Spatio-temporal distribution of Mesozoic volcanic strata in the Great Xing’an Range: Response to the subduction of the Mongol-Okhotsk Ocean and Paleo-Pacific Ocean

doi:10.13745/j.esf.sf.2022.2.11

Abstract

Abstract:

To improve the regional comparability of Mesozoic volcanic rock strata in the Great Xing’an Range region, we examined in-depth the tectonic relationship between the volcanic rock strata and the Paleo-Pacific/Mongol-Okhotsk Plates. By mapping (1: 1 million) the Great Xing’an Range region, combined with data on rock association, paleontology, contact relationship and regional comparison, as well as the latest zircon chronology (through U-Pb,⁴⁰Ar/³⁹Ar zircon dating), we redefined the Mesozoic volcanic strata of the Great Xing’an Range region, and subsequently further defined the formation periods of the Tamulangou (172-161 Ma), Manketouebo (162-148 Ma), Manitu (158-145 Ma), Baiyingaolao (145-129 Ma), Meiletu (143-128 Ma), Longjiang (128-121 Ma), Guanghua (128-118 Ma), Ganhe (120-113 Ma) and Gushanzhen (118-110 Ma) Formations. Together with the spatial distribution analysis of volcanic strata, taking into account the subduction of the Paleo-Pacific and Mongol-Okhotsk Plates at the continental margin of East Asia, the tectonic setting of the Mesozoic volcanic rock strata was analyzed. We found that the NE-trending volcanic rock strata of the Middle-Late Jurassic mainly formed in the extensional tectonic setting associated with the southward subduction of the Mongol-Okhotsk Plate, while the NNE-trending volcanic rock strata of the Early Cretaceous mainly formed in the extensional tectonic setting associated with the subduction of the Izenaki Plate beneath the East Asian continent. The molasse-like deposits in the Kaikukang and Murui Formations, developed between the Late Jurassic-Early Cretaceous volcanic strata, are the main sedimentary record of the transition stage between the two tectonic domains.

Key words: Great Xing’an Range, Mesozoic volcanic rock strata, temporal-spatial distribution, Paleo-Pacific Ocean, Mongol-Okhotsk Ocean

CLC Number:

YANG Yajun, YANG Xiaoping, JIANG Bing, WANG Yan, PANG Xuejiao. Spatio-temporal distribution of Mesozoic volcanic strata in the Great Xing’an Range: Response to the subduction of the Mongol-Okhotsk Ocean and Paleo-Pacific Ocean[J]. Earth Science Frontiers, 2022, 29(2): 115-131.

Figures/Tables 9

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经纬度		年龄/Ma	测试方法	岩性	资料来源
经度	纬度	年龄/Ma	测试方法	岩性	资料来源
116°15'17″	48°16'10″	164.2±3.7	SHRLMP	玄武安山岩	[21]
116°35'34″	48°32'52″	164.8±4.1	SHRLMP	粗安岩	[45]
116°40'50″	49°36'11″	164±2	LA-ICP-MS	橄榄玄武岩	[23]
116°26'29″	48°45'03″	161±2	LA-ICP-MS	橄榄玄武岩
116°20'57″	48°53'24″	161±2	LA-ICP-MS	橄榄玄武岩
116°58'54″	48°51'14″	161±2	LA-ICP-MS	辉石玄武岩
117°31'36″	49°17'33″	166±2	LA-ICP-MS	辉石安山岩	[19]
117°25'42″	49°28'22″	161.0±0.8	⁴⁰Ar/³⁹Ar	玄武岩	[20]
116°15'17″	48°16'10″	162.6±0.7	⁴⁰Ar/³⁹Ar	玄武岩
116°16'32″	48°15'37″	162.0±0.8	⁴⁰Ar/³⁹Ar	玄武安山岩
118°12'25″	44°40'48″	164.3±1.3	LA-ICP-MS	粗安岩	[49]
119°01'06″	49°49'20″	162.0±3.2	LA-ICP-MS	玄武岩	[45]
119°29'40″	50°07'19″	166.4±1.9	LA-ICP-MS	安山岩
119°08'56″	49°57'23″	164.0±2.2	LA-ICP-MS	安山岩
120°05'7″	50°47'27″	164.2±2.3	LA-ICP-MS	玄武岩	[50]
120°18'44″	50°22'10″	166.6Ma	LA-ICP-MS	玄武安山岩	[50]
121°00'59″	44°47'05″	172.7±2.0	LA-ICP-MS	辉石安山岩	[51]
121°45'02″	47°39'00″	164.3±2.1	LA-ICP-MS	安山岩	[45]
123°18'06″	51°52'48″	164.2±1.8	LA-ICP-MS	玄武岩	[45]

