文丨神奇的瑪利亞

編輯丨神奇的瑪利亞

前言

亞歷山大島的LeMay群增生複合體包括4公里厚的可變變形濁積岩序列，這些濁積岩與海底玄武岩的逆沖切片有關。

沉積時代和演替的來源是不確定的，估計範圍從石炭紀到白堊紀。增生歷史也不清楚，也不清楚LeMay群是否在白堊紀地體平移期間異地發育和增生。

檢查了來自整個增生複合體的22個樣本的地質年代學和，以確定其沉積、起源和增生歷史。根據碎屑鋯石U-Pb年齡和Lu-Hf來源分析，增生複合體被細分為四個獨立的組。

第1組和第2組被解釋為西岡瓦納二疊紀廣泛的增生複合體的延續，沉積年齡為255Ma，來自Choiyoi省廣泛的矽質火山作用的火山碎屑輸入。

LeMay群在三疊紀中期向大陸邊緣增生，可能與半島造山運動和原太平洋板塊的平板俯衝事件有關。

第3組僅在亞歷山大島以西的一個島嶼上被發現，其沉積年齡為中白堊世，其來源類似於瑟斯頓島的近海層序。提出了准原地起源，白堊紀中期的增生與亞歷山大島中部的混雜岩帶有關。

從二疊紀到新生代，南極半島是一個長期存在的匯聚邊緣地帶，導致廣泛的岩漿作用、增生雜岩的發展以及厚厚的弧前和弧後沉積層序。

亞歷山大島位於南極半島西部，由廣泛的俯衝增生複合體組成，與弧前層序處於構造接觸。增生複合體被稱為LeMay群並包含可變變形的溝槽填充濁積岩以及洋底和洋島岩性的成分。

它的年齡、來源、增生和古位置很難確定，儘管野外調查表明一般年輕化朝向俯衝邊緣。在這項研究中，從整個LeMayGroup的10個地點選擇了21個樣本進行碎屑鋯石和白雲母的聯合分析，以了解增生複合體的來源和增生地體作為中生代南極半島構造歷史的一部分的作用。

背景地質

南極半島是一條弧形山帶，海拔高達3200米，保存著從奧陶紀到現代的複雜地質和構造歷史；它的地質記錄是由西岡瓦納原始太平洋邊緣的俯衝和威德爾海的裂谷形成的。

南極半島的地質歷史主要由晚古生代和中生代的岩漿、沉積和變形事件決定。這些事件最初被解釋為俯衝作用和岡瓦納邊緣古生代基底增生大陸弧發展的結果，並被解釋為形成沿整個太平洋邊緣延伸的帶作為TerraAustralisOrogen的一部分。

對於造山運動的增生性質存在廣泛的共識，但地體的作用及其在中生代的平移仍然是一個有爭議的領域。將南極半島的地質學重新解釋為在紐西蘭太平洋邊緣其他地方開發類似模型後，准本土和外來地體的合併。

該模型被進一步開發以描述地體在岡瓦納大陸邊緣的增生。傾向於半島的原地大陸弧發展，這得到了南極半島北部最近的古地磁數據和分析的支持中生代岩漿岩。

亞歷山大島

Vaughan和Storey的地體模型將亞歷山大島確定為一個獨立的、潛在的奇異地體，稱為西部區域，它包括四個地質單元：俯衝和增生複合體、LeMay群，不整合地覆蓋在或斷層接觸FossilBluffGroup相對淺水的弧前盆地沉積岩。

FossilBluff群形成了全球最完整的弧前層序之一，沉積記錄厚度接近8公里。LeMay群被新生代花崗岩切割，局部覆蓋晚白堊世至新生代火山岩。

新近紀鹼性火山岩在俯衝停止後就位，形成橫跨亞歷山大島西部和北部的相對廣泛的火山場，並構成更廣泛的別林斯高原海火山場的一部分。

樂美集團增生綜合體

LeMay群是一個厚、可變形的溝槽填充濁積岩和溝槽斜坡單元序列，與海底和大洋島火成岩和沉積岩有關。

LeMay群被解釋為增生雜岩，與亞歷山大島中部。它被認為是在沿原太平洋邊緣的大陸邊緣環境中形成的或作為異地地體的一部分。

LeMay群具有多相構造歷史，可以在俯衝複合體的背景下進行解釋。最早的變形事件在整個LeMay群層序中得到認可，並且與岩化不良沉積物中的逆沖斷層有關。

後期的向西褶皺和向西方向的逆沖斷層使這個早期構造變形，並與弧稜鏡中的走滑運動有關。LeMay群與利文斯頓島的邁爾斯布拉夫組相關，它還與格雷厄姆地北部的三一半島群變質沉積岩進行了比較。

樂美集團的年齡約束不佳；燧石層中的放射蟲表明該群位於亞歷山大島北部和中部的部分地區處於晚侏羅世白堊紀時期。

在LullyFoothills的兩個地方，一個增生的火山島序列包含早侏羅世的貝殼動物群，而來自亞歷山大島北部，靠近金山的大型動物群，已指定石炭紀和二疊紀時代，儘管關於金山序列與LeMay組其餘部分的確切關係存在不確定性。

