欧亚大陆东部白垩纪两期伸展穹隆构造及其动力学机制探讨

以变质核杂岩或伸展穹隆为代表的晚中生代伸展构造在欧亚大陆东部广泛发育。与北美西部的科迪勒拉型变质核杂岩既相似,又存在很大的不同。区域上可以进一步划分为次一级的伸展构造带,由北向南依次为泛贝加尔-蒙古-鄂霍茨克带、华北西部带、华北东部带、华北南缘及秦岭-大别带及华南中部带。与北美地区显著不同的是它们并非平行于俯冲带展布,而是呈面状分布于太平洋西部广大的地区,不仅发育在岩石圈薄弱带或造山带相关的构造单元之上,而且还发育在稳定的“克拉通”之上。这些穹隆构造记录了NW-SE向的区域伸展方向,构成了全球最大的伸展构造发育区。通过对各带伸展穹隆的结构样式、时空分布和发育过程的系统分析、归纳和总结,我们将这些伸展穹隆分为早晚两期。两期伸展构造所具有的不同特点决定了他们的动力学机制的不同。早期伸展构造发生在早白垩世早期,其具有“对称性”、“等时性”和“等深性”的特点,决定了其动力学机制以“沉坠”作用(foundering)为主导,是对华北克拉通破坏的峰期响应。晚期伸展构造形成时间为早白垩世晚期-晚白垩世早期,时空分布上具有向S或SW迁移的规律,或指示了古太平洋板块的俯冲回撤(roll-back)过程对欧亚大陆板块的渐次影响。

吉南白山地区早白垩世岩浆岩U-Pb年代学、岩石地球化学、Hf同位素证据:对华北克拉通破坏的制约

对华北克拉通东北部早白垩世岩浆岩开展锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素研究,能约束其岩石成因与构造背景,并为深入探讨晚中生代华北克拉通东北部岩石圈形成与演化提供依据。吉南白山地区的兴林花岗斑岩、红土崖安山质晶屑凝灰岩和江源含角砾流纹质岩屑晶屑凝灰岩的锆石为岩浆成因,结晶年龄分别为130±1Ma、128±1Ma和120±1Ma。兴林花岗斑岩和红土崖安山质晶屑凝灰岩具高SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Sr含量及高Na_(2)O/K_(2)O,Sr/Y和(La/Yb)_(N)比值,贫Y、Yb,富集LILE(如Ba、Th、U),亏损HFSE(Nb、Ti、P),具有微弱的负铕异常(δEu=0.82~0.94),具埃达克质岩石特征。兴林花岗斑岩富碱,低TiO_(2)含量,铝饱和指数A/CNK=1.06~1.14,表现为右倾型稀土配分模式,全岩锆饱和温度为798~815℃,属I型花岗岩。兴林花岗斑岩ε_(Hf)(t)介于-17.96~-0.19,两阶段模式年龄t_(DM2)=1197~2313Ma,指示兴林花岗斑岩源自古元古代-中元古代的加厚镁铁质下地壳部分熔融。红土崖安山质晶屑凝灰岩ε_(Hf)(t)介于3.37~5.47,两阶段模式年龄t_(DM2)=830~967Ma,暗示红土崖安山质晶屑凝灰岩是新元古代拆沉榴辉岩质下地壳部分熔融并交代地幔橄榄岩的产物。结合江源含角砾流纹质岩屑晶屑凝灰岩ε_(Hf)(t)(-2.69~1.00),两阶段模式年龄t_(DM2)=1115~1349Ma,可知吉南地区早白垩世岩浆岩ε_(Hf)(t)具有不均一性,岩浆源区存在多组分的特点,既有古老地壳,也存在新生地壳,指示多阶段地壳生长过程,暗示华北克拉通东北部陆壳在元古代演化过程中存在两次增生事件。综合研究表明,早白垩世古太平洋板块(伊泽奈崎)的俯冲回撤导致增厚的华北克拉通东北部地壳整体处于伸展的构造背景下,并自西向东发生拆沉减薄,拆沉下地壳的部分熔融形成区域广泛分布的埃达克质岩石。