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近三十年来,许多学者在贺根山-黑河缝合带开展了大量的岩石学、构造地质、地球化学、同位素地球化学和年代学等方面的研究工作,并获得丰富的成果。但迄今为止,还没有在该缝合带中段的西乌旗至扎兰屯之间长达几百公里范围内发现缝合带的地质记录。另外,关于贺根山-黑河缝合带的物质组成、俯冲极性、形成时代和构造属性等也还存在较大争议。利用开展内蒙古1∶5万牛汾台林场等4幅区调的宝贵机会,采用“造山带混杂岩”地质填图理论和方法进行系统调查,综合地质学、岩石学、岩石地球化学、同位素地球化学和年代学等,将区内原“佳疙瘩组”厘定为“早古生代海勒斯台俯冲增生混杂岩”,建立了由“基质”+“岩块”组成的俯冲增生混杂岩体系。在科尔沁右翼前旗海勒斯台一带发现早古生代海勒斯台俯冲增生混杂岩的分布,填补了贺根山-黑河缝合岩带中段有关缝合带地质证据的空白,对中亚造山带以及古亚洲洋构造域早古生代的洋—陆转换过程和构造演化的研究具有非常重要的意义。将早古生代海勒斯台俯冲增生混杂岩分为“基质和岩块”两部分。基质主要由强韧性变形的糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩和弱(未)变形的片理化粉砂岩、细砂岩及沉凝灰岩组成,原岩主要为一套夹火山岩的砂泥质碎屑岩建造,形成于弧前浅海—半深海。在基质中获得两件碎屑锆石U-Pb年龄,综合分析最年轻的碎屑锆石年龄和峰值年龄,认为基质的形成时代为晚寒武世—中奥陶世。早古生代海勒斯台俯冲增生混杂岩的基质部分岩石具强烈的韧性变形,糜棱面理及揉皱发育普遍,并显示两期韧性剪切变形叠加、置换的特点。基质中韧性剪切带走向为NE50°左右,综合分析带内发育的鞘褶皱、不对称褶皱、“多米诺骨牌”、“S-C组构”和旋转碎斑系等宏观和显微变形构造,认为早期韧性变形带倾向北西,运动性质以左行走滑剪切为主;晚期韧性变形带倾向南东,以左行走滑伴逆冲剪切为特点。岩块主要有洋岛海山岩块、洋中脊岩块、洋内弧岩块和微古陆块等类型,岩块整体没有变形,其周缘普遍有(眼球状、条带状)糜棱岩、超糜棱岩的基质围绕岩块分布。其中洋岛海山岩块为一套基性—超基性火成岩组合,包括堆晶角闪石岩、角闪辉长岩、玄武岩、橄榄玄武岩等,在角闪辉长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为478±2 Ma(N=23,MSWD=0.18);洋中脊岩块主要为(角闪)辉长岩、阳起石化玄武岩和辉绿岩等,为基性—超基性岩组合,在辉长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为463±2 Ma(N=19,MSWD=0.22),表现出类似富集型洋中脊玄武岩(E-MORB)的特征;洋内弧岩块主要为一套中-中酸性岩石组合,包括安山岩、玄武安山岩、辉石闪长岩、闪长岩、花岗闪长岩等,在片理化安山岩、安山岩分别获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为540±5 Ma(N=13,MSWD=0.48)、512±6 Ma(N=19,MSWD=0.29),该套岩石组合形成于洋壳俯冲背景下的洋内弧(洋内初始俯冲)—火山岛弧环境;微古陆块岩性主要为石英闪长岩,局部为英云闪长岩,为TTG岩石的组成部分;在细粒黑云角闪石英闪长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为2544±14 Ma(N=23,MSWD=25),属新太古代,岩石形成与新太古代亏损地幔来源的玄武质岩浆与下地壳的相互作用有关,形成于俯冲作用下的岛弧环境。