南阿尔金地区古生代花岗岩成因及其大陆动力学意义

The genetic relationships between the petrogenesis of grantiods and the ultrahigh pressure metamorphism and the ophiolite in the South Altun area have always been one of the hotspots and the controversial issues in the geosciences. What is the polarity of the subduction of the Paleozoic oceanic plate in the Southern Altun region? What is the relationship between plate subduction and ultrahigh pressure metamorphism? Is the South Altun and the North Qaidam connected in the Paleozoic era? These questions have still not been answered very well. This project intends to study the spatio-temporal distribution, genetic type, magma origin and evolution of granites in the South Altun superhigh-pressure belt and ophiolite belt, and combine the research results of volcanic rocks, ophiolites and ultra-high pressure rocks, to identify the subduction polarities and time limits of the Paleozoic paleo-plates in the Altun orogenic belt, and reveal the continental dynamics of the genesis of the Paleozoic granites and the tectonic evolution of the orogenic belts in the Southern Altun region. This study not only provides important evidence for the tectonic evolution of the Altun orogenic belt, but also has important scientific significance for enriching the orogenic belt theory.

南阿尔金地区古生代花岗岩成因与超高压变质作用以及与南阿尔金蛇绿岩之间的成因关系一直是地学界研究的热点与争论的焦点问题之一。南阿尔金地区古生代大洋板块俯冲的极性是什么？板块俯冲与超高压变质作用之间的关系是什么？南阿尔金与柴北缘在古生代是否相连？这些问题至今仍没有得到很好的回答。本项目拟通过南阿尔金超高压带和蛇绿岩带上花岗岩类时空分布、成因类型、岩浆起源和演化的研究, 结合火山岩、蛇绿岩套岩石、超高压岩石的研究成果，查明南阿尔金造山带古生代古板块俯冲极性、时限，揭示南阿尔金地区古生代花岗岩成因与造山带构造演化的大陆动力学过程。该项研究不仅为阿尔金造山带构造演化过程提供重要的证据，而且，对于丰富造山带理论具有重要的科学意义。

阿尔金造山带位于青藏高原北部边缘，是中央造山带的重要组成部分。在区域构造位置上，阿尔金造山带南北方向分割塔里木板块和柴达木板块，东端连接祁连造山带，西南端插入昆仑造山带，是多个构造单元的结合部。在形成与演化历史方面，阿尔金造山带是由早古生代多个板块经多次俯冲、碰撞形成的，后又经历了晚古生代及中生代多期构造–岩浆事件及中–新生代巨型走滑断裂的改造。因此，阿尔金造山带一直是我国造山带研究的理想区域。虽然广大学者对该造山带进行了多年的研究，但是早古生代的构造演化过程仍存在争议。本项目从南阿尔金造山带花岗岩的时空分布、岩石组合序列、岩浆起源及成因等方面，探讨南阿尔金古生代岩浆活动与构造演化的关系，进而解决南阿尔金地区古生代大洋板块俯冲的极性、板块俯冲与超高压变质作用之间的关系和南阿尔金与柴北缘在古生代是否相连等重要地质问题。通过研究，查明了古生代南阿尔金造山带花岗岩类的时空分布，建立了不同期次岩浆活动与构造演化的关系，建立了造山带区域构造演化的动力学模型。研究表明，500 Ma以前，南阿尔金洋处于生长阶段，由于大洋扩张，地幔岩浆上涌，导致地壳熔融，形成了一系列钾玄岩系列火山岩及少量的I 型花岗岩。495 Ma-460 Ma，南阿尔金洋向北俯冲，大规模岩浆活动形成了大量的高钾钙碱性I型花岗岩，早期形成少量的埃达克质岩石，暗示洋壳俯冲过程。450 Ma-433 Ma，南阿尔金洋在这一时期已经闭合，处于碰撞后隆起阶段。在这个阶段，早期俯冲下去的洋壳发生断离，产生减压部分熔融，形成了一系列的 S 型和 I 型花岗岩。424 Ma-403 Ma，南阿尔金造山带处于造山后伸展阶段，主要形成了大量的 A 型花岗岩。350Ma-340Ma，阿尔金造山带同时受到南部的特提斯洋和北部的古亚州洋板块的双向俯冲影响，造山带上的岩石发生强烈的变形、缩短，而在南阿尔金造山带的南部形成了与大洋板块俯冲有关的I型花岗岩类。