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2015年05月09日 星期六

发布时间:2021-10-14

索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带被大多数学者认为是东北微陆块群与华北克拉通的拼合界限,并且代表了古亚洲洋的最终闭合位置。大量报道的蛇绿岩层序、古生物、岩浆作用、沉积建造、古地磁以及地球物理证据基本确定了缝合带的西部位置以及大洋闭合时间。但是缝合带中段被松辽盆地沉积层覆盖而缺乏蛇绿岩等地表露头制约,同时受古太平洋俯冲作用发生大型左行走滑作用以及大面积岩浆活动而被强烈改造,因而其缝合带的真实存在性、位置以及构造属性仍然不明确。弄清缝合带中段的构造属性及块体拼合样式对于确定华北北缘大陆增生的方式,松辽盆地的深部结构等对确定矿产资源、油气能源等的勘探方向具有重要的意义。

188金宝搏beat亚洲于2016年在松辽盆地西南缘布设了一条满覆盖长度约160km的深地震反射剖面(图1),以此探讨中亚造山带东段松辽-锡林浩特地块(松嫩地块)与华北克拉通的拼合特征。深地震反射剖面测线西起内蒙古自治区阿鲁科尔沁旗,经开鲁县与翁牛特旗至奈曼旗。采用多尺度药量进行激发(24kg、96kg、480kg),正常炮间距为200m,正常最大偏移距为20km,记录长度50s。本研究在对原始数据进行精细处理的基础上,详细描述了壳幔结构的反射特征,进而探讨了古亚洲洋闭合的动力学过程及华北克拉通北缘大陆增生的方式。

图1 深地震反射剖面测线位置图

本研究主要得出以下结论:

1、确定了西拉木伦缝合带在松辽盆地西南缘的存在性,并厘定了其向南的俯冲极性:深地震反射剖面揭示出测线中部的西拉木伦河地区之下存在大量向南倾斜的反射(图2b),倾角在15至20°之间。这些倾斜反射大多起源于中地壳,向下延伸穿越莫霍面至大约40km深的上地幔顶部后逐渐消失。结合研究区西侧沿西拉木伦河北侧出露的蛇绿岩等地质观测证据,本研究认为剖面观测到的大面积南倾反射是晚古生代至早中生代索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带形成过程中留下的构造遗迹,其俯冲极性向南,缝合带宽度约100km。

2、识别出两个阶段俯冲的反射特征,并提出缝合带形成的构造模型:本研究在缝合带后侧识别出一处“鳄鱼嘴”构造,即下地壳向下俯冲,中、上地壳向上逆冲,这与缝合带前缘呈现出的一致向南的反射特征相区别。我们认为其代表了大洋最终关闭阶段俯冲的松辽-锡林浩特地块发生了地壳解耦作用,但其规模较小,符合东北地区晚古生代软碰撞造山的特点。因而,将研究区索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带的形成过程分为两个过程:前期的大洋俯冲过程与后期松辽-锡林浩特地块拼贴至华北克拉通北缘的过程(图3a,3b)。

 

 

图2 奈曼-阿鲁科尔沁段深地震反射剖面:(a)浅层层析成像结果;(b)线条化处理结果;(c)解释剖面

3、讨论了莫霍面反射特征:研究区内莫霍面深度约3 3 至3 6 km(1 1 至1 2 s),在测线范围内呈近水平分布,反射轴连续性较差,振幅多变。其深度与东北地区莫霍面埋深相当,并明显叠加于早期倾斜反射之上(图2c),本研究推测该莫霍面为中生代形成的新生莫霍面。

4、识别出叠加于晚古生代缝合带之上的中生代岩浆事件及区域伸展构造:覆盖于大面积倾斜反射之上的为多区域的团块装弱反射以及大面积覆盖的空白反射。前者主要存在于约9至18km范围内(双程走时3至6s),明显侵占了密集倾斜反射的上部,而后者则大面积覆盖于中、下地壳反射之上。本研究将两者分别与研究区西侧出露的三叠纪后造山侵入岩与侏罗纪火山岩相联系。同时,初至波层析成像结果(图2a)识别出浅层存在大量的与区域伸展活动有关的断裂。

 

图3 研究区构造演化模型

 

本项研究成果为解决西拉木伦缝合带在松辽盆地内部延伸和俯冲极性的长期争议提供了精细的地震学证据,讨论了研究中亚造山带东段构造叠加与改造的样式与强度。下一步工作将针对西拉木伦-长春-延吉缝合带上另外两条已有深地震反射剖面进行综合对比和讨论,进一步补充沿地震测线范围非震观测,以期更精细地为探讨古亚洲洋最终闭合以及该区如何向古太平洋构造域转换的过程,提供深部资料的结构约束。

 

本研究得到中国地质调查项目(DD20190010, DD20160207),国家自然基金项目(41474081, 41590863),以及国家重点研发项目(2017YFC0601301)的联合资助。相关研究成果近期发表在Tectonophysics上(符伟,侯贺晟*,高锐,周建波,张兴洲,郭磊,国瑞,潘宗栋,2021. Lithospheric structures of the central Solonker-Xar Moron-Changchun-Yanji Suture (Inner Mongolia) revealed by a deep seismic reflection profile. Tectonophysics 817: 229043.)。

原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195121003255#f0025

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