婆罗洲晚中生代岩浆弧及陆缘俯冲汇聚体制
发布时间：2021-08-29 12:46
婆罗洲地处2大构造域结合部,Schwaner岩浆弧和Meratus、Lupar俯冲杂岩是其显著的地质特征,它们与晚中生代特提斯域或/和古太平洋域的板块俯冲密切相关。婆罗洲中生代地质现有研究程度不高,缺乏地质、地球化学和地球物理多学科综合研究,缺乏与周边区域地质对比研究,制约了对婆罗洲岩浆弧演变及板块俯冲体制的整体认识。关于婆罗洲晚中生代岩浆弧,或强调与特提斯洋向北西俯冲婆罗洲有关,或认为古南海向南俯冲婆罗洲有关,或作为两者联合俯冲控制的产物。前白垩纪SW婆罗洲的基底属性,或认为亲缘于华夏地块,或归属巽他大陆的东延部分,或认为是冈瓦那大陆裂解而来的外来块体。今后研究应加强海陆结合、多学科大区域综合对比,重点围绕岩浆弧、蛇绿岩和俯冲杂岩、区域大断裂和盆地沉积等内容,形成婆罗洲及邻区晚中生代陆缘汇聚体制和2大构造域关系的综合认识,也是深化认识南海中生界弧盆结构、盆地原型及其油气勘探潜力的重要环节。
【文章来源】：石油实验地质. 2020,42(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
婆罗洲及中国南海周边构造轮廓
婆罗洲晚中生代弧岩浆岩以花岗岩类为主体(图2),主要分布在加里曼丹地区,包括Meratus、Schwaner-Katapang-Singkawang和Sambas-Mangkaliat 3个岩浆岩带[13]。Meratus岩浆岩带位于加里曼丹南东呈NE-SW向分布,包括长英质、中性到基性岩浆岩,主要为准铝质、钙质到钙碱性和Ⅰ型岩石组分。Schwaner-Katapang-Singkawang岩浆岩带位于加里曼丹南西,主要由Schwaner、Katapang和Singkawang等巨大岩基组成。Schwaner和Singkawang岩基主要由英云闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和少量花岗岩组成,属于钙碱性、准铝质Ⅰ型岩石类型。Katapang岩基主要由二长花岗岩、正长花岗岩和碱性长石花岗岩和少量花岗闪长岩、英云闪长岩、石英闪长岩和闪长岩组成,绝大多数具有碱钙质和准铝质组分,少量为过碱性和过铝质组分;Katapang岩基多数具有Ⅰ型花岗岩特点,碱长花岗岩属于A型花岗岩。Sambas-Mangkaliat岩浆岩带位于加里曼丹北部近东西向分布,岩体小且零散侵入在俯冲杂岩内, 以花岗岩和花岗闪长岩为主, 具有长英质、钙碱性—碱性及准铝—过铝质和I型花岗岩组分特点。岩浆岩现有定年数据主要是K-Ar年龄,缺乏系统的锆石年代分析。受封闭温度影响, K-Ar年龄总体上低于锆石U-Pb年龄。 根据AMIRUDDIN[13], 加里曼丹岩浆岩主要形成于早、晚白垩世两期。Schwaner-Katapang-Singkawang岩浆岩的K-Ar年龄为86～129 Ma;Sambas-Mangkaliat岩浆岩的K-Ar年龄为74.9～80.6 Ma;Meratus岩浆岩的K-Ar年龄包括101.0～118.6 Ma和70.9～87.1 Ma。根据SETIAWAN等[14], Schwaner花岗岩基中黑云母和角闪石K-Ar年龄为77～157 Ma,加里曼丹北西的花岗岩年龄为204～320 Ma。不断积累的锆石U-Pb定年数据表明[15-16], 婆罗洲晚中生代岩浆活动主要是79～186 Ma。SETIAWAN等[14]获得了Schwaner花岗岩中(233±3) Ma的锆石年龄。有学者将婆罗洲岩浆岩与越南东南及南海北部岩浆岩连接为东亚安第斯型岩浆弧(图1)[2,11,17-19]。越南南部分布的花岗岩类和火山岩主要形成于大陆弧环境[20],黑云母、角闪石和钾长石K-Ar定年结果为183～60 Ma[21-22]。位于Dalat地区的花岗岩类包括Dinhquan、Deoca和Ankroet 3组岩套, 属于高钾钙碱性I型花岗岩。Dinhquan岩套由角闪黑云母闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩组成;Deoca岩套由花岗闪长岩,二长花岗岩和花岗岩组成,其锆石U-Pb年龄为118～115 Ma, 它们形成于大陆弧环境(ISr=0.704 4～0.706 2; Ndt=-2.4～0.2)。Ankroet岩体(～87 Ma)由花岗岩和花岗闪长岩组成, 类似于造山后或板内岩浆岩,说明晚白垩世转为造山后塌陷环境[12]。