在早古生代海勒斯台俯冲增生混杂岩带的北西侧约40km左右发育多宝山岛弧带,岩性主要有深灰、灰绿、灰白、浅灰色玄武岩、安山岩、英安质晶屑(岩屑)凝灰岩、英安质晶屑熔结凝灰岩夹(细)砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩。在多宝山岛弧中玄武岩、玄武安山岩获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄分别为496±4 Ma(N=13,MSWD=0.13)、460±3 Ma(N=20,MSWD=0.14),均为中奥陶世。提出研究区多宝山岛弧火山岩—沉积岩组合形成于洋板块俯冲背景下的岛弧(陆缘弧)环境,是海勒斯台洋(古亚洲洋分支)向兴安地块俯冲增生造山作用的岛弧火山作用的产物。在早古生代海勒斯台俯冲增生混杂岩带的南侧发育北东向的奥陶纪岛弧岩浆岩带,主要岩性有角闪辉长岩、辉石闪长岩、闪长岩及英云闪长岩-花岗闪长岩-奥长花岗岩的TTG岩系,岩体侵入海勒斯台俯冲增生混杂岩,局部发育糜棱岩捕掳体,未发生明显韧性变形,指示该套岩石未卷入俯冲增生混杂岩带,其成岩年龄约束了该套混杂岩形成的上限;在角闪辉长岩、辉石闪长岩、闪长岩、奥长花岗岩中分别获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为460±3 Ma(N=23,MSWD=0.24)、461±2 Ma(N=19,MSWD=0.37)、461±4 Ma(N=13,MSWD=2.0)、和450±2 Ma(N=16,MSWD=0.35),为中—晚奥陶世;岩石地球化学和Hf同位素特征显示,该套岩石是洋俯冲玄武岩板片发生脱水并交代楔形地幔发生部分熔融的产物,形成于俯冲/碰撞造山背景下的岛弧或大陆边缘弧环境。结合海勒斯台俯冲增生混杂岩带的基质、各类岩块和多宝山岛弧火山岩的成岩年龄,以及俯冲/碰撞造山末期岩浆弧的形成时代,将海勒斯台俯冲增生混杂岩的初始俯冲时代厘定为早寒武世,俯冲/碰撞结束的时代约束为晚奥陶世。研究区自中寒武世之前海勒斯台洋的洋壳内部发生初始俯冲,形成洋内弧火山岩,并进一步演化为火山岛弧,开始形成一系列早期俯冲增生形成的构造混杂岩;晚寒武世—早奥陶世,海勒斯台洋进一步向两侧的克拉通和微古陆块持续双向俯冲,形成一系列岛弧火山岩带、岛弧岩浆岩带,并伴随有洋岛、洋中脊火山作用,在两侧的海沟附近形成俯冲增生混杂岩,早期形成的俯冲增生杂岩带进一步隆升,克拉通发生持续的侧向增生;至晚奥陶世由于区域的持续汇聚挤压,海勒斯台洋的洋盆逐渐消亡,由洋—弧俯冲逐渐转变为弧-陆碰撞过程,两侧的俯冲增生混杂岩发生持续的挤压、拼贴,早期俯冲阶段形成的俯冲增生杂岩带垮塌、破碎、刮削,与碰撞阶段形成的新岩块再次发生堆叠、构造混杂,形成南东、北西倾向的韧性变形带,叠加或改造早期韧性变形带;基质中发育的两期韧性变形分别对应了中寒武世自南东向北西高角度俯冲造山和晚寒武世—中奥陶世来自南东远缘挤压应力下的双向俯冲—碰撞造山。至晚奥陶世洋陆转换过程结束,造山作用末期TTG岩石组合和中—基性岩浆侵入混杂岩带。分析认为在西伯利亚板块的南缘、古亚洲洋的北侧发育古亚洲洋的分支—海勒斯台洋,在早古生代寒武纪—奥陶纪经历了洋陆转换过程。针对该分支洋的构造位置和闭合过程,认为属西伯利亚克拉通与其边缘的微古陆块之间的分支洋盆,属早古生代微古陆块增生造山、并拼合至克拉通,其物质组成复杂,具有沟-弧-盆体系、海山、洋中脊等物质残存记录。提出在中亚造山带的东段贺根山-黑河缝合岩带的中部,存在早古生代古亚洲洋构造域的洋—陆转换过程,其形式为克拉通边缘的微陆块、分支洋盆的增生造山作用。