云蒙山变质核杂岩的变形规律与发育机制.PDF

2014 年 第 59 卷 第 16 期： 1525 ~ 1541 《中国科学》杂志社 论 文 SCIENCE CHINA PRESS 云蒙山变质核杂岩的变形规律与发育机制 ①②* ① ② ① 陈印 , 朱光 , 姜大志 , 林少泽 ① 合肥工业大学资源与环境工程学院, 合肥 230009; ② Department of Earth Sciences, Western University, London N6A 5B7, Canada * 联系人, E-mail: chenyinchain@ 2013-09-17 收稿, 2014-01-14 接受, 2014-04-24 网络版发表 国家自然科学基金重大研究计划资助 摘要 位于燕山褶断带中部的云蒙山变质核杂岩记录了华北克拉通东部峰期破坏时的地壳伸 关键词 展过程. 该核杂岩受控于其东部总体 NNE 走向的大水峪剪切带. 剪切带向SE 倾, 自南西向北 变质核杂岩 东产状变缓, 剥露程度变浅, 中、南段出露韧性剪切带, 北段为脆性正断层. 露头构造、显微构 剪切带 造及石英 C 轴组构皆指示该剪切带为上盘向 SE 运动的伸展型剪切带. 变形温度估计结果 同位素定年 快速隆升 (300~520 )表明, 所出露的中、南段韧性剪切带起源于中地壳环境, 其西侧下盘卷入的塑性变 华北克拉通 形带仅为1~3 km 宽, 反映没有发生过广泛的中地壳塑性流动. 岩脉和岩体锆石U-Pb 定年及变 形岩石中角闪石、黑云母40Ar/39Ar 定年表明, 该核杂岩起始于135 Ma, 在135~126 Ma 期间经 历了大水峪剪切带强烈活动、上叠盆地发育及同构造岩浆侵位(135~125 Ma). 在125~114 Ma 期 间, 该核杂岩快速隆升, 大水峪剪切带同时发生伸展活动与被动隆升. 剪切带及其上盘抬升至 脆性域时被一系列脆性正断层所切割或取代, 显示隆升是在持续的伸展活动中发生的. 在随后 的早白垩世晚期该核杂岩转入伸展背景下缓慢隆升阶段. 上述现象表明, 云蒙山变质核杂岩是 早白垩世(135~100 Ma)NW-SE 向持续拉伸背景下以滚动枢纽模式演化, 是华北克拉通常见的板 内变质核杂岩发育机制. 自晚中生代以来, 华北克拉通东部经历了大规 向、N 倾、逆冲型四合堂剪切带, 东侧为NE 向、SE 模的克拉通破坏及岩石圈减薄[1~13], 岩石圈厚度从早 倾的大水峪剪切带. 关于该核杂岩的发育机制一直 古生代的约200 km 减薄为现今的80~60 km[14~18]. 华 存在争论和疑问. Zheng 等人[41] 曾用热隆升导致的重 北克拉通东部的峰期破坏发生在早白垩世, 出现了 力滑动构造解释云蒙山周围剪切带成因. Davis 等 大量的岩浆活动与断陷盆地[19~24], 并且在其北缘的 人[28,42]早期认为大水峪剪切带为四合堂剪切带的南 燕山褶断带上还形成了一系列的变质核杂岩, 如呼 延部分, 后期又认为属于伸展型的拆离剪切带. 白志 [25~27] [28~30] [31,32] [43] [44] [45] [46] 和浩特 、云蒙山 、楼子店 、瓦子峪(医 民 、许继峰等人 、张建新等人 及朱大岗等人 巫闾山)[33~37]和辽南