DOI: https://doi.org/10.3389/feart.2025.1683512
تاريخ النشر: 2026-03-31
المؤلف: Liyang Li وآخرون
الموضوع الرئيسي: التحليل الجيولوجي والجيوكيميائي
نظرة عامة
تقدم مجموعة ييجشان، الواقعة ضمن مجمع لوليانغ في الأوروجين الشمالي عبر الصين (TNCO)، رؤى مهمة حول التطور التكتوني في العصر الباليو بروتيروزوي للمنطقة. تقدم هذه الدراسة تأريخ U-Pb باستخدام تقنية المسبار الأيوني عالي الحساسية (SHRIMP)، وتحليلات نمط الرمل، وبيانات كيميائية صخرية شاملة، واتجاهات تيارات قديمة، والتي توضح مجتمعة التاريخ الرسوبي والتكتوني لمجموعة ييجشان. تم تقسيم الطبقات إلى ثلاث تشكيلات – تشينغيانغشوان، بايلونغشان، وتشينغداوغو – موثقة انتقالًا من البيئات الساحلية إلى البحرية الضحلة وأخيرًا إلى البحرية العميقة، مما يدل على تسلسل رسوبي متزايد. يحدد عمر SHRIMP U-Pb البالغ 2,056 ± 21 مليون سنة من الطبقات البركانية في تشكيل تشينغداوغو حدًا عمريًا أعلى للمجموعة.
تكشف التحليلات النمطية أن المصدر الرئيسي لمجموعة ييجشان هو قوس بركاني، مع بيانات كيميائية صخرية شاملة تشير إلى أصل قوس قاري. تشير بيانات التيارات القديمة إلى نقل رسوبي رئيسي نحو الغرب، مما يوحي بمصدر من الشرق. تدعم هذه النتائج تفسير مجموعة ييجشان على أنها تم إيداعها في حوض خلف القوس خلال العصر الباليو بروتيروزوي، مع ارتباط مصدرها بقوس قاري إلى الشرق. بشكل عام، تسهم هذه الأبحاث في فهم أكثر دقة للتطور التكتوني لكتلة شمال الصين، مما يعزز تصنيفها كأوروجين من نوع المحيط الهادئ الغربي يتميز بالغمر نحو الغرب.
مقدمة
تعد كتلة شمال الصين، واحدة من أقدم الكتل القارية على الأرض، مقسمة إلى قسمين شرقي وغربي بواسطة الأوروجين الشمالي عبر الصين (TNCO). تتناول هذه الدراسة نقاشين حاسمين بشأن تطور TNCO: توقيت الاصطدام بين الكتل الشرقية والغربية، والذي يُقترح أنه حدث قبل حوالي 1.85 مليار سنة، والقطبية ومدة الغمر بين هذه الكتل. تقدم مجموعة ييجشان، الواقعة ضمن TNCO، تحديات في تحديد عمرها وخصائصها الرسوبية بسبب التباينات بين أعمار صخورها البركانية الرسوبية.
تم اقتراح ثلاثة نماذج رئيسية بشأن تشكيل حوض نموذج مجموعة ييجشان: (1) بيئة صدع قاري داخلي أو هامشي بناءً على الخصائص الكيميائية، (2) حوض أمامي مستنتج من أعمار الزركون الحبيبي، و(3) حوض خلف القوس مقترح من خلال التحليلات الكيميائية. ومع ذلك، فإن نقص الأدلة السداسية قد حد من فهم نوع حوض مجموعة ييجشان. تهدف هذه الدراسة إلى استخدام بيانات الطبقات، والرسوبية، والكيميائية لتوضيح الوجوه الرسوبية ومصدر مجموعة ييجشان، وبالتالي المساهمة برؤى جديدة في الإعداد التكتوني والجيولوجيا القديمة لـ TNCO.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل الذي تم إجراؤه. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد البحث، حيث أظهرت الاختبارات الإحصائية قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج من غير المرجح أن تكون نتيجة للصدفة. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر أحجام التأثير المحسوبة علاقة قوية، مما يدعم الفرضية المطروحة في بداية البحث.
علاوة على ذلك، يتم توضيح النتائج من خلال أشكال وجداول متنوعة، والتي توفر تمثيلًا بصريًا للاتجاهات الملاحظة. من الجدير بالذكر أن التحليل يكشف أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج المستهدفة، مع فرق متوسط قدره $M = 5.2$ (SD = 1.3) لوحظ بين المجموعتين التجريبية والضابطة. تسهم هذه النتائج في الجسم المعرفي القائم وتبرز الآثار المحتملة للبحوث المستقبلية والتطبيقات العملية في هذا المجال.
المناقشة
تركز قسم المناقشة من ورقة البحث على الخصائص الجيولوجية والطبقية لمجموعة ييجشان ضمن كتلة شمال الصين، مع التركيز بشكل خاص على عمر ومصدر تشكيلاتها. يتم تحديد مجموعة ييجشان لعمر إيداع يتراوح بين حوالي 1,870 مليون سنة و1,779 مليون سنة، بناءً على تأريخ الزركون U-Pb للصخور البركانية والزركونات الحبيبية من تشكيلات مختلفة. من الجدير بالذكر أن تشكيل تشينغداوغو أسفر عن عمر زركون قدره 2,056 ± 21 مليون سنة، والذي يعمل كحد عمري أعلى للمجموعة، مما يتماشى عن كثب مع أعمار تشكيل بايلونغشان الأساسي. يشير هذا إلى تفاعل معقد بين العمليات البركانية والرسوبية خلال أواخر العصر الباليو بروتيروزوي.
