中亚造山带南蒙古地区石炭纪--二叠纪岩浆活动及其构造意义OA北大核心CSTPCD

中亚造山带作为显生宙以来全球最大的增生型造山带,记录了古亚洲洋俯冲、增生、闭合的全过程。南蒙古地区位于中亚造山带南缘中段,其晚古生代先后发育弧岩浆活动以及与伸展活动相关的岩石组合,是研究陆壳增生和改造的热点区域。笔者结合区域地质特征及前人研究对南蒙古地区石炭纪--二叠纪这一关键时期的岩石组合做出系统梳理和总结,研究区石炭纪--二叠纪岩浆活动大致可以分为早石炭世(350~325 Ma),晚石炭世(320~305 Ma)和早二叠世(300~280Ma)3个阶段。早石炭世(350~325Ma)发育典型的弧岩浆岩且具有向南变年轻的趋势。此外,全岩Nd和锆石Hf同位素显示其主体具有显著的地幔贡献。综合前人认识,笔者认为这是古亚洲洋主洋盆以北多个次生的弧后洋盆俯冲后撤的结果。晚石炭世(320~305Ma)以高硅花岗岩为主,尤其315~310Ma的碱长花岗岩、碱长正长岩等是年轻弧地体重熔的产物,是俯冲大洋板片显著消耗的结束。早二叠世(300~280Ma)发育伸展相关的岩石组合(如A型花岗岩、双峰式火山岩和基性岩墙),这些岩浆活动显示高温特征,且具有显著的地幔物质贡献。结合前人工作,特别是笔者的前期工作,上述岩浆活动是由石炭纪板片后撤之后高角度俯冲诱发的俯冲板片断离所造成,且前人研究成果表明南蒙古东西两侧均有类似的岩石、构造和沉积记录。因此,笔者提出,古亚洲洋主洋盆泥盆纪--二叠纪多期次的俯冲后撤导致了其北侧一系列次生的弧后洋盆的开启、俯冲至闭合,上述过程伴随了中亚造山带南缘最后一次大规模侧向增生及其结束后板片断离诱发的垂向地壳增生。