中亞造山帶東段迪彥廟蛇綠巖帶和前弧巖系研究進展

迪彥廟蛇綠巖剖面和馬里亞納前弧、Troodos蛇綠巖、 Semail 蛇綠巖剖面對比（據(jù)Li 等， 2020）

起始俯沖作為板塊構(gòu)造理論中研究最為薄弱的環(huán)節(jié)，成為固體地球科學領(lǐng)域研究的前沿課題。由于俯沖起始發(fā)生的過程極其短暫，且本身是一個破壞過程，在古造山帶中很難發(fā)現(xiàn)起始俯沖地質(zhì)記錄，特別是SSZ型蛇綠巖中前弧巖石組合的確切實例，成為導致研究板塊初始俯沖機制的難點所在。

10多年來，河北地質(zhì)大學地球科學學院李英杰教授團隊通過在中亞造山帶東段開展3項中國地質(zhì)調(diào)查局1:5萬區(qū)調(diào)項目（12幅）、2項國家自然科學基金項目和1項蛇綠巖專題填圖項目，首次發(fā)現(xiàn)和填繪出內(nèi)蒙古迪彥廟蛇綠巖帶和梅勞特烏拉蛇綠巖帶。在進一步開展國家自然科學基金項目中，又從中首次識別出洋內(nèi)弧前弧玄武巖組合，進行了精細的大比例尺填圖，對其地質(zhì)特征、巖相學、地球化學和年代學等進行了系統(tǒng)的調(diào)查研究，取得了一系列具有重要地質(zhì)意義的原創(chuàng)性成果。

首次發(fā)現(xiàn)中亞造山帶東段早石炭世內(nèi)蒙古迪彥廟SSZ型蛇綠巖帶和前弧巖石組合。該帶位于中亞造山帶東段內(nèi)蒙古西烏旗，由北部白音布拉格蛇綠巖和南部孬來可吐蛇綠巖兩個亞帶組成，各帶寬約3～5 km，控制延伸約100 km，近EW向轉(zhuǎn)NEE向展布。巖石組合自下而上為方輝橄欖巖、層狀輝長巖、均質(zhì)輝長巖、斜長巖、枕狀前弧玄武巖（FAB）、過渡型玄武質(zhì)熔巖、玻安巖和高鎂安山巖等，薄層硅質(zhì)巖覆蓋在火山熔巖之上，局部見斜長花崗巖侵入枕狀玄武巖，其蛇綠巖層序完整、組合齊全、典型，與現(xiàn)代伊豆—小笠原—馬里亞納前弧巖石組合可以對比（如圖）。該發(fā)現(xiàn)填補了中亞造山帶東段前弧玄武巖系野外識別空白，為古亞洲洋初始俯沖精細過程研究提供了范例。相關(guān)成果發(fā)表在《巖石學報》《Gondwana Research》《Earth and Planetary Science Letters》等刊物。

首次發(fā)現(xiàn)中亞造山帶東段晚石炭世—早二疊世內(nèi)蒙古梅勞特烏拉SSZ型蛇綠巖帶和洋內(nèi)弧，該帶位于迪彥廟前弧蛇綠巖北側(cè)梅勞特烏拉一帶，呈ENE-NE向展布，寬約6～11 km，延伸約24 km，蛇綠巖各單元出露較齊全，巖性主要為蛇紋石化方輝輝橄巖、層狀塊狀輝長巖（～308 Ma）、輝綠巖脈（墻）、高鎂安山巖/閃長巖（～282 Ma）、埃達克巖（～294 Ma）、枕狀前弧拉斑玄武巖、玻安巖和富鈮玄武巖/輝長巖等，提出了古亞洲洋東段晚石炭世—早二疊世初始俯沖至島弧演化的新模式。相關(guān)成果發(fā)表在《巖石學報》《Geological Journal》等。

探索和創(chuàng)新了一套造山帶蛇綠混雜巖填圖的新思路與工作方法。從蛇綠巖的完整層序和巖石組合的角度對蛇綠巖進行系統(tǒng)的野外識別、發(fā)現(xiàn)、追索和室內(nèi)研究，揭示出蛇綠巖的完整層序與齊全的巖石組合，糾正了長期以來對蛇綠巖認識和研究中“蛇綠巖殘缺不全，發(fā)育不完整”的誤區(qū)。

項目成果顯著，受到國內(nèi)外地質(zhì)科研院校和地調(diào)機構(gòu)的重視和應(yīng)用，推動了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作在造山帶的精細填圖和洋內(nèi)初始俯沖研究，李英杰教授被遴選為中國地質(zhì)調(diào)查局首批“圖幅填圖科學家”，被評為 “河北省三八紅旗手”，團隊獲批“全國黃大年式教師團隊”。