2023年4月，吉林大學(xué)周建波教授團隊在國際知名地學(xué)期刊 Earth-Science Reviews 上發(fā)表新成果，系統(tǒng)研究和總結(jié)了中國東北縫合帶的性質(zhì)及其對三大構(gòu)造域時空演化的制約
中國東北位于中亞造山帶東段，有多個微陸塊及其間的縫合帶構(gòu)成（圖1）。獨特的大地構(gòu)造位置與多個古大洋構(gòu)造體制的疊加作用使得中國東北地區(qū)保存了大量洋-陸相互作用、陸-陸碰撞以及陸殼增生等大量關(guān)鍵地質(zhì)記錄。這些古縫合帶不僅是分隔微陸塊的界限，更是東北地區(qū)大陸增生的地質(zhì)證據(jù)的關(guān)鍵載體。總結(jié)中國東北縫合帶的組成與性質(zhì)，對明確中國東北的演化歷史和古亞洲洋–古太平洋的構(gòu)造疊加與轉(zhuǎn)換過程具有重要意義。
圖1. a：歐亞大陸東緣構(gòu)造單元圖；b：中國東北大地構(gòu)造簡圖
吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院周建波教授團隊在新的研究思路基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了中國東北五條主要縫合帶的空間分布、巖石組成、構(gòu)造變形特征、地球化學(xué)與年代學(xué)信息，深入探討了中國東北縫合帶的性質(zhì)與時空演化過程，在此基礎(chǔ)上，將中國東北古生代–中生代的構(gòu)造演化劃分為古亞洲洋、泛大洋（或蒙古-鄂霍茨克洋）和古太平洋三大構(gòu)造域（圖2）。
01.中國東北縫合帶
中國東北的主要縫合帶包括頭道橋–新林縫合帶、賀根山–黑河縫合帶、索倫–西拉木倫–長春縫合帶、吉林–黑龍江高壓帶以及那丹哈達增生雜巖帶（圖1）。
頭道橋–新林縫合帶位于額爾古納與興安地塊之間，沿頭道橋、喜桂圖、吉豐、塔源、新林等地區(qū)呈北東–南西向分布，帶內(nèi)巖石組成包括蛇綠巖、輝長巖、藍片巖以及一系列俯沖碰撞成因的巖漿巖。本文系統(tǒng)的總結(jié)了帶內(nèi)蛇綠巖、輝長巖、藍片巖以及相關(guān)巖漿巖的巖相學(xué)、地球化學(xué)和地質(zhì)年代學(xué)特征，指示了頭道橋–新林縫合帶形成于晚寒武世（~500 Ma），記錄了額爾古納地塊與興安地塊的拼合過程。
賀根山–黑河縫合帶位于興安與松遼地塊之間，沿二連浩特、賀根山、大石寨、嫩江、黑河等地區(qū)與頭道橋–新林縫合帶近平行展布，帶內(nèi)巖石組成包括蛇綠巖、輝長巖、藍片巖以及一系列俯沖碰撞成因的巖漿巖，可劃分為西段二連浩特–賀根山蛇綠巖帶和東段賀根山–黑河巖漿弧帶。本文系統(tǒng)總結(jié)了帶內(nèi)蛇綠巖、輝長巖、藍片巖、巖漿巖以及沉積蓋層的巖相學(xué)、地球化學(xué)和地質(zhì)年代學(xué)特征，指示了賀根山–黑河縫合帶形成于晚石炭世（~300 Ma），記錄了興安地塊與松遼地塊的拼合過程。
索倫–西拉木倫–長春縫合帶位于松遼地塊與華北克拉通之間，沿索倫、滿都拉、蘇尼特右旗、林西、長春等地區(qū)近東西向分布，帶內(nèi)巖石組成以露頭不連續(xù)的帶狀蛇綠巖為特征。本文系統(tǒng)總結(jié)了帶內(nèi)蛇綠巖的巖相學(xué)、地球化學(xué)和地質(zhì)年代學(xué)特征，指示了索倫–西拉木倫–長春縫合帶形成于二疊紀(jì)末（~250 Ma），記錄了松遼地塊與華北克拉通的拼合過程。索倫–西拉木倫–長春縫合帶夾持于古亞洲洋俯沖形成的南北兩側(cè)增生雜巖帶之間，保存了古亞洲洋的特征性多期次雙向俯沖地質(zhì)記錄，是古亞洲洋最終閉合的位置。
吉林–黑龍江高壓帶位于松遼地塊、佳木斯-興凱地塊與華北克拉通之間，沿蘿北、依蘭、長春、吉林、延吉等地區(qū)南北向弧形展布，帶內(nèi)巖石組成以大量典型增生雜巖為特征，可劃分為佳木斯地塊西緣的黑龍江高壓帶和興凱地塊南緣的長春–延吉縫合帶。本文系統(tǒng)總結(jié)了帶內(nèi)藍片巖和增生雜巖的巖相學(xué)、地球化學(xué)和地質(zhì)年代學(xué)特征，指示了吉林–黑龍江高壓帶形成于晚三疊–早侏羅世（230–180 Ma），記錄了佳木斯-興凱地塊與松遼地塊和華北克拉通的拼合過程。
