馬慧磊 許淑梅，3 李三忠，3 舒鵬程 崔慧琪 孔家豪

1 中國(guó)海洋大學(xué)海底科學(xué)與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 2661002 中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東青島 2661003 海洋高等研究院/深海圈層與地球系統(tǒng)前沿中心，山東青島 266100

洋板塊地層(學(xué))是用于描述沉淀在洋殼基底之上的沉積巖和火成巖序列的術(shù)語，其形成時(shí)間始于洋中脊形成，終止于該洋中脊被移入到匯聚邊緣形成增生楔。由顯生宙洋中脊及其沉積蓋層匯聚到造山帶邊緣增生楔重建的洋板塊地層稱之為“年輕造山帶洋板塊地層”，由前寒武紀(jì)洋中脊及其沉積蓋層匯聚到造山帶邊緣增生楔重建的洋板塊地層稱之為 “古老造山帶洋板塊地層”(Kuskyetal.， 2013)。Kusky等(2013)以顯生宙為時(shí)間界線二分造山帶為古老造山帶和年輕造山帶的合理性似乎值得商榷，實(shí)際上這涉及到“原板塊體制”是從何時(shí)開始，以及“原板塊體制”和“現(xiàn)代板塊體制”2類不同體制下的洋板塊地層建造有何不同等關(guān)鍵問題?！霸鍓K體制”是當(dāng)前國(guó)際研究熱點(diǎn)，主流觀點(diǎn)認(rèn)為“原板塊體制”在中太古代啟動(dòng)，從新太古代開始地球上已出現(xiàn)具有板塊水平運(yùn)動(dòng)特征的俯沖作用。由于地幔溫度的差異，早期的板塊運(yùn)動(dòng)缺少深俯沖形成的高壓和超高壓變質(zhì)記錄，而從新元古代開始，則出現(xiàn)與現(xiàn)代板塊一致的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。目前，多數(shù)學(xué)者贊同大致以新元古代作為“原板塊樣式”和“現(xiàn)代樣式”板塊運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間。如Stern(2007)認(rèn)為地球構(gòu)造形式是逐步演化的，早期存在著太古宙型構(gòu)造活動(dòng)，在古元古代約1.9Ga開始出現(xiàn)一種與板塊構(gòu)造類似的構(gòu)造類型，在新元古代才開始出現(xiàn)具有現(xiàn)代風(fēng)格的板塊構(gòu)造。因此，從當(dāng)前國(guó)際對(duì)古老造山帶板塊體制的研究現(xiàn)狀看，以新元古代開始劃分“古老造山帶”和“年輕造山帶”較為合理。

文中主要介紹了全球主要年輕造山帶的洋板塊地層重建情況，包括：基于阿拉斯加南部中生代增生地體、俄羅斯遠(yuǎn)東和中國(guó)東北侏羅紀(jì)—早白堊世增生復(fù)合體、日本二疊紀(jì)—侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)等不同時(shí)期的增生復(fù)合體、菲律賓侏羅紀(jì)增生復(fù)合體和美國(guó)加州海岸山脈中侏羅世—古新世弗朗西斯卡雜巖體等重建的太平洋洋板塊地層；基于印度尼西亞爪哇中部、蘇拉威西南、加里曼丹東南部和蘇門答臘白堊紀(jì)增生雜巖重建的古印度洋(新特提斯洋)洋板塊地層；基于中亞造山帶晚新元古代—寒武紀(jì)庫萊增生體重建的古亞洲洋洋板塊地層等。

1 太平洋洋板塊地層

古生代至中生代，亞洲大陸東部邊緣與古太平洋相接。因太平洋法拉隆、伊澤奈崎和庫拉板塊向亞洲大陸的俯沖碰撞，在亞洲大陸東北部、東部和東南部形成二疊紀(jì)至中生代不同期次的增生復(fù)合體，自北向南包括： 阿拉斯加南部中生代蘭格爾超級(jí)地體，俄羅斯遠(yuǎn)東錫霍特—阿林和中國(guó)東北那丹哈達(dá)地區(qū)侏羅紀(jì)—早白堊世增生復(fù)合體；日本秋吉、美濃—丹波和石門托地區(qū)二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)等不同時(shí)期的增生復(fù)合體，菲律賓巴拉望島北部、卡拉棉群島和南民都洛島侏羅紀(jì)增生復(fù)合體等(圖 1；圖 2)。分析上述增生雜巖和縫合帶的巖石構(gòu)成和古生物特征，可以重建西太平洋洋板塊地層。

主要增生復(fù)合體和縫合帶： 1—撒馬爾罕；2—伯力；3—那丹哈達(dá)；4—秋吉；5—美濃—丹波；6—石門托；7—巴拉望；8—盧庫；9—文東—?jiǎng)诓迹?0—雅魯藏布圖 1 東亞及東南亞太平洋俯沖成因增生雜巖、縫合帶和大陸地體的分布(據(jù)Wakita and Metcalfe，2005)Fig.1 Distribution of continental terranes，accretionary complexes and sutures of Pacific subduction genesis in East and Southeast Asia(after Wakita and Metcalfe，2005)

1.1 美國(guó)阿拉斯加南部增生造山帶洋板塊地層

阿拉斯加南部的楚加奇—威廉姆王子地體是還沒經(jīng)歷過碰撞造山的俯沖增生型造山帶，形成于環(huán)太平洋俯沖帶之上，為世界保存最好的洋板塊地層記錄之一。楚加奇—威廉姆王子地體位于蘭格爾超級(jí)地體南部(圖 2)，延伸達(dá)2000km。蘭格爾超級(jí)地體由中生代巖漿弧組成，與楚加奇—威廉姆王子地體間以伯德山斷層分割(Pavlis and Roeske，2007)。

圖 2 阿拉斯加南部綜合構(gòu)造圖(a)和基奈半島簡(jiǎn)化地質(zhì)圖(b)(據(jù)Kusky et al.， 2003)Fig.2 Generalized tectonic map of southern Alaska (a) and simplified geological map of the Kenai Peninsula(b)(after Kusky et al.， 2003)

楚加奇地體內(nèi)的麥克休混雜巖體的洋板塊地層保存完好，其中保存最為完整的洋板塊地層單元位于基奈半島南部的塞爾多維亞廣場(chǎng)格雷溫克(Grewingk)冰川附近(圖 3)。在幾百米長(zhǎng)的混雜巖野外露頭上，洋板塊地層的經(jīng)典組成單元——輝長(zhǎng)巖—玄武巖—硅質(zhì)巖組合重復(fù)出現(xiàn)了3次，泥巖—雜砂巖組合重復(fù)出現(xiàn)了4次，其他洋板塊地層組合單元也多次重復(fù)出現(xiàn)。不同地層單元之間多呈斷層接觸，斷層帶以毫米級(jí)的鱗片狀泥巖層為特征，超基性巖、玄武巖、輝長(zhǎng)巖之間呈侵入接觸，玄武巖與泥巖、雜砂巖之間的沉積接觸也較為常見(圖 3)。

不同地層單元之間以逆沖斷層接觸，玄武巖—硅質(zhì)巖—泥巖—雜砂巖序列多次重復(fù)出現(xiàn)；b圖圖下阿拉伯?dāng)?shù)字為混雜巖類型，詳見a圖圖例。格雷溫克冰川位置見圖2圖 3 阿拉斯加南部格雷溫克冰川附近洋板塊地層(據(jù)Kusky and Bradley，1999，有少量修改)Fig.3 Oceanic Plate Stratigraphy at Grewingk Glacier of southern Alaska(slightly modified from Kusky and Bradley，1999)

麥克休混雜巖體主要由玄武巖、輝長(zhǎng)巖、超基性巖、硅質(zhì)巖、泥巖和少量灰?guī)r巖塊組成，均發(fā)生葡萄石—綠纖石相變質(zhì)。泥巖、硅質(zhì)巖—泥巖互層、粉砂巖和雜砂巖構(gòu)成麥克休混雜巖體洋板塊沉積地層的主體。泥巖發(fā)生嚴(yán)重變形，一般作為混雜巖的基質(zhì)，其他巖石則以“巖塊”形式賦存在泥巖基質(zhì)中，泥巖基質(zhì)和各類巖塊共同構(gòu)成混雜巖。鐵鎂質(zhì)火山巖等洋殼物質(zhì)包括變形的枕狀玄武巖、碎?；蹘r及塊狀玄武巖，一般侵入有輝長(zhǎng)巖巖脈。大型輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖、純橄欖巖、輝巖、石榴石輝巖侵入體在某些洋板塊地層中也常見到。玄武巖類巖石在野外表現(xiàn)為層狀細(xì)粒淺綠色，偏光顯微鏡下玄武巖呈碎裂微角礫狀。沿楚加奇地體邊界零星分布的透鏡狀藍(lán)片巖是俯沖—碰撞階段早期的標(biāo)志性變質(zhì)產(chǎn)物(Lopez-Carmonaetal.， 2011)。

