云蒙山变质核杂岩周边同构造岩脉的变形特征及年代学分析

The Yunmengshan metamorphic core complex (YMMCC), situated at the northern margin of the North China Craton (NCC), experienced significant transformation from the compressed to extensional regime in the Early Cretaceous. However, as an important object to recognize the destruction of the NCC, its time of deformation and transformation mechanism have been argued for a long time. Surrounding the YMMCC, a large amount of dykes with several stages developed, which is used to recognized the tectonic evolution history and rule during the late Mesozoic. Combined with detailed field works and microstructure analysis, the project will focus on macro- and micro- deformation characteristics, intruding- and deformation- environment of dykes. By analysis of dykes' spatial distribution and deformational regimes, the periods of dykes' intrusion and deformation will be limited. The deformation characteristics, process and mechanism of shear zones are also revealed. Based on the above works, the time of dyke intrusion will be limited by zircon U-Pb dating, which further constrains the tectonic evolution history and deformation mechanism of the Yunmengshan area during the late Mesozoic. The achievements of this project show the significant information that is used to recognize the detailed tectonic evolution and mechanism of the eastern North China Craton (NCC).

位于华北克拉通北缘的云蒙山变质核杂岩，在早白垩世期间先后经历了挤压与伸展，是认识华北克拉通破坏的重要对象。但是对其各期变形的准确时间与转变机制却长期存在着不同的认识。云蒙山变质核杂岩周边发育了大量的多期次同构造岩脉，是认识该区晚中生代构造演化历史与规律的重要对象。在野外观察和显微构造分析基础上，本项目将详细分析各期岩脉的宏观和微观变形特征及侵位和变形环境。将通过对岩脉空间分布规律和变形状态的分析，确定岩脉的侵位和变形期次，揭示岩脉所在剪切带的变形特征、过程与机制。在以上工作的基础上，将通过精确的锆石U-Pb定年确定岩脉的侵位时间，进而限定云蒙山地区晚中生代构造演化历史与变形机制。本项目工作成果将会为深入认识华北克拉通东部晚中生代详细的构造演化历史与机制提供重要的信息。

本项目以北京云蒙山变质核杂岩为研究对象，通过室内外变形特征分析、石英组构特征分析、锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析等，限定云蒙山地区的岩浆-构造热活动时限，揭示云蒙山变质核杂岩的演化历史，并进一步探讨其对华北克拉通破坏的指示意义。本次工作通过岩体和岩脉锆石U-Pb定年，重新整理了云蒙山地区岩体的时代。云蒙山地区经历了三期重要的岩浆活动：晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世。其中，沙陀子岩体侵位结晶时代为159～151 Ma，石城岩体为169～151 Ma，长园岩体为156～151 Ma，云蒙山岩基为147～141 Ma；冯家峪和西白莲峪花岗质岩体为130～124 Ma；冯家峪闪长质岩体为127 Ma；大东沟花岗质岩体为127Ma。锆石Hf同位素分析表明，ca. 2.5Ga锆石Hf同位素特征表明其源区具有2.8Ga地壳部分熔融的特征，而中生代锆石Hf同位素特征表明其源区具有2.5Ga和1.9Ga地壳部分熔融的特征。这进一步证实了华北克拉通地壳在逐渐减薄。云蒙山地区经历了三次重要的构造事件。早侏罗世，位于燕山褶断带中段的云蒙山地区处于隆起区，表现为区域性角度不整合，并以挤压运动为主，缺乏岩浆活动。在早白垩世早期（143～135.5Ma），云蒙山岩基北缘发育逆冲型四合堂剪切带。在早白垩世（135～93.9 Ma），云蒙山地区发育以东南侧大水峪剪切带为主拆离剪切带的变质核杂岩。本文通过角闪石和黑云母40Ar/39Ar定年，并结合锆石定年结果，得到了云蒙山岩基周边的冷却史。云蒙山变质核杂岩为一滚动枢纽型演化模式。其演化特征进一步证实华北克拉通在早白垩世燕山地区的区域构造运动经历了早期NNE向挤压向SSE向伸展的重大转变。本次工作认为华北克拉通的大规模破坏发生在白垩纪，为古太平洋板块向华北克拉通斜向俯冲的结果。本次工作为后续研究提供了大量的年代学及同位素地球化学新证据，为深入了解云蒙山变质核杂岩的演化特征及华北克拉通破坏奠定了重要基础。