恒山朱家坊韧性剪切带的构造演化：对华北中部造山带下地壳折返过程的指示及意义

The Trans-North China Orogen (TNCO) is a typical Continent-continent collisional orogen along which the Neoarchean Eastern and Western Blocks collided with each other to form the uniform basement of the North China Craton. It constitutes an integrated orogenic profile including the lower, middle and upper crusts. However, the mechanism of the exhumation process of the orogenic root (i.e. lower crust) is still poorly constrained. This proposal will focus on the detailed macro-to-micro structural analysis of the Zhujiafang ductile shear zone (DSZ), a crustal-scale tectonic boundary separating the northern high-pressure granulite (retrograded eclogite) bearing litho-tectonic unit from the southern medium-pressure granulite-bearing litho-tectonic unit of the Hengshan Complex. Detailed structural and kinematic analysis will be carried on the key sections of the shear zone, to determine its tectonic nature and reveal its role in exhuming the lower crust (i.e. orogenic root) to the shallow crustal level during the amalgamation of the North China Craton.

华北中部造山带下地壳高压岩石的折返过程及时限是了解造山带构造演化的钥匙，也是解决俯冲极性和碰撞时限长期争论的关键。高压岩石的折返路径是由下地壳沿着某个通道快速抬升至中上地壳从而导致了广泛的退变质作用。而作为华北造山带中-下地壳的大型构造边界，恒山朱家坊韧性剪切带的运动学和年代学信息为以上问题提供了最直接的证据。本项目以恒山朱家坊韧性剪切带的多期构造变形分解与恢复为研究对象，重建下地壳高压岩石的折返机制与过程，同时辅以同位素年代学手段限定其折返时限，进一步揭示华北中部造山带完整的构造演化历史，为华北最终克拉通化过程提供有效制约。

本项目以华北克拉通早元古代造山带构造演化为主要研究对象，以构造地质学为主要研究手段，辅以岩石学、同位素地球化学及年代学以及沉积大地构造学等手段，重点研究了华北克拉通中部造山带中-下地壳的大型构造边界的多期变质-变形特征，同时类比了同时期胶-辽-吉造山带的构造演化历史和机制，进一步揭示了华北早元古代造山事件的大地构造过程，为华北最终克拉通化提供了有效制约。项目取得了如下进展：（1）重建了造山带山根（下地壳）最初经历了俯冲-碰撞埋藏至30km深度及1.93 Ga的高压变质作用，随后沿大型韧性剪切带快速折返并伴随近等温降压和部分熔融过程，重现了完整的碰撞造山过程。（2）识别出同时期造山带中1.95-1.88 Ga同碰撞的岩浆作用过程，并揭示其来自加厚下地壳的部分熔融，熔融深度30-50 km。本项目资助期间共发表SCI论文12篇，其中第一标注论文7篇，培养博士后2名，博士生1名，硕士生4名，并依托该项目获得国家自然科学基金杰出青年基金1项，青年基金2项。