河北青龙双山子韧性剪切带变形分析及形成时代

Qinglong-Shuangshanzi ductile shear zones developed in Neoarchean Shuangshanzi group and Zhuzhangzi group in northeastern North China craton, transformed Anziling gneiss strongly. Based on the measurements of structural elements in the field, macro- and micro-structural studies, combined with finite strain measurements, kinematic vorticity calculation, electron microprobe analysis, Electron Back Scatter Diffraction (EBSD) of quartz, we try to reveal the distribution, geometric and kinematic features of ductile shear zone. Combined the dynamic recrystallization types of quartz and feldspar and quartz EBSD fabric analysis, the deformation temperature of ductile shear zone can be estimated. Using different stress calculation methods (quartz, feldspar) to determine the differential stresses and Paleo-strain rates during ductile deformation. By the Laser Ar-Ar dating for syn-kinematic mica and other K-bearing minerals from same deformed rocks, and the zircon U-Pb geochronology from granitic dykes which intruded ductile shear zone in the different times, will reveal formation age of ductile deformation. All our results will provide direct and reliable evidence for Neoarchean to Paleo-Proterozoic evolution of the North China craton.

河北青龙韧性剪切带发育于晚太古代双山子群与朱杖子群中，并对安子岭片麻岩进行了强烈的韧性变形改造。本申请拟通过对韧性剪切带的详细野外地质调查和构造要素测量，宏观及构造岩镜下显微构造特征观察，有限应变分析，运动学涡度计算，电子探针与石英EBSD组构分析，揭示韧性剪切带的展布、几何学、运动学特征及应变类型；采用石英、长石等矿物动态重结晶样式的识别与石英EBSD组构分析相结合方法，估算剪切带的变形温度；采用不同的应力计算方法（石英、长石等）确定韧性变形过程中的差异应力与应变速率；利用对韧性剪切带上典型变形构造岩进行同构造新生云母及其它含钾矿物激光Ar-Ar测年，辅以剪切带内不同时期侵位的花岗质岩脉锆石U-Pb年代学研究，揭示韧性剪切带形成时代，为探讨晚太古代-早元古代华北克拉通演化提供直接可靠的构造证据。

本项目通过详细的野外地质调查，宏、微观构造解析，电子探针与石英EBSD组构分析以及锆石U-Pb测试，对河北青龙双山子韧性剪切带开展了精细的构造解析、变形过程分析、动力学和年代学研究。研究表明该剪切带为一狭窄的糜棱岩带，呈NE向展布，主体发育于晚太古代表壳岩（双山子群和朱杖子群）和安子岭花岗片麻岩穹隆之间。剪切带南部倾向NW，倾角40-60°，北部倾向NNW，倾角偏大，集中在70-85°。大量宏观构造特征，如糜棱面理及矿物拉伸线理、S-C组构、旋转残斑、不对称褶皱、布丁构造等，均指示明显左行剪切特征。矿物微观变形样式和石英EBSD组构分析结果显示该剪切带变形温度为400~550℃，高绿片岩相-低角闪岩相。为限定剪切带形成时代，对剪切带内变形岩石和切割剪切带的未变形石英闪长岩进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，结果表明剪切带的剪切作用可能发生在2550Ma之前，终止于新太古代2452Ma之后。详细的运动学研究表明，河北青龙双山子韧性剪切带北部为具有轻微斜向滑动分量的左旋剪切作用，南部为伴随左旋分量的斜向正滑移。该韧性剪切带是由于安子岭穹隆隆起所造成的双山子群和朱杖子群的重力下滑而形成的。剪切带南北运动学特征的差异可能是由于安子岭穹隆的顺时针不均匀旋转性隆升而导致的。项目同时开展了与华北克拉通北缘广泛发育的中生代韧性剪切带的综合对比研究，对不同构造背景下、不同岩石类型、不同地壳层次的剪切带内变形岩石的变形样式、流变学特征、形成时代和动力学机制进行了系统研究，为进一步探究地壳不同层次岩石变形规律和机制提供了重要的依据。