那丹哈達增生雜巖帶位于佳木斯-興凱地塊東緣，沿關(guān)門、大岱、躍進山、東方紅等地區(qū)近南北向分布，帶內(nèi)巖石組成以典型增生雜巖為特征，可劃分為西部的躍進山雜巖和東部的饒河雜巖。本文系統(tǒng)總結(jié)了帶內(nèi)躍進山雜巖和饒河雜巖的巖相學(xué)、地球化學(xué)和地質(zhì)年代學(xué)特征，指示了那丹哈達地體形成于早白堊世（~130 Ma），記錄了古太平洋西向俯沖的地質(zhì)過程。
02.中國東北三大構(gòu)造域的時空演化
根據(jù)縫合帶的時空演化特征，中國東北構(gòu)造演化自西向東劃分為古亞洲洋、泛大洋（或蒙古-鄂霍茨克洋）和古太平洋三大構(gòu)造域。構(gòu)造域演化時間如圖2所示，詳細的演化過程如下：
圖2.中國東北縫合帶年齡譜及構(gòu)造域演化時限
（1）古亞洲洋構(gòu)造域（500–250 Ma）：晚寒武世（~500 Ma），頭道橋–新林縫合帶閉合，額爾古納地塊與興安地塊拼合，代表了古亞洲洋構(gòu)造域在中國東北演化的第一階段（圖3a–3b）。晚石炭世（~300 Ma），賀根山–黑河縫合帶就位，額爾古納–興安地塊與松遼地塊拼合，代表了古亞洲洋構(gòu)造域在中國東北演化的第二階段（圖3c）。二疊紀(jì)末（~250 Ma），索倫–西拉木倫–長春縫合帶就位，額爾古納–興安–松遼地塊與華北克拉通拼合，古亞洲洋閉合，代表了古亞洲洋構(gòu)造域在中國東北演化的第三階段（圖3d–3e）。
（2）泛大洋構(gòu)造域（315–230 Ma）：晚石炭世（~315 Ma），泛大洋（或蒙古-鄂霍茨克洋）俯沖佳木斯-興凱地塊東緣形成早二疊世巖漿弧帶，同時為地塊西緣弧后擴張作用提供原始驅(qū)動力；晚二疊世–晚三疊世（260–230 Ma），弧后擴張作用沿佳木斯-興凱地塊西緣打開黑龍江洋，形成大量洋中脊和洋島型玄武巖，佳木斯-興凱地塊從中亞造山帶分離并向東漂移（圖3d），代表了泛大洋構(gòu)造域在中國東北演化的拉張作用標(biāo)志。
（3）古太平洋構(gòu)造域（230–130 Ma）：晚三疊世（~230 Ma），古太平洋西向俯沖，驅(qū)動佳木斯-興凱地塊向西漂移，佳木斯-興凱地塊西緣應(yīng)力由拉張轉(zhuǎn)為擠壓，泛大洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)為古太平洋構(gòu)造域。晚三疊世（230–220 Ma），長春–延吉縫合帶形成，興凱地塊與華北克拉通拼合（圖3f），晚三疊–早侏羅世（210–180 Ma），黑龍江高壓帶形成，佳木斯地塊與松遼地塊拼合（圖3g），指示了吉林–黑龍江高壓帶兩階段演化特征，代表了古太平洋構(gòu)造域在中國東北演化的第一階段。晚三疊–早侏羅世（220–190 Ma），古太平洋西向俯沖形成躍進山雜巖，早白堊世（~130 Ma），古太平洋持續(xù)俯沖，饒河雜巖就位，躍進山雜巖和饒河雜巖構(gòu)成那丹哈達增生雜巖帶就位于佳木斯-興凱地塊東緣，代表了古太平洋構(gòu)造域在中國東北演化的第二階段。早白堊世（~130 Ma），中國東北最終就位于歐亞大陸東緣（圖3h）
圖3.中國東北微陸塊演化古地理重建
吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院博士生陳卓為論文第一作者，吉林大學(xué)周建波教授和澳大利亞科廷大學(xué)Simon A. Wilde教授為論文共同通訊作者。該成果得到了國家自然科學(xué)基金項目（41888101、42230303、41730210）的資助。
論文鏈接：Zhuo Chen (陳卓),Jian-Bo Zhou*(周建波), Gong-Yu Li (李功宇), Simon A. Wilde*. The nature and spatial–temporal evolution of suture zones in Northeast China. Earth-Science Reviews, 241(2023): 104437
https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2023.104437
