长春-延吉缝合带:性质与意义

长春-延吉缝合带(或长春-延吉增生杂岩带),是由佳木斯-兴凯地块与华北板块之间俯冲拼贴形成的增生杂岩带。该缝合带自西向东分为三个部分,具体包括西段吉林-红旗岭、中段桦甸-两江和东段华集岭-开山屯组成。长春-延吉增生杂岩带以延边地区发育的开山屯混杂岩为代表,自西向东包括石头口门-烟筒山高压红帘石片岩,以及原定为“呼兰群”、“色洛河群”、“青龙村群”等一系列沿着缝合带分布的构造杂岩等,它们均发育“基质包裹外来岩块(block-in-matrix)”的混杂岩结构,并在吉林东部石头口门、烟筒山和延边开山屯等地区发现高压矿物组合,因此,这些杂岩应代表了佳木斯-兴凯地块向华北板块俯冲-拼贴过程中形成的增生杂岩。长春-延吉增生杂岩原岩年龄大致为晚古生代-早中生代(最小峰期240~250Ma),并被时代为~220Ma的晚三叠世大酱缸组磨拉石层序不整合覆盖,这一直接证据与近期发表的年代学证据一致,共同证明了长春-延吉缝合带的就位时代为中三叠世(220~240Ma),而不是前人认为的晚古生代或更早。区域构造分析显示,长春-延吉增生杂岩带不是天山-北山-西拉木伦河-长春断裂带的东延部分,而是佳木斯-兴凯地块西南缘分布的吉林-黑龙江高压变质带的南部组成部分,形成于三叠纪-早侏罗世太平洋板块西向俯冲过程中,佳木斯-兴凯地块自东向西的“剪刀式”闭合过程。因此,长春-延吉增生杂岩带记录了古亚洲构造域的结束和太平洋俯冲开始的关键时期,为两大构造域叠加与转换的关键性地质证据。

吉中早中生代高镁安山岩:性质与意义

高镁安山岩主要产出于板块会聚边缘的大洋俯冲消减带岛弧环境,是岛弧岩浆作用的代表性产物,研究其相关构造属性,对示踪板块俯冲时限、俯冲带构造背景、大洋俯冲作用过程中岩石圈地幔演化等方面至关重要。长春-延吉缝合带位于佳木斯-兴凯地块和华北板块之间,为古亚洲洋的闭合和古太平洋的启动过程提供了关键的信息,但有关缝合带位置与俯冲方式仍然存在很大的争议。本文对采自长春-延吉缝合带吉东地区的色洛河群绿片岩样品进行了主量和微量元素分析以及锆石U-Pb年龄测定,结果表明这套样品原岩为一套赞岐质高镁安山岩,具有富Mg、低Al、低Ti、高Cr、Ni等特征,与日本Setouchi火山岩带中的赞岐岩具可比性,由俯冲板片(洋壳+上覆沉积物)部分熔融的流体与地幔发生混合而成,形成于华北板块北部边缘之上的陆缘岛弧环境,由吉林-黑龙江洋的俯冲所致。锆石U-Pb定年结果表明其形成时代为中三叠世(246±2 Ma)。本文证据显示原定义为中元古代的色洛河群时代可能为早中生代,并非元古宙或者晚古生代增生杂岩,而应该为华北板块上形成于早中生代的陆缘岛弧安山岩。区域构造分析显示,长春-延吉缝合带不是天山-索伦-西拉木伦-长春缝合带的东延部分,而是吉林-黑龙江高压变质带的南延部分,形成于三叠纪前后古太平洋板块的西向俯冲作用导致的佳木斯-兴凯地块与华北板块之间的拼合。