麥克休混雜巖體內(nèi)的放射蟲硅質(zhì)巖和條帶狀硅質(zhì)巖一般呈灰色、紅色、黑色和綠色，常見厘米級(jí)黑色泥巖夾層。與周圍堅(jiān)硬的玄武巖相比，在多地分布的硅質(zhì)巖可能由于半固結(jié)狀態(tài)下的流變變形而形成不和諧褶皺。雖然條帶狀硅質(zhì)巖的放射蟲年齡分布在中三疊世—晚白堊世，但麥克休混雜巖體的俯沖增生發(fā)生在侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)(Bradleyetal.， 1999)?；?guī)r巖塊較為少見，厚50～100m，長(zhǎng)100～200m，含有化石，在混雜巖內(nèi)形成連續(xù)布丁線結(jié)構(gòu)，表明其沉積時(shí)的連續(xù)性特征。雜砂巖包括中—細(xì)礫巖，多被斷層錯(cuò)斷切割，初始增生時(shí)厚度大，出露面積廣，約幾千米寬，幾十千米長(zhǎng)。有些雜砂巖呈塊狀，而有些雜砂巖含有50%左右的泥巖，表明雜砂巖的沉積環(huán)境多樣，但迄今對(duì)雜砂巖的沉積相特征還知之不多。雜砂巖一般呈幾十米厚的“構(gòu)造巖片”產(chǎn)出，也可呈幾毫米的透鏡體出現(xiàn)在硅泥質(zhì)混雜巖內(nèi)。

麥克休混雜巖體的形成可劃分為3個(gè)階段： (1)大洋玄武巖和遠(yuǎn)洋沉積等洋板塊地層原巖的形成階段；(2)洋板塊地層的增生、底侵變形并形成疊瓦狀地體階段；(3)與洋殼持續(xù)俯沖匯聚及邊界走滑斷層伴生的新生變形階段。文中更為關(guān)注與增生作用相關(guān)的洋板塊地層的疊瓦狀構(gòu)造。逆沖斷層能夠使洋板塊地層發(fā)生數(shù)百次重復(fù)(圖 4)。多數(shù)逆沖斷層表現(xiàn)為毫米級(jí)鱗片狀泥巖，沿走向分隔不同的構(gòu)造單元，并將較老的硅質(zhì)沉積序列倒置在年輕的硅質(zhì)沉積序列之上。在野外用常規(guī)方法很難對(duì)這些逆沖斷層進(jìn)行有效識(shí)別，尤其是當(dāng)巖石遭受更高程度的變質(zhì)作用時(shí)，逆沖斷層的識(shí)別將更加困難。

圖 4 阿拉斯加南部格雷溫克冰川附近洋板塊地層受逆沖沖斷作用導(dǎo)致彼此間以逆沖斷層接觸和多次重復(fù)出現(xiàn)(冰川位置見圖2；據(jù)Kusky and Bradley，1999)Fig.4 Schematic down-plunge projection showing imbricated and duplexed Oceanic Plate Stratigraphy of Grewingk Glacier in southern Alaska(the Glacier position shown in Fig.2； after Kusky and Bradley，1999)

麥克休混雜巖體向SE逆沖到上白堊統(tǒng)瓦爾迪茲群海溝濁積巖之上。瓦爾迪茲群主要由中—薄層濁積巖、黑色泥巖及少量中—細(xì)礫巖等組成。漫長(zhǎng)的俯沖增生過程之后，麥克休混雜巖體和瓦爾迪茲群均被61～50Ma沿海溝侵入的盛納克—巴拉諾夫巖漿帶切隔。盛納克—巴拉諾夫巖漿帶的形成與俯沖的庫拉和法拉隆洋脊的熔融作用密切相關(guān)。盛納克—巴拉諾夫巖漿帶年齡沿其走向具有穿時(shí)特征，其西部年齡較老，東部年齡較新(Bradleyetal.， 2003)。

值得注意的是，阿拉斯加基耐半島南部海岸帶出露一套不同尋常的洋板塊地層——蛇綠巖。年齡約57Ma的蛇綠巖被認(rèn)為是距離洋脊—海溝—轉(zhuǎn)換斷層三節(jié)點(diǎn)很近的洋擴(kuò)張中心的洋殼碎片，因庫拉—法拉隆洋脊在三節(jié)點(diǎn)附近向阿拉斯加俯沖而增生到基奈半島南部海岸。在向海溝運(yùn)動(dòng)俯沖過程中，蛇綠巖洋殼碎片與頁巖、陸源碎屑沉積巖和少量鎂鐵質(zhì)火山巖聚合混雜，被上沖板片刮擦保存在增生楔外緣或底侵到增生楔底部，于～55Ma被盛納克—巴拉諾夫巖漿帶侵入(Kusky and Young，1999)。蛇綠巖底部為少量超鎂鐵質(zhì)巖、層狀輝長(zhǎng)巖、塊狀輝長(zhǎng)巖、大量席狀巖墻群和1套1～2m厚的枕狀熔巖，熔巖具有MORB和弧巖漿的地球化學(xué)特征。蛇綠巖之上為約2.5km厚的頁巖和雜砂巖沉積蓋層(圖 5)。沉積蓋層底部為薄層濁積巖，向上變?yōu)楹駥訚岱e巖，表明濁積巖由初始沉積時(shí)的遠(yuǎn)海溝慢速沉積演變?yōu)楹笃诮峡焖俪练e。沉積蓋層自下而上受逆沖作用變形程度增強(qiáng)，逆沖作用是厚層沉積得以在增生楔就位的根本原因。鎂鐵質(zhì)火山熔巖與沉積蓋層互層產(chǎn)出，表明庫拉—法拉隆洋脊向南阿拉斯加俯沖作用是持續(xù)發(fā)生的。

圖 5 阿拉斯加南部洋板塊地層(據(jù)Kusky and Young，1999，有修改)Fig.5 Oceanic Plate Stratigraphy in southern Alaska(after Kusky and Young，1999)

1.2 俄羅斯遠(yuǎn)東和中國(guó)東北地區(qū)洋板塊地層

俄羅斯遠(yuǎn)東和中國(guó)東北地區(qū)侏羅系—上白堊統(tǒng)增生復(fù)合體分布在俄羅斯錫霍特—阿林地區(qū)和中國(guó)東北的納丹哈達(dá)地區(qū)(Kojimaetal.，2000)，由石灰?guī)r、玄武巖、輝長(zhǎng)巖、燧石、硅質(zhì)頁巖、混雜巖和濁積巖組成。

錫霍特—阿林地區(qū)的撒馬爾罕地體硅質(zhì)巖中含有晚泥盆世至三疊紀(jì)牙形石和放射蟲化石，石灰?guī)r中含石炭紀(jì)至二疊紀(jì)類化石，硅質(zhì)頁巖中含中—晚侏羅世放射蟲化石。伯力地體晚石炭紀(jì)灰?guī)r中含有孔蟲化石，二疊紀(jì)灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)有珊瑚、類化石和牙形石，晚三疊世灰?guī)r中含有牙形石、瓣鰓類、菊石類等化石，硅質(zhì)巖中含有早三疊世晚期—晚三疊世牙形石和放射蟲化石，硅質(zhì)頁巖和濁積巖中含有中—晚侏羅世的放射蟲化石(Matsuoka，1995;Zyabrev and Matsuoka，1999)。那丹哈達(dá)地體灰?guī)r含有中石炭世—早二疊世類化石，硅質(zhì)巖和硅質(zhì)頁巖中含有中—晚三疊世和晚三疊世—早侏羅世放射蟲化石。通過微體古生物地層學(xué)方法，Wakita和Metcalfe(2005)重建了錫霍特—阿林地區(qū)的撒馬爾罕地體、伯力地體和中國(guó)東北那丹哈達(dá)地體的洋板塊地層(圖 6)。

圖 6 西太平洋邊緣中生代洋板塊地層重建(增生復(fù)合體位置見圖1； 據(jù)Wakita and Metcalfe，2005)Fig.6 Reconstruction of the Mesozoic Oceanic Plate Stratigraphy in western Pacific Rim(accretionary complexes position shown in Fig.1; after Wakita and Metcalfe，2005)

1.3 日本洋板塊地層

顯生宙古太平洋板塊向亞洲大陸俯沖，在亞洲群島東緣形成增生復(fù)合體，日本群島的基底即由這些增生體構(gòu)成。換句話說，日本群島的主要構(gòu)造單元基本上為前新生代增生地體。當(dāng)前已識(shí)別出的3期增生地體分別是： 由二疊紀(jì)增生雜巖構(gòu)成的秋吉(Chugoku)地體、由侏羅紀(jì)—晚白堊世增生雜巖構(gòu)成的軼父—丹波—美濃(Chichibu-Tamba-Mino)地體、由白堊紀(jì)至古近紀(jì)增生雜巖構(gòu)成的石門托(Shimanto)地體。由于俯沖位置向海方向遷移，因此日本自古生代至今的增生地體通常自陸向海發(fā)育，北部的增生體較早，南部增生體較晚(圖 7-A)。空間上，較年輕的增生雜巖位于增生楔下部，較古老的增生雜巖位于增生楔上部，呈倒序排列(Isozakietal.， 2010;Wakita，2012)。

