盐岩等(Ishiwatari and Tsujimori,2003),但其年代学工作尚未展开。兴凯地块的花岗岩主要分布在兴凯湖西岸和北岸,南北向展布,成岩年龄集中在晚三叠世-早侏罗世(220~180Ma; Wang et al.,2015)。这些花岗岩以黑云母二长花岗岩和正长花岗岩为主,侵入早期高Sr低Y的花岗闪长岩(约250Ma; Yang et al.,2015)。在吉林省东部,兴凯地块与华北克拉通之间发育构造混杂岩带,主要包括滑塌沉积、浊积岩、硅质岩、玄武岩、红帘石片岩等,变质年龄为220~180Ma(邵济安和唐克东,1995; 唐克东等,1995,2011)。这条构造混杂岩带向北与佳木斯地块内的黑龙江杂岩相连,被称作“吉黑高压变质带”(周建波等,2013)。
1.3 锡霍特-阿林造山带作为典型的侏罗纪-白垩纪太平洋增生杂岩带,所以锡霍特-阿林造山带常在传统意义上被排除在中亚造山带以外; 但在兴蒙造山带的范畴里,该造山带是古太平洋构造体系最直接的地质证据。
锡霍特-阿林造山带由多个北北东向延伸的构造沉积地体组成,之间被一系列大型走滑断裂分割(图 4a)。这些地体可分为3类: ①与古太平洋板块俯冲相关的增生楔,如中国的那丹哈达地体和俄国境内的Samarka、Taukha地体等(Kemkin and Kemkina,2015); ②与走滑断裂相关的浊积岩盆地,如Zhuravlevka地体; ③分布在日本海沿岸的岛弧火山-沉积地体(图 4a)。
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JB-佳木斯地块; KB-兴凯地块; SR-Sergeevka地体; KHB-Khabarovsk地体;NB-那丹哈达-比金地体;SM-Samarka 地体;KS-Kisilevsky 地体;ZH-Zhuravlevka 地体;TU-Taukha 地体(野猪河地体);KM-Kema 地体。断层: 1. 敦密断裂; 2. Koukansky断裂;3) Arsenevsky 断裂;4) Central Sikhote-Alin 断裂(中锡霍特-阿林断裂);5) Fourmanovsky 断裂; 样品号简写,即: SAL-19,SAL-40,SAL-48,SAL-49 图 4 黑龙江南岸的锡霍特-阿林地区地质图(a)和样品号与采样位置(b)(修改自Grebennikov et al.,2016) Figure 4 Geological map of southern Sikhote-Alin(a)Sample locations in southern Sikhote-Alin terranes(b) (modified after Grebennikov et al.,2016) |
增生楔地体内部岩石单元以构造接触为主,少有连续沉积剖面,主要岩性为硅质岩、泥质岩、粉砂岩和浊积岩,夹透镜状玄武岩、辉长岩等岩块。岩石变形强烈,但变质程度很低。局部可见海山型玄武岩与碳酸盐岩帽。根据地层重复和内部断裂,俄学者将每个增生楔细分为不同的构造岩片,岩片内部层序为典型的“大洋沉积层序”,即底部硅质岩向上变为泥质岩,最后过度到陆源碎屑岩。硅质岩和陆源碎屑岩均为中生代沉积,古生物化石指示沉积年龄自西向东逐渐变年轻(Kemkin and Kemkina,2000; Kemkin,2008; Malinovsky and Golozoubov,2011)。
浊积岩盆地分布于中锡霍特-阿林走滑断裂的东侧,岩性单一,以厚层浊积岩为主,常见鲍马序列,局部出露砾岩和含煤砂岩。陆源碎屑岩的沉积年龄从早白垩世初期到末期,形成连续的沉积剖面,除地体边界被走滑断裂改造而造成岩层陡立外,大部分变形以宽缓褶皱为主(Malinovsky and Golozoubov,2011)。
与岛弧相关的火山-沉积岩地体以Kema地体为代表,其上广泛分布白垩纪中期(110~100Ma)的安山岩、英安岩、流纹岩以及少量玄武岩,同时还有大量早白垩世晚期-晚白垩世的陆坡相、含有滑塌褶皱的砂岩、泥岩。这些地体被认为是岛弧或者弧后盆地的组成部分,但其相关的岛弧仍不确定(Malinovsky et al.,2008)。
锡霍特-阿林造山带还分布有大量花岗岩类,年龄为130~56Ma,大体上从西向东逐渐变年轻(Khanchuk et al.,2016;Jahn et al.,2015)。其中最主要的岩浆活动集中在100~70Ma,以Ⅰ型花岗岩为主,有少量S型和A型花岗岩,表明古太平洋板块俯冲在晚白垩世相当活跃。
2 古太平洋板块俯冲: 空间范围与初始俯冲时间在兴蒙造山带东缘,关于古太平洋构造体系最重要、同时也是争议最大的两个问题是: ① 古太平洋体系作用的空间范围; ② 古太平洋板块俯冲的起始时间。
2.1 古太平洋体系作用的空间范围毋庸置疑,锡霍特-阿林增生杂岩带位于兴蒙造山带的最东缘,是古太平洋体系作用的直接结果。然而对于布列亚-佳木斯-兴凯地块是否纳入古太平洋构造体系,目前仍有较大争议。对于这一问题,充分认识黑龙江杂岩的构造意义显得尤为重要。
如前所述,黑龙江杂岩实质上是一套南北向展布、与洋壳俯冲相关的构造混杂岩带,具有缝合带性质。Zhou等(2009,2010)认为,佳木斯-兴凯地块与兴蒙造山带其他地块早在泛非期就是一个整体,黑龙江杂岩中260~220Ma的OIB型和E-MORB型玄武岩代表沿牡丹江断裂张开的小规模洋盆,表明佳木斯-兴凯地块曾在晚二叠世-早三叠世期间从松辽地块裂解,又在早侏罗世随古太平洋板块西向俯冲而重新拼贴(图 5)。这种模式中,布列亚-佳木斯-兴凯地块更具古亚洲洋体系亲缘性。
Ge等(2016) 在牡丹江地区的蓝片岩中获取了约280Ma的原岩年龄,进而将洋盆的张开时间提前至早二叠世。目前得到广泛认可的是,牡丹江洋的闭合时间应该不早于早侏罗世,即该洋盆的持续时间约为280~180Ma,前后持续100Ma,暗示它可能并非如前人认为红海型小洋盆,而是一个规模较大的、演化时间较长的洋盆,因此难以将佳木斯-兴凯地块作为一个从500Ma以来就存在于古亚洲洋域的块体来解释。
