华北克拉通西部古元古代末韧性剪切变形带研究

Previous research results show that Paleoproterozoic was the key period of Precambrian evolution of the North China Craton (NCC). A series of important geological events happened in Paleoproterozoic in the NCC, including continental crust growth, cratonization, change of the mineralization and tectonic mechnism etc. Ductile shear zones paralleling to the tectonic belts extensively developed in the Paleoproterozoic active belts in the western part of the NCC. All of these ductile shear zones deformed at about 1850-1800 Ma according to the reported dating results by other researchers and our previous work. In this study, we will focus on the deformation characteristics and the deformation ages of the ductile shear zones in the Paleoproterozoic active belts in the western part of the NCC. Detailed structural analysis accompanied with petrology, mineralogy and metamorphism researchs will be carried out, field and microstructure studies will be used to understand the deformation characteristics and deformation stages of the ductile shear zones. Then different dating methods will be chosed according to the deformation stages and their corresponding deformed rocks in order to obtain precise deformation ages of different ductile shear zones. Based on these work, the preliminary tectonic framework and kinematic relationship of different blocks in the western part of the NCC at late Paleoproterozoic will be concluded, and deformation characteristics and mechanism of continental evolution of NCC at this time will be discussed.

华北克拉通的研究现状表明，古元古代是华北前寒武纪大陆演化关键演化时期，牵扯到陆壳生长与克拉通化过程、成矿作用类型以及构造体制转换等重大问题。华北克拉通西部古元古代活动带中普遍发育顺构造带的韧性剪切带，前人研究成果及本项目组成员最近对分布于克拉通西部的一些剪切带的初步研究表明，这些发育于古元古代活动带内的韧性剪切带的变形时间集中于1850-1800 Ma。本项目拟选取华北克拉通西部古元古代活动带内发育的古元古代末韧性剪切带进行详细构造解析，结合与构造变形相关的岩石学、矿物学、构造年代学分析，野外宏观与室内显微构造研究密切配合，多角度综合解析这些韧性剪切带的几何学与运动学特征。在确定变形序列基础上采用不同测年方法，精确确定不同韧性剪切带的变形时代。从而以这些韧性剪切带为基础，基本建立华北克拉通西部古元古代末构造格架及不同地块之间的运动关系，探讨华北克拉通古元古代末大陆构造变形特征与变形机制。

本基金主要针对华北克拉通中西部古元古代活动带内古元古代末韧性剪切带进行详细的构造解析，结合与剪切带相关的岩石学、构造年代学以及显微构造分析方法，系统研究韧性剪切带的几何学、运动学和显微构造特征，并确定不同韧性剪切带的精确变形时代。以活动带内这些剪切带系统为构造边界，研究地块分布规律和地块之间的运动关系，识别了前寒武纪地块在古元古代经历的构造事件，讨论华北克拉通此时期的大陆构造变形特征，并建立华北克拉通中西部古元古代末构造格架。.详细描述了华北克拉通古元古代活动带内多条韧性剪切带的基本特征，包括剪切带的几何学、运动学特征、显微构造特征以及变质变形条件；剪切带变形岩石样品的变形矿物40Ar/39Ar测年结果能够代表剪切带的活动时代，主要集中在1.85-1.80 Ga，表明上述构造事件与华北陆块碰撞拼合事件密切相关；以三条大型走滑型韧性剪切带为构造边界，解析了鄂尔多斯地块古元古代向南西方向的构造挤出事件；重新划分中部构造带中段恒山-五台-阜平地区的变质杂岩为多个前寒武纪地块，刚性的地块之间以韧性剪切带为构造边界，梳理了古元古代末一系列构造事件，主要包括繁峙地块存在由西向东的构造挤入事件和阜平地块相对五台地块快速抬升事件；综合研究并建立华北克拉通古元古代末的构造格架，提出华北克拉通古元古代主要构造变形方式以刚性地块相互作用和边界韧性剪切带的发育为代表。.基金获得的研究结果表明，华北克拉通在古元古代末可能存在多个前寒武纪地块，围绕刚性地块发育的边界韧性剪切带几何学和运动学特征反映了块体之间的相互作用方式，这种地块与韧性剪切带的组合可能代表当时的构造格局。在古元古代末期-中元古代早期开始出现伸展型韧性剪切带，这可能代表了中元古代早期华北进入伸展构造背景早期的构造模式，也可能是全球哥伦比亚超大陆裂解作用的构造形式，这对华北克拉通古元古代构造过程乃至前寒武纪演化规律的研究具有指导意义。