Early Triassic-Late Cretaceous Paleo-Pacific subduction zone along the East Asia continental margin: Fore-arc igneous records in Sabah of NE Borneo

Abstract

厘定东亚大陆边缘中生代弧前岩浆记录以限定其俯冲边界及其时序，是解码古太平洋俯冲体系的关键。基于当前具弧前指示意义的基性-超基性岩石较少报道及婆罗洲所处特殊大地构造位置，本文选择菲律宾巴拉望构造带南延之婆罗洲沙巴地区开展了系统研究。对昔加麦火成岩、古达、特鲁比和拉哈达图蛇绿岩基性岩及相关岩石的全岩Ar-Ar和锆石U-Pb年代学、全岩元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学的研究表明：沙巴基底发育有前三叠系岩石，构造上亲缘于华夏陆块或地处巽他古陆东缘。原定义为“沙巴非蛇绿岩的昔加麦基底岩石”的安山岩和英云闪长岩等形成于251-179 Ma，具埃达克质岩石地球化学属性，87Sr/86Sr(i) = 0.70285 ~ 0.70307，εNd(t) = +6.5~+7.7，具太平洋MORB型Pb同位素组成，源自俯冲板片派生组分交代的地幔源区，是古太平洋俯冲体系的重要组成部分。限定出沙巴地区蛇绿岩的形成时代介于早-中侏罗世至晚白垩世(~185-85 Ma)，其中特鲁比蛇绿岩可能较早发育(~185-140 Ma)、古达蛇绿岩主体形成于早白垩世(~135-112 Ma)、而拉哈达图蛇绿岩形成持续至晚白垩世(~85 Ma)。沙巴蛇绿岩中镁质岩石发育具相似Sr-Nd-Pb同位素组成的MORB型、高铌和富铌基性岩，其87Sr/86Sr(i) = 0.70291- 0.70567，εNd(t) = +6.6~+10.2，(206Pb/ 204Pb)i = 17.91-19.00、(207Pb204Pb)i=15.43-15.58和(208Pb204Pb)i = 37.61-38.47，其源区受板片派生熔体的交代改造，形成于古太平洋俯冲弧前背景。该研究限定出东亚大陆边缘的古太平洋西向俯冲至少自早三叠世(~251 Ma)即已启动、并持续至晚白垩世(~85 Ma)，具长寿命(>150 Ma)“多阶段幕式进撤”的安第斯型俯冲特征，其白垩纪俯冲前锋位于现今中国台湾东部、菲律宾西部，经沙巴、延入古晋带、甚至帕朗卡拉亚一线。该地区构造格局直至晚白垩世末期-新生代早期才转换为现今西太平洋俯冲体系。