原特提斯洋和古特提斯洋重建—东阿尔卑斯基底杂岩研究

Famous Alps Orogenic belt is the cradler for many geological theories. The Eastern Alps is the main part of the huge Tethys orogenic belt, in which many good research works have been done for the Neotethys evolution. But the studies on the Pre-Permian basement complexes are relatively weak, especially for the middle part of Eastern Alps. There have been still many opened questions dealing with the formation age, the history of metamorphism-deformation and the origin of the many Pre-Permain basement complexes. This project will be focused on this issue. By field investigation, high resolution geochemical and isotopic analyses and geochronological studies for the important Pre-Permain basement complexes in the Middle of Eastern Alps, we will try to determine their formation ages and tectonic settings, and to recognize the possible island arc system and micro-massif. Meanwhile, the research results will be systematically compared with the reported data from the Tethys orogenic belts within Iran and China, and to study the origin and drifting history for these basement complexes in the global tectonic domain. Finally, the tectonic evolution of the Middle Eastern Alps and reconstruction of the Proto-, Paleo-Tethys oceans will be discussed.

著名的阿尔卑斯造山带是诸多地质理论的摇篮，东阿尔卑斯造山带作为巨型特提斯造山带的一个重要组成部分，在新特提斯大洋演化、造山作用研究方面取得了令人瞩目的研究成果。但是，对前阿尔卑斯期的构造演化研究相对薄弱，尤其是东阿尔卑斯中部地区，多数前二叠纪基底杂岩的形成时代、变质-变形改造历史和起源等尚不十分清楚。本项目针对这一问题，通过对东阿尔卑斯中部重要的前阿尔卑斯期基底杂岩的系统野外地质调查、地球化学和高精度的同位素年代学研究，确定主要地质体及蛇绿混杂岩的形成时代和构造环境，识别可能的岛弧体系和微陆块，同时，通过与伊朗和中国境内的特提斯构造带已有资料的综合对比分析，查明这些基底块体在全球板块构造格架中的可能起源位置及其漂移史，最终探讨东阿尔卑斯中部造山带构造演化和重建原特提斯和古特提斯大洋的演化过程。

对东阿尔卑斯奥地利及斯洛文尼亚境内出露的不同构造层次的前中生代阿尔卑斯基底杂岩开展了系统的岩石学、地质年代学、地球化学以及同位素地球化学分析研究，确定了东阿尔卑斯Schladming、Plankogel、Speik、Wechsel、Waldbach、Sieggraben杂岩体的原岩年龄、变质年代和构造属性。在Gleinalm地区精确限定Speik蛇绿岩的形成时代并提出其代表原特提斯洋。Schladming、Wechsel、Waldbach、Gleinalpe杂岩为原特提斯洋俯冲形成的陆缘弧。首次提出并明确Plankogel杂岩为古特提斯闭合残留的蛇绿混杂岩，确定了二叠纪-三叠纪古特提斯洋盆的存在。结合区域对比和物源分析，提出东阿尔卑斯基底杂岩均具有泛非期基底，来源于冈瓦纳大陆北缘，早期毗邻东北非（亚马逊）地区，在原特提洋、华力西洋、古特提洋演化过程中逐步从冈瓦纳裂解、漂移，最终于华力西期与欧洲大陆拼合，而后受古特提斯洋俯冲制约，形成广泛的二-三叠纪岩浆事件，并导致Meliata弧后洋盆打开。项目系统地总结归纳了东阿尔卑斯浅变质基底的成分组成，追溯各单元的沉积源区，对各构造单元的Hf同位素进行了系统的测试分析，并综合对比阿尔卑斯-喀尔巴阡-巴尔干地区资料，明确了原-古特提斯缝合带的空间展布，完整地重建了原特提斯和古特提斯洋的演化过程。项目研究成果填补东阿尔卑斯地区古特提洋研究的空白，提高了原特提斯洋的研究程度，对特提斯构造域内各个阶段洋盆开合的动力学过程以及冈瓦纳陆缘体系的古地理重建具有重要的科学意义。