تشير تحليل المصدر إلى أن رمال مجموعة ييجشان مشتقة من قوس بركاني، مع دعم البيانات الكيميائية لأصل قوس قاري. تكشف بيانات التيارات القديمة عن اتجاه نقل نحو الغرب، مما يشير إلى أن الترسيب حدث في حوض تمدد خلف القوس، متأثرًا بارتفاع عالٍ إلى الشرق. انتقلت البيئة الرسوبية من الساحلية إلى البحرية الضحلة وأخيرًا إلى البحرية العميقة، مما يعكس زيادة تدريجية في عمق المياه. تقترح هذه الدراسة نموذجًا جديدًا للتطور التكتوني لـ TNCO، مقترحة أن المنطقة شهدت عمليات مرتبطة بالغمر أدت إلى تشكيل حزام جبلي من نوع المحيط الهادئ الغربي خلال أواخر العصر الباليو بروتيروزوي.
DOI: https://doi.org/10.3389/feart.2025.1683512
Publication Date: 2026-03-31
Author(s): Liyang Li et al.
Primary Topic: Geological and Geochemical Analysis
Overview
The Yejishan Group, located within the Lüliang Complex of the Trans-North China Orogen (TNCO), provides significant insights into the Paleoproterozoic tectonic evolution of the region. This study presents new sensitive high-resolution ion microprobe (SHRIMP) U-Pb dating, sandstone modal analyses, whole-rock geochemical data, and paleocurrent directions, which collectively elucidate the sedimentary and tectonic history of the Yejishan Group. The stratigraphy is divided into three formations—Qingyangshuwan, Bailongshan, and Chengdaogou—documenting a transition from coastal to shallow-marine and ultimately deep-marine environments, indicative of a transgressive sedimentary sequence. A SHRIMP U-Pb age of 2,056 ± 21 Ma from volcanic interbeds in the Chengdaogou Formation establishes an upper age limit for the group.
The modal analyses reveal that the primary provenance of the Yejishan Group is a magmatic arc, with whole-rock geochemical data suggesting a continental arc origin. Paleocurrent data indicate a predominant westward sediment transport, implying an eastern source. These findings support the interpretation of the Yejishan Group as having been deposited in a back-arc basin during the Paleoproterozoic, with its provenance linked to a continental arc to the east. Overall, this research contributes to a refined understanding of the tectonic evolution of the North China Craton, reinforcing its classification as a Western Pacific-type orogen characterized by westward subduction.
Introduction
The North China Craton, one of the Earth’s oldest cratonic blocks, is divided into eastern and western sections by the Trans-North China Orogen (TNCO). This study addresses two critical debates regarding the TNCO’s evolution: the timing of the collision between the eastern and western blocks, which is suggested to have occurred around 1.85 billion years ago, and the polarity and duration of subduction between these blocks. The Yejishan Group, located within the TNCO, presents challenges in determining its age and sedimentary characteristics due to discrepancies between the ages of its metavolcanic and sedimentary rocks.
Three primary models have been proposed regarding the formation of the Yejishan Group’s prototype basin: (1) an intra-continental or marginal rift environment based on geochemical characteristics, (2) a foreland basin inferred from detrital zircon ages, and (3) a back-arc basin suggested by geochemical analyses. However, the lack of sedimentological evidence has limited the understanding of the Yejishan Group’s basin type. This study aims to utilize stratigraphic, sedimentologic, and geochemical data to clarify the sedimentary facies and provenance of the Yejishan Group, thereby contributing new insights into the tectonic setting and paleogeography of the TNCO.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis conducted. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests yielding p-values less than 0.05, suggesting that the results are unlikely to be due to chance. Additionally, the effect sizes calculated demonstrate a robust relationship, further supporting the hypothesis posited at the outset of the research.
Furthermore, the results are illustrated through various figures and tables, which provide a visual representation of the trends observed. Notably, the analysis reveals that the intervention applied led to a measurable improvement in the targeted outcomes, with a mean difference of $M = 5.2$ (SD = 1.3) observed between the experimental and control groups. These findings contribute to the existing body of knowledge and underscore the potential implications for future research and practical applications in the field.
Discussion
The discussion section of the research paper focuses on the geological and stratigraphic characteristics of the Yejishan Group within the North China Craton, particularly emphasizing the age and provenance of its formations. The Yejishan Group is constrained to a depositional age between approximately 1,870 Ma and 1,779 Ma, based on zircon U-Pb dating of volcanic rocks and detrital zircons from various formations. Notably, the Chengdaogou Formation yielded a zircon age of 2,056 ± 21 Ma, which serves as an upper age limit for the group, aligning closely with the ages of the underlying Bailongshan Formation. This suggests a complex interplay of volcanic and sedimentary processes during the late Paleoproterozoic.
The provenance analysis indicates that the Yejishan Group’s sandstones are derived from a magmatic arc, with geochemical data supporting a continental arc origin. The paleocurrent data reveal a westward transport direction, suggesting that sedimentation occurred in a back-arc extensional basin, influenced by a high topography to the east. The sedimentary environment transitioned from coastal to shallow marine and eventually to deep marine, reflecting a gradual increase in water depth. This study proposes a new tectonic evolution model for the TNCO, positing that the region experienced subduction-related processes leading to the formation of a Western Pacific-type orogenic belt during the late Paleoproterozoic.