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增生型造山带发育于板块汇聚边界,其形成演化伴随着整个地球历史的演化过程,并以长期的侧向俯冲、陆壳生长为特征。中亚造山带位于西伯利亚、东欧、塔里木以及华北克拉通之间,是全球最典型的增生型造山带之一,其增生机制吸引了国际学术界的广泛关注。上世纪90年代以来,国际地质对比计划多次立项(IGCP 662,592,480和420)研究中亚造山带的构造演化,提出了多岛弧拼贴模式,有效解释了多个岩浆弧、微陆块并存的构造格局。但目前对这些地质体的拼合时间及动力学过程缺少精确限定,制约了我们对中亚造山带构造演化与增生模式的认识。本研究聚焦中亚腹地的古缝合带——额尔齐斯构造带,其记录着西伯利亚边缘造山体系(阿尔泰造山带)和哈萨克斯坦造山体系(西准噶尔地体)/东准噶尔地体之间Ob–Zaisan洋闭合时限及动力学过程方面的关键信息。本项研究通过对我国境内额尔齐斯构造带东段(青河地区)、西段(布尔津地区)和境外的哈萨克斯坦段(Char地区)开展变形构造及年代学方面的研究工作,揭示了额尔齐斯构造带不同区段缝合的时限及动力学过程,丰富了增生造山环境下弧弧碰撞拼贴的动力学演化模式。沿着额尔齐斯构造带两侧地层开展的碎屑锆石U–Pb年代学和Hf同位素工作显示,在我国境内的额尔齐斯构造带东段(青河地区)、西段(布尔津地区)和境外的哈萨克斯坦段(Char地区),其两侧沉积物源在晚石炭世均未发生交换,显示Ob–Zaisan洋闭合于晚石炭世沉积地层之后。而额尔齐斯构造带代表着Ob–Zaisan洋两侧西伯利亚边缘造山体系与哈萨克斯坦造山体系/东准噶尔地体的缝合边界,沿着该缝合边界在~283–265 Ma发生了大规模左行走滑运动,而Ob–Zaisan洋的闭合必然早于额尔齐斯构造带的左行走滑开始的时间。综合来看,Ob–Zaisan洋闭合于石炭纪末期或二叠纪早期。我国境内的额尔齐斯构造带东段代表着阿尔泰造山带与东准噶尔地体的缝合边界,在青河地区的构造观察显示,额尔齐斯构造带发育四条北西-南东向的糜棱岩带和以糜棱岩带为界的褶皱变形构造带,其中在额尔齐斯断层北侧阿尔泰南缘地层中识别出三期褶皱(DCA1–DCA3)。SCA1仅在局部低应变区残存,并受到主期SCA2面理强烈的叠加置换,而SCA2受到DCA3影响形成NW-SE向褶皱。DCA3褶皱轴面近直立,枢纽呈NW–SE走向并平行于造山带走向,其以近水平倾伏为特征并平行于LCA2拉伸线理方向,因而可以推测SCA2面理在DCA3褶皱之前近水平产出,而与之相关的DCA2拉伸线理原始方向亦平行于NW–SE的造山带走向,代表着一期平行造山带的伸展变形。40Ar/39Ar年代学结果显示NW–SE向糜棱岩带左行走滑作用的时间为~283–265 Ma,与NW–SE向DCA3褶皱时间一致,指示其共同代表着一期左行转换压缩变形。基于上述构造变形及年代学方面的研究成果,论文作者认为阿尔泰造山带与东准噶尔地体的碰撞拼贴经历了地壳增厚(DCA1)、平行造山带伸展(DCA2)和转换压缩(283–265 Ma)三个阶段的演化过程,而同碰撞平行造山带伸展(DCA2)导致的地幔上涌可能是阿尔泰造山带南缘二叠纪高温变质作用的动力学成因。我国境内的额尔齐斯构造带西段代表着阿尔泰造山带与西准噶尔地体的缝合边界,其被中-新生代沉积物广泛覆盖,本项研究在布尔津地区的泥盆纪布尔津组和石炭纪恰其海组/那林卡拉组地层的边界处,识别出一条北西西-南东东向左行脆性走滑断层,代表着额尔齐斯断层的西沿部分。在该断层南北两侧的地层中识别出一期北西-南东向褶皱构造,其形成于石炭纪末期至二叠纪,可能是阿尔泰造山带与西准噶尔地体初始正向碰撞的产物。该期褶皱构造被二叠纪左行脆性走滑断层所切割,指示在二叠纪阿尔泰造山带与西准噶尔地体以斜向汇聚为特征。对比我国境内额尔齐斯构造带各个区段的变形变质特征,发现额尔齐斯构造沿着走向具有显着的差异变形变质样式。沿着该构造带,阿尔泰南缘岩石变质程度从西边的布尔津地区向着东边的富蕴-青河地区逐渐加强,指示额尔齐斯构造带从西向东可能代表一个倾斜的弧弧碰撞带,其东西两段可能分别为中下地壳和上地壳变形变质的产物。值得注意的是,在额尔齐斯构造带东段的富蕴-青河地区,产出一期早二叠世的近水平面理和平行于造山带拉伸线理,指示着中下地壳平行造山带的物质流动,其可能与早期碰撞地壳加厚后的垮塌有关,而该期变形在中上地壳层次(布尔津及阿尔泰地区)缺少记录。本项研究约束额尔齐斯构造带大规模走滑发生在~283–265 Ma之间,并伴随着与剪切带近平行褶皱带的产出,因而指示一期转换压缩变形,对应着阿尔泰造山带与东/西准噶尔地体的斜向汇聚。综合来看,阿尔泰造山带与东/西准噶尔地体的碰撞拼贴经历了地壳加厚、平行造山带伸展及转换压缩三个阶段的演化过程,而平行造山带伸展的变形构造主要保存在额尔齐斯构造带东段的中下地壳岩石中。