Wu等(2007) 认为,黑龙江杂岩中的大理岩、二云母片岩等可能来自于麻山群,而石英岩、超基性岩和蓝片岩等则是洋壳蛇绿岩的组成部分。约500Ma的麻粒岩相变质岩可能与泛非期运动相关,即布列亚-佳木斯-兴凯地块来自于冈瓦纳周缘,并在早侏罗世与兴蒙造山带东部发生俯冲、拼贴,形成这一高压变质带,而同时期张广才岭地区的岩浆岩可能反映了这一过程。邵济安等(2013) 的观点与此基本类似,认为张广才岭和佳木斯地块西缘的岩浆-变质事件是俯冲-碰撞造山的产物。在这种模式下,布列亚-佳木斯-兴凯地块显然不属于古亚洲洋构造体系,而是自始至终受控于古太平洋构造体系的“拼贴陆块”。
不论何种观点,可以明确的是,布列亚-佳木斯-兴凯地块周边南北向展布的岩浆岩和构造混杂岩带代表了一个东西向的俯冲-碰撞体系,这是该地块区别于古亚洲洋域其他块体的重要原因,而古太平洋构造体系则是这种东西向俯冲作用的重要原因。
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基于“从XMOB裂解后再与松辽地块发生拼贴”的模式: ①蒙古-鄂霍茨克洋,②古亚洲洋,③牡丹江洋,④古太平洋 图 5 晚古生代(a)至中生代早期(b)的佳木斯-兴凯地块构造演化 Figure 5 The tectonic evolution of the Jiamusi-Khanka Block from late Paleozoic(a)to early Mesozoic(b) |
在东北地区,古太平洋板块俯冲的起始时间是争议最大的问题。目前,较为流行的观点是,古太平洋俯冲最晚在晚三叠世-早侏罗世已经开始,最直接的证据包括小兴安岭-张广才岭巨型花岗岩-火山岩带、黑龙江杂岩带和饶河杂岩等(Wu et al.,2011; Xu et al.,2013; Wilde,2015;Wilde and Zhou,2015)。最近在图们地区发现的俯冲相关的基性岩(橄榄苏长岩、辉长岩和闪长岩等),也表明古太平洋板块自190Ma已经开始俯冲(Guo et al.,2015)。然而,对于小兴安岭-张广才岭岩浆岩带如何纳入古太平洋板块俯冲体系,目前仍存在较大争议。一种观点认为,该地区出露的晚三叠世-早侏罗世岩浆岩构成了双峰式岩浆岩,结合黑龙江省东南部的晚三叠世A型流纹岩,部分研究者认为它们是伸展背景的产物,而这种伸展作用可能是古亚洲洋碰撞后的拆沉作用(Xu et al.,2009),也可能是古太平洋俯冲造成的弧后伸展(Yu et al.,2012)。另一种观点则认为,晚三叠世-早侏罗世在张广才岭一带出现的安山岩和变质岩为俯冲作用所致(邵济安等,2013); 同时早侏罗世的高压蓝片岩也支持中生代早期牡丹江断裂附近发生了洋壳俯冲(Zhou et al.,2009,2010)。
近年来不同学者对“晚三叠世-早侏罗世”的初始俯冲时间提出了质疑。沿佳木斯地块东缘发育南北向展布的花岗岩和中酸性火山岩,有学者认为它们应与早二叠世东部洋壳的俯冲作用相关,但未指明是否与古太平洋相关(孟恩等,2008; 于介江等,2013; Meng et al.,2010)。最近,在那丹哈达地体西缘的东方红地区发现了年龄为290~275Ma的辉长岩,这些岩石具有富集LILE和LREE、亏损HFSE和HREE的特征,结合Nd、Hf同位素特征,证明它们形成于俯冲带流体交代作用下的富集地幔楔部分熔融(Bi et al.,2015; Sun et al.,2015a); 同时,在佳木斯地块东南缘密山地区也发现了299~254Ma的俯冲相关岩浆活动(Yang et al.,2015),也证明古太平洋板块可能在早二叠世就已经开始在佳木斯-兴凯地块下的俯冲。
3 晚中生代古太平洋板块的俯冲: 来自锡霍特-阿林造山带的认识上世纪80年代,北美大陆西岸地体构造研究的兴起,带动了中国东北、俄罗斯远东和日本的地体研究(Jones et al.,1977; Howell et al.,1985; Kojima,1989; 邵济安和唐克东,1995)。但由于主体部分位于俄罗斯境内,且覆盖严重,锡霍特-阿林增生地体一直没有得到国内学者的应有重视。然而,这些地体是反映兴蒙造山带东缘古太平洋构造体系构造演化的最直接证据,其形成与拼贴过程也对大陆地壳的侧向增生产生了重要作用。因此,该增生杂岩带的研究对全面认识中生代晚期古太平洋构造体系的演化具有重要意义。
在中国,邵济安和唐克东(1995) 最早对东北亚大陆边缘地体进行详细研究,划分出了一系列构造-沉积地体,提出兴凯地块可能具有华南亲缘性,而那丹哈达地体则是后期走滑拼贴在中国东北地区。近来,对那丹哈达地体中砂岩碎屑锆石U-Pb测年表明,其主要年龄谱峰为500Ma、250Ma和210~160Ma,暗示沉积岩物源主要来自于相邻的兴蒙造山带东部地区(Zhou et al.,2014); 碎屑锆石Hf同位素也以正值为主(Sun et al.,2015b),表明那丹哈达地体是古太平洋在早-中侏罗世向佳木斯地块俯冲所形成的增生楔。
