赤峰南部喀喇沁地區(qū)的構造演化與年代學制約.pdf

1、華北克拉通破壞和巖石圈減薄問題是近年來地學研究的熱點。內蒙古赤峰南部喀喇沁地區(qū)，位于華北克拉通北緣的燕山構造帶北側，區(qū)內發(fā)育晚古生代至中生代多期巖漿活動，記錄了多期構造變形事件。從而成為研究華北克拉通破壞和燕山構造帶演化的理想場所。
　　根據(jù)詳細的野外地質調查，首次厘定出喀喇沁變質核雜巖南部變質基底中發(fā)育一條左旋走滑韌性變形帶。這一基底變形帶具有陡立的、NWW-SEE走向的片麻理，NWW-SEE向平緩的礦物拉伸線理及大量片內或同斜

2、褶皺。一系列運動學指向標志顯示其是一個NWW-SEE向陡立的左旋走滑韌性變形帶。通過該變形帶內變形與未變形巖脈與巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素定年，可靠地限定了該期縮短變形發(fā)生在271～251 Ma之間（中-晚二疊世）。再結合前人對燕山構造帶后造山巖漿巖的定年結果，推斷這期縮短背景下的變形發(fā)生在中二疊世(271～260 Ma)。通過區(qū)域地質對比表明，燕山構造帶中二疊世發(fā)生的縮短變形是興蒙造山帶碰撞造山導致的，屬于前陸縮短變形

3、。
　　喀喇沁巖基東、西兩側分別出露了北東走向的樓子店-大城子和喀喇沁-美林韌性剪切帶，分別向SE和NW傾斜，但礦物拉伸線理一致為NE-SW向。露頭構造、顯微構造及石英C軸組構皆指示這兩條剪切帶上盤向NE運動。下盤變質基底和前白堊紀巖體也卷入了該期韌性變形，以廣泛出現(xiàn)NE-SW向面理和線理為特征，與附近的韌性剪切帶具有相似的變形組構及運動學。顯微構造指示這兩條韌性剪切帶的變形溫度為550℃～600℃，反映形成于中地殼環(huán)境。本次火山

4、巖定在西側小牛盆地發(fā)現(xiàn)了晚侏羅世髫髻山組火山巖，表明存在著晚侏羅世上疊盆地。通過一系列巖體與巖脈的鋯石U-Pb定年，限定了該變質核雜巖形成于156～145 Ma，是NE-SW向區(qū)域拉張的產物。
　　早白堊世時(141～100 Ma)，喀喇沁地區(qū)再次發(fā)生了強烈的伸展活動，區(qū)內拉伸方向轉變?yōu)镹W-SE向，沿著核部雜巖兩側發(fā)育了兩條NE-SW走向、傾向相背的大型脆性正斷層。這兩條正斷層外側的上盤控制發(fā)育了早白堊世半地塹式盆地，而其間共同

5、的下盤發(fā)生了地壘式隆升而成為伸展穹窿，使得晚侏羅世韌性伸展構造剝露到地殼淺部。在早白堊世伸展隆升中，核部雜巖由早至晚先后疊加了局部的NE-SW向伸展韌性變形帶與脆性正斷層，顯示為應變局限化的特征。通過對這期正斷層一系列實測擦痕的應力場反演，顯示它們?yōu)镹W-SE向拉伸產物，與同期韌性伸展構造所指示的拉張方向相吻合。
　　本次工作表明，喀喇沁變質核雜巖經歷了晚侏羅世和早白堊世兩階段伸展變形，呈現(xiàn)為兩期伸展構造的疊加。對該變質核雜巖演化

6、歷史與發(fā)育機制的重新厘定，一方面為燕山構造帶發(fā)生過晚侏羅世伸展活動提供了構造證據(jù)，暗示華北克拉通邊緣可能從晚侏羅世已經發(fā)生破壞，另一方面也表明該帶早白堊世強烈伸展活動普遍存在，代表了克拉通的峰期破壞。
　　通過該地區(qū)巖漿巖的系統(tǒng)定年及各期構造變形事件的確定，再結合區(qū)域地質資料，可以分析燕山構造帶晚古生代至中生代大地構造演化歷史。分析結果表明，燕山構造帶在早石炭世晚期至早二疊世處于古亞洲洋俯沖背景下的活動陸緣環(huán)境，出現(xiàn)了弧巖漿活動。