前寒武紀盆地演化及造山作用一直是造山帶研究中的熱點和難點,通過對華北克拉通東部陸塊膠-遼-吉構造帶中遼東半島河欄鎮(zhèn)火山-沉積巖進行深入的野外及室內研究,反演該地區(qū)古元古代大地構造演化過程.通過對遼河群里爾峪組火山巖、高家峪組鈣質泥巖以及大石橋組碳酸鹽巖野外的詳細構造解析,識別出各類巖石單元中發(fā)育同沉積伸展構造(D_1-0),包括同沉積不對稱褶皺、層間平臥褶皺和滑脫面理及線理,指示遼吉弧后盆地早期伸展張裂過程.通過對河欄鎮(zhèn)蒲石河地區(qū)基性侵入巖及噴出枕狀熔巖進行詳細的野外構造填圖及解析,提出伴隨基性枕狀熔巖的噴發(fā),遼吉弧后盆地張裂到最大程度.此外,在各組相關巖石中觀察到大量逆沖推覆構造及不對稱斷展褶皺,構造歸為D_1-1或者D_1-2,指示遼吉弧后盆地受擠壓應力影響發(fā)生收縮.鋯石年代學研究指示高家峪組沉積物物源主要來自于～2.5 Ga基底,少量來自古元古代（2 172 Ma）火山弧.綜合區(qū)域內已有巖石地球化學及年代學資料,研究表明遼吉弧后盆地的拉張及閉合過程伴隨著古元古代增生造山作用,并暗示板塊構造在古元古代已經開啟. 

【文章來源】：地球科學. 2020,45(09)北大核心EICSCD

【文章頁數】：22 頁

【部分圖文】：

北遼河群柱狀圖

華北克拉通主要包含3條重要的構造帶：西部孔茲巖帶，中部中央造山帶和東部膠-遼-吉構造帶（Zhao et al.,2005）（圖1）.膠-遼-吉構造帶位于東部陸塊中，形成于古元古代龍崗陸塊和狼林陸塊的相互作用（劉福來等，2015）.對該構造帶的形成模式，目前主要有以下兩種看法：（1）俯沖增生模式，白瑾（1993）結合現代板塊構造理論，基于巖石、構造和古地熱等幾個方面的證據，認為膠-遼-吉構造帶的形成與島弧增生作用相關，造山帶形成于弧后盆地的關閉；（2）大陸裂谷張裂-閉合模式（張秋生和楊振升，1988；劉永江等，1997;Li et al.,2005），該模式主張膠-遼-吉構造帶形成于大陸裂谷張裂，后接受沉積隨即發(fā)生閉合的陸內造山過程，未強調板塊構造作用.位于膠-遼-吉構造帶中段遼東半島地區(qū)的遼河群作為膠-遼-吉構造帶內代表性巖石地層單元，其構造現象復雜、發(fā)育多期變質變形作用，蘊含礦床種類多樣，是全面認識該地區(qū)古元古代造山作用演化的重要研究對象（劉福來等，2015）.故此，近年來對遼河群內酸性火山巖、基性侵入巖以及變沉積巖變質變形作用的研究，為古元古代遼吉地區(qū)大地構造演化及造山過程帶來新的思路和新的證據.首先，值得一提的是對遼河群內酸性火山巖的研究具有重大突破.研究區(qū)酸性火山巖發(fā)現較早（張秋生和楊振升，1988），但限于當時的研究手段，前人并未對其進行深入的工作.陳井勝等（2017）通過對火山巖進行鋯石U-Pb年代學測定，將其分為3期：2 190～2 180 Ma、2 110～2 100 Ma和1 970～1 960 Ma.并進一步認為火山巖組成了古元古代巖漿巖的酸性噴出端元，遼吉地區(qū)大量基性巖為基性侵入端元，以此推測遼吉地區(qū)“雙峰式火山巖”存在，暗示遼河群及相關巖漿巖形成于古元古代伸展拉張環(huán)境.與之不同的是，Bi et al.(2018）對這套酸性火山巖進行了全巖主微量元素、鋯石年代學及Lu-Hf同位素研究，地球化學特征顯示火山巖為鋁質到過鋁質鈣堿性I型火山巖，富集大離子親石元素，虧損高場強元素，其形成時代為2 184～2127 Ma，顯示具有活動大陸邊緣構造背景特征.此外，εHf(t）指示火山巖重熔于中太古代至新太古代地殼，綜合地化結果說明遼河群內酸性火山巖形成于狼林地塊向龍崗地塊的俯沖作用（Bi et al.,2018）.經過詳細的野外填圖（1:5萬）及室內研究工作，Xuet al.(2020）對這套酸性火山巖進行詳細的全巖地球化學、年代學及其Sm-Nd同位素研究，得出其確切形成時代為2 170 Ma（鋯石U-Pb,SHRIMP）.地球化學也顯示其鈣堿性特征，富集LREE，虧損Nb、Ta和Ti，此特征與島弧安山巖一致，εNd(t）（-2.6～+3.4）指示其來源為基性巖漿與酸性巖漿的混合，綜合區(qū)域資料，Xu et al.(2020）認為火山巖形成于俯沖作用下與弧相關的弧后盆地拉張過程.

