郑荣国等-GR：北山杂岩的解体及北山南部古生代活动陆缘的恢复

　　北山杂岩出露于河西走廊北缘的北山南部地区，由遭受不同程度变质的岩浆岩和沉积岩所组成。长期以来，北山杂岩被认为是敦煌地块的古老结晶基底，在多幅小比例尺地质图中，其时代被置于太古代至古元古代。然而，近年来的研究在北山杂岩中识别出古生代的蛇绿岩、中、新元古代和古生代的岩浆岩及沉积岩，一些研究则认为北山杂岩属于显生宙造山带的组成部分。北山杂岩究竟是敦煌地块的前寒武纪结晶基底，还是显生宙造山带的组成部分？其构造属性的确认对于认识中亚造山带南缘中段地区的构造格局，重建亚洲大陆的聚合过程，都具有重要意义。

　　针对上述问题，中国地质科学院地质研究所郑荣国副研究员等以北山南部东涧泉地区的北山杂岩为主要研究对象，开展了大比例尺地质填图和构造解析工作，在此基础之上，开展了同位素年代学和地球化学等方面的系统研究。

　　本次研究发现，东涧泉地区的北山杂岩可以解体为被大型断裂所分隔的、不同时代、不同岩石组合的四个岩石构造单元，自北向南依次为：北部变质沉积岩单元、东涧泉混杂岩单元、南部变质碎屑岩单元和片麻岩-片岩单元，在构造上呈现出上盘向北的逆冲叠瓦构造（图1）。

图1：东涧泉地区北山杂岩地质图

　　北部变质碎屑岩单元主要是由一系列浅变质的碎屑岩组成，形成于陆缘弧斜坡盆地环境，该单元碎屑岩的沉积时代被限定在430–280Ma。

　　东涧泉混杂岩单元是本次研究新发现的混杂岩，整体表现为岩块-基质的结构；基质主要为强烈剪切变形的细粒砂岩，已经发现的构造岩块有碳酸盐岩化的超镁铁质岩石、变质辉长岩、变质的枕状玄武岩、斜长角闪岩、糜棱岩化闪长岩、变硅质岩、大理岩、灰岩和泥质板岩等；该混杂岩中最年轻岩块以及侵入该混杂岩最老的侵入体时代将东涧泉混杂岩的形成时代限定在284–269 Ma。

　　南部变质沉积岩单元主要是由一系列的浅变质沉积岩组成，该单元不同岩石类型的产状都相对稳定；碎屑锆石年代学数据表明该变质沉积岩应为中、新元古代以来的沉积物。

　　片麻岩-片岩单元主要是由早古生代片麻岩（455–429 Ma）以及片岩（507–420 Ma）组成，原岩主要为中酸性侵入岩，形成于敦煌地块北缘的陆缘弧环境。

　　综合已有各种资料，本次研究重建了该区北山杂岩形成过程和奥陶纪晚期至二叠纪构造演化的两阶段构造模型：450–370Ma期间，古亚洲洋向南俯冲，在敦煌地块北缘形成了早古生代的活动大陆边缘（图2a）；俯冲过程持续发展，在284–267Ma期间，大洋岩石圈物质及远洋沉积物等侵位至敦煌地块北缘，形成东涧泉混杂岩（图2b）。

图2：东涧泉地区北山杂岩形成模式图

　　本次研究在北山杂岩中识别出了早古生代活动大陆边缘和二叠纪的混杂岩等岩石单元，为重建古亚洲洋闭合过程，划分我国北方古生代构造格局等科学问题提供了新的证据。本研究受到国家重点研发计划深地资源勘查开采重点专项 (2017YFC0601301)、中国地质科学院地质研究所基本科研业务费（J2017、J1706）和中国地质调查局地质调查项目（DD2019004）的联合资助。相关成果发表在国际地学期刊Gondwana Research上，论文信息如下：

Zheng, R.G., Li, J.Y., Zhang, J., Xiao, W.J., 2021. A prolonged subduction-accretion in the southern Central Asian Orogenic Belt: Insights from anatomy and tectonic affinity for the Beishan complex. Gondwana Research, 95, 88–112.

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.02.022

其他相关文献：

Zheng, R.G., Li, J.Y., Xiao, W.J., Zhang, J., 2018. Nature and provenance of the Beishan Complex, southernmost Central Asian Orogenic Belt. International Journal of Earth Science 107, 729–755. http://377.rm.cglhub.com/10.1007/s00531-017-1525-2