1.3.1 日本不同時(shí)期增生體洋板塊地層重建

構(gòu)成日本群島基底的增生地體的原巖為西太平洋洋板塊地層。利用放射蟲和牙形石化石識(shí)別出的洋板塊地層的組成，揭示了洋板塊從洋中脊處開始形成到其于海溝消亡的演化歷史(Isozakietal.， 1990;Matsuda and Isozaki，1991)。日本洋板塊地層自下而上由石炭系—二疊系洋殼和海山基底玄武巖及海山之上沉積的灰?guī)r、二疊系深海硅質(zhì)巖、P-T邊界黏土巖、下三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)半深海條帶狀放射蟲硅質(zhì)巖、下侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)半遠(yuǎn)洋硅質(zhì)頁巖、下侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)泥巖、砂巖和礫巖等海溝濁積巖組成(圖 7)。P-T邊界黏土巖是古生代和中生代邊界超缺氧事件的產(chǎn)物，其主要成分為碳硅質(zhì)黏土巖(Isozaki，1997a)。

由二疊紀(jì)增生雜巖構(gòu)成的秋吉地體的巖性主要為砂巖、頁巖、硅質(zhì)巖、玄武巖和石灰?guī)r，其由中—上二疊統(tǒng)海溝混合沉積、中二疊統(tǒng)深海硅質(zhì)沉積、石炭系—二疊系海山殘留玄武巖和灰?guī)r沉積組成。硅質(zhì)巖、玄武巖和石灰?guī)r以外來巖塊形式在俯沖時(shí)與復(fù)理石混合，共同構(gòu)成增生復(fù)合體。

侏羅紀(jì)增生體是日本增生復(fù)合體的主要構(gòu)造單元，分布在美濃—丹波(Mino-Tamba)、軼父、Sambagawa和北上北部，主要由侏羅紀(jì)至早白堊世復(fù)理石與混雜巖基質(zhì)和二疊系—三疊系硅質(zhì)巖、灰?guī)r、玄武巖等外來巖塊共同組成。

白堊紀(jì)—古近紀(jì)增生體構(gòu)成日本著名的石門托地體。石門托地體從北海道中部經(jīng)過日本東北部到達(dá)近海，主要由厚層粗粒濁積巖組成，混雜巖作為構(gòu)造薄夾層存在。濁積巖受北傾逆沖斷層作用發(fā)生強(qiáng)剪切形成疊瓦狀構(gòu)造。從石門托地體中恢復(fù)的白堊系—古近系洋板塊地層包括： 早于早白堊世瓦蘭今期的大洋玄武巖、早白堊世歐特里夫期—晚白堊世森諾曼期硅質(zhì)巖、土侖期—桑托期半遠(yuǎn)洋硅質(zhì)頁巖和桑托期之后的復(fù)理石沉積(圖 7)。

圖 7 從日本增生楔中恢復(fù)的洋板塊地層(a)和在微體古生物分析基礎(chǔ)上從日本侏羅紀(jì)增生體中恢復(fù)并重建的洋板塊地層(b，據(jù)Wakita and Metcalfe，2005；Wakita，2011改繪)Fig.7 Reconstruction of Oceanic Plate Stratigraphy of major accretionary complexes in Japan(a)and OPS reconstructed from the Jurassic accretionary complex in Japan based on various micro paleontological studies(b, modified from Wakita and Metcalfe，2005； Wakita，2011)

組成日本群島基底的系列增生地體自陸向海的增生順序使得西北部增生體較老，東南部地體年輕(圖 7-a)。一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的增生地體中，洋板塊地層也呈“西北老東南新”的方式排列，如： 侏羅紀(jì)增生復(fù)合體可細(xì)分為若干構(gòu)造單元，因較老的構(gòu)造單元逆沖到較年輕的構(gòu)造單元上，其洋板塊地層向洋方向逐漸變年輕；同樣，在侏羅紀(jì)增生地體的一個(gè)地層單元中，洋板塊地層碎屑巖的年齡在向海洋方向或向構(gòu)造下方也逐漸變年輕(圖 8)。美濃構(gòu)造帶白堊系增生雜巖的洋板塊地層也呈現(xiàn)出類似的年齡變化規(guī)律。

1-砂巖和濁積巖；2—硅質(zhì)頁巖；3—硅質(zhì)巖；4—P/T交界黏土巖；5—灰?guī)r；6—玄武巖圖 8 日本侏羅紀(jì)增生復(fù)合體單元的洋板塊地層年代(a)和侏羅紀(jì)構(gòu)造增生單元的年齡(b，據(jù)Wakita and Metcalfe，2005)Fig.8 Ages of Oceanic Plate Stratigraphy in tectonic units of the Jurassic accretionary complexes (a)and ages of Oceanic Plate Stratigraphy in a single tectonic units of the Jurassic accretionary complex(b，after Wakita and Metcalfe，2005)in Japan

1.3.2 洋板塊地層的構(gòu)造疊置和混雜失序

構(gòu)成日本群島基底的增生體的洋板塊地層由連續(xù)單元和混雜單元2部分構(gòu)成。洋板塊地層的上部和中部地層因構(gòu)造疊置形成連續(xù)單元，表現(xiàn)為相同的地層多次重復(fù)出現(xiàn)；洋板塊地層下部因構(gòu)造失序?qū)е赂黝悗r石發(fā)生混合形成混雜單元，亦即通常所說的(增生)混雜巖。

日本中部犬山地區(qū)侏羅紀(jì)增生體中常可見到洋板塊地層的連續(xù)單元(圖 9-a)。犬山地區(qū)洋板塊地層中上段被許多平行層理面的逆沖斷層切割，相同的地層多次重復(fù)出現(xiàn)，形成走向EW、傾向W的向形構(gòu)造。每個(gè)逆沖構(gòu)造單元內(nèi)地層厚度200～300m，自下而上由下三疊統(tǒng)硅質(zhì)黏土巖、中三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)硅質(zhì)巖、中侏羅統(tǒng)硅質(zhì)頁巖及中—上侏羅統(tǒng)濁積巖組成(圖 9-a)。

混雜單元由砂巖—硅質(zhì)巖混雜巖和玄武巖—灰?guī)r混雜巖2種類型構(gòu)成(圖 9)，前者由洋板塊地層上部破壞失序形成，后者由洋板塊地層下部受構(gòu)造破壞失序而形成。砂巖—硅質(zhì)巖混雜巖在岐阜縣刈安(Kariyasu)出露良好(圖 9-b)，露頭區(qū)北部主要由砂巖、硅質(zhì)頁巖、硅質(zhì)巖巖塊和石英、長(zhǎng)石、云母碎屑及泥巖基質(zhì)組成，露頭區(qū)南部主要由下三疊統(tǒng)黑色硅質(zhì)巖和硅質(zhì)泥巖巖塊及P-T邊界鈣質(zhì)泥巖基質(zhì)構(gòu)成，混雜巖中巖塊和碎屑的排列順序基本與洋板塊地層的沉積序列相似。玄武巖—灰?guī)r混雜巖主要分布在日本中部谷汲根尾地區(qū)，由洋板塊地層下部的硅質(zhì)巖、P-T邊界泥巖、灰?guī)r和玄武巖混雜而成(圖 9-c)。因逆沖剪切作用，硅質(zhì)巖、玄武巖和灰?guī)r等以大型巖片或巖塊狀呈斜列式嵌入雜亂的泥巖基質(zhì)，一些巖屑也隨著泥巖基質(zhì)的剪切作用沿剪切面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，泥巖基質(zhì)因強(qiáng)剪切作用變形呈細(xì)小鱗片狀，且常見石英脈切割先期剪切面后又被后期剪切面錯(cuò)斷。

圖 9 日本中部美濃構(gòu)造帶的侏羅紀(jì)增生雜巖中的3種洋板塊構(gòu)造特征(據(jù)Wakita，2000)Fig.9 Three types of tectonic features derived from accreted Oceanic Plate Stratigraphy in the Jurassic accretionary complex of the Mino Belt，central Japan(after Wakita，2000)

1.3.3 洋板塊地層中的洋沉積單元演化

犬山地區(qū)洋板塊地層下段由P-T邊界附近下三疊統(tǒng)黑色鈣質(zhì)頁巖和灰綠色硅質(zhì)黏土巖互層組成，局部可見白云巖夾層或白云巖透鏡體，上覆下三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)2～5cm厚的放射蟲硅質(zhì)巖層。該地區(qū)于早—中侏羅世由硅質(zhì)巖沉積逐漸向硅質(zhì)泥巖轉(zhuǎn)變，洋板塊地層由放射蟲硅質(zhì)巖逐漸向硅質(zhì)泥巖轉(zhuǎn)變，標(biāo)志著洋板塊已位移至俯沖帶附近。中、上侏羅統(tǒng)硅質(zhì)泥巖被細(xì)粒陸源黑色泥巖覆蓋，表明洋板塊進(jìn)一步向海溝靠近，最終所有的遠(yuǎn)洋和半遠(yuǎn)洋沉積均被近陸源海溝濁積巖覆蓋。濁積巖由粗粒砂巖和泥巖組成。濁積巖沉積時(shí)，洋板塊已經(jīng)到達(dá)了海溝，該區(qū)中侏羅統(tǒng)砂質(zhì)濁積巖中發(fā)育的菊石(Choffatiasp.)也表明洋板塊達(dá)到離陸較近的海溝位置。

