加里曼丹卢帕尔蛇绿岩成因及对古南海演变的约束

The Lupar ophiolite belt is an important tectonic belt in Northern Kalimantan. Petrogenesis of ophiolitic rocks in the Lupar belt has important significance for better understanding the eastward extension of the Tethys tectonic belt and evolution of the proto-South China Sea. However, it has been a matter of debate as to the formation age, tectonic nature and evolution model. This project will document the detailed field investigation and a set of geochronological, elemental and Sr-Nd-Pb-Hf isotopic composition for the Lupar ophiolite belt to determine its rock type, formation age and tectonic setting. In conjunction with available data and regional geology data, the tectonic nature of the Lupar ophiolite is discussed for better understanding the relationship with eastern Tethys and constraining the tectonic evolution and geodynamic mechanism of the proto-South China Sea.

卢帕尔蛇绿岩带是加里曼丹北部的一条重要构造带, 有关其形成和演化的研究对完整认知特提斯构造带的东延及古南海的形成演化具有重要意义。但迄今为止该蛇绿岩带的形成时代、构造背景及其演化模式等尚不清晰或争议颇大。本项目拟以加里曼丹卢帕尔蛇绿岩带为研究对象, 着重通过对该蛇绿岩带的详细野外调查和岩石(相)学、同位素年代学、元素和Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学等研究, 以确定加里曼丹卢帕尔蛇绿岩带的岩石类型、形成时代及形成的构造背景, 并结合区域地质资料及前人工作成果, 以探讨该蛇绿岩构造带构造属性, 是否与东南亚现有特提斯构造带具有关联性, 确认其是否是东南亚特提斯构造带的组成部分, 理解加里曼丹地块的构造属性及其与印支和滇缅泰地块的亲缘性, 为探讨古南海的形成与演化提供依据。

项目围绕加里曼丹卢帕尔蛇绿岩岩石成因、构造背景及与古南海构造演化的关联性这一核心科学问题，通过对卢博安图和特鲁比一带蛇绿岩和相应的沉积岩的野外地质和室内研究，获得了大量年代学、主微量元素和Sr-Nd-Pb同位素数据，已按计划完成了原设计书中研究内容。通过该项目的研究，限定了卢帕尔蛇绿岩的侵位时代及相关火成岩的成因及构造背景，提出了该卢帕尔蛇绿岩并非古南海的残留洋壳的新认识。主要进展包括：(1)通过对帕空基性杂岩体中辉长岩的锆石U-Pb年代学分析并结合侵入的沉积岩碎屑锆石定年限定了该蛇绿岩的侵位时代为79~82Ma。(2)通过对帕空基性杂岩体中辉长岩和玄武岩系统的地球化学元素-同位素特征分析表明其源区可能是洋中脊物质上升过程中受到俯冲流体/熔体的交代作用，处于弧前或弧后盆地的构造环境，该套蛇绿岩并非古南海的残留洋壳。(3)本项目通过对Telupid地区出露的枕状玄武岩和块状辉长岩进行详细的主微量及Sr-Nd-Pb同位素研究发现块状辉长岩具有高度亏损的N-MORB型火山岩且Nb、Ta和Ti元素略亏损的地化特征，另外枕状玄武岩具有近N-MORB型火山岩地化特征无岛弧拉斑玄武岩的特征，Sr-Nd-Pb同位素组成均表现出强烈的亏损地幔源区的特征，这些地化特征暗示着研究区存在亏损古洋幔，指示研究区曾经存在有一定规模的古洋盆。