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作为东亚大陆东南缘最大的边缘海,南海的形成与古南海/古太平洋洋壳的俯冲消亡密切相关。然而,古太平洋板块俯冲何时结束、古南海板块俯冲何时开始等一系列问题至今仍然存在诸多争议。婆罗洲位于南海南部,由多个微陆块(西婆罗洲、西南婆罗洲、东爪哇-西苏拉威西及北西苏拉威西-东沙巴)于晚白垩世拼合而成。婆罗洲是古太平洋板块俯冲的西南端以及大部分古南海洋壳俯冲的位置,记录了中生代古太平洋板块西南端的俯冲消亡以及新生代古南海形成-消亡过程。婆罗洲发育巨厚的晚白垩世-中新世沉积地层,是世界上最大的古深水沉积扇之一,为研究婆罗洲构造演化以及古太平洋/古南海洋壳俯冲消亡过程提供了良好的基础。婆罗洲晚白垩世-中新世沉积地层具有厚度大、变形程度高等特点,其物质来源以及构造背景至今尚不明确,极大地影响了婆罗洲构造重建及对古南海/古太平洋洋壳俯冲过程的深入认识。本文通过岩石学、地球化学、碎屑锆石形态学及年代学方法,结合婆罗洲晚白垩世-晚始新世地层沉积量及Schwaner山、马来半岛剥蚀量计算,尝试对婆罗洲晚白垩世-晚始新世Rajang沉积物物源进行示踪。此外,通过婆罗洲晚白垩世-中新世沉积地层碎屑锆石年代数据以及地球化学数据对比,重建婆罗洲晚白垩世-中新世古地理格局,探讨婆罗洲晚白垩世-中新世构造演化以及古南海/古太平洋洋壳的俯冲消亡过程。婆罗洲晚白垩世-晚始新世地层厚度达上万米,经去压实矫正后得到晚白垩世-晚始新世Rajang群沉积量约为12.15-35.46×105km3。通过搜集巽他大陆的低温热年代学数据,计算Schwaner山和马来半岛剥蚀速率,结果显示晚白垩世-晚始新世剥蚀量约为11.5-18.8×105 km3,其中晚白垩世-早古新世的剥蚀量约为3.7-6.7×105 km3,早古新世-始新世晚期的剥蚀量约为6.8-12.1×105 km3。考虑到Schwaner山、马来半岛晚白垩世-晚始新世不仅为Rajang群提供沉积物,还为其它地区提供物质(如马来盆地),同时婆罗洲Rajang群在晚始新世之后隆升遭受不同程度的剥蚀。我们认为Schwaner山和马来半岛的剥蚀量远远小于Rajang群的沉积量,不足以为婆罗洲提供如此巨量的沉积物,且在晚白垩世-早古新世时期尤其明显。晚白垩世-渐新世Rajang群和Tatau组的碎屑组成、Sr、Nd同位素及碎屑锆石年龄谱呈现两次较为明显的变化。Rajang群晚白垩世-古新世早期沉积地层具有较高的Nd同位素值和较低的Sr同位素值,微量元素比值指示地层中含有更多的中-基性物质。地层中晚白垩世(70 Ma,110-130 Ma)碎屑锆石为主要年龄峰值,含少量二叠纪-三叠纪碎屑锆石。构造判别图显示,晚白垩世-古新世早期地层沉积于大陆岛弧环境。古新世-中/晚始新世,沉积地层Nd同位素值逐渐降低,Sr同位素值逐渐升高,指示古老大陆地壳供给增大。地层中二叠纪-三叠纪碎屑锆石含量增加,甚至在早始新世-中始新世沉积地层中占据主要地位。古新世-中/晚始新世地层沉积背景由大陆岛弧转变为主动大陆边缘。晚始新世后,以Rajang不整合为界,其上覆渐新世的Tatau组表现为轻、重矿物磨圆度好、锆石表面粗糙、石英出现加大边等特征。Sr、Nd以及主微量元素值都较为稳定,地层中碎屑锆石以白垩纪年龄为主要峰值,沉积环境由深海转变为陆相,构造背景转变为被动大陆边缘。通过碎屑锆石年龄以及Sr、Nd同位素值与可能源区的对比,我们认为婆罗洲晚白垩世-早古新世沉积物主要由分布于巽他陆架的晚中生代岩浆岩带供给,早古新世后由于岩浆岩带的裂解和印支地块的抬升,马来半岛在婆罗洲沉积物的输入过程中发挥着越来越重要的作用。中/晚始新世后,婆罗洲中部抬升,Rajang群隆升剥蚀为渐新世Tatau组提供物质。为了重建婆罗洲白垩纪-中新世古地理格局,探讨古太平洋板块西南端的俯冲以及古南海的形成-消亡过程,本文对婆罗洲白垩纪-中新世沉积地层碎屑锆石年龄以及地球化学数据进行了系统的对比。结果显示婆罗洲晚白垩世-中新世沉积地层中Nd同位素值、碎屑锆石年龄组成及主微量元素反映的构造背景均呈现自西南向东北的穿时性变化。在时间上,主要与三条区域性不整合(Pedawan不整合、Rajang不整合、中中新世不整合)对应。在空间上则主要由两条区域构造线(卢帕尔线、西巴兰姆线)控制。婆罗洲晚白垩世-中新世Rajang-Crocker群沉积来源及构造演化的穿时性变化对应于古太平洋残余海盆剪刀式闭合过程。曾母地块与婆罗洲的斜向碰撞最先发生在婆罗洲西部的古晋带,碰撞发生于晚白垩世,造成婆罗洲逆时针旋转以及古晋带的抬升。而卢帕尔线以东,古南海/古太平洋洋壳沿西布带俯冲,且俯冲至少持续到早古新世。古晋带与西布带俯冲时间的差异可能与古太平洋板块的俯冲后撤有关。婆罗洲的逆时针旋转及沿卢帕尔线的走滑使Rajang群与Kuching超级群叠置。随着婆罗洲的旋转挤压,沙捞越地区沉积环境在中/晚始新世由深海最终完全转变成陆相,标志西布带抬升。同时西巴兰姆线以东的米里带和沙巴地区仍然为深海环境,古南海洋壳向南持续俯冲,直至中中新世南沙地块与沙巴的碰撞结束。