越南东南海域钻遇了大量岩浆岩, 类似于Dinhquan、Deoca和Ankroet等岩石组合[23-24]。南海北部有超过120口井钻遇前新生代岩石, 以中酸性侵入岩(花岗岩、花岗闪长岩和闪长岩)及火山岩为主,包括少量基性侵入岩、片岩和片麻岩等, 岩浆岩Rb-Sr等时线和K-Ar定年结果为150.0～70.5 Ma[25]。潮汕凹陷LF35-1-1井钻遇了侏罗系和白垩系[26]。西永1井钻遇了片麻岩和花岗片麻岩基底(矿物Rb-Sr等时线年龄为1 465 Ma[27]);西科1井钻遇了灰色片麻岩(锆石U-Pb年龄为152.9 Ma[28])。我们在南海北部取得了20多口井花岗岩类的195.0～198.2,148.2～161.6,101.7～136.5 Ma SIMS锆石U-Pb年龄记录[7,29], 它们具有岩浆弧构造特点。西科1井钻遇的碱长花岗岩和二长花岗岩(锆石U-Pb年龄150.3～152.2 Ma和107.8 Ma[28,30])、以及南沙石英闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩拖网样品(锆石U-Pb年龄153.6～159.1 Ma和127.2 Ma[31])同样具有岩浆弧特点。
相关俯冲杂岩由混杂岩、枕状玄武岩、蛇绿岩、高压—超高压变质岩(蓝片岩和榴辉岩)和硅质岩等组成。高压—超高压变质作用主要发生在140～95 Ma[8];ZAHIROVIC等[2]将峰变质年龄(115～110 Ma)作为东爪哇—西苏拉威西地块与SW婆罗洲(巽他大陆)碰撞的时间,约80 Ma时完成最终拼合。区域上,超高压变质岩包括Bantimala榴辉岩、石榴石—蓝闪石岩(18～24 kbar, 580～620 ℃;K-Ar年龄111～114 Ma)和硬玉—石榴石—石英岩(>27 kbar, 720～760 ℃), 西苏拉威西榴辉岩和石榴石麻粒岩, Luk Ulo榴辉岩和硬玉—蓝闪石石英岩(～22 kbar,～530 ℃;白云母K-Ar年龄117～124 Ma)以及Meratus白片岩(～18 kbar,白云母K-Ar年龄103～119 Ma和165～180 Ma),二辉橄榄岩和辉石岩残留在苏拉威西中部和Sabah等地[8]。Meratus和Luk-Ulo缝合带代表特提斯洋俯冲SW婆罗洲并与东爪哇—西苏拉威西地块聚合的作用。俯冲杂岩被上白垩统深水沉积和火山岩不整合覆盖[8,54-55]。图4 婆罗洲白垩纪两类代表性陆缘汇聚模式
【参考文献】：
期刊论文
[1]New insights on the origin of the basement of the Xisha Uplift,South China Sea[J]. ZHU WeiLin,XIE XiNong,WANG ZhenFeng,ZHANG DaoJun,ZHANG ChengLi,CAO LiCheng,SHAO Lei. Science China（Earth Sciences）. 2017(12)
[2]西沙岛礁基底花岗质岩石的锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 修淳,张道军,翟世奎,刘新宇,毕东杰. 海洋地质与第四纪地质. 2016(03)
[3]华夏古陆及相关问题——中国南部前泥盆纪大地构造[J]. 任纪舜,李崇. 地质学报. 2016(04)
[4]南海北部新生代盆地基底结构及构造属性[J]. 孙晓猛,张旭庆,张功成,鲁宝亮,岳军培,张斌. 中国科学:地球科学. 2014(06)
[5]The Southward Extension of Cathaysia Block: Evidence from Zircon UPb Dates of Borehole Volcanics in the Northern South China Sea[J]. XU Changhai,QUE Xiaoming,SHI Hesheng,ZHOU Zuyi,MA Changqian. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2013(05)
[6]南海南、北陆缘中生代构造层序及其沉积环境[J]. 李伍志,王璞珺,吴景富,鲁宝亮,郎元强. 世界地质. 2011(04)
[7]南海北部陆缘盆地基底结构及其油气勘探意义[J]. 鲁宝亮,王璞珺,张功成,张斌,孙晓猛,李伍志,郎元强. 石油学报. 2011(04)