作者在俄罗斯境内的Samarka地体中获得的碎屑锆石谱峰与那丹哈达地体类似,表明锡霍特-阿林增生杂岩带西部的地体群具有佳木斯-兴凯地块亲缘性(图 2b,6a)。但对于中锡霍特-阿林断裂以东的Zhuravlevka和Taukha地体,碎屑锆石年龄谱图中则普遍出现了1.8Ga与2.5Ga的峰值年龄,同时这些年龄的锆石数量在前寒武纪锆石中所占比重自西向东逐渐增加,表明佳木斯-兴凯地块的物源贡献逐渐减少,而华北克拉通的碎屑物质逐渐增多; 而在Taukha地体中的碎屑锆石则完全缺失了东北地区特有的500Ma峰值,完全与华北物源区年龄谱峰类似(图 6)。沉积相研究表明,这些碎屑岩均为近源沉积,因此沉积物源的变化暗示了在早白垩世时期,不论是与走滑断裂相关的浊积岩盆地,还是与古太平洋相关的增生楔,都更靠近华北克拉通。以中锡霍特-阿林断裂为代表的左行走滑断裂系统,在地体沉积后的向北运移发挥了重要作用。锡霍特-阿林地区的古生物研究表明,在中锡霍特图阿林断裂以东的地体中,早白垩世的古植物群种类与华北甚至华南地区类似,而明显不同于东北地区,但在晚白垩世时期,整个地区的植物群则比较相似,这暗示着在白垩纪中期,古太平洋西北部发生过重要的向北走滑运移过程(Golozoubov et al.,1999)。同时,晚中生代花岗岩研究表明,锡霍特-阿林地区的岩浆岩活动在130~100Ma期间趋于平静,暗示伊泽纳岐板块与欧亚大陆板块之间可能以平行陆缘的走滑边界为主,俯冲作用处于次要地位; 而在此之后的晚白垩世,该地区又发生连续的岩浆活动,表明古太平洋板块又转为斜向俯冲为主,走滑作用减弱(Jahn et al.,2015; Grebennikov et al.,2016)。在中国境内,沿敦-密、佳-依断裂带,白垩纪中期(100Ma左右)岩浆活动主要表现为大量的安山岩浆喷发以及双峰式岩墙侵入,表明该时期陆块内部以伸展作用为主,可能发生俯冲板片的后撤作用(Sun et al.,2013)。
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(a)SAL-19来自于Samarka地体中部;(b)SAL-40来自于Samarka地体东部;(c)SAL-48来自于Zhuravlevka地体;(d)SAL-49来自于Taukha地体;(e)那丹哈达地体中晚侏罗世的砂岩碎屑锆石谱峰图,主要物源来自佳木斯-兴凯地块(Zhou et al.,2014;Sun et al.,2015b);(f)朝鲜半岛南端的Gyeongsang早白垩世盆地中砂岩碎屑锆石谱峰图,物源主要来自华北克拉通(Lee et al.,2015) 图 6 锡霍特-阿林增生杂岩带南部地区碎屑锆石年龄谱 Figure 6 Age spectra of detrital zircons from Sikhote-Alin |
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①Samarka地体; ②Taukha地体; ③Zhuravlevka地体与部分Samarka地体; ④Sergeevka地体。图中伊泽纳岐板块的运动方向引自Maruyama和Send(1986) 图 7 150~100Ma期间东北亚大陆边缘的构造重建 Figure 7 Tectonic reconstruction of the northeastern Asian continental margin during 150 to 100Ma |
古太平洋构造体系对兴蒙造山带东缘的构造演化起着重要作用,其影响范围主要包括牡丹江断裂两侧的小兴安岭-张广才岭和布列亚-佳木斯-兴凯地块,而锡霍特-阿林增生杂岩带则是该构造体系最直接产物。
古太平洋向兴蒙造山带东缘的俯冲最早可能从早二叠世(约290~250Ma)已经开始,自中生代早期以来(约220~160Ma)对东北地区影响更为显著,形成了一系列南北向分布的岩浆-变质岩带。在晚侏罗世-早白垩世期间,古太平洋板块开始向北俯冲,中国东北地区的岩浆活动逐渐停止,在锡霍特-阿林地区则发育了一系列增生楔和走滑断裂相关的浊积岩盆地。这些地质单元在白垩纪中期被西北太平洋地区北北东向走滑断裂切割,并在晚白垩世之前拼贴在兴蒙造山带东缘。与此同时,中国东北地区可能发生了俯冲板片的后撤过程,构造环境以伸展走滑为主。晚白垩世时期,古太平洋板块再次向欧亚大陆之下俯冲,导致岩浆活动开始集中在锡霍特-阿林地区。
致谢: 写作过程中得到许文良教授、徐备教授、周建波教授、郭峰研究员、Simon Wilde教授和赵盼博士的诸多指导与建议,在此一并致谢。
| [] | Bi J H, Ge W C, Yang H, Zhao G C, Xu W L, Wang Z H. 2015. Geochronology, geochemistry and zircon Hf isotopes of the Dongfanghong gabbroic complex at the eastern margin of the Jiamusi Massif, NE China:Petrogensis and tectonic implications. Lithos , 234 . |
| [] | Ge M H, Zhang J J, Liu K, Ling Y Y, Wang M, Wang J M. 2016. Geochemistry and geochronology of the blueschist in the Heilongjiang Complex and its implications in the late Paleozoic tectonics of eastern NE China. Lithos , 261 : 232–249. DOI:10.1016/j.lithos.2015.11.019 |
| [] | Golozoubov V V, Markevich V S, Bugdaeva E V. 1999. Early Cretaceous changes of vegetation and environment in East Asia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology , 153 (1-4) : 139–146. DOI:10.1016/S0031-0182(99)00074-7 |
| [] | Grebennikov A V, Khanchuk A I, Gonevchuk V G, Kovalenko S V. 2016. Cretaceous and Paleogene granitoid suites of the Sikhote-Alin area(Far East Russia):Geochemistry and tectonic implications. Lithos , 261 : 250–261. DOI:10.1016/j.lithos.2015.12.020 |
