中國科學院廣州地球化學研究所、深地科學卓越研究中心劉懿馨博士後及其合作者以北祁連造山帶西部古–中元古代（變）岩漿岩為切入口，揭示祁連地塊在哥倫比亞超大陸中位置。相關研究近日發表於《前寒武紀研究》。該論文的全巖Sr–Nd–Hf同位素以及礦物主微量資料在中國科學院廣州地球化學研究所公共技術服務中心元素與同位素分析平臺完成測試。
超大陸聚散是地質歷史上最大規模的板塊構造事件。元古代期間，全球主要經歷了格倫比亞超大陸的聚合和裂解。北祁連造山帶內鑲嵌有許多前寒武紀陸殼殘塊，主要由北大河巖群以及朱龍關群熬油溝組和樺樹溝組組成。該陸殼殘塊記錄有古–中元古代哥倫比亞超大陸匯聚–裂解以及洋盆形成等構造–岩漿演化的資訊，為解析祁連地塊古–中元古代構造演化以及其在哥倫比亞超大陸位置提供重要資訊。
研究人員以北祁連造山帶西部古–中元古代（變）岩漿岩為切入口，並結合全球陸塊古–中元古代構造–岩漿作用以及沉積地層中碎屑鋯石年齡頻譜分佈，以期揭示北祁連造山帶古–中元古代構造演化過程以及祁連地塊在哥倫比亞超大陸中位置。
透過對前寒武紀陸殼殘塊研究發現，北祁連造山帶西段前寒武主要經歷三期構造–岩漿作用，分別以北大河巖群角閃巖（古元古代，約1.74 Ga）、熬油溝組玄武岩（中元古代早期，約1.56 Ga）以及樺樹溝組玄武岩（中元古代中期，1.5–1.2 Ga）為代表；他們的地球化學和同位素組成指示其分別形成於陸緣弧、陸內裂谷和初始洋盆等構造環境中。
透過與相鄰地塊以及哥倫比亞超大陸元古代構造–岩漿作用對比研究發現，祁連地塊古–中元古代構造–岩漿作用事件是對哥倫比亞超大陸匯聚（約1.8 Ga）和裂解（約1.6–1.2 Ga）事件的響應。前人研究發現哥倫比亞超大陸中心為Laurentia古陸，其西部被Mawson陸塊以及澳大利亞陸塊所圍繞，而華北克拉通位於Laurentia古陸西南部。而祁連地塊具有與上述地塊相一致的古元古代和中元古代碎屑鋯石年齡峰。
研究顯示，祁連地塊很可能位於古倫比亞超大陸西南部並經歷了以下演化：古元古代，哥倫比亞超大陸受俯衝作用影響，發生超大陸匯聚，致使祁連地塊發育有陸緣弧岩漿作用；中元古代早期（約1.5 Ga），哥倫布亞超大陸裂解，伴隨有祁連地塊發育陸內裂谷型岩漿作用；隨著裂谷作用的擴張，在中元古代晚期（約1.2 Ga）形成了早期洋盆，從而在祁連地塊出現洋島型玄武岩。
相關論文資訊：https://doi.org/10.1016/j.precamres.2021.106424
