岛弧-增生楔系统是俯冲带中一种特殊的构造单元，形成于增生楔基础上发育的岩浆弧，记录了从俯冲增生到弧岩浆作用的完整构造转换过程，代表汇聚板块边缘地壳生长的一种重要机制。然而，由于增生体系经历多阶段构造叠加与后期改造，增生杂岩与岩浆弧之间的时空关系、深部结构特征以及大陆地壳生长机制长期缺乏统一认识。中亚造山带东段的吉林-黑龙江高压带发育了典型的增生-弧系统，是研究大陆生长与板块汇聚过程的天然实验室（图1）。然而，长期以来关于黑龙江洋的俯冲方式、张广才岭的构造属性以及增生-岛弧系统的结构与性质等问题存在较大争议。
图1 亚洲构造示意图，显示中亚造山带中主要陆块和边界缝合线。黑框表示研究区域，红星标示增生-弧对比案例的位置。
这些争议主要在于吉林-黑龙江高压带经历了多期俯冲、增生、变质、岩浆侵入和构造改造作用，浅部地质记录与深部结构信息之间尚未建立充分耦合关系。传统地表地质、年代学和地球化学资料能够揭示岩石形成时代与物质来源，但对于古俯冲带的深部几何形态、增生体的空间结构以及岩浆系统与增生楔之间的关系约束有限。因此，如何将年代学、地球化学、地球物理资料结合起来，从地表-地壳-岩石圈尺度识别古俯冲系统的遗迹，成为解决吉林-黑龙江高压带增生-弧构造属性和大陆生长机制的关键。
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周建波教授“东北亚叠合过程与大规模成矿”研究团队联合中国科学院新疆生态与地理研究所等单位，以吉林-黑龙江高压带为研究对象（图2），系统整合了区域年代学、地球化学、深地震反射和大地电磁等多源数据，重点针对黑龙江杂岩和张广才岭杂岩的时空分布（图3）、岩石成因及深部结构（图4）进行了综合分析。结合中亚造山带西段、那丹哈达地区和拉萨地体南缘等典型增生-弧实例，建立了增生-弧系统的地质-地球物理耦合模型，揭示了吉林-黑龙江高压带增生-弧系统的特征、形成机制及其对中生代大陆地壳生长的意义。
图2 吉林-黑龙江高压带岛弧-增生楔系统组成与年代学格架
（1）综合地球物理成像（图4）识别了岩石圈地幔中存在一组向西倾斜的高阻、强振幅反射结构，代表了化石俯冲带遗迹。结合从西向东年轻化的杂岩变质年龄（图2）以及增生杂岩有限的空间分布特征。表明黑龙江洋经历了持续的向西单向俯冲过程，终结了长期存在的俯冲极性争议。
图3 （a）吉林-黑龙江高压带Ar-Ar、Rb-Sr 和锆石U-Pb 数据；（b）黑龙江杂岩和张广才岭杂岩的原岩形成时代；（c）黑龙江杂岩和张广才岭杂岩的变质年代。
（2）吉林-黑龙江高压带代表了典型的增生-弧系统，综合成吉斯弧、萨吾尔弧、那丹哈达弧、南拉萨地体等案例的对比分析，总结了增生-弧系统的关键特征：“增生杂岩+弧岩浆岩”垂向上叠置的二元结构，表现为地球物理模型中的高阻小尺度混杂叠置反射与深部反U型反射的组合（图4）。弧岩浆岩具有弧型地球化学特征，但呈现向洋方向系统变化的同位素趋势（87Sr/86Sr降低、εHf(t)升高），反映其岩浆源区中大量年轻增生物质的参与。这一特征区别于典型大陆弧体系，揭示增生杂岩重熔在弧岩浆形成中的重要作用。
图4 （a）巴彦-桦南段叠加强振幅反射的地震剖面；（b）巴彦-桦南段叠加地震强振幅反射的电阻率模型。
（3）增生-弧系统的形成受控于两阶段动力学演化：早期的低角度（平板）俯冲促进了增生物质的吸积和就位。晚期的板片后撤导致了弧岩浆作用向海沟方向迁移，侵入早期就位的增生楔基底（图5）。
图5 黑龙江洋板块俯冲地球动力学过程示意图。（a）黑龙江洋初期俯冲，伴随张广才杂岩就位；（b）俯冲板块后撤导致弧岩浆活动迁移至张广才杂岩之下；（c）黑龙江洋闭合，伴随黑龙江杂岩就位；（d）基于地质-地球物理信息的现今构造。
（4）增生-弧系统完整记录了从增生楔建造到弧岩浆侵入的构造转换过程。早期年轻增生物质的输入以及晚期弧岩浆作用的改造引入了大量新生物质，是大陆地壳生长的重要机制。中亚造山带作为全球最大的显生宙增生型造山带，其巨量新生地壳物质的形成与多个时代增生-弧系统的发育密切相关。
该项工作通过地质-地球物理多学科综合研究，首次为吉林-黑龙江高压带建立了从增生楔到弧岩浆作用的完整构造演化框架，系统总结了增生-弧系统的特征和形成动力学机制，建立了增生-弧系统的地质-地球物理综合识别框架。研究成果不仅深化了对东北亚中生代构造演化的认识，也为全球范围内增生型造山带的大陆地壳生长机制研究提供了重要范例。
论文信息：该成果发表于《Earth-Science Reviews》，论文第一作者为绅士漫画
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辛中华博士后，通讯作者为周建波教授与肖文交院士。该研究得到国家自然科学基金（42230303）及国家科技重大专项（2025ZD1004702）等项目的资助。
论文链接：Xin, Z. H., Zhou, J. B., Xiao, W. J., Han, J. T., Li, G. Y., Tan, X. M., Liang, H. D., Chen, Z., Wang, H. Y., Sun, N. C., Gao, R. (2026). Mesozoic continental crustal growth: A comprehensive review of the accretion-arc system in the Jilin-Heilongjiang high-pressure belt. Earth-Science Reviews, 105581. //doi.org/10.1016/j.earscirev.2026.105581