| [] | Guo F, Li H X, Fan W M, Li J Y, Zhao L, Huang M W, Xu W L. 2015. Early Jurassic subduction of the Paleo-Pacific Ocean in NE China:Petrologic and geochemical evidence from the Tumen mafic intrusive complex. Lithos , 224-225 : 46–60. DOI:10.1016/j.lithos.2015.02.014 |
| [] | Howell D G. 1985. Tectonostratigraphic terranes of the Circum-Pacific region, Houston, Tex. USA: Circum-Pacific Council for Energy and Mineral Resources . |
| [] | Ishiwatari A, Tsujimori T. 2003. Paleozoic ophiolites and blueschists in Japan and Russian Primorye in the tectonic framework of East Asia:A synthesis. Island Arc , 12 (2) : 190–206. DOI:10.1046/j.1440-1738.2003.00390.x |
| [] | Jahn B M, Griffin W L, Windley B. 2000. Continental growth in the Phanerozoic:Evidence from Central Asia. Tectonophysics , 328 (12) : 7–10. |
| [] | Jahn B M, Valui G, Kruk N, Gonevchuk V, Usuki M, Wu J T J. 2015. Emplacement ages, geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic characterization of Mesozoic to early Cenozoic granitoids of the Sikhote-Alin Orogenic Belt, Russian Far East:Crustal growth and regional tectonic evolution. Journal of Asian Earth Sciences , 111 : 872–918. DOI:10.1016/j.jseaes.2015.08.012 |
| [] | Jones D L, Silberling N, Hillhouse J. 1977. Wrangellia-a displaced terrane in northwestern North America. Canadian Journal of Earth Sciences , 14 (11) : 2565–2577. DOI:10.1139/e77-222 |
| [] | Kemkin I V, Kemkina R A. 2000. Structure and genesis of the Taukha Mesozoic accretionary prism(southern Sikhote-Alin, Russia). Geodiversitas , 22 (4) : 481–491. |
| [] | Kemkin I V. 2008. Structure of terranes in a Jurassic accretionary prism in the Sikhote-Alin-Amur area:Implications for the Jurassic geodynamic history of the Asian eastern margin. Russian Geology and Geophysics , 49 (10) : 759–770. DOI:10.1016/j.rgg.2007.12.014 |
| [] | Kemkin I V, Kemkina R A. 2015. Geochemistry of chert rocks from the Sikhote-Alin Taukha terrane, Russia Far East:Significance for determination of their depositional environment. Environmental Earth Sciences , 73 (5) : 2253–2268. DOI:10.1007/s12665-014-3574-1 |
| [] | Khanchuk I A, Vovna G M, Kiselev V I, Mishkin M A, Lavrik S N. 2010. First Results of Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating of the rocks from the granulite complex of Khanka Massif in the Primorye Region. Doklady Earth Sciences , 434 (1) : 1164–1167. DOI:10.1134/S1028334X10090059 |
