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2015年05月09日 星期六

发布时间:2021-10-14

中亚造山带是显生宙以来世界范围内最为显著的增生型造山带,由大量增生杂岩、岩浆弧、弧相关盆地、蛇绿岩、海山及大陆碎片等构成的复杂拼贴带,它的时空格架、大陆增生、增生成矿与构造叠加改造机制等一直是大陆动力学研究的国际地学焦点问题。

贺根山-黑河缝合带被认为是中亚造山带东段兴安地块与松嫩地块拼合的界线,其北段大致由大兴安岭中部向NNE方向延伸至大兴安岭与小兴安岭交接处。沿缝合带,除了分布有一条古生代岩浆弧带和少量意义尚未完全明确的蛇绿岩外,还分布有大量的三叠-白垩纪岩浆记录。因此,众多学者认为贺根山-黑河缝合带北段在古亚洲洋(嫩江洋)闭合背景下形成,并可能在蒙古-鄂霍次克洋以及(古)太平洋构造域的影响下被改造,使之成为研究大陆增生与改造机制的典型区域。也正是由于强烈改造作用的发生,残存下来的地表地质证据不足以精确地恢复早期块体拼合的过程,缝合带后期被改造的程度也很不明朗,亟需能反映其深部结构特征的地球物理资料加以约束。

188金宝搏beat亚洲于2019年在黑龙江省黑河地区采集了一条北西-南东向的深地震反射剖面,满覆盖全长185km,测线由孙吴县延伸至加格达奇地区,中部跨多宝山这一重要的矿集区。本研究结合另一条位于大兴安岭中部的深地震反射剖面,在精细处理成果基础上,综合讨论贺根山-黑河缝合带北段壳幔精细结构,以此厘定这一古俯冲带的具体位置、俯冲极性,恢复古俯冲过程,为讨论中亚造山带东段大陆增生的样式及相关的成矿背景提供约束。

图1 A 、大兴安岭区域地球物理异常及区内矿床。区域地球物理异常数据来自于清水等( 2015),矿床位置来自吕斌等(2017);B、多宝山剖面位置分布;C、大兴安岭剖面(齐齐哈尔-柴河段)位置分布;

 

 

图2 多宝山深地震反射剖面及解释

 

主要获得了以下研究成果:

1、厘定了贺根山-黑河缝合带北段的最终俯冲拼合位置:两条剖面上分别在齐齐哈尔和孙吴以西的位置均发现了向西倾斜反射簇,其出现在下地壳至深度约42km(双程走时14s)以浅的上地幔范围内,倾角约为20~25°。结合国内外深地震反射剖面调查案例将其解释为古俯冲遗迹造成的反射。我们认为这样的倾斜反射代表了松嫩地块与额尔古纳-兴安地块最终俯冲拼合的构造遗迹,其由齐齐哈尔地区延伸至孙吴西侧。

图3 大兴安岭深地震反射剖面(齐齐哈尔-柴河段)及构造解释

 

2、明确了沿缝合带分布的岩浆弧的反射特征及空间分布:在多宝山剖面上观察到2个倒三角形的透明反射区,分别位于多宝山地区和霍龙门北侧地区,这与前人在黑河-大石寨一线发现的 两期岩浆弧带相对应,而其在嫩江以南的地区这两期岩浆弧带叠合在一起,因此在齐齐哈尔-柴河剖面上岩浆弧表现为大面积的弱反射。这两条岩浆弧带均位于最终碰撞的俯冲遗迹以西,并与贺根山-黑河缝合带北部的高磁异常高度相关 。

3、依据以深地震反射剖面为基础的地质-地球物理资料提出贺根山-黑河缝合带北段形成的构造演化模型:根据深地震反射剖面的特征,我们认为贺根山缝合带是一个宽度超过100km的带状构造,其与西侧额尔古纳-兴安地块的反射特征具有明显差异,并且通过一条由地表延伸至中、下地壳的滑脱断层所分隔。通过深地震反射剖面的综合解译识别出贺根山-黑河缝合带北段的俯冲-沟-弧-弧后构造,其由两期向西的大洋俯冲与最终的块体拼合三个阶段所形成。

图4 贺根山-黑河缝合带形成的构造演化模型

本次研究成果为厘定贺根山-黑河缝合带北段的具体位置和俯冲极性,恢复古俯冲过程提供了高分辨率的地震学证据,同时获得了多宝山矿集区精细的深部结构特征,讨论了成矿动力学背景。下一步工作将进一步明确贺根山-黑河缝合带北段多期次构造叠加与改造的形式与动力学背景,进而为深入探讨古板块俯冲与多宝山矿集区多期次成矿作用的耦合关系提供关键的深部信息。

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, 2017YFC0601304)的联合资助。相关研究成果近期发表在Ore Geology Reviews 上(符伟,侯贺晟 *,高锐,周建波,张兴洲,黄始琪,潘宗栋,国瑞,2021. Lithospheric structures of the northern Hegenshan-Heihe suture: Implications for the Paleozoic metallogenic setting at the eastern segment of the central Asian orogenic belt. Ore Geology Reviews 137: 104305. )。

原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169136821003310

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