從日本的二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)增生復(fù)合體重建中發(fā)現(xiàn)了法拉隆板塊、伊澤奈崎板塊和庫拉板塊的洋板塊地層(圖 1)。洋板塊地層中遠(yuǎn)洋硅質(zhì)巖的年齡范圍表明每個(gè)洋板塊存在的時(shí)間長(zhǎng)度，法拉隆、伊澤奈崎和庫拉板塊分別持續(xù)了至少60Ma、200Ma和50Ma。

法拉隆板塊在石炭紀(jì)之前產(chǎn)生，并在晚二疊世沿東亞大陸邊緣俯沖形成增生楔。當(dāng)巨大的海山被fusulinacean石灰?guī)r覆蓋時(shí)，洋板塊的俯沖停止。

伊澤奈崎板塊誕生于泥盆紀(jì)晚期，早侏羅世至早白堊世發(fā)生俯沖。石炭紀(jì)晚期至二疊紀(jì)早期，在洋脊附近形成了被鈣質(zhì)生物礁所覆蓋的海山。伊澤奈崎板塊經(jīng)歷了二疊紀(jì)和三疊紀(jì)過渡期的超缺氧事件(Isozaki and Blake, 1994; Isozaki，1997b)。晚三疊世或早侏羅世，熱點(diǎn)火山活動(dòng)形成的堿性玄武巖噴發(fā)至深海硅質(zhì)軟泥之上。侏羅紀(jì)至早白堊世，伊澤奈崎板塊的遠(yuǎn)洋沉積和海山與大陸邊緣的碎屑沉積共同被增生到大陸邊緣。

現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的庫拉板塊俯沖殘留物非常有限。一般認(rèn)為庫拉板塊在俯沖時(shí)期的溫度很高，高溫的庫拉板塊大部分俯沖到增生楔深處或者消失在地幔中。庫拉板塊的洋板塊地層記錄在一套由混雜巖形成的薄構(gòu)造帶中，顯示庫拉板塊形成于晚侏羅世或早白堊世，晚白堊世俯沖，其演化歷史短暫，僅約50Ma。

1.4 美國(guó)加州海岸山脈洋板塊地層

1.4.1 美國(guó)加州海岸山脈弗朗西斯卡混雜巖

研究人員很早就注意到加州海岸山脈弗朗西斯卡混雜巖組成的復(fù)雜性。通過對(duì)弗朗西斯卡蛇綠巖的研究，斯坦曼提出“三位一體”的概念，指出洋板塊地層成因的復(fù)雜性。斯坦曼認(rèn)為其中的金門蛇綠巖具有典型的MORB和OIB特征，惡魔山蛇綠巖既有MORB和OIB特征，又有俯沖帶上疊蛇綠巖(SSZ)的特征(圖 10；圖 11)。隨著板塊構(gòu)造理論的發(fā)展，Hamilton(1969)對(duì)可能遠(yuǎn)距離位移的遠(yuǎn)洋沉積和海溝近陸源碎屑沉積進(jìn)行了有效區(qū)分。后期又有學(xué)者進(jìn)一步通過對(duì)弗朗西斯卡混雜巖內(nèi)碳酸鹽巖和硅質(zhì)巖等遠(yuǎn)洋沉積巖年齡分析和增生推覆體內(nèi)地層單元重復(fù)規(guī)律研究，探討了弗朗西斯卡混雜巖的形成過程(Sliter and McGann，1992;Isozaki and Blake，1994)。作為東太平洋持續(xù)～150Ma向東長(zhǎng)期俯沖的巖石記錄，于165～50Ma形成的加州海岸山脈弗朗西斯卡混雜巖體可作為顯生宙造山帶洋板塊地層的標(biāo)準(zhǔn)范例(Ernst，2011)(圖 10)。弗朗西斯卡雜巖體可用來說明洋板塊地層形成和板塊邊緣聚合的歷史，也能提供板塊俯沖碰撞過程的一些關(guān)鍵細(xì)節(jié)特征。

圖 10 加利福尼亞海岸帶弗朗西斯卡混雜巖區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)Wakabayashi，2011)Fig.10 Regional geological map of Franciscan melnge in coastal California(after Wakabayashi，2011)

藍(lán)片巖相變質(zhì)作用藍(lán)色陰影表示；混雜巖各組成單元之間均為構(gòu)造斷層接觸；各增生單元的增生年齡表現(xiàn)為上老下新；紅色線條表示古逆沖斷層錯(cuò)斷位置；各增生單元常見疊瓦狀構(gòu)造和透入性變形，但與古大逆沖層相比，疊瓦狀構(gòu)造和透入性變形可調(diào)節(jié)位移量很小。剖面A的位置見圖 10圖 11 加州福尼亞海岸弗朗西斯卡混雜巖的構(gòu)造位置、巖性組成和增生年齡(據(jù)Wakabayashi，2011)Fig.11 Location of Franciscan melnge with relative structural position, lithological composition and estimated accretion ages in coastal California(after Wakabayashi，2011)

與日本群島基底增生體由連續(xù)單元和混雜單元2部分構(gòu)成相似，弗朗西斯卡混雜巖也由不含外來巖塊的“連續(xù)單元”和含有外來巖塊的“混雜單元”2部分構(gòu)成?！斑B續(xù)單元”和“混雜單元”共同形成一個(gè)大規(guī)模的增生推覆體系，各推覆體之間呈斷層接觸，下部推覆體增生晚，上部推覆體增生早(Ernstetal.， 2009;Dumitruetal.，2010;Snowetal.， 2010)。不論是連續(xù)單元還是混雜單元，其巖性主要包括砂巖、雜砂巖等陸源碎屑沉積和半遠(yuǎn)洋泥頁巖沉積，其次包括玄武巖、硅質(zhì)巖、蛇紋巖及少量灰?guī)r。

弗朗西斯卡混雜巖之上的蛇紋石化超鎂鐵質(zhì)巖、鎂鐵質(zhì)—長(zhǎng)英質(zhì)深成巖、火山巖及硅質(zhì)巖，統(tǒng)稱為“海岸山脈蛇綠巖(CRO)”，為弧前盆地拉張形成的洋殼物質(zhì)。海岸山脈蛇綠巖之上為大峽谷群(GVG)的層狀砂巖和頁巖等弧前盆地沉積。大峽谷群和海岸山脈蛇綠巖未經(jīng)歷深埋藏變質(zhì)作用，屬上沖板片的主要組成物質(zhì)。屬于俯沖板片的弗朗西斯卡混雜巖則經(jīng)歷了俯沖、增生、低溫—高壓變質(zhì)和變形作用等，使得至少1/3的混雜巖達(dá)到藍(lán)片巖相或更高級(jí)變質(zhì)程度，為太平洋板塊的俯沖增生物質(zhì)。理論上，弗朗西斯卡混雜巖、海岸山脈蛇綠巖和弧前盆地大峽谷群沉積三者之間在巖石學(xué)特征上是較易區(qū)分的，但由于俯沖造山過程的構(gòu)造混合作用，使得海岸山脈蛇綠巖和大峽谷群，與經(jīng)歷藍(lán)片巖相變質(zhì)、未發(fā)生變形的弗朗西斯卡混雜巖難以區(qū)分。弗朗西斯卡混雜巖中，除了極少量年齡最老且變質(zhì)程度最高的變質(zhì)火山巖與海岸山脈蛇綠巖相似、具俯沖帶上疊蛇綠巖(SSZ)特征外(Macphersonetal.， 1990)，大部分具洋中脊或洋島玄武巖特征(Sahaetal.， 2005;Wakabayashietal.， 2010)。海岸山脈蛇綠巖則具俯沖帶上疊蛇綠巖的地球化學(xué)親緣性。

加州海岸山脈出露的弗朗西斯卡混雜巖的洋板塊地層表現(xiàn)為多種巖性組合，不同的巖性組合具有不同的構(gòu)造意義。筆者首先對(duì)弗朗西斯卡混雜巖體的總體特征進(jìn)行總結(jié)，然后對(duì)不含外來巖塊的連續(xù)單元、含外來巖塊的混雜單元、海岸山脈俯沖帶上疊型蛇綠巖和大峽谷群弧前盆地沉積的構(gòu)造意義進(jìn)行解析。