| [] | Kojima S. 1989. Mesozoic terrane accretion in northeast China, Sikhote-Alin and Japan regions. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology , 69 : 213–232. DOI:10.1016/0031-0182(89)90165-X |
| [] | Kotov A B, Velikoslavinskii S D, Sorokin A A, Kotova L N, Sorokin A P, Larin A M, Kovach V P, Zagornaya N Y, Kurguzova A V. 2009. Age of the amur group of the Bureya-Jiamusi Superterrane in the Central Asian fold belt:Sm-Nd isotope evidence. Doklady Earth Sciences , 429 (1) : 1245–1248. DOI:10.1134/S1028334X09080029 |
| [] | Lee T H, Park K H, Yi K, Geng J Z, Li H K. 2015. SHRIMP U-Pb ages and Hf isotopic composition of the detrital zircons from the Myogok Formation, SE Korea:Development of terrestrial basin and igneous activity during the early Cretaceous. Geosciences Journal , 19 (2) : 189–203. DOI:10.1007/s12303-014-0042-6 |
| [] | Malinovsky A I., Golozoubov V V, Simanenko V P, Simanenko L F. 2008. Kema terrane:A fragment of a back-arc basin of the early Cretaceous Moneron-Samarga island-arc system, East Sikhote-Alin range, Russian Far East. Island Arc , 17 (3) : 285–304. DOI:10.1111/iar.2008.17.issue-3 |
| [] | Malinovsky A I, Golozubov V V. 2011. Lithology and depositional settings of the terrigenous sediments along transform plate boundaries:Evidence from the early cretaceous Zhuravlevka terrane in Southern Sikhote Alin. Russian Journal of Pacific Geology , 5 : 400. DOI:10.1134/S1819714011050058 |
| [] | Maruyama S, Send T. 1986. Orogeny and relative plate motions:Example of the Japanese Islands. Tectonophysics , 127 (3-4) : 305–329. DOI:10.1016/0040-1951(86)90067-3 |
| [] | Meng E, Xu W L, Pei F P, Yang D B, Yu Y, Zhang X Z. 2010. Detrital-zircon geochronology of Late Paleozoic sedimentary rocks in eastern Heilongjiang Province, NE China:Implications for the tectonic evolution of the eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt. Tectonophysics , 485 (1-4) : 42–51. DOI:10.1016/j.tecto.2009.11.015 |
| [] | Sorokin A A, Kotov A B, Salnikova E B, Sorokin A P, Yakovleva S Z, Plotkina Y V, Gorokhovskii B M. 2011. The early paleozoic age of granitoides of the Kiviliyskii complex of the Bureya terrane(Eastern flank of the Central Asian fold belt). Doklady Earth Sciences , 440 (1) : 1253–1257. DOI:10.1134/S1028334X11090327 |
| [] | Sun M D, Chen H L, Zhang F Q, Wilde S A, Dong C W, Yang S F. 2013. A 100 Ma bimodal composite dyke complex in the Jiamusi Block, NE China:An indication for lithospheric extension driven by Paleo-Pacific roll-back. Lithos , 162-163 : 317–330. DOI:10.1016/j.lithos.2012.11.021 |
