辽宁北部早古生代弧-陆碰撞作用的发现及其构造意义

作者:时溢 石绍山 舒广龙 发布时间:2020-06-10

摘要:自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心基础地质室构造研究团队在辽宁北部法库地区地质调查过程中,初步确定了一次弧-陆碰撞作用,根据地质年代学研究认为,其主要发生在早古生代时期。

图1 中亚造山带南缘构造格架图

1.成果简介

(1)晚奥陶世变质火山岩的发现。在法库地区老陵山一带发现了一套变质中-中酸性火山岩建造,其空间分布不连续,主体被古生界志留系岩体侵入接触,呈大小不一的岩块或捕掳体(图2),被下二叠统佟家屯岩组不整合覆盖其上。

变质火山岩U-Pb测年结果为458±2.1Ma,形成于晚奥陶世。地球化学特征显示,其属于准铝质、中钾钙碱性-低钾拉斑系列。岩浆起源于受俯冲流体交代的岩石圈地幔的部分熔融,形成于洋内弧环境(图3),暗示晚奥陶世期间,古亚洲洋板块内部存在俯冲作用。

(2)早志留世花岗质岩体的发现。该岩体以英云闪长岩、花岗闪长岩为代表,主要侵入晚奥陶世变质火山岩(图4)。花岗质岩体U-Pb测年结果为437~432Ma,形成于早志留世。

地球化学特征显示,岩体属于偏铝质-弱过铝质、中钾钙碱性-低钾拉斑埃达克型花岗岩(图5),是活动大陆边缘加厚亏损下地壳底部幔源岩浆底侵作用形成的产物。

(3)根据本次研究认为,地处华北板块北缘东段、索伦-西拉木伦长春-延吉缝合带南侧的辽宁北部地区经历了早古生代时期古亚洲洋板块与华北板块北缘的弧-陆碰撞作用(图6):

2.成果意义

该项研究成果是华北板块北缘东段松辽盆地覆盖区早古生代构造带演化的重要补充,可以为古亚洲洋洋盆演化过程提供很好的证据。与此同时,促进了人才成长和团队建设。