[8]南海北部中生代沉积模式[J]. 钟广见,吴世敏,冯常茂. 热带海洋学报. 2011(01)
[9]南沙海区中生界岩相分布及构造特征[J]. 刘海龄,谢国发,阎贫,刘迎春,郑红波. 海洋与湖沼. 2007(03)
[10]南海北部海相中生界发育的微体化石证据[J]. 吴国瑄,王汝建,郝沪军,邵磊. 海洋地质与第四纪地质. 2007(01)
本文编号：3370683
【文章来源】：石油实验地质. 2020,42(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
婆罗洲及中国南海周边构造轮廓
婆罗洲晚中生代弧岩浆岩以花岗岩类为主体(图2),主要分布在加里曼丹地区,包括Meratus、Schwaner-Katapang-Singkawang和Sambas-Mangkaliat 3个岩浆岩带[13]。Meratus岩浆岩带位于加里曼丹南东呈NE-SW向分布,包括长英质、中性到基性岩浆岩,主要为准铝质、钙质到钙碱性和Ⅰ型岩石组分。Schwaner-Katapang-Singkawang岩浆岩带位于加里曼丹南西,主要由Schwaner、Katapang和Singkawang等巨大岩基组成。Schwaner和Singkawang岩基主要由英云闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和少量花岗岩组成,属于钙碱性、准铝质Ⅰ型岩石类型。Katapang岩基主要由二长花岗岩、正长花岗岩和碱性长石花岗岩和少量花岗闪长岩、英云闪长岩、石英闪长岩和闪长岩组成,绝大多数具有碱钙质和准铝质组分,少量为过碱性和过铝质组分;Katapang岩基多数具有Ⅰ型花岗岩特点,碱长花岗岩属于A型花岗岩。Sambas-Mangkaliat岩浆岩带位于加里曼丹北部近东西向分布,岩体小且零散侵入在俯冲杂岩内, 以花岗岩和花岗闪长岩为主, 具有长英质、钙碱性—碱性及准铝—过铝质和I型花岗岩组分特点。岩浆岩现有定年数据主要是K-Ar年龄,缺乏系统的锆石年代分析。受封闭温度影响, K-Ar年龄总体上低于锆石U-Pb年龄。 根据AMIRUDDIN[13], 加里曼丹岩浆岩主要形成于早、晚白垩世两期。Schwaner-Katapang-Singkawang岩浆岩的K-Ar年龄为86～129 Ma;Sambas-Mangkaliat岩浆岩的K-Ar年龄为74.9～80.6 Ma;Meratus岩浆岩的K-Ar年龄包括101.0～118.6 Ma和70.9～87.1 Ma。根据SETIAWAN等[14], Schwaner花岗岩基中黑云母和角闪石K-Ar年龄为77～157 Ma,加里曼丹北西的花岗岩年龄为204～320 Ma。不断积累的锆石U-Pb定年数据表明[15-16], 婆罗洲晚中生代岩浆活动主要是79～186 Ma。SETIAWAN等[14]获得了Schwaner花岗岩中(233±3) Ma的锆石年龄。有学者将婆罗洲岩浆岩与越南东南及南海北部岩浆岩连接为东亚安第斯型岩浆弧(图1)[2,11,17-19]。越南南部分布的花岗岩类和火山岩主要形成于大陆弧环境[20],黑云母、角闪石和钾长石K-Ar定年结果为183～60 Ma[21-22]。位于Dalat地区的花岗岩类包括Dinhquan、Deoca和Ankroet 3组岩套, 属于高钾钙碱性I型花岗岩。Dinhquan岩套由角闪黑云母闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩组成;Deoca岩套由花岗闪长岩,二长花岗岩和花岗岩组成,其锆石U-Pb年龄为118～115 Ma, 它们形成于大陆弧环境(ISr=0.704 4～0.706 2; Ndt=-2.4～0.2)。Ankroet岩体(～87 Ma)由花岗岩和花岗闪长岩组成, 类似于造山后或板内岩浆岩,说明晚白垩世转为造山后塌陷环境[12]。越南东南海域钻遇了大量岩浆岩, 类似于Dinhquan、Deoca和Ankroet等岩石组合[23-24]。南海北部有超过120口井钻遇前新生代岩石, 以中酸性侵入岩(花岗岩、花岗闪长岩和闪长岩)及火山岩为主,包括少量基性侵入岩、片岩和片麻岩等, 岩浆岩Rb-Sr等时线和K-Ar定年结果为150.0～70.5 Ma[25]。潮汕凹陷LF35-1-1井钻遇了侏罗系和白垩系[26]。