| [] | Sun M D, Xu Y G, Wilde S A, Chen H L, Yang S F. 2015a. The Permian Dongfanghong island-arc gabbro of the Wandashan Orogen, NE China:Implications for Paleo-Pacific subduction. Tectonophysics , 659 : 122–136. DOI:10.1016/j.tecto.2015.07.034 |
| [] | Sun M D, Xu Y G, Wilde S A, Chen H L. 2015b. Provenance of Cretaceous trench slope sediments from the Mesozoic Wandashan Orogen, NE China:Implications for determining ancient drainage systems and tectonics of the Paleo-Pacific. Tectonics , 34 (6) : 1269–1289. DOI:10.1002/2015TC003870 |
| [] | Wang F, Xu W L, Meng E, Cao H H, Gao F H. 2012. Early Paleozoic amalgamation of the Songnen-Zhangguangcai Range and Jiamusi massifs in the eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt:Geochronological and geochemical evidence from granitoids and rhyolites. Journal of Asian Earth Sciences , 49 : 234–248. DOI:10.1016/j.jseaes.2011.09.022 |
| [] | Wang F, Xu W L, Xu Y G, Gao F H, Ge W C. 2015. Late Triassic bimodal igneous rocks in eastern Heilongjiang Province, NE China:Implications for the initiation of subduction of the Paleo-Pacific Plate beneath Eurasia. Journal of Asian Earth Sciences , 97 : 406–423. DOI:10.1016/j.jseaes.2014.05.025 |
| [] | Wilde S A, Dorsett-Bain H, Liu J L. 1997. The identification of a late Pan-African Granulite Facies Event in Northeastern China:SHRIMP U-Pb Zircon Dating of the Mashan Group at Liu Mao, Heilongjiang Province, China. In:Proceedings of the 30th International Geological Congress:Precambrian Geology and Metamorphic Petrology. Amsterdam:VSP International Science Publishers , 17 : 59–74. |
| [] | Wilde S A, Wu F Y, Zhao G C, Sklyarov E. 2008. The Jiamusi, Khanka and Bureya blocks; A contiguous crustal entity accreted to the Central Asian Orogenic Belt in the Early Jurassic?In:Proceedings of the 30th International Geological Congress(IGC 2008). Oslo, Norway:IGC |
| [] | Wilde S A, Wu F Y, Zhao G C. 2010. The Khanka Block, NE China, and its significance for the evolution of the Central Asian Orogenic Belt and continental accretion. Geological Society, London, Special Publications , 338 : 117–137. DOI:10.1144/SP338.6 |
| [] | Wilde S A. 2015. Final amalgamation of the Central Asian Orogenic Belt in NE China:Paleo-Asian Ocean closure versus Paleo-Pacific plate subduction-A review of the evidence. Tectonophysics , 662 . |
| [] | Wilde S A, Zhou J B. 2015. The late Paleozoic to Mesozoic evolution of the eastern margin of the Central Asian Orogenic Belt in China. Journal of Asian Earth Sciences , 113 : 909–921. DOI:10.1016/j.jseaes.2015.05.005 |