经纬度		年龄/Ma	测试方法	岩性	资料来源
经度	纬度	年龄/Ma	测试方法	岩性	资料来源
116°15'17″	48°16'10″	164.2±3.7	SHRLMP	玄武安山岩	[21]
116°35'34″	48°32'52″	164.8±4.1	SHRLMP	粗安岩	[45]
116°40'50″	49°36'11″	164±2	LA-ICP-MS	橄榄玄武岩	[23]
116°26'29″	48°45'03″	161±2	LA-ICP-MS	橄榄玄武岩
116°20'57″	48°53'24″	161±2	LA-ICP-MS	橄榄玄武岩
116°58'54″	48°51'14″	161±2	LA-ICP-MS	辉石玄武岩
117°31'36″	49°17'33″	166±2	LA-ICP-MS	辉石安山岩	[19]
117°25'42″	49°28'22″	161.0±0.8	⁴⁰Ar/³⁹Ar	玄武岩	[20]
116°15'17″	48°16'10″	162.6±0.7	⁴⁰Ar/³⁹Ar	玄武岩
116°16'32″	48°15'37″	162.0±0.8	⁴⁰Ar/³⁹Ar	玄武安山岩
118°12'25″	44°40'48″	164.3±1.3	LA-ICP-MS	粗安岩	[49]
119°01'06″	49°49'20″	162.0±3.2	LA-ICP-MS	玄武岩	[45]
119°29'40″	50°07'19″	166.4±1.9	LA-ICP-MS	安山岩
119°08'56″	49°57'23″	164.0±2.2	LA-ICP-MS	安山岩
120°05'7″	50°47'27″	164.2±2.3	LA-ICP-MS	玄武岩	[50]
120°18'44″	50°22'10″	166.6Ma	LA-ICP-MS	玄武安山岩	[50]
121°00'59″	44°47'05″	172.7±2.0	LA-ICP-MS	辉石安山岩	[51]
121°45'02″	47°39'00″	164.3±2.1	LA-ICP-MS	安山岩	[45]
123°18'06″	51°52'48″	164.2±1.8	LA-ICP-MS	玄武岩	[45]

位置	样号	岩性	测试方法	同位素年龄/Ma	资料来源
层型剖面PM06	PM06TW5	流纹质玻屑凝灰岩	LA-ICPMS	162.3±1.4	[53]
层型剖面PM06	PM06TW21	流纹质凝灰岩	LA-ICPMS	163.4±1.3
层型剖面PM06	PM06TW27	流纹质熔结凝灰岩	LA-ICPMS	160.9±1.8
层型剖面PM06	PM06TW31	流纹质凝灰岩	LA-ICPMS	157.0±1.1
层型剖面PM06	PM06TW37	流纹质凝灰岩	LA-ICPMS	162.3±2.2
PM04剖面	PM04B262	流纹质晶屑凝灰岩	LA-ICPMS	153.0±2.4
PM32剖面	PM32TW1	流纹质晶屑凝灰岩	LA-ICPMS	161.0±1.3
PM32剖面	PM32TW5	流纹岩	LA-ICPMS	160.0±1.2
PM32剖面	PM32TW9	流纹岩	LA-ICPMS	159.0±2.2
层型剖面	07ZH110	流纹岩	LA-ICPMS	152±1	[22]
层型剖面	1106029-1	流纹岩	LA-ICPMS	158±8	[22]

位置	样号	岩性	测试方法	同位素年龄/Ma	资料来源
层型剖面PM06	PM06TW5	流纹质玻屑凝灰岩	LA-ICPMS	162.3±1.4	[53]
层型剖面PM06	PM06TW21	流纹质凝灰岩	LA-ICPMS	163.4±1.3
层型剖面PM06	PM06TW27	流纹质熔结凝灰岩	LA-ICPMS	160.9±1.8
层型剖面PM06	PM06TW31	流纹质凝灰岩	LA-ICPMS	157.0±1.1
层型剖面PM06	PM06TW37	流纹质凝灰岩	LA-ICPMS	162.3±2.2
PM04剖面	PM04B262	流纹质晶屑凝灰岩	LA-ICPMS	153.0±2.4
PM32剖面	PM32TW1	流纹质晶屑凝灰岩	LA-ICPMS	161.0±1.3
PM32剖面	PM32TW5	流纹岩	LA-ICPMS	160.0±1.2
PM32剖面	PM32TW9	流纹岩	LA-ICPMS	159.0±2.2
层型剖面	07ZH110	流纹岩	LA-ICPMS	152±1	[22]
层型剖面	1106029-1	流纹岩	LA-ICPMS	158±8	[22]