西永1井钻遇了片麻岩和花岗片麻岩基底(矿物Rb-Sr等时线年龄为1 465 Ma[27]);西科1井钻遇了灰色片麻岩(锆石U-Pb年龄为152.9 Ma[28])。我们在南海北部取得了20多口井花岗岩类的195.0～198.2,148.2～161.6,101.7～136.5 Ma SIMS锆石U-Pb年龄记录[7,29], 它们具有岩浆弧构造特点。西科1井钻遇的碱长花岗岩和二长花岗岩(锆石U-Pb年龄150.3～152.2 Ma和107.8 Ma[28,30])、以及南沙石英闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩拖网样品(锆石U-Pb年龄153.6～159.1 Ma和127.2 Ma[31])同样具有岩浆弧特点。
相关俯冲杂岩由混杂岩、枕状玄武岩、蛇绿岩、高压—超高压变质岩(蓝片岩和榴辉岩)和硅质岩等组成。高压—超高压变质作用主要发生在140～95 Ma[8];ZAHIROVIC等[2]将峰变质年龄(115～110 Ma)作为东爪哇—西苏拉威西地块与SW婆罗洲(巽他大陆)碰撞的时间,约80 Ma时完成最终拼合。区域上,超高压变质岩包括Bantimala榴辉岩、石榴石—蓝闪石岩(18～24 kbar, 580～620 ℃;K-Ar年龄111～114 Ma)和硬玉—石榴石—石英岩(>27 kbar, 720～760 ℃), 西苏拉威西榴辉岩和石榴石麻粒岩, Luk Ulo榴辉岩和硬玉—蓝闪石石英岩(～22 kbar,～530 ℃;白云母K-Ar年龄117～124 Ma)以及Meratus白片岩(～18 kbar,白云母K-Ar年龄103～119 Ma和165～180 Ma),二辉橄榄岩和辉石岩残留在苏拉威西中部和Sabah等地[8]。Meratus和Luk-Ulo缝合带代表特提斯洋俯冲SW婆罗洲并与东爪哇—西苏拉威西地块聚合的作用。俯冲杂岩被上白垩统深水沉积和火山岩不整合覆盖[8,54-55]。图4 婆罗洲白垩纪两类代表性陆缘汇聚模式
【参考文献】：
期刊论文
[1]New insights on the origin of the basement of the Xisha Uplift,South China Sea[J]. ZHU WeiLin,XIE XiNong,WANG ZhenFeng,ZHANG DaoJun,ZHANG ChengLi,CAO LiCheng,SHAO Lei. Science China（Earth Sciences）. 2017(12)
[2]西沙岛礁基底花岗质岩石的锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 修淳,张道军,翟世奎,刘新宇,毕东杰. 海洋地质与第四纪地质. 2016(03)
[3]华夏古陆及相关问题——中国南部前泥盆纪大地构造[J]. 任纪舜,李崇. 地质学报. 2016(04)
[4]南海北部新生代盆地基底结构及构造属性[J]. 孙晓猛,张旭庆,张功成,鲁宝亮,岳军培,张斌. 中国科学:地球科学. 2014(06)
[5]The Southward Extension of Cathaysia Block: Evidence from Zircon UPb Dates of Borehole Volcanics in the Northern South China Sea[J]. XU Changhai,QUE Xiaoming,SHI Hesheng,ZHOU Zuyi,MA Changqian. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2013(05)
[6]南海南、北陆缘中生代构造层序及其沉积环境[J]. 李伍志,王璞珺,吴景富,鲁宝亮,郎元强. 世界地质. 2011(04)
[7]南海北部陆缘盆地基底结构及其油气勘探意义[J]. 鲁宝亮,王璞珺,张功成,张斌,孙晓猛,李伍志,郎元强. 石油学报. 2011(04)
[8]南海北部中生代沉积模式[J]. 钟广见,吴世敏,冯常茂. 热带海洋学报. 2011(01)
[9]南沙海区中生界岩相分布及构造特征[J]. 刘海龄,谢国发,阎贫,刘迎春,郑红波. 海洋与湖沼. 2007(03)
[10]南海北部海相中生界发育的微体化石证据[J]. 吴国瑄,王汝建,郝沪军,邵磊. 海洋地质与第四纪地质. 2007(01)
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