婆罗洲东北部古太平洋俯冲记录:Baliojong大洋板块地层碎屑物源和年代学研究
批准号:
42106073
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
曹立成
依托单位:
学科分类:
海洋地质学与地球物理学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹立成
中文摘要
古太平洋板块由于俯冲作用已经消亡殆尽,恢复其演化历史变得相对困难。东南亚新生代构造-古地理格局的变迁导致古太平洋俯冲记录的保存和研究程度较低,特别是婆罗洲东北部大洋板块地层与古太平洋之间的联系尚不明确。本项目拟对该地区Baliojong大洋板块地层的多套浊积岩开展碎屑物源和年代学研究,综合运用地球化学、矿物学、锆石U-Pb-Hf及金红石U-Pb同位素来限定其沉积时代和组成成分,并与婆罗洲-南海地区同时代弧前沉积-增生楔前人研究成果进行对比,恢复古太平洋俯冲背景下该地区源汇系统演化,探究Baliojong浊积岩记录的古大洋板块俯冲时间和上覆板块古地理信息。研究成果有望深化对婆罗洲-南海地区早期地质历史的认识,为重建晚中生代古太平洋俯冲体系提供可靠证据。
英文摘要
Reconstructing the evolutionary history of the Paleo-Pacific plate is relatively difficult because it had been nearly lost to subduction. Records of the Paleo-Pacific subduction in Southeast Asia have been poorly preserved and investigated due to the change in the tectonic-paleogeographic framework over the Cenozoic, and in particular, the relationship between the Ocean Plate Stratigraphy in Northeast Borneo and the Paleo-Pacific remains unclear. This study is proposed to conduct detrital provenance and geochronological analyses on multiple turbidite intervals of the Baliojong Ocean Plate Stratigraphy in this region, and an integration of geochemistry, mineralogy, zircon U-Pb-Hf and rutile U-Pb isotopes can constrain their depositional ages and compositions. By comparing with previous research findings of the contemporary forearc-accretionary deposits from the Borneo-South China Sea region, this study attempts to restore the source-to-sink evolution of the region in the context of the Paleo-Pacific subduction, and explore the information on the subduction timing of the paleo-oceanic plate and the paleogeography of the overriding plate recorded in the Baliojong turbidites. The results are expected to deepen the understanding of the early geological history of the Borneo-South China Sea region, and provide reliable evidence for the reconstruction of the Late Mesozoic subduction system of the Paleo-Pacific.
东南亚现存微陆块众多且其成因和构造历史复杂,加之属于古太平洋构造域的古南海板块已消亡殆尽,使得该地区古地理重建难度极大,特别是东北婆罗洲地块前新生代古地理和古南海板块成因尚有较大争议。东北婆罗洲出露的Baliojong大洋板块地层是记录古太平洋由洋壳扩张至俯冲的珍贵素材。本项目对Baliojong大洋板块地层浊积岩开展了详细的物源和年代学调查,综合运用岩石学、矿物学、全岩地球化学、碎屑锆石U-Pb-Hf同位素等方法来限定其沉积时代和组成成分,进而揭示该地区古太平洋俯冲历史和上覆板块古地理演化。结果显示两剖面样品的各物源和年代学指标均存在较大差异,东侧浊积岩剖面较西侧具有更年轻的沉积年龄、更高的成分成熟度和碎屑组分含量、偏基性的母岩成分、更丰富和更大粒径的加里东期和印支期锆石颗粒。这些信息明确指示两套浊积岩为不同期次的俯冲增生产物。综合新获得的碎屑年代学最大沉积年龄指标以及前人测定的Baliojong硅质岩和玄武岩年龄,推断浊积岩形成于晚白垩世早期。通过对比Baliojong浊积岩与婆罗洲及周缘板块物源区的锆石U-Pb-Hf同位素信号,发现其与印支地块南缘-东马地块-西北婆罗洲一带存在潜在的源汇联系,指示形成Baliojong浊积岩的俯冲带位置更靠近巽他大陆,而不是华南大陆。在上述浊积岩研究基础上,结合Baliojong玄武岩最新年代学、地球化学和古地磁结果,恢复了该大洋板块地层的完整演化历史,提出了独立于伊邪那岐板块的古太平洋次级板块在晚白垩世终止俯冲并残留形成古南海的新动力学模型。本研究揭示的东北婆罗洲晚白垩世古地理对重建南海-东南亚地区中生代古大洋俯冲体系具有重要意义。
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