1.4.2 弗朗西斯卡混雜巖的連續(xù)單元特征

弗朗西斯卡混雜巖體內(nèi)連續(xù)單元中常見極少量的變基性巖、玄武巖、少量具M(jìn)ORB親緣性的輝長(zhǎng)巖和輝綠巖、放射蟲硅質(zhì)巖及之上的近陸源海溝雜砂巖(Isozaki and Blake，1994； Ghataketal.， 2011)，洋島玄武巖—石灰?guī)r—硅質(zhì)巖—雜砂巖組合相對(duì)較為少見。粗粒藍(lán)片巖、榴輝巖和角閃巖等變質(zhì)程度最高、受改造最明顯、年齡最老的下部單元呈1.6km長(zhǎng)、1.2km寬、幾百米厚的露頭出現(xiàn)，上覆變硅質(zhì)巖，缺乏碎屑巖蓋層。這些變基性巖的含量很少，不到洋板塊地層總量的1%，具俯沖帶上疊蛇綠巖親緣特征，與世界上許多大型蛇綠巖片下發(fā)現(xiàn)的變質(zhì)基底具有相同的起源，可能為洋內(nèi)俯沖起始時(shí)的巖石記錄(Wakabayashi and Dumitru，2007;Wakabayashietal.， 2010)。在弗朗西斯卡混雜巖中：玄武巖在野外形成長(zhǎng)十幾千米、厚1km連續(xù)露頭；除去逆沖造成的疊加重復(fù)，最厚的硅質(zhì)巖達(dá)80m；灰?guī)r最厚可達(dá)130m；雜砂巖厚度達(dá)幾千米，其中不乏逆沖作用造成的地層疊置?？傮w上，弗朗西斯卡混雜巖體的連續(xù)單元形成長(zhǎng)幾十千米、厚幾千米的野外露頭，在北部馬林海岬出露(圖 12)。

圖 12 加利福尼亞海岸馬林岬角地質(zhì)圖及洋板塊地層分布(改繪自Wahrhaftig，1984)Fig.12 Geologic map and distribution of Ocean Plate Stratigraphy of Marim Headlands in coastal California(redrafted and modified from Wahrhaftig，1984)

弗朗西斯卡混雜巖體洋板塊地層連續(xù)單元的地球化學(xué)、變質(zhì)特征、洋殼形成和增生年齡等數(shù)據(jù)可用來建立太平洋板塊俯沖增生過程。盡管弗朗西斯卡混雜巖體最高變質(zhì)程度的變基性巖的原巖年齡很難確定，但其變質(zhì)年齡可作為增生年齡；玄武巖之上的硅質(zhì)巖的最大沉積年齡可作為混雜巖內(nèi)較低級(jí)變質(zhì)程度巖石的原巖年齡；海溝雜砂巖的沉積年齡可作為極低級(jí)或無變質(zhì)地層單元的增生年齡。

各增生單元中，下部為較新增生單元，上部為較老增生單元。俯沖洋殼在結(jié)構(gòu)中間層中最古老，向下則為年輕構(gòu)造單元。

目前對(duì)弗朗西斯卡北部馬林海岬處出露的洋板塊地層研究最為深入。馬林海岬出露藍(lán)片巖、厚80m的硅質(zhì)巖、雜砂巖。藍(lán)片巖(其原巖為洋中脊玄武巖)之上為硅質(zhì)巖遠(yuǎn)洋沉積，硅質(zhì)巖之上的雜砂巖為海溝沉積。變硅質(zhì)巖為普林巴斯階—森諾曼階(190～95Ma)遠(yuǎn)洋硅質(zhì)沉積經(jīng)變質(zhì)作用形成的，其變質(zhì)年齡為121Ma。這意味著洋殼俯沖開始后約65Ma，即于121Ma開始增生變質(zhì)。如果平均匯聚速率按10cm/a計(jì)算，長(zhǎng)達(dá)95Ma的遠(yuǎn)洋沉積期間應(yīng)有約9500km的遠(yuǎn)洋沉積向海溝搬運(yùn)，伴隨著同樣體量大洋巖石圈的俯沖消減。這套連續(xù)沉積的硅質(zhì)巖和雜砂巖單元除在馬林海岬出露之外，還分布于整個(gè)舊金山灣區(qū)。弗朗西斯卡洋板塊俯沖開始后約65Ma，代表最古老洋巖石圈殘片的馬林海岬地體才開始增生?？梢姡髿じ_開始后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間(數(shù)十百萬年)內(nèi)并不發(fā)生增生作用，因缺乏早期增生物質(zhì)，因此當(dāng)前很難對(duì)俯沖早期特征進(jìn)行研究(Dumitruetal.， 2010;Wakabayashi，2012)。

可能由于太平洋板塊向東俯沖受阻之后，在接近俯沖帶上疊蛇綠巖(SSZ)擴(kuò)張中心的位置，弧新生洋殼于165～170Ma也開始俯沖，并于～115Ma開始增生?；⌒律髿さ母_作用導(dǎo)致俯沖帶上疊蛇綠巖發(fā)生高溫—高壓變質(zhì)。由于缺失初始俯沖到初始增生階段的巖石記錄，目前尚不清楚有多少俯沖帶上疊蛇綠巖被俯沖消減，俯沖時(shí)間也不確定。

從接近海溝到121Ma開始增生之前，洋殼可能被俯沖消減(Shervais，2001)，也可能不發(fā)生俯沖。一個(gè)比較合理的解釋是洋殼在165～121Ma雖已經(jīng)靠近海溝，但沒有發(fā)生俯沖，而是發(fā)生了板片重組，形成休眠洋中脊。65Ma之后休眠洋中脊可能才開始俯沖，并于～95Ma增生形成馬林海岬地體。因?yàn)槿绻{(lán)片巖相高級(jí)變質(zhì)作用是由洋殼俯沖作用引起，則高級(jí)變質(zhì)巖中應(yīng)該有MORB而不是SSZ的原巖；如果洋殼俯沖發(fā)生在高級(jí)變質(zhì)作用之后，那么它們應(yīng)該具有晚期高溫變質(zhì)巖變質(zhì)記錄，而不是低溫藍(lán)片巖相變質(zhì)記錄。顯然，迄今還明顯缺乏洋殼從初始俯沖到初始增生階段的熱數(shù)據(jù)。

從馬林海岬地體增生開始，增生洋殼的絕對(duì)年齡和俯沖年齡均開始變年輕，這意味著板塊從一個(gè)共同的擴(kuò)張中心——太平洋—法拉隆擴(kuò)張中心向西運(yùn)動(dòng)。～25Ma太平洋—法拉隆擴(kuò)張中心位移到海溝，俯沖終止并逐漸過渡為板塊邊界的右旋走滑(Atwater and Stock，1998)。俯沖過程中，代表海山、無震海嶺或海洋高原的離軸火山巖(OIB)及上覆沉積巖被增生到增生楔，這些巖石位于洋殼俯沖曲線較年輕的一側(cè)。

1.4.3 弗朗西斯卡混雜巖的混雜單元特征

洋板塊地層的混雜單元由各種外來巖塊和泥頁巖基質(zhì)2個(gè)部分組成。有時(shí)很難對(duì)大小不同的巖塊和作為基質(zhì)的斷續(xù)逆沖板片進(jìn)行有效區(qū)分，因?yàn)橛行r塊非常大，可達(dá)1km甚至更大，如果不進(jìn)行系統(tǒng)的野外追蹤，很容易誤認(rèn)為是逆沖板片。弗朗西斯卡混雜巖中的巖塊主要來自俯沖物質(zhì)的增生及原地剝露、剝露物質(zhì)的再沉積及上沖板片物質(zhì)(海岸山脈蛇綠巖和大峽谷群)的加入，如： 洋板塊地層中的連續(xù)單元的片段可作為混雜單元中的巖塊，來自上沖板塊的低級(jí)變質(zhì)長(zhǎng)英質(zhì)火山巖也可成為混雜巖中的巖塊。未變形到弱變形的各類沉積巖及角礫巖的粒徑具有全眾數(shù)特征，隨著構(gòu)造應(yīng)力及剪切程度的增強(qiáng)形成不同的粒級(jí)，構(gòu)成混雜巖的基質(zhì)(Wakabayashi，2011，2012)。弗朗西斯卡混雜巖記錄了至少2期或者3期埋藏(部分俯沖)-剝露旋回。在埋藏(部分俯沖)-剝露旋回中，埋藏深度至少達(dá)到藍(lán)片巖相變質(zhì)深度。

