巨大的特提斯造山带在古生代早期随着冈瓦纳大陆的解体而开始演化,并持续到新生代印度与欧亚大陆的最终碰撞(Wu等人,2020年;Zhao等人,2018年)。其演化过程大致可分为三个主要阶段(即原始特提斯阶段、古特提斯阶段和新特提斯阶段)(Wu等人,2020年)。然而,与古特提斯和新特提斯不同,东亚地区原始特提斯洋的形成和闭合过程及其在冈瓦纳大陆聚合中的作用仍不明确(Dong等人,2021年;Wu等人,2020年;Zhao等人,2018年)。
由于地幔上涌和岩石圈拉伸作用,罗迪尼亚大陆开始解体,这可能与大规模地幔柱活动和/或环罗迪尼亚俯冲作用有关(Li等人,2023年;Zheng和Li,2025年)。这一过程形成了复杂的裂谷系统,逐渐演化成初步的海洋域(Preiss,2000年;Thomson等人,2015年)。在欧洲,罗迪尼亚大陆的解体导致劳伦西亚-波罗的海-西伯利亚地块从冈瓦纳大陆分离。大约在6亿年前,劳伦西亚与波罗的海之间的裂谷作用形成了伊阿佩图斯洋,该洋在大约5亿年前达到最大范围。随后,阿瓦隆尼亚从冈瓦纳大陆西部分离并向北移动,引发了雷克洋的开放以及伊阿佩图斯洋构造活动的减弱。大约在4.5亿年前,阿瓦隆尼亚与波罗的海碰撞,随后联合的阿瓦隆尼亚-波罗的海地块与劳伦西亚碰撞,最终在4.35亿年前形成了加里东-阿巴拉契亚造山带。
在东亚地区,晚前寒武纪的造山事件通过寒武纪-奥陶纪的蛇绿岩和大量弧状火成岩、晚奥陶纪-早志留纪的变质作用以及泥盆纪的磨拉石沉积岩得到了明确指示,这些岩层不整合地覆盖了西昆仑、阿尔金、祁连和北秦岭地区的前寒武纪变质岩和褶皱岩。这一造山事件与欧洲的加里东造山运动大致同时发生。早期的研究中,这条长约3500公里的造山带也被称为加里东造山带(McKerrow等人,2000年;Wu等人,2020年;Zhao等人,2018年)。然而,与阿巴拉契亚造山运动不同,东亚地区原始特提斯洋的初始开放时间和性质研究较少。关于原始特提斯洋演化的另一个问题是,东亚地区的大陆(即塔里木、华北、中南半岛以及特提斯造山带中的其他微大陆块)是否曾经与东冈瓦纳大陆聚合(Zhang等人,2018年;Zhang等人,2021年;Zhao等人,2018年)。一些研究提出,在原始特提斯洋闭合期间,这些小型大陆块可能对接到了东冈瓦纳大陆的北部边缘(Cawood等人,2018年;Yu等人,2021年;Zhao等人,2018年)。相反,也有研究认为原始特提斯洋的闭合与冈瓦纳大陆的聚合是分离的,因为东亚地区没有记录到泛非洲造山事件。这次闭合具体发生在塔里木-华北地块与其他微大陆块(如天水海、羌塘、祁连和北秦岭)之间。此外,还有研究认为,在这一时期,塔里木-华北和华南地块与其他东亚微大陆块被原始特提斯洋所分隔(Lu等人,2008年;Yang等人,2004年;Zhao等人,2024年)。
蛇绿岩是古老洋壳的残余物以及上地幔部分熔融的产物,主要表现为在俯冲-碰撞事件中沉积到大陆边缘或岛弧上的碎片序列。它们是由橄榄岩、辉长岩、基性岩床或岩脉、枕状熔岩和远洋硅质岩组成的构造混杂体(Dilek和Furnes,2011年;Dilek和Furnes,2014年)。这些岩体保存了古代板块边界、海洋演化和涉及海洋岩石圈的构造岩浆作用的关键证据,为造山事件和海洋-大陆转化提供了重要见解(Dilek和Furnes,2011年;Pearce,2014年)。
在本文中,我们记录了中国阿尔金塔格断层(ATF)沿线新发现的早埃迪卡拉纪蛇绿岩的野外特征、岩石学特征、年龄和地球化学性质。这些结果有助于我们更好地理解东亚地区原始特提斯洋的演化过程以及从罗迪尼亚大陆解体到原始特提斯洋初步形成的过渡。