位于膠-遼-吉構造帶中段遼東半島地區(qū)的遼河群作為膠-遼-吉構造帶內代表性巖石地層單元，其構造現象復雜、發(fā)育多期變質變形作用，蘊含礦床種類多樣，是全面認識該地區(qū)古元古代造山作用演化的重要研究對象（劉福來等，2015）.故此，近年來對遼河群內酸性火山巖、基性侵入巖以及變沉積巖變質變形作用的研究，為古元古代遼吉地區(qū)大地構造演化及造山過程帶來新的思路和新的證據.首先，值得一提的是對遼河群內酸性火山巖的研究具有重大突破.研究區(qū)酸性火山巖發(fā)現較早（張秋生和楊振升，1988），但限于當時的研究手段，前人并未對其進行深入的工作.陳井勝等（2017）通過對火山巖進行鋯石U-Pb年代學測定，將其分為3期：2 190～2 180 Ma、2 110～2 100 Ma和1 970～1 960 Ma.并進一步認為火山巖組成了古元古代巖漿巖的酸性噴出端元，遼吉地區(qū)大量基性巖為基性侵入端元，以此推測遼吉地區(qū)“雙峰式火山巖”存在，暗示遼河群及相關巖漿巖形成于古元古代伸展拉張環(huán)境.與之不同的是，Bi et al.(2018）對這套酸性火山巖進行了全巖主微量元素、鋯石年代學及Lu-Hf同位素研究，地球化學特征顯示火山巖為鋁質到過鋁質鈣堿性I型火山巖，富集大離子親石元素，虧損高場強元素，其形成時代為2 184～2127 Ma，顯示具有活動大陸邊緣構造背景特征.此外，εHf(t）指示火山巖重熔于中太古代至新太古代地殼，綜合地化結果說明遼河群內酸性火山巖形成于狼林地塊向龍崗地塊的俯沖作用（Bi et al.,2018）.經過詳細的野外填圖（1:5萬）及室內研究工作，Xuet al.(2020）對這套酸性火山巖進行詳細的全巖地球化學、年代學及其Sm-Nd同位素研究，得出其確切形成時代為2 170 Ma（鋯石U-Pb,SHRIMP）.地球化學也顯示其鈣堿性特征，富集LREE，虧損Nb、Ta和Ti，此特征與島弧安山巖一致，εNd(t）（-2.6～+3.4）指示其來源為基性巖漿與酸性巖漿的混合，綜合區(qū)域資料，Xu et al.(2020）認為火山巖形成于俯沖作用下與弧相關的弧后盆地拉張過程.其次，除酸性火山巖外，遼東半島地區(qū)還發(fā)育有大規(guī)模的基性侵入巖，主要以變輝長巖和變輝綠巖為主.Meng et al.(2014）通過對這套變質基性巖的研究，認為其就位時代為2 154 Ma，變質時代為1 897 Ma，地球化學特征顯示其來自于一個虧損的地幔源區(qū)，受到俯沖流體交代的影響.該結果與Faure et al.(2004）的觀點相同，認為遼東半島存在一條較大的基性巖漿帶，發(fā)育于活動大陸邊緣，并與一個向南的俯沖帶相關.故此，對酸性火山巖及基性侵入巖的研究，都支持遼東半島地區(qū)古元古代2.15 Ga左右發(fā)育活動大陸邊緣弧，其形成可能與俯沖作用相關.

【參考文獻】：
期刊論文
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