塔里木和伊犁地块的碰撞发生在320Ma而不是三叠纪

西天山榴辉岩锆石边部含绿辉石和金红石包体 A, C-锆石边部的Omp和Rt包体;B, D-锆石阴极发光图像;E-绿辉石包体的激光拉曼光谱谱峰;F-金红石包体的激光拉曼光谱谱峰

西天山榴辉岩中锆石的U-Pb年龄结果图解

(神秘的地球www.uux.cn)位于西伯利亚、卡拉库姆-塔里木板块、华北板块和东欧板块之间的中亚造山带(或阿尔泰拼贴体)不同于环太平洋俯冲型和阿尔卑斯-喜马拉雅山碰撞型造山带,是典型的增生型造山带,也是全球显生宙大陆地壳生长最显著的地区。塔里木和伊犁地块之间的碰撞、拼合标志着中亚造山带西南缘造山作用的结束,形成了西起乌兹别克斯坦,经塔吉克斯坦、吉尔吉斯坦、哈萨克斯坦,东延至我国新疆和甘肃交界,约2500km的南天山造山带。多年来,地质学家认为塔里木和伊犁地块之间的碰撞发生在晚古生代,但缺乏精确的年代学限定。近年来部分学者根据西天山榴辉岩中锆石的SHRIMP U-Pb年龄(233-226Ma),提出塔里木和伊犁地块之间的碰撞发生在三叠纪,在学术界引起了激烈争议。

地质地球所苏文研究员和高俊研究员等人通过对西天山高压-超高压变质带中榴辉岩锆石Cameca U-Pb年代学研究,获得榴辉岩的峰期变质年龄为320Ma(晚古生代石炭纪期间),从而精确限定了塔里木和伊犁地块之间的碰撞事件发生的时间。他们对产于绿片岩和蓝片岩围岩中的榴辉岩透镜体(大小约0.69 x 0.93m2,GPS坐标42°30′29.6″N,81°14′51.4″E)的两个代表样品进行了U-Pb年代学研究。发现锆石边部含有高压变质矿物的包体,同时获得锆石边部U-Pb年龄319.5 ± 2.9 Ma和318.7 ± 3.3 Ma。锆石边部包体大小1 × 6 μm – 3 × 18 μm,经详细激光拉曼光谱研究,确定包体矿物为绿辉石、多硅白云母和金红石(图1),说明该锆石的边形成于峰期高压变质条件之下。071-6a样品的协和年龄319.9 ± 2.7 Ma(MSWD = 1.13)、206Pb/238U 平均年龄 319.5 ± 2.9 Ma(MSWD=0.6)(图2-A, B),Th/U比值为0.002至0.004;071-8a样品的协和年龄319.8 ± 3.1 Ma(MSWD = 3.3),206Pb/238U平均年龄318.7 ± 3.3 Ma(MSWD=0.64)(图2-C, D),Th/U比值为0.002至0.016。同时还获得锆石核部年龄2450–1956 Ma, 幔部年龄486–428 Ma。

该研究揭示出塔里木和伊犁地块之间的碰撞事件发生在320Ma(晚古生代石炭纪)而不是三叠纪。研究成果发表在欧洲矿物学杂志(Su et al. U–Pb zircon geochronology of Tianshan eclogites in NWChina: implication for the collision between the Yili and Tarim blocks of the southwestern Altaids. European Journal of Mineralogy, 2010, 22: 473-478)。(神秘的地球www.uux.cn


中国科学院地质与地球物理研究所





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