那丹哈达地体饶河增生杂岩的形成及其构造意义

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那丹哈达地体位于欧亚大陆东缘,属于环太平洋构造域的一部分。饶河增生杂岩作为那丹哈达地体的主体部分,其组成和形成时代的研究对限定古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲与增生过程具有重要的指示意义。本文对饶河增生杂岩进行了系统的岩石学、地质年代学、全岩地球化学研究,确定了饶河增生杂岩的组成、增生时代和就位时代,限定了古太平洋板块在中国东北地区的俯冲-增生时限。本文在野外地质调查和饶河大岱地区大比例尺填图基础上,明确了饶河增生杂岩是一套构造混杂岩,具有典型的岩块-基质结构,其中外来岩块包括灰岩、硅质岩、硅质页岩、堆晶辉长岩、枕状玄武岩等,这些外来岩块呈构造透镜体状分布在由砾岩、杂砂岩、粉砂质泥岩等组成的基质中,并且饶河增生杂岩被中生代花岗质岩脉侵入。地球化学研究结果表明饶河增生杂岩中的玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学属性,结合该地区出露的辉长岩、辉石岩、斜长岩等均具有OIB的特征,本文认为饶河增生杂岩中的镁铁质-超镁铁质岩石是一套洋岛火成岩组合。锆石年代学测试结果表明玄武岩(14JH-42)和辉长岩(18HLJ-50)的形成时代分别为167±1 Ma和214±5 Ma,限定了饶河增生杂岩中镁铁质-超镁铁质岩石的形成时代为晚三叠世至中侏罗世。本文粉砂质泥岩(14JH-44)和杂砂岩样品(18HLJ-48)均为混杂岩的基质成分,锆石U-Pb年代学测试结果表明其沉积下限时代分别为167±3 Ma和133±4 Ma,限定了饶河增生杂岩的增生时代为中侏罗世至早白垩世,并且基质的形成时代由西至东呈现逐渐年轻的趋势,与古太平洋板块西向俯冲相吻合。饶河增生杂岩基质中的碎屑锆石具有139 Ma、173 Ma、264 Ma、364 Ma、502 Ma、782 Ma、1878 Ma和2503Ma的峰值年龄,这些碎屑锆石主要来源于饶河增生杂岩中的洋岛火成岩组合和邻近的佳木斯-兴凯地块。此外,侵入饶河增生杂岩中的花岗质岩脉形成于126 Ma至~100Ma,其中最老的花岗岩侵入体进一步限定了饶河增生杂岩的最终就位时代为133 Ma至126 Ma,表明古太平洋板块在中侏罗世至早白垩世存在西向俯冲-增生作用。中国东北地区古太平洋板块俯冲-增生过程发生在晚三叠世至早白垩世,并划分为两个阶段:(1)晚三叠世至早侏罗世古太平洋板块西向俯冲导致佳木斯地块与松辽地块碰撞拼贴,在佳木斯地块的西缘和东缘分别形成吉林-黑龙江高压变质带和跃进山杂岩;(2)早侏罗世至早白垩世古太平洋板块持续俯冲伴随饶河增生杂岩就位。此外,由于中国东北地区古亚洲洋构造体制结束于晚二叠世至早三叠世,最晚持续到中三叠世,所以晚三叠世是古亚洲洋构造域向环太平洋构造域转换的重要阶段。
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