在地層學上，LeMayGroup的一些單元已根據它們與最低的FossilBluffGroup的早侏羅世單元的關係被指定為可能的三疊紀年齡。

從地層關係解釋了西北向年輕化的廣泛模式，有證據表明古水流從東向西流動，東部是礫岩碎屑源。預計最年輕的序列將出現在亞歷山大島以西的夏科特島。

使用岩石學和地球化學來幫助了解LeMay組砂岩的來源。它們源自深度侵蝕的大陸邊緣，活動弧的可變輸入，可能來自南極半島上。

儘管紐西蘭石炭紀岩漿作用的出現與LeMay不一致，但LeMay群的大部分具有類似於紐西蘭東部省Torlesse超級群的二疊紀三疊紀層序的模態組成群體繼承。

認識到亞歷山大島以西的沙科特島層序與主要的LeMay群層序截然不同，並提出了一個奇異的古位置，可能與瑟斯頓島相鄰。

發生在LeMay群增生複合體中的洋底和洋島的組成部分被解釋為代表原始太平洋洋底遠距離移動的碎片，這些碎片形成逆沖束縛的異地條片。

增生的玄武岩出現在LeMay群內的幾個位置，並以兩條直線帶出露；DebussyHeights混礦帶和LullyFoothills混礦帶。

增生的海洋物質和增生稜柱的沉積岩之間的關係是構造的，玄武岩岩性和相關的沉積岩總是以逆沖層的形式出現雙日等。

將這種關係解釋為表明玄武岩既不位於弧前部分，也不代表弧基底，而是包含更多奇異的海底材料。

混雜岩帶的玄武岩燧石單元也與溝槽填充的長石質沉積岩有關，除了斷層外，這些沉積岩與玄武岩沒有直接接觸。

Doubleday等人研究了玄武岩的地球化學。證明它們大體上是MORB狀的，儘管LullyFoothills玄武岩是OIB狀的並且被解釋為一個殘餘的海洋島嶼或海山。

與增生玄武岩單元相關的燧石層產生了侏羅紀和白堊紀放射蟲組合指示開闊的海洋環境，它們的存在被用來暗示至少部分LeMayGroup增生複合體的異地起源，直到c才完成對接。

關於燧石單元的起源是開闊的海洋還是靠近大陸的富二氧化矽床並不確定，晚白堊世對接年齡與邊緣其他地方的增生模型不一致。

對LeMay群的一系列樣品進行了鋯石和磷灰石裂變徑跡分析，並確定了與相鄰的FossilBluff群相似的熱歷史，具有白堊紀和新生代熱和剝蝕歷史，與白堊紀變形重疊走滑設置。

南極半島北部

南極半島北部地質以石炭系—三疊系半島群為主。它是一系列4-5公里的可變形矽質碎屑濁積岩與稀有的互層基性火山岩，它與巴塔哥尼亞南部二疊紀杜克德約克雜岩的變濁積岩相關聯。

三一半島群沉積於石炭紀中期至三疊紀的大陸邊緣弧前環境，部分地序沉積在結晶大陸基底上。

整個演替被合併到一個增生複合體中，在Scotia變質複合體和Greywacke頁岩層中形成了南奧克尼微型大陸的一部分。

MiersBluff地層最初被認為與Trinity半島群相關，但U-Pb碎屑鋯石年齡表明MiersBluff地層的沉積晚於中侏羅世。

三一半島群已細分為橫跨格雷厄姆地北部的六個獨立地層，儘管只有三個地層具有明確的地層學；GrahamLand西部的ViewPoint地層、HopeBay地層和Legoupil地層。

一些研究已經檢查了三一半島群的碎屑鋯石年齡種群。這些調查確定了源材料的主要二疊紀年齡和可能的沉積年齡，但三一半島群的許多部分也顯示出奧陶紀和石炭紀年齡峰值。

檢查了格雷厄姆地北部ViewPoint的三一半島群演替。並為來自三一半島群其他地方的單元提供了獨特的碎屑鋯石年齡剖面。

ViewPoint砂岩礫岩層序缺乏在三一半島群的其他單元中發現的突出的二疊紀時代鋯石。布拉德肖等人。確定下石炭紀可能的沉積年齡為302±3Ma，並可能代表三一半島群最古老的暴露層序。

在南極半島北部的其他地方，植物學灣群沿著格雷厄姆地北部的東海岸出現。層序由非海相礫岩、砂岩和泥岩組成，植物化石豐富。BotanyBayGroup的陸地沉積岩記錄了威德爾海開放之前的擴張開始。

BotanyBay群的沉積年齡為c167Ma中侏羅紀碎屑鋯石年齡占優勢，二疊紀和石炭紀的年齡較少。

結論

根據碎屑鋯石U-Pb年齡譜和Lu-Hf同位素來源分析，南極半島南部亞歷山大島的LeMay群增生雜岩被細分為四個獨立的群。

它被解釋為與三一半島群的增生複合體和巴塔哥尼亞南部的MadredeDios複合體有關，同時也與鄰近的瑟斯頓島地殼塊和斯科舍變質複合體有潛在的外側聯繫。

與三一半島群和巴塔哥尼亞的約克公爵複合體的沉積歷史密切相關。贊成濁積岩層序的原地或准原地起源。

在c處發展的吸積。233Ma沿著西岡瓦納邊緣的大部分地區，可能與平板俯衝期間的局部半島造山運動有關。

LeMayGroup的部分地區形成了後增生沉積，可能類似於南設得蘭群島利文斯頓島上的MiersBluff地層層序。

參考文獻

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