| [] | Wu F Y, Jahn B M, Wilde S A, Lo C H, Yu T F, Lin Q, Ge W C, Sun D Y. 2003a. Highly fractionated I-type granites in NE China(I):Geochronology and petrogenesis. Lithos , 66 (3-4) : 241–273. DOI:10.1016/S0024-4937(02)00222-0 |
| [] | Wu F Y, Jahn B M, Wilde S A, Lo C H, Yu T F, Lin Q, Ge W C, Sun D Y. 2003b. Highly fractionated I-type granites in NE China(Ⅱ):Isotopic geochemistry and implications for crustal growth in the Phanerozoic. Lithos , 67 (3-4) : 191–204. DOI:10.1016/S0024-4937(03)00015-X |
| [] | Wu F Y, Yang J H, Lo C H, Wilde S A, Sun D Y, Jahn B M. 2007. The Heilongjiang Group:A Jurassic accretionary complex in the Jiamusi Massif at the western Pacific margin of northeastern China. Island Arc , 16 (1) : 156–172. DOI:10.1111/iar.2007.16.issue-1 |
| [] | Wu F Y, Sun D Y, Ge W C, Zhang Y B, Grant M L, Wilde S A, Jahn B M. 2011. Geochronology of the Phanerozoic granitoids in northeastern China. Journal of Asian Earth Sciences , 41 (1) : 1–30. DOI:10.1016/j.jseaes.2010.11.014 |
| [] | Xu W F, Pei F P, Wang F, Meng E, Ji W Q, Yang D B, Wang W. 2013. Spatial-temporal relationships of Mesozoic volcanic rocks in NE China:Constraints on tectonic overprinting and transformations between multiple tectonic regimes. Journal of Asian Earth Sciences , 74 : 167–193. DOI:10.1016/j.jseaes.2013.04.003 |
| [] | Xu W L, Ji W Q, Pei F P, Meng E, Yu Y, Yang D B, Zhang X Z. 2009. Triassic volcanism in eastern Heilongjiang and Jilin provinces, NE China:Chronology, geochemistry, and tectonic implications. Journal of Asian Earth Sciences , 34 (3) : 392–402. DOI:10.1016/j.jseaes.2008.07.001 |
| [] | Yang H, Ge W C, Zhao G C, Yu J J, Zhang Y L. 2015. Early Permian-Late Triassic granitic magmatism in the Jiamusi-Khanka Massif, eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt and its implications. Gondwana Research , 27 (4) : 1509–1533. DOI:10.1016/j.gr.2014.01.011 |
| [] | Yu J J, Wang F, Xu W L, Gao F H, Pei F P. 2012. Early Jurassic mafic magmatism in the Lesser Xing'an-Zhangguangcai Range, NE China, and its tectonic implications:Constraints from zircon U-Pb chronology and geochemistry. Lithos , 142-143 : 256–266. DOI:10.1016/j.lithos.2012.03.016 |
| [] | Zhang X Z, Guo Y, Zhou J B, Zeng Z, Pu J B, Fu Q L. 2015. Late Paleozoic-Early Mesozoic tectonic evolution in the east margin of the Jiamusi massif, eastern northeastern China. Russian Journal of Pacific Geology , 9 (1) : 1–10. DOI:10.1134/S181971401501008X |
