中亞造山帶增生過(guò)程及其成礦作用，歷來(lái)是我國(guó)地學(xué)研究的焦點(diǎn)和重大地質(zhì)問(wèn)題。由于西伯利亞與華北-塔里木板塊之間長(zhǎng)期相互作用，中亞造山帶經(jīng)歷了近八億年的俯沖-增生歷史，為國(guó)內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家研究顯生宙大陸動(dòng)力學(xué)與成礦作用提供了天然實(shí)驗(yàn)室。南天山—Solonker縫合帶作為古亞洲洋消亡的最終縫合帶（圖1），記錄了豐富的古亞洲洋演化與消亡的信息，為揭示中亞造山帶增生與演化歷史的鑰匙。對(duì)該縫合帶進(jìn)行系統(tǒng)性的研究和總結(jié)，為重塑古亞洲洋的最終閉合時(shí)限與演化歷史具有重要意義。

周建波教授團(tuán)隊(duì)在新的研究思路基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了5千余公里延伸的南天山—Solonker縫合帶的區(qū)域分布、構(gòu)造-巖石、地球化學(xué)與年代學(xué)信息，首次提出了南天山—Solonker縫合帶四階段演化模式：

圖1 南天山—Solonker縫合帶區(qū)域構(gòu)造單元組成

（自西向東分為南天山縫合帶、北山縫合帶、索倫縫合帶和延吉縫合帶）

1. 南天山帶形成于晚石炭世，為塔里木北向俯沖與哈薩克斯坦—伊犁地塊拼貼的產(chǎn)物

南天山縫合帶的區(qū)域構(gòu)造特征顯示其在晚石炭世—二疊紀(jì)期間經(jīng)歷了由匯聚碰撞向區(qū)域性伸展的轉(zhuǎn)變，并引發(fā)了一系列的后碰撞巖漿作用。來(lái)自藍(lán)片巖、榴輝巖等高壓變質(zhì)巖的地質(zhì)年代學(xué)證據(jù)顯示其峰期變質(zhì)年齡集中于早石炭世，部分榴輝巖在早二疊世退變質(zhì)為了異剝鈣榴巖。縫合帶上覆地層中的二疊紀(jì)陸相磨拉石證據(jù)、化石證據(jù)表明南天山洋在晚石炭世完成了閉合。多條穿插高壓變質(zhì)帶的花崗巖脈也將南天山縫合帶的形成時(shí)代限定在了晚石炭世。在石炭紀(jì)期間，哈薩克斯坦—伊犁地塊內(nèi)發(fā)育的一系列增生雜巖和弧巖漿巖是對(duì)塔里木克拉通北向俯沖活動(dòng)的反應(yīng)，其中一部分被推覆到了塔里木克拉通北緣的被動(dòng)陸緣沉積物之上。

2. 北山縫合帶形成于早—中二疊世，為敦煌—阿拉善北向俯沖與圖瓦—蒙古板塊碰撞的產(chǎn)物

在北山縫合帶內(nèi)從北到南分布有四條蛇綠混雜巖帶：紅石山蛇綠混雜巖帶、星星峽—石板井蛇綠混雜巖帶、紅柳河—洗腸井蛇綠混雜巖帶和柳園蛇綠混雜巖帶。其中紅石山蛇綠混雜巖帶和柳園蛇綠混雜巖帶被認(rèn)為是古亞洲洋的最終閉合位置所在，帶內(nèi)蛇綠巖和碰撞相關(guān)花崗巖的地質(zhì)年代學(xué)數(shù)據(jù)顯示二者均形成于早—中二疊世，柳園地區(qū)的所有火山巖均被上二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)砂巖不整合覆蓋，古地層學(xué)、古生物學(xué)和古地磁學(xué)證據(jù)等證據(jù)也顯示縫合帶兩側(cè)的陸塊在早—中二疊世發(fā)生拼貼，北山洋的完全閉合發(fā)生于早—中二疊世。此外在阿拉善地塊北緣也發(fā)育有兩條蛇綠混雜巖帶：恩格爾烏蘇帶與查干楚魯帶，二者的地質(zhì)年代學(xué)數(shù)據(jù)顯示北山帶在阿拉善地塊一側(cè)的演化可能持續(xù)到了中二疊世–晚二疊世早期。北山縫合帶內(nèi)從南到北分布著代表了洋殼殘片、弧前增生雜巖和巖漿弧的巖石塊體，帶內(nèi)的韌性變形事件自北向南逐漸變年輕，地球物理剖面也顯示該地區(qū)的大部分逆沖斷層均具有向南推覆的趨勢(shì)，因此敦煌—阿拉善地塊發(fā)生了北向俯沖，并最終與北側(cè)的圖瓦—蒙古板塊發(fā)生碰撞。

