蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造帶從蒙古中部杭愛山地區(qū)呈北東向延伸至俄羅斯遠(yuǎn)東烏地(Uda)灣,長(zhǎng)度超過3000千米,被認(rèn)為是蒙古-鄂霍茨克洋消減閉合的產(chǎn)物(Zorin, 1999;Bussian et al., 2011;Tang et al., 2016;Zhang et al., 2019)。蒙古-鄂霍茨克構(gòu)造帶“截切”中亞造山帶北部造山區(qū)的構(gòu)造幾何學(xué)關(guān)系,暗示蒙古-鄂霍茨克洋是在中亞造山帶早古生代增生造山區(qū)的基礎(chǔ)上發(fā)生大陸裂解產(chǎn)生的新洋盆(Bussian et al., 2011;Wilhem et al., 2012;Domeier, 2018)。蒙古-鄂霍茨克洋的開啟有別于經(jīng)典的“威爾遜旋回”超大陸內(nèi)部裂解形成大洋的動(dòng)力學(xué)過程,具有其獨(dú)特的張裂模式、控制因素和動(dòng)力學(xué)機(jī)制,故是認(rèn)知增生造山區(qū)大陸裂解-洋盆開啟動(dòng)力學(xué)機(jī)制的理想對(duì)象。然而,目前關(guān)于蒙古-鄂霍茨克洋開啟的時(shí)間和動(dòng)力學(xué)機(jī)制存在較大爭(zhēng)議,主要有三種觀點(diǎn):早石炭世-早二疊世古太平洋的巨大海灣(Zorin, 1999);晚奧陶世-早志留世古亞洲洋的弧后伸展(Bussien et al., 2011);晚元古代-寒武紀(jì)洋盆(Seng?r et al., 1993)。
針對(duì)這一問題,中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所朱明帥副研究員、苗來成研究員、張福勤研究員等,聯(lián)合西班牙國(guó)家研究委員會(huì)的Daniel Pastor-Galán和加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)Matthijs A. Smit副教授等以蒙古西北部烏列蓋地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的雙峰式火山巖和相關(guān)沉積巖為研究對(duì)象(圖1),通過詳細(xì)的野外地質(zhì)、巖石學(xué)、地球化學(xué)和同位素年代學(xué)等綜合研究(圖2,圖3)。
圖1 中亞地區(qū)大地構(gòu)造簡(jiǎn)圖
圖2 蒙古烏列蓋地區(qū)雙峰式火山巖和相關(guān)沉積巖野外照片及鋯石U-Pb定年結(jié)果
圖3?蒙古烏列蓋地區(qū)雙峰式火山巖和玄武巖地球化學(xué)分析結(jié)果
主要研究結(jié)果如下:
(1)確定該雙峰式火山巖系形成于早泥盆世(415-410 Ma),與區(qū)域上的阿爾泰—薩彥大火成巖省(巖漿巖的總面積約為0.35×106 km2)的性質(zhì)和時(shí)代一致,與泥盆紀(jì)地幔柱活動(dòng)有關(guān);
(2)蒙古-鄂霍茨克洋南側(cè)大陸邊緣艾倫達(dá)瓦(Ereen Davaa)地區(qū)發(fā)育泥盆紀(jì)基性巖墻群、雙峰式火山巖和堿性鈉閃花崗巖(418-409 Ma),表明蒙古-鄂霍茨克洋構(gòu)造域早泥盆世同樣為伸展構(gòu)造背景;結(jié)合區(qū)域分析,提出蒙古-鄂霍茨克洋的打開與泥盆紀(jì)地幔柱有關(guān),蒙古烏列蓋地區(qū)泥盆紀(jì)地層中識(shí)別出的E-MORB性質(zhì)玄武巖代表初始洋殼;
(3)蒙古-鄂霍茨克洋展布總體位于中亞造山帶內(nèi)微陸塊之間,暗示增生造山區(qū)在地幔柱作用下新洋盆打開的位置處于增生的剛性微陸塊之間。
該研究為探討增生造山構(gòu)造環(huán)境下大陸裂解-洋盆開啟的動(dòng)力學(xué)過程和機(jī)制提供了有效的制約。
研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Geophysical Research Letters(朱明帥*,Pastor-GalánD,SmitMA,SanchirD, 張福勤,劉成浩,羅曄,苗來成*. The beginning of a Wilson cycle inan accretionary orogen: The Mongol–Okhotsk Ocean opened assisted by aDevonian mantle plume[J].Geophysical Research Letters, 2024, 51: e2024GL109028. DOI: 10.1029/2024GL109028.)。研究受中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)項(xiàng)目(XDB 41000000)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(42272262)資助。
編輯:劉強(qiáng)
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