當(dāng)前認(rèn)為弗朗西斯卡混雜巖主要為沉積成因并疊加了構(gòu)造作用的影響(Wakabayashi，2011，2012)，而非前人普遍認(rèn)為的混雜巖是俯沖過程中在“俯沖通道”內(nèi)產(chǎn)生巨大位移而后增生的成因觀點(diǎn)(Cloos，1984;Cloos and Shreve，1988)。野外對(duì)弗朗西斯卡混雜巖接觸關(guān)系的觀察，排除了各類巖塊內(nèi)部存在巨大位移的可能性，而要維持長(zhǎng)達(dá)100Ma的持續(xù)增生，則須有總位移調(diào)節(jié)量大于10000km的大型逆沖斷層的存在?；祀s巖的連續(xù)單元本身呈疊瓦狀排列，這些疊瓦狀構(gòu)造的總位移量?jī)H占俯沖板片位移量的極小部分?；祀s巖帶核心區(qū)域上部接觸帶表現(xiàn)為強(qiáng)應(yīng)變和脆性斷裂特征，沿這些斷面滑動(dòng)也可為早期俯沖提供所需的空間。洋板塊地層形成混雜巖的主要原因應(yīng)該是潛入式剝露和巖片沿脆性斷面的滑動(dòng)，另外洋板塊地層連續(xù)單元的逆沖疊瓦構(gòu)造作用也可導(dǎo)致其形成混雜巖，馬林海岬疊瓦狀混雜巖似乎是由完整的洋板塊地層逐漸變形而成(Meneghini and Moore，2007)。

1.4.4 海岸山脈蛇綠巖

加州海岸山脈中最大的洋板塊地層殘片為海岸山脈蛇綠巖。一些孤立的海岸山脈蛇綠巖殘片沿走向延伸數(shù)十千米，厚度可達(dá)數(shù)千米。與弗朗西斯卡混雜巖經(jīng)歷了俯沖、增生、埋藏、剝露和再沉積、逆沖疊瓦構(gòu)造發(fā)育極為不同，海岸山脈蛇綠巖中不存在疊瓦狀逆沖構(gòu)造，它代表弧前拉張形成的噴發(fā)物質(zhì)的原地堆積。海岸山脈蛇綠巖與洋中脊玄武巖和俯沖帶上疊蛇綠巖均有一定的地球化學(xué)親緣關(guān)系(Stern and Bloomer，1992;Shervaisetal.， 2005)。

1.4.5 大峽谷群

弧前盆地沉積包括早白堊世/晚侏羅世蛇紋巖、大峽谷群砂巖、頁巖及外來巖塊(Fryeretal.， 2000;Wakabayashi，2011;Hitz and Wakabayashi，2012)。雖然弧前盆地沉積沒有經(jīng)歷變質(zhì)作用，但部分巖塊具有高壓特征，與弗朗西斯卡混雜巖有一定的親緣性，部分巖塊則表現(xiàn)為與俯沖帶上疊蛇綠巖的親緣性。Fryer等(2000)認(rèn)為這些單元代表弧前泥火山沉積，與現(xiàn)代馬里亞納弧前泥火山沉積物類似。

加州海岸山脈洋板塊地層具有復(fù)雜性和多樣性的特點(diǎn)。洋板塊地層的多樣性表現(xiàn)在即使出露距離很近的洋板塊地層，其產(chǎn)狀、起源、種類、演化歷史也可能大不相同；洋板塊的復(fù)雜性表現(xiàn)在俯沖洋殼板片具有不規(guī)則的年齡序列、遠(yuǎn)洋沉積具有規(guī)則的年齡序列、離軸火山巖的增生記錄及俯沖板片的沉積再循環(huán)。另外，板塊俯沖的滯留和幕式增生在活動(dòng)時(shí)間較短的板塊俯沖體系中可能不容易識(shí)別。

綜上所述，從阿拉斯加、俄羅斯遠(yuǎn)東和中國(guó)東北、日本、菲律賓、加州海岸山脈二疊紀(jì)—中生代增生體中可識(shí)別并重建太平洋的洋板塊地層，由洋板塊地層可推斷出古太平洋與歐亞板塊和北美板塊的俯沖碰撞過程。

2 印度洋邊緣洋板塊地層

印度尼西亞爪哇中部、蘇拉威西島西南部、加里曼丹東南部的蘇門答臘地區(qū)出露因印度洋俯沖增生形成的白堊紀(jì)增生雜巖，包括陸虎(Luk-Ulo)混雜巖、梅拉圖斯(Meratus)混雜巖和烏拉(Woyla)群。印度尼西亞白堊紀(jì)增生雜巖主要由混雜巖、放射蟲硅質(zhì)碎屑巖、石灰?guī)r和枕狀熔巖、高溫高壓變質(zhì)巖和超鎂鐵巖組成。由印度尼西亞若干白堊紀(jì)增生體可以重建印度洋洋板塊地層序列，這對(duì)東新特提斯洋板塊地層的重建至關(guān)重要。

2.1 爪哇島中部的陸虎混雜巖

陸虎混雜巖表現(xiàn)為被斷層切割的構(gòu)造巖片和巖塊，由結(jié)晶片巖、千枚巖、大理巖、流紋巖、英安巖、基性至超鎂鐵巖、石灰?guī)r、硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁巖、頁巖、砂巖和礫巖組成。除枕狀玄武巖外，變質(zhì)巖和火成巖因增生后逆沖剪切等構(gòu)造作用與沉積巖發(fā)生混合。

玄武巖包括枕狀玄武巖和枕狀玄武質(zhì)角礫巖。火山熔巖多為無斑隱晶質(zhì)，或者包括小的輝石斑晶和橄欖石假晶。沉積巖以砂巖和頁巖互層為主，砂巖巖屑由中基性火山巖巖屑和斜長(zhǎng)石碎屑組成。硅質(zhì)巖、灰?guī)r和礫巖局部分布，在某些地方硅質(zhì)巖向上漸變?yōu)楣栀|(zhì)頁巖，可見白堊紀(jì)放射蟲化石。淺灰色灰?guī)r與紅棕色硅質(zhì)巖互層，覆于枕狀玄武巖之上。由枕狀玄武巖、灰?guī)r與硅質(zhì)巖互層、放射蟲硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁巖、砂巖和頁巖組成的火山巖—沉積巖序列沿卡班河出露(圖 13)。這套洋板塊地層與從日本前新生代增生復(fù)合體中重建的洋板塊地層特征相似。不同地區(qū)出露的陸虎混雜巖，同一類巖石的年齡不同，Mucar河附近出露的增生體中重建的洋板塊地層最老，從Cacaban河、Sigoban河和Medana河流域出露的增生體中恢復(fù)的洋板塊地層依次變年輕(圖 13)。

圖 13 印度尼西亞爪哇島中部白堊紀(jì)增生復(fù)合體的洋板塊地層重建(據(jù)Wakita and Metcalfe，2005)Fig.13 Reconstruction of Oceanic Plate Stratigraphy of the Cretaceous accretionary complex in central Java，Indonesia(after Wakita and Metcalfe，2005)

2.2 蘇拉威西島西南部的班提瑪拉混雜巖

蘇拉威西島西南部的班提瑪拉(Bantimala)混雜巖由超鎂鐵質(zhì)巖、高溫高壓片巖和混雜巖組成。班提瑪拉混雜巖包括阿爾必階至塞諾曼階的放射蟲硅質(zhì)巖。雖然該雜巖的地層組合在巖性上與洋板塊地層相似，但放射蟲硅質(zhì)巖的下伏地層不是枕狀玄武巖，而是高溫高壓片巖。這一點(diǎn)與從爪哇島中部的陸虎雜巖中重建的洋板塊地層組成序列有一定的差異。

2.3 蘇門答臘島的烏拉群

位于印度尼西亞蘇門答臘島納塔爾省和亞齊省交界處烏拉群的洋板塊地層屬性已被證實(shí)。納塔爾省烏拉群(Woyla Group)由塊狀細(xì)碧熔巖、濁積巖和包含有硅質(zhì)巖、灰?guī)r和火山巖碎片的硅泥質(zhì)基質(zhì)組成。亞齊省的烏拉群形成一個(gè)相對(duì)完整的洋板塊地層序列，由蛇紋化的方輝橄欖巖、變輝長(zhǎng)巖、鎂鐵質(zhì)至中酸性火山巖、火山碎屑砂巖、含錳板巖和放射蟲硅質(zhì)巖組成。

綜上所述，目前已從爪哇島中部的陸虎混雜巖中重建了完整的洋板塊地層。從印尼南部中生代增生楔恢復(fù)的印度洋洋板塊地層表明，東新特提斯洋在三疊紀(jì)打開，于岡瓦納超大陸裂解和新生代印度和澳大利亞板塊的俯沖之后關(guān)閉。