3. Solonker縫合帶形成于中—晚二疊世，為華北克拉通和西伯利亞克拉通之間的古亞洲洋雙向俯沖的產(chǎn)物

區(qū)域沉積特征顯示Solonker縫合帶由早二疊世的海相沉積轉(zhuǎn)變?yōu)榱嗽纭腥B世的陸相沉積。放射蟲(chóng)、腕足、雙殼類(lèi)等化石記錄最晚也持續(xù)到了晚二疊世。在三疊紀(jì)期間，以Solonker縫合帶為界的華夏生物群和安加拉生物群開(kāi)始發(fā)生混生。區(qū)域內(nèi)大量的蛇綠巖和碰撞相關(guān)花崗巖證據(jù)顯示，Solonker縫合帶形成于中—晚二疊世期間。Solonker縫合帶的區(qū)域構(gòu)造特征符合“阿巴拉契亞型”造山帶特征，沿Solonker縫合帶兩側(cè)造山帶分布的蛇綠巖記錄也表明古亞洲東段沿Solonker縫合帶發(fā)生了雙向俯沖，最終于中—晚二疊世期間完成了閉合。

4. 延吉縫合帶形成于中—晚三疊世，形成于古亞洲洋閉合與環(huán)太平洋啟動(dòng)的轉(zhuǎn)換時(shí)期

通過(guò)對(duì)煙筒山、呼蘭、色洛河、青龍村、開(kāi)山屯等地區(qū)的增生雜巖的大量的研究與數(shù)據(jù)整理工作，這些雜巖的形成年齡主要集中在中—晚三疊世左右。結(jié)合217 ± 5 Ma的未變質(zhì)長(zhǎng)英質(zhì)侵入體、225 ± 1 Ma的上覆陸相磨拉石建造以及晚三疊世陸相植物化石等證據(jù)，推斷延吉縫合帶的形成時(shí)代為中—晚三疊世。作者認(rèn)為盡管延吉縫合帶與Solonker縫合帶的東緣相接，但它并非前人所認(rèn)為的屬于Solonker縫合帶的東部延伸，與古亞洲洋的閉合無(wú)關(guān)。延吉縫合帶的形成受到了古太平洋西向俯沖活動(dòng)的影響，是佳木斯—興凱地塊與華北克拉通發(fā)生拼貼的產(chǎn)物。

5. 南天山—Solonker縫合帶四階段演化歷史

南天山—Solonker縫合帶的形成經(jīng)歷了四個(gè)不同的增生—碰撞事件，整個(gè)過(guò)程從晚石炭世一直持續(xù)到了中—晚三疊世（圖2）。南天山縫合帶、北山縫合帶和Solonker縫合帶分別標(biāo)志著塔里木克拉通與哈薩克斯坦—伊犁地塊、敦煌—阿拉善地塊與圖瓦—蒙古板塊、華北克拉通與西伯利亞克拉通之間的碰撞拼貼，代表著古亞洲洋的分段式閉合過(guò)程。在中—晚三疊世，延吉縫合帶則受到了古太平洋構(gòu)造域的影響，標(biāo)志著佳木斯—興凱地塊與華北克拉通之間的拼貼。

圖2. 南天山—Solonker縫合帶的四階段演化歷史

微陸塊：A=阿拉善地塊；D=敦煌地塊；E=東戈壁斷裂；JK=佳木斯-興凱地塊；KYT=哈薩克斯坦-伊犁地塊；T=塔里木克拉通；TM=圖瓦-蒙古地塊；Y-Y=依蘭—伊通斷裂；NC=華北板塊；SC=華南板塊

https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104189