俯冲消减阶段——挤压克拉通盆地

晚奥陶世初,古中国洋进入以俯冲为主的阶段,此时洋盆虽然还在扩张,但其速度已抵不上俯冲速度,洋盆逐渐消减。据对秦岭地区的研究,洋盆扩张速度为0.9cm/a,俯冲速度为4.2cm/a,洋盆以3.3cm/a速度消减。俯冲时,在俯冲带首先引起的地质事件之一是变质作用,稍后在上驮陆块形成活动大陆边缘,因此双变质带和活动大陆边缘是鉴别古俯冲带位置、时距和指向的主要标志。从变质带和活动边缘配置的情况表明古中国洋各区段具有不同的消减方式。

在昆仑-秦岭洋东段东秦岭地区,从陕西商县、丹凤、商南、经河南西峡到信阳,东西延伸千余米的洋壳蛇绿岩带中发育低温高压变质带(榴辉岩,蓝闪石)(叶大年,1979;安三元,1985),其北平行分布着以矽线石为特征矿物的高温低压变质带,组成双变质带。这时在上驮陆块——华北陆块南缘的早期被动边缘转化为弧盆系活动大陆边缘,而华南陆块北缘仍保持被动边缘构造/建造特征,因此,古中国洋的东段俯冲极性是向北的,具明显的张性弧特征(秦德余等,1992)。阿尔金断裂以西的西昆仑段为双向俯冲,两侧形成具有压性特征的深成岩浆弧。位于两者之间的东昆仑段具有与东段相似的性质,为向北单向俯冲及张性弧,而弧后有明显的扩张洋盆(祁漫塔格弧后洋盆)。形成岛弧火岩山的同位素年龄为447Ma左右(丹凤群,奥陶系-志留系),并参考岛弧花岗岩同位素年龄(425~382Ma),推定昆秦主洋盆俯冲起始时间为477Ma左右,相当于晚奥陶世早期,结束于志留纪晚期。俯冲消减作用持续了50~75Ma,是一个相当长的过程。