| [] | Zhou J B, Wilde S A, Zhang X Z, Zhao G C, Zheng C Q, Wang Y J, Zhang X H. 2009. The onset of Pacific margin accretion in NE China:Evidence from the Heilongjiang high-pressure metamorphic belt. Tectonophysics , 478 (3-4) : 230–246. DOI:10.1016/j.tecto.2009.08.009 |
| [] | Zhou J B, Wilde S A, Zhao G C, Zhang X Z, Zheng C Q, Wang H, Zeng W S. 2010. Pan-African metamorphic and magmatic rocks of the Khanka Massif, NE China:Further evidence regarding their affinity. Geological Magazine , 147 (5) : 737–749. DOI:10.1017/S0016756810000063 |
| [] | Zhou J B, Wilde S A, Zhang X Z, Ren S M, Zheng C Q. 2011. Early Paleozoic metamorphic rocks of the Erguna block in the Great Xing'an Range, NE China:Evidence for the timing of magmatic and metamorphic events and their tectonic implications. Tectonophysics , 499 (1-4) : 105–117. DOI:10.1016/j.tecto.2010.12.009 |
| [] | Zhou J B, Cao J L, Wilde S A, Zhao G C, Zhang J J, Wang B. 2014. Paleo-Pacific subduction-accretion:Evidence from Geochemical and U-Pb zircon dating of the Nadanhada accretionary complex, NE China. Tectonics , 33 (12) : 2444–2466. DOI:10.1002/2014TC003637 |
| [] | 黑龙江省地质矿产局. 1993. 黑龙江省区域地质志. 北京: 地质出版社: 1 -734. |
| [] | 吕长禄, 冯俊岭, 郑卫政, 任凤和, 王强茂. 2014. 佳木斯地块角闪黑云花岗质片麻岩的锆石定年及其地质学意义:新元古代结晶基底的证据. 中国矿业 , 23 (S2) : 127–132. |
| [] | 孟恩, 许文良, 杨德彬, 裴福萍, 纪伟强, 于洋, 张兴洲. 2008. 佳木斯地块东缘及东南缘二叠纪火山作用:锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义. 科学通报 , 53 (8) : 956–965. |
| [] | 裴福萍, 许文良, 孟恩, 于洋. 2008. 古太平洋俯冲作用的开始:来自吉黑东部早-中侏罗世火山岩的年代学及地球化学证据. 矿物岩石地球化学通报 , 27 (S1) : 268. |
| [] | 邵济安, 唐克东, 王成源, 臧启家, 张允平. 1991. 那丹哈达地体的构造特征及演化. 中国科学(B辑) (7) : 744–751. |
| [] | 邵济安, 唐克东. 1995. 一个古大陆边缘的再造及其大地构造意义-延边地质研究新进展. 中国科学(B辑) (5) : 548–555. |
| [] | 邵济安, 李永飞, 唐克东. 2013. 张广才岭造山过程的重构及其大地构造意义. 岩石学报 , 29 (9) : 2959–2970. |
| [] | 唐克东, 王莹, 何国琦, 邵济安. 1995. 中国东北及邻区大陆边缘构造. 地质学报 , 69 (1) : 16–30. |
| [] | 唐克东, 邵济安, 李永飞. 2011. 松嫩地块及其研究意义. 地学前缘 , 18 (3) : 57–65. |
| [] | 吴福元, WildeS, 孙德有. 2001. 佳木斯地块片麻状花岗岩的锆石离子探针U-Pb年龄. 岩石学报 , 17 (3) : 443–452. |
| [] | 徐备, 赵盼, 鲍庆中, 周永恒, 王炎阳, 罗志文. 2014. 兴蒙造山带前中生代构造单元划分初探. 岩石学报 , 30 (7) : 1841–1857. |
| [] | 许文良, 葛文春, 裴福萍, 孟恩, 于洋, 杨德彬. 2008. 东北地区中生代火山作用的年代学格架及其构造意义. 矿物岩石地球化学通报 , 27 (S1) : 286–287. |
| [] | 杨浩, 葛文春, 赵国春, 毕君辉, 王智慧, 董玉. 2015. 佳木斯-兴凯地块新元古代花岗片麻岩及泛非期S型花岗岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义. 吉林大学学报(地球科学版) , 45 (S1) : 1503. |
| [] | 于介江, 侯雪刚, 葛文春, 张彦龙, 柳佳成. 2013. 佳木斯地块东北缘早二叠世六连岩体的岩浆混合成因:岩相学、年代学和地球化学证据. 岩石学报 , 29 (9) : 2971–2986. |
| [] | 周建波, 韩杰, WildeS A, 郭晓丹, 曾维顺, 曹嘉麟. 2013. 吉林-黑龙江高压变质带的初步厘定:证据和意义. 岩石学报 , 29 (2) : 386–398. |
2016, Vol. 35

