北极阿拉斯加北坡地区古生代-中生代沉积物物源解析
批准号：
42002242
项目类别：
青年科学基金项目（C类）
资助金额：
24.0 万元
负责人：
张晓静
依托单位：
学科分类：
大地构造学与构造地质学
结题年份：
2023
批准年份：
2020
项目状态：
已结题
项目参与者：
张晓静
项目摘要
结项摘要
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中文摘要
北极阿拉斯加地体北部的古生代-中生代地层记录了北极美亚海盆打开形成过程的关键信息，是揭示北极构造演化历史的基础。本项目以位于阿拉斯加最北端的北坡地区的石炭纪-三叠纪的埃尔斯米尔层序和侏罗纪-早白垩世的波弗特层序的碎屑沉积岩为研究对象，在充分调研区域地质的基础上，通过系统的岩石学、重矿物分析、碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析，追溯其物质来源，推测其形成的构造环境，重建其古地理位置，从而为制约美亚海盆的形成和演化过程提供新的资料和关键证据。
英文摘要
Paleozoic-Mesozoic strata in the northern Arctic Alaska terrane record critical information of the opening history and the tectonic evolution of Amerasian Basin of the Arctic Ocean. In this proposal, we focus on the siliciclastic rocks of the Carboniferous-Triassic Ellesmerian Sequence and the Jurassic-Early Cretaceous Beaufortian Sequence in the North Slope, Alaska. The application integrate regional geology, petrography, heavy mineral analysis, detrital zircon U-Pb dating and Hf isotope analysis to investigate provenance, understand tectonic setting and reconstruct paleogeography of these rocks, which provide new information and critical evidence for constraining plate tectonic evolution of the Amerasia Basin.
北极阿拉斯加北坡地体位于北冰洋美亚海盆边缘，是北极-阿拉斯加-楚科塔（AACM）微板块的重要组成部分，发育有巨厚的沉积岩，其中晚石炭世到白垩纪的埃尔斯米尔层序和波弗特层序记录了加拿大海盆打开之前到打开时持续的大陆架沉积。本项目对阿拉斯加北坡地块晚古生代-中生代沉积地层典型样品开展详尽的实验室分析研究，并扩展分析了位于AACM西侧的泰米尔半岛同时代沉积岩物源特征，取得了以下认识：.1.北极阿拉斯加北坡埃尔斯米尔层序和波弗特层序的砂岩的物质来源主要位于克拉通内部环境，岩性以沉积岩为主，并存在中低级变质作用，另外还包括基性火成岩和花岗岩。东部与西部的物源存在差别，东部在石炭到三叠纪时代砂岩源岩有中酸性火成岩，而西部早白垩世砂岩的物源为麻粒岩相变沉积岩或深部中酸性火成岩的地壳岩浆.2.北坡地体的碎屑锆石中二叠纪-三叠纪与古生代年龄群可能来源于晚石炭世的埃尔斯米尔造山带及前陆盆地，其构造环境由裂谷到被动边缘转变。.3.位于阿拉斯加北坡地体西部的泰米尔半岛的同时期沉积岩在晚古生代到中生代期间物源发生了变化。西南部的叶尼塞海岭和阿尔泰-萨彦褶皱带是早二叠世沉积物的其主要来源，而不是任何北部地区。特别是在早二叠世 Byrrangskaya 地层中，晚泥盆世-二叠世锆石颗粒表现出负 ɛHf(t) 值。从晚二叠纪开始，沉积物供应似乎已转移到泰米尔北部和/或极地乌拉尔地区，其中还有来自中三叠世西伯利亚圈闭的附加成分。 此外，大约195 Ma 锆石具有明显的负 ɛHf(t) 值，表明可能来自南部遥远的蒙古-鄂霍次克带。同北坡地块沉积岩物源的不同表明二者在美亚海盆打开之前不太可能是统一构造位置。
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