南天山-索伦克尔缝合带的性质与演化

作为世界上最大的增生型造山带,中亚造山带的性质与演化是目前地质学研究领域内的热门话题,它形成于古亚洲洋闭合过程中的多期次增生和碰撞活动,整个过程从新元古代一直持续到了古生代晚期,属于一个全球性的构造事件。然而由于缺乏系统性的分析以及讨论,全球学者对于古亚洲洋的最终闭合时间与特征这一问题一直以来都没有达成统一的认识。南天山—索伦克尔缝合带作为中亚造山带内规模最大且位置最南的缝合带,完点击此处整地记录了塔里木克拉通、华北克拉通和西伯利亚克拉通等陆块之间的最终碰撞拼贴,因此它也通常被解释为古亚洲洋的最终闭合位置所在。本文在分析整理了大量该区域相关文献的基础上,首次将南天山—索伦克尔缝合带自西向东划分为了四段,它们依次是:南天山缝合Captisol浓度带、北山缝合带、索伦克尔缝合带和长春—延吉缝合带,并依次对各段的性质与演化过程进行综述,以便于构建一个关于南天山—索伦克尔缝合带的系统性演化模型。根据高压变质年龄、钉合岩体以及古生代不整合沉积盖层等证据来综合分析,塔里木克拉通在晚石炭世期间发生了北向俯冲,并随后与哈萨克斯坦—伊犁地块发生了碰撞,导致了古亚洲西段的最终闭合以及南天山缝合带段的形成。位于南天山缝合带段东侧的北山缝合带形成于敦煌—阿拉善地块发生北向俯冲并与图瓦—蒙古板块发生拼贴的过程中,从蛇绿杂岩中获得的最年轻锆石U-Pb年龄显示北山洋完全闭合于早—中二叠世,而阿拉善地块北缘的两条蛇绿岩带作为北山缝合带与索伦—长春缝合带之间的连接带,其演化历史可能持续到了晚二叠世早期。从索伦克尔缝合带内获得的岩石学、地质年代学和古生物学证据表明该缝合带形成于中—晚二叠世,在此期间古亚洲洋发生了双向俯冲,华北克拉通和西伯利亚克拉通最终在“阿巴拉契亚”型造山运动中拼合在了一起。此外笔者发现在北山缝合带和索伦克尔缝合带的连接处,俯冲极性发生了由北向俯冲向双向俯冲的转变,笔者推测该现象可能与两带之间东戈壁走滑断层的发育有关。相比之下,位于中国东北地区的长春—延吉缝合带形成于更晚的中—晚三叠世(230-220Ma),是佳木斯—兴凯地块在古太平洋构造域的影响下与华北克拉通发生拼合的产物。古亚洲洋沿南天山—索伦克尔缝合带的闭合显示出“分段式”闭合特征,整个闭合过程自西向东可被划分成为四个不同的构造事件,且闭合从晚石炭世开始一直持续到了晚三叠世。南天山缝合带、北山缝合带、索伦克尔缝合带分别界定了塔里木克拉通和哈萨克斯坦—伊犁地块、敦煌—阿拉善地块和图瓦—蒙古板块、华北克拉通Complete pathologic response和西伯利亚克拉通之间的碰撞拼合事件,代表了古亚洲洋的最终闭合位置所在。在中—晚三叠世,长春—延吉缝合带受到了古太平洋板块西向俯冲活动的影响,最终导致佳木斯—兴凯地块与华北克拉通之间发生了碰撞拼贴。