大陆内部的造山过程经历了一个漫长而复杂的演化过程，涉及大洋板块俯冲、大陆碰撞或俯冲、造山和最终坍塌等事件。这些过程通过影响气候和生物进化，在塑造地球地质和矿产资源方面发挥了关键作用。晚古生代至早中生代期间，受古亚洲洋向南俯冲及闭合的影响，华北克拉通北缘经历了强烈的构造-岩浆活动。然而，其俯冲过程与碰撞后转换机制仍不明确。

针对上述科学问题，我校海洋学院硕士研究生杨思贤在柳长峰副研究员的指导下，联合地球科学与资源学院徐德兵教授、刘文灿教授、邰宝强博士（已毕业）及珠宝学院白峰教授，对吉林省中部小红石砬子铅锌矿区的两期的双峰式岩浆作用开展了系统的野外调查与室内分析（图1）。通过岩石学、岩石地球化学、年代学及 Sr-Nd-Hf 同位素等手段，为揭示古亚洲洋的演化过程提供了重要依据，并取得以下主要认识：

（1）第一期为晚二叠世双峰式岩浆活动，包括中基性火山岩（258-259 Ma）与长英质火山岩（256-258 Ma）。中基性火山岩具有高的 MgO 含量（4.00-8.46 wt.%）和 Mg# 值（51-64），亏损的 Sr-Nd-Hf 同位素组成（I_Sr=0.704597-0.706031，ε_Nd(t)=3.0-3.8，ε_Hf(t)=7.5-11.0）等地球化学特征，表明其属于赞岐岩（sanukite），可能起源于受俯冲流体影响的交代亏损地幔楔的部分熔融（熔融程度 1%-10%）。同期长英质火山岩则表现出较高的 I_Sr 值（0.705210-0.716821）、负 ε_Nd (t) 值（-0.87 至 - 0.82）及较低的 ε_Hf (t) 值（3.45-10.75），指示其形成于下地壳的部分熔融。

（2）第二期岩浆活动发生于晚三叠世，闪长岩（约 218-220 Ma）与花岗岩脉（约 218-219 Ma）侵入晚二叠世火山岩系。其中，闪长岩属于碱性岩系列，具有中等亏损的同位素组成（I_Sr=0.705099-0.706587，ε_Nd (t)=0.5-1.0，ε_Hf (t)=8.59-10.01），形成于幔源岩浆与地壳物质的相互作用；花岗岩脉则富集 Zr、Nb、Ce、Zn、Ga 等元素，为典型的 A₂ 型花岗岩，其 I_Sr 值变化范围较大（0.704856-0.705487），且 ε_Nd (t)（2.4-2.5）与 ε_Hf(t)（8.62-12.00）均为正值，表明其形成与岩浆底侵作用及下地壳部分熔融有关。

（3）综合本研究成果与前人资料，本文提出：晚二叠世双峰式火山活动形成于俯冲洋壳板块断裂引发的伸展环境，而晚三叠世岩脉则形成于岩石圈拆沉驱动的碰撞后伸展环境。Nd-Hf 同位素组成随时间的变化特征表明（图2），研究区从二叠纪至晚三叠世经历了 “俯冲-板块拆沉-碰撞后伸展” 的构造演化过程（图3）。

图1   (A)中国东北地区构造简图.(B)长春-延吉构造带二叠-三叠纪岩浆岩分布图

图2（A）华北克拉通北缘东段晚古生代 — 早中生代岩浆岩锆石 U-Pb 年龄直方图、（B）锆石 Hf 同位素值分布图及（C）全岩 Nd 同位素值分布图

图3  中亚东部造山带二叠纪-三叠纪演化的构造模式

上述成果发表于地质学权威期刊《Geological Society of America Bulletin》。研究得到企业委托项目(HBA122 和 HBD209)联合资助。

论文信息：Sixian Yang, Changfeng Liu*, Baoqiang Tai, Wencan Liu, Debing Xu, and Feng Bai.2025. From oceanic subduction to postcollision: Orogenic extension and bimodal magmatism along the eastern northern margin of the North China Craton in the Paleozoic–Mesozoic era.GSA Bulletin 137，4575–4599. https://doi.org/10.1130/B38145.1.

文章链接：https://doi.org/10.1130/B38145.1