论文摘要
华北克拉通前寒武纪构造演化与华北克拉通破坏一直是地球科学领域研究的热点与前沿。近年来,对华北东部陆块与西部陆块沿着中部造山带于1.85 Ga发生碰撞形成统一的华北克拉通基底这一事件已达成共识,然而,对中部造山带古元古代完整的构造演化过程还存在许多争议,如俯冲极性、碰撞时间和后造山伸展机制等。华北南缘小秦岭地区是中部造山带重要组成部分,然而长时间以来对于该地区的古元古代构造演化缺乏详细与系统的研究。正确认识小秦岭地区古元古代构造演化不仅可以完善中部造山带构造演化历史,还有助于深入理解哥伦比亚超大陆汇聚过程。变质核杂岩是华北克拉通破坏的构造响应,是认识深部地壳变形过程以及华北克拉通破坏动力学过程的重要窗口。关于华北克拉通北缘的变质核杂岩,近年来开展过深入的研究,取得了丰富的成果。但是,长期以来对于克拉通南缘的小秦岭地区是否发育早白垩世变质核杂岩还存在很大的分歧,对该地区早白垩世伸展构造的变形规律与形成机制还缺乏深入的理解。本次工作通过对小秦岭地区系统的野外地质调查和室内综合分析,表明区内太华杂岩伴随着高级区域变质作用而发生了透入性的韧性变形,局部发育韧性剪切带,属于第一期变形（D1）。Di期变形带走向NWW-SEE,具有陡倾的片麻理和糜棱面理以及缓倾的矿物拉伸线理。变形组构表现为一致的上盘向NWW运动,发育在NWW-SEE向挤压背景下。显微构造特征表明,该期变形温度为600-650℃,这与造山带折返中区域变质温度相吻合。一系列岩浆岩样品锆石U-Pb年龄表明,D1期构造变形时间为1863-1840 Ma。由此表明,小秦岭地区D1期构造变形为碰撞造山过程中产生的缩短变形。该期构造变形特征和锆石U-Pb年龄数据,支持西部陆块向南东俯冲模式,与东部陆块碰撞时间约为1.85 Ga。本次工作还进一步揭示,中部造山带继碰撞造山之后,发生了后造山伸展。小秦岭地区在后造山伸展阶段发育了第二期变形（D2）,并伴有强烈的岩浆活动。区内D2期变形主要表现为非透入性韧性变形,局部发育近E-W走向的伸展韧性剪切带。在伸展剪切活动中,发育一系列近E-W走向的同构造伟晶岩脉。这些伸展阶段持续侵位的伟晶岩脉,记录了从韧性到脆性的递进变形过程,揭示了伸展过程中伴随有均衡隆升。伸展韧性剪切带和伟晶岩脉的韧性组构,以及脆性断层擦痕数据,表明该阶段变形是在N-S向伸展（平行于造山带）中发生的。剪切带内变形和不变形岩体或岩脉以及同构造伟晶岩脉的锆石U-Pb年龄,将小秦岭地区后造山伸展时间限制在1840-1703 Ma,并表明持续时间至少为137Ma。后造山伸展背景下的重力垮塌模式,可以很好地解释中部造山带内长期的平行造山带伸展、同期的均衡隆升与伴随的强烈岩浆活动。本次详细的野外调查和室内研究表明,小秦岭地区在早白垔世经历了强烈的伸展活动,所发育的构造为科迪勒拉型变质核杂岩。沿该变质核杂岩西北边界,发育向NW倾的伸展拆离韧性剪切带。剪切带下盘形成了一系列NE-SW走向的伸展韧性剪切带和脆性正断层。韧性变形组构和脆性断层擦痕数据,均指示变质核杂岩是在持续的NW-SE向伸展背景下发育的。通过伸展变形带内侵入岩锆石U-Pb定年及糜棱岩单矿物40Ar/39Ar定年,可以限定小秦岭变质核杂岩的初始活动时间为138Ma,一直持续到约100 Ma,记录了一个长时间的伸展历史。该变质核杂岩经历了早期地壳规模的区域伸展（138-126 Ma）和后期的均衡隆升（125-100 Ma）,并以“滚动枢纽”模式演化。小秦岭变质核杂岩与华北克拉通其它变质核杂岩具有相似的构造变形特征和演化历史,表明华北克拉通南部也受到弧后伸展的强烈影响。华北克拉通板内变质核杂岩的分布表明,华北同时期的弧后伸展超过了 1800 km的长度。上叠覆板块（活动大陆边缘）发生如此大规模的同时期伸展活动,动力来自俯冲的古太平洋板块发生板片回撤与拆沉,而早期的平板俯冲与如此大规模的俯冲影响相吻合。
论文目录
文章来源
类型: 博士论文
作者: 李云剑
导师: 朱光
关键词: 小秦岭地区,中部造山带,古元古代碰撞造山作用,后造山伸展,同位素定年,同构造伟晶岩脉,早白垩世,变质核杂岩,动力学背景
来源: 合肥工业大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地质学
单位: 合肥工业大学
基金: 国家重点研发计划深地项目二级课题“华北东部中生代构造演化与控矿机制”(项目编号:2016YFC0600102)
分类号: P548
DOI: 10.27101/d.cnki.ghfgu.2019.000672
总页数: 188
文件大小: 20685k
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标签：小秦岭地区论文; 中部造山带论文; 古元古代碰撞造山作用论文; 后造山伸展论文; 同位素定年论文; 同构造伟晶岩脉论文; 早白垩世论文; 变质核杂岩论文; 动力学背景论文;