赤峰南部喀喇沁地區(qū)的構(gòu)造演化與年代學(xué)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(xué)研究的熱點(diǎn)。內(nèi)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(gòu)造帶北側(cè)，區(qū)內(nèi)發(fā)育晚古生代至中生代多期巖漿活動(dòng)，記錄了多期構(gòu)造變形事件。從而成為研究華北克拉通破壞和燕山構(gòu)造帶演化的理想場(chǎng)所。
　　根據(jù)詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，首次厘定出喀喇沁變質(zhì)核雜巖南部變質(zhì)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(nèi)或同斜

2、褶皺。一系列運(yùn)動(dòng)學(xué)指向標(biāo)志顯示其是一個(gè)NWW-SEE向陡立的左旋走滑韌性變形帶。通過該變形帶內(nèi)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(jié)合前人對(duì)燕山構(gòu)造帶后造山巖漿巖的定年結(jié)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(zhì)對(duì)比表明，燕山構(gòu)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(dǎo)致的，屬于前陸縮短變形

3、。
　　喀喇沁巖基東、西兩側(cè)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(gòu)造、顯微構(gòu)造及石英C軸組構(gòu)皆指示這兩條剪切帶上盤向NE運(yùn)動(dòng)。下盤變質(zhì)基底和前白堊紀(jì)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(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)。顯微構(gòu)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(cè)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(zhì)核雜巖形成于156～145 Ma，是NE-SW向區(qū)域拉張的產(chǎn)物。
　　早白堊世時(shí)(141～100 Ma)，喀喇沁地區(qū)再次發(fā)生了強(qiáng)烈的伸展活動(dòng)，區(qū)內(nèi)拉伸方向轉(zhuǎn)變?yōu)镹W-SE向，沿著核部雜巖兩側(cè)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(cè)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(gòu)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(yīng)變局限化的特征。通過對(duì)這期正斷層一系列實(shí)測(cè)擦痕的應(yīng)力場(chǎng)反演，顯示它們?yōu)镹W-SE向拉伸產(chǎn)物，與同期韌性伸展構(gòu)造所指示的拉張方向相吻合。
　　本次工作表明，喀喇沁變質(zhì)核雜巖經(jīng)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(gòu)造的疊加。對(duì)該變質(zhì)核雜巖演化

6、歷史與發(fā)育機(jī)制的重新厘定，一方面為燕山構(gòu)造帶發(fā)生過晚侏羅世伸展活動(dòng)提供了構(gòu)造證據(jù)，暗示華北克拉通邊緣可能從晚侏羅世已經(jīng)發(fā)生破壞，另一方面也表明該帶早白堊世強(qiáng)烈伸展活動(dòng)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(gòu)造變形事件的確定，再結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，可以分析燕山構(gòu)造帶晚古生代至中生代大地構(gòu)造演化歷史。分析結(jié)果表明，燕山構(gòu)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(dòng)陸緣環(huán)境，出現(xiàn)了弧巖漿活動(dòng)。