3 中亞造山帶洋板塊地層

3.1 中亞造山帶的構(gòu)成

中亞造山帶(Central Asian Orogenic Belt)位于東歐、西伯利亞、華北和塔里木克拉通之間(圖 14)，包括從烏拉爾、阿爾泰山到俄羅斯外貝加爾、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦地區(qū)和中國(guó)西北、蒙古、東北至俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)鄂霍次克海的區(qū)域。中亞造山帶是地球上最大的增生造山帶之一，其演化時(shí)間超過800Ma。作為增生造山帶，中亞造山帶具有以下特點(diǎn)： (1)發(fā)育增生楔；(2)島弧、弧后、大洋高原和洋島蛇綠巖發(fā)育且被破壞；(3)造山帶中還發(fā)現(xiàn)有更老的陸殼碎片；(4)增生期后花崗巖的侵入和高壓—超高壓變質(zhì)作用的發(fā)生；(5)碎屑沉積盆地發(fā)育；(6)碰撞期后花崗巖和板內(nèi)火山巖省(Buslovetal.， 2001，2002;Kovalenkoetal.， 2004;Safonovaetal.， 2004;Windleyetal.， 2007;Kr?neretal.，2013)。這些不同成因的巖體在古亞洲洋(Paleo-Asian Ocean)俯沖過程中增生到4個(gè)克拉通的活動(dòng)大陸邊緣(Xiaoetal.， 1994;Dobretsovetal.， 1995;Safonova，2009)。大量俯沖—增生復(fù)合體、增生島弧碎片和洋板塊地層在中亞造山帶形成并出露。對(duì)中亞造山帶新元古代—中生代增生雜巖中洋板塊地層的識(shí)別，是重建古亞洲洋從俯沖增生到消減造山演化歷史的關(guān)鍵。

位于哈薩克斯坦復(fù)合大陸和西伯利亞大陸邊緣的結(jié)合帶，橫跨阿扎克斯坦東部、阿爾泰—薩揚(yáng)、中國(guó)西北部和蒙古西部。圖內(nèi)紅框?yàn)?圖 16 的范圍圖 14 中亞造山帶西北部地質(zhì)圖(據(jù)Dobretsov and Buslov，2011)Fig.14 Geological map of north-western part of Central Asian Orogenic Belt(after Dobretsov and Buslov，2011)

中亞造山帶大部分增生復(fù)合體內(nèi)都包含有巖漿和沉積成因的洋板塊地層。洋板塊地層中，巖漿組分以洋中脊玄武巖(MORB)、大洋高原玄武巖(OPB)和洋島玄武巖(OIB)為主，沉積組分由遠(yuǎn)洋硅質(zhì)巖、半遠(yuǎn)洋的硅質(zhì)頁巖和泥巖、濁積巖、洋島碳酸鹽巖帽和斜坡沉積等組成(Kuzmichevetal.， 2005;Safonova，2009)。中亞造山帶內(nèi)增生成因的洋板塊地層年齡從西部的晚新元古代到遠(yuǎn)東地區(qū)的侏羅紀(jì)，總體上可劃分為3組： 晚新元古代—寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)—泥盆紀(jì)、二疊紀(jì)—侏羅紀(jì)(圖 14；圖 15)。晚新元古代—寒武紀(jì)洋板塊地層最為常見，主要分布在中亞造山帶西部，在俄羅斯阿爾泰、蒙古西部、外貝加爾南部和蒙古西北部均有出露；奧陶紀(jì)—泥盆紀(jì)的洋板塊地層次之，主要分布在中亞造山帶中部，在準(zhǔn)噶爾盆地附近、塔吉克斯坦和吉爾吉斯斯坦、蒙古北部和哈薩克斯坦東部約有10個(gè)奧陶紀(jì)—泥盆紀(jì)增生復(fù)合體的出露；二疊紀(jì)—侏羅紀(jì)洋板塊地層主要分布在中亞造山帶東部，在內(nèi)蒙古東部、俄羅斯遠(yuǎn)東和日本等地均有出露(Kojimaetal.， 2000;Safonova，2009)。圖 15為分別從中亞造山帶西部、中部和東部3個(gè)區(qū)域內(nèi)選取的代表性增生體重建的洋板塊地層組成柱狀圖： (1)Katun增生體晚新元古代洋板塊地層；(2)Kokshaal 增生體中—晚泥盆世洋板塊地層；(3)Taukha增生體二疊紀(jì)—侏羅紀(jì)洋板塊地層。Taukha增生體的洋板塊地層序列以遠(yuǎn)洋硅質(zhì)巖和硅質(zhì)頁巖為主，可能是主大洋的沉積序列。Katun增生體的洋板塊地層序列以火山巖、火山碎屑巖、灰質(zhì)角礫巖為主，夾少量硅質(zhì)頁巖和灰?guī)r，可能為弧前盆地。Kokshaal增生體的OPS序列以灰?guī)r和灰質(zhì)角礫巖為主，并非主大洋建造序列，可能為弧后小洋盆。

a—由位于中亞造山帶西北部俄羅斯阿爾泰山Katun增生體重建的洋板塊地層;b—由中亞造山帶西南部南天山Kokshaal增生體重建的洋板塊地層；c—由位于俄羅斯遠(yuǎn)東南部Primorje地區(qū)Taukha增生體重建的洋板塊地層圖 15 中亞造山帶3個(gè)典型區(qū)域洋板塊地層柱狀圖(據(jù)Safonova，2009；Safonova et al.， 2011)Fig.15 Generalized columns for three Oceanic Plate Stratigraphy localities in the Central Asian Orogenic Belt(after Safonova，2009; Safonova et al.， 2011)

3.2 晚新元古代洋板塊地層——庫萊增生體

西伯利亞南部阿爾泰山戈?duì)柲?Gorny)地區(qū)出露的庫萊(Kurai)增生體為中亞造山帶早期演化階段的產(chǎn)物(圖 16)，由保存完好的晚新元古代—早寒武紀(jì)增生體及洋殼、島弧和活動(dòng)邊緣物質(zhì)單元組成。庫萊增生體由3個(gè)以斷層為邊界的構(gòu)造單元組成： 南部阿爾泰—蒙古地體、北部戈?duì)柲帷柼┑伢w及2個(gè)地體之間的恰雷什-捷列克特剪切縫合帶。庫萊增生體北部的戈?duì)柲帷柼┑伢w為西伯利亞大陸邊緣晚新元古代—寒武紀(jì)增生體，由原始島弧、增生體(包括洋板塊地層、蛇綠巖和高溫高壓變質(zhì)巖)及弧前沉積等單元組成(圖 16)，在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)、火成巖地球化學(xué)和巖石學(xué)等方面的研究相對(duì)深入(Dobretsovetal.， 2004;Uchioetal.， 2004;Otaetal.， 2007;Safonovaetal.， 2008)。

圖 16 俄羅斯阿爾泰地區(qū)庫萊增生體主要構(gòu)造單元和巖石組成，包括庫萊增生體、庫萊古海山、查干—烏村蛇綠巖和高壓變質(zhì)帶(據(jù)Buslov and Watanabe，1996)Fig.16 Main stratigraphic geodynamic units and rock complexes of Kurai zone in Russian Altai, including Kurai accretionary complex，Kurai paleoseamount，Chagan-Uzun ophiolites and HP complexes(after Buslov and Watanabe，1996)

庫萊古海山洋板塊地層的主要包括火山成因、火山碎屑沉積成因和沉積成因等3類巖石(Safonovaetal.， 2008)?；鹕匠梢驇r石構(gòu)成“海山主體”，由球粒玄武質(zhì)斜長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)—斜長(zhǎng)玄武質(zhì)枕狀火山熔巖組成，具洋中脊、大洋高原和洋島玄武巖的地球化學(xué)親緣性?；鹕剿樾汲练e成因的巖石構(gòu)成半深海斜坡相主體，主要由層狀和塊狀石灰?guī)r、硅質(zhì)泥巖、與綠泥石化泥巖和火山碎屑砂巖互層的枕狀玄武巖和玄武巖熔巖組成，Z型褶皺和角礫巖化作用為海山斜坡區(qū)特有的沉積特征。沉積成因的巖石以泥晶灰?guī)r、角礫灰?guī)r、塊狀灰?guī)r和白云巖為主，含少量硅質(zhì)巖，形成海山碳酸鹽巖蓋帽。覆在枕狀熔巖之上的塊狀灰?guī)r含有硅質(zhì)結(jié)核、疊層石和鮞粒。層狀灰?guī)r和角礫灰?guī)r具斜坡相特有的滑動(dòng)構(gòu)造特征。下部輝長(zhǎng)巖—輝綠巖巖墻和巖床可侵入切割包括玄武巖體、斜坡相和碳酸鹽巖蓋層的整個(gè)海山(Buslov and Watanabe, 1996)(圖 17)。

圖 17 基于查干—烏村露頭重建的庫萊古海山地層柱狀圖指示的玄武巖熔巖與斜坡相和海山碳酸鹽巖帽之間的接觸關(guān)系(露頭位置見圖15，改繪自Uchio et al.， 2004)Fig.17 Stratigraphic columns of the Kurai paleo seamount reconstructed near Kurai(KR)and Chagan-Uzun(AK)Villages showing contacts between basaltic lava and slope facies and carbonate cap of the paleo seamount(outcrop position shown in Fig.16, modified from Uchio et al.， 2004)

庫萊增生體主要由3個(gè)構(gòu)造單元組成： (1)下部蛇綠巖單元；(2)中部混雜巖單元；(3)上部古海山沉積單元(圖 16)(Buslov and Watanabe, 1996)。庫萊增生體下部蛇綠巖單元厚約3km，由晚新元古代查干—烏村蛇綠巖、晚新元古代—寒武紀(jì)重力滑動(dòng)沉積組成，包括蛇紋石化混雜巖、榴輝巖、石榴石角閃巖和藍(lán)閃石—陽起石片巖巖塊。查干—烏村蛇綠巖單元自南向北包括： (i)變玄武巖(包括大洋高原玄武巖和洋島玄武巖)、灰?guī)r、角礫巖和硅質(zhì)巖；(ⅱ)二輝橄欖巖、方輝橄欖巖、塊狀蛇綠巖、蛇紋石化混雜巖及變重力滑動(dòng)沉積、灰?guī)r、玄武巖、硅質(zhì)巖、角閃巖、石榴石角閃巖和榴輝巖巖塊；(ⅲ)超鎂鐵巖、輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)—輝綠巖墻、洋中脊玄武巖；(ⅳ)超鎂鐵質(zhì)與玄武巖接觸處不含石榴石的厚層變質(zhì)角閃巖、高溫高壓厚層變質(zhì)角閃巖與下伏變玄武巖之間以低角度斷層接觸。變玄武巖保留有原生火成巖結(jié)構(gòu)，其原巖為玄武巖和粗玄巖，變質(zhì)年齡為新元古代晚期至早奧陶世(Uchioetal.，2004)。

庫萊增生體中部混雜巖單元包括： (i)洋島和洋中脊玄武巖；(ⅱ)火山碎屑—沉積成因的洋板塊地層；(ⅲ)重力滑動(dòng)沉積；(ⅳ)變質(zhì)巖。洋島和洋中脊玄武巖主要由玄武質(zhì)和安山質(zhì)枕狀熔巖和熔巖流、輝綠巖—輝長(zhǎng)巖巖墻和巖床組成，玄武巖經(jīng)歷綠片巖相變質(zhì)形成典型的綠巖?；鹕剿樾肌练e成因的洋板塊地層主要包括塊狀泥晶礁灰?guī)r、鈣質(zhì)角礫巖與硅質(zhì)頁巖、凝灰質(zhì)砂巖互層。重力滑動(dòng)沉積可分為2類： 第1類為硅質(zhì)巖—灰?guī)r—玄武巖重力滑動(dòng)沉積，第2類為復(fù)合型重力滑動(dòng)沉積，其中前者在海山接近海溝的過程中形成，基質(zhì)為礫巖和角礫巖，巖石碎塊主要由灰色和黑色硅質(zhì)巖、紅色碧玉巖、玄武巖、碳酸鹽巖和鈣質(zhì)頁巖組成，一般由海山底部形成的富硅火山—沉積單元破碎滑塌而形成，而后者為海山俯沖過程中其前緣塌陷形成的，由砂巖、黏土巖、泥灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰?guī)r基質(zhì)和硅質(zhì)巖、石灰?guī)r、白云巖、玄武巖滑塌塊體組成(Uchioetal., 2004)。變質(zhì)巖由晚新元古代—早寒武世火山—沉積巖變質(zhì)形成的綠片巖、角閃巖、石榴石角閃巖和榴輝巖組成，早寒武世因逆沖作用發(fā)生剪切，形成局部呈EW走向的折疊巖片(Uchioetal.，2004)。

庫萊增生體上部古海山沉積單元出露寬度約15km，厚度約12km，由晚新元古代海山玄武巖構(gòu)造巖片和透鏡體組成，主要包括玄武巖、硅質(zhì)—灰質(zhì)角礫巖等海山斜坡相和碳酸鹽巖蓋層沉積。構(gòu)造巖片與重力滑動(dòng)沉積、橄欖巖和高壓蛇紋化混雜巖互層。海山洋板塊地層由2種類型組成：(1)以灰?guī)r為主的海山洋板塊地層。其破碎蛇紋巖基質(zhì)中主要含有大量灰?guī)r巖塊，玄武巖塊次之，另有少量硅質(zhì)巖巖塊；巖塊周圍的蛇紋巖基質(zhì)發(fā)生弱葉理化，與高溫高壓變質(zhì)雜巖中的葉蛇紋石片巖相比，其重結(jié)晶程度明顯較弱(查干—烏村附近)。(2)以玄武巖為主的海山洋板塊地層。其碎屑巖基質(zhì)中含有玄武巖、微晶灰?guī)r和硅質(zhì)巖巖塊；玄武巖巖塊大多呈塊狀，部分保留了枕狀構(gòu)造；灰?guī)r巖塊包括層狀灰?guī)r、層狀泥晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r和塊狀灰?guī)r等；巖塊及基質(zhì)都因逆沖剪切作用呈現(xiàn)葉理化，在保存完好的巖塊中，玄武巖被石灰?guī)r覆蓋，玄武巖枕間空隙被泥晶灰?guī)r充填；玄武巖巖塊年齡為598±25Ma，是根據(jù)伴生灰?guī)r的Pb-Pb等時(shí)年齡確定的(Uchioetal.，2004)。

與日本、阿拉斯加和加利福尼亞海岸山脈等由洋殼俯沖增生形成的洋板塊地層不同，庫萊古海山俯沖增生形成的洋板塊地層與深海硅質(zhì)巖逆沖板片之間為不連續(xù)性沉積。Ota等(2007)認(rèn)為，大島—鹿島海山和二里摩海山目前正接近活躍的日本海溝附近，其不連續(xù)沉積特征與庫萊古海山增生體的不連續(xù)沉積特征相似。

庫萊海山增生體與其北側(cè)的阿奴—丘亞(Anui-Chuya)島弧呈斷層接觸(圖 16)。阿奴—丘亞島弧混雜巖在查干—烏村東北部出露，由拉斑玄武巖—玻古安山巖和鈣堿性巖組成。拉斑玄武巖—玻古安山巖系列與西太平洋的湯加、伊豆—小笠原和馬里亞納島弧的組成相似，主要包括火山碎屑巖和沉積巖、輝長(zhǎng)—輝綠巖巖墻、巖床及層狀輝長(zhǎng)石，被鈣堿性石英閃長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖巖脈侵入，其中輝長(zhǎng)—輝綠巖和輝綠巖巖墻組成及年齡可能與早—中寒武紀(jì)鈣堿性島弧非常接近，斜長(zhǎng)花崗巖中單斜輝石的年齡為647±80Ma(Dobretsovetal.， 1995)。鈣質(zhì)堿性巖包括安山質(zhì)熔巖、凝灰?guī)r和硅質(zhì)泥巖及石灰?guī)r等，并逆沖推覆到蛇綠混雜巖之上。這些巖石記錄了島弧的形成和演化過程。

中—晚寒武紀(jì)開始減弱的俯沖—增生過程導(dǎo)致阿奴—丘亞(Anui-Chuya)弧前擴(kuò)張?；∏芭璧卦缙诒粊碜灾芫壴绾涫乐亓瑒?dòng)沉積、礫巖、砂巖及泥巖互層沉積、增生雜巖及原始島弧物質(zhì)等充填。所有的陸源沉積及底礫巖共同上覆于庫萊增生體之上。

4 結(jié)論

1)綜述了美國(guó)阿拉斯加南部中生代增生地體、俄羅斯遠(yuǎn)東和中國(guó)東北侏羅紀(jì)—早白堊世增生復(fù)合體、日本二疊紀(jì)—侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)增生復(fù)合體、菲律賓侏羅紀(jì)增生復(fù)合體、加州海岸山脈中侏羅世—古新世弗朗西斯卡雜巖體和西伯利亞南部庫萊增生體等的巖石學(xué)、古生物地層學(xué)、年代地層學(xué)特征，分析了因逆沖導(dǎo)致的構(gòu)造疊置和混雜失序特征及演化階段，對(duì)太平洋洋板塊地層的重建過程進(jìn)行了詳述。此外，還簡(jiǎn)要概述了古亞洲洋和東新特斯洋板塊地層的重建結(jié)果。

2)洋板塊地層具有復(fù)雜性和多樣性的特點(diǎn)。洋板塊地層的多樣性表現(xiàn)在即使出露距離很近的洋板塊地層，其產(chǎn)狀、起源、種類、演化歷史均有可能大不相同；洋板塊的復(fù)雜性表現(xiàn)在俯沖洋殼板片具有不規(guī)則的年齡序列、遠(yuǎn)洋沉積具有規(guī)則的年齡序列、離軸火山巖的增生記錄及俯沖板片的沉積再循環(huán)。因此，年輕造山帶洋板塊地層重建工作中要注意幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)： 首先通過巖石學(xué)、地球化學(xué)和熱年代學(xué)方法對(duì)洋中脊玄武巖和俯沖帶上疊蛇綠巖進(jìn)行有效區(qū)分；其次是對(duì)增生雜巖和弧前盆地沉積進(jìn)行盡可能的有效區(qū)分；另外也要對(duì)板塊俯沖的滯留和幕式增生特征進(jìn)行識(shí)別。板塊俯沖的滯留和幕式增生在活動(dòng)時(shí)間較短的板塊俯沖體系中的識(shí)別難度較大。