华北克拉通中部带古元古代构造格架与变形序列研究

Paleoproterozoic is the key period in the structural evolution of the North China Craton, recently, and property of the Trans-North-China-Orogen has been the most controversial point in the study of North China Craton. In the project, we redefined the tectonic framework of the Trans-North-China-Orogen by several convinced Paleoproterozoic ductile shear zones, Zhujiafang Ductile Shear Zone (EW trend), Wangjiahui Ductile Shear Zone (NEE trend), and Longquanguan Ductile Shear Zone (NE trend) respectively, and they divides the blocks named by Hengshan, Fanshi, Wutai, Fuping and Zhongtiao. These bases are composed of different Precambrian metamorphic complexes. The composition of metamorphic complexes, deformation characteristics, and tectonic evolution history of blocks are different, and they are generally characterized by multiple stages of metamorphism and deformation history. The project intends to re-determine the composition of the Trans-North-China-Orogen under the new tectonic framework, with large-scale structural analysis carried out in different metamorphic complexes, combined with the comparation and the chronological tests of metamorphism, deformation and magmatism characteristics, to reestablish the tectonic thermal event of different blocks in the Trans-North-China-Orogen. We plan to establish the new tectonic framework, deformation sequence and the mutual movement relations between these blocks, and further more, to reveal the tectonic property and evolution of the Trans-North-China-Orogen.

古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期，中部带的性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一。本项目根据已确定的古元古代韧性剪切带重新划分了中部带构造格架，即由近东西向朱家坊韧性剪切带、北东东向王家会韧性剪切带和北东向龙泉关韧性剪切带分割的恒山、繁峙、五台、阜平和中条等地块。这些地块基底分别由不同的前寒武纪变质杂岩组成。各地块变质杂岩组成、构造变形特征及构造演化历史不同，一般都具多期变质变形叠加的特征。本项目拟在新的构造框架下重新厘定中部带的组成，针对不同地块变质杂岩进行大比例尺构造解析，结合变质变形特征、岩浆作用对比分析和年代学测试，重新厘定中部带不同地块所经历的构造热事件序列，建立中部带古元古代构造格架、构造变形序列及不同地块之间相互运动关系，从而进一步揭示华北克拉通中部带构造性质与演化。

本研究对华北克拉通中部构造带北段和鲁西花岗-绿岩带内发育的韧性剪切带进行了细致的几何学、运动学、变形温压条件和变形年代学研究，建立了华北克拉通新太古代末-古元古代末构造变形序列，并以此为基础，探索华北克拉通q前寒武纪构造格局与大地构造演化过程。.鲁西花岗-绿岩带内发育一系列NW向韧性剪切带，它们均具陡倾面理、缓倾线理的左行走滑运动学特征。同变形变质矿物的40Ar-39Ar定年结果，以及未变形花岗岩脉和糜棱岩化花岗伟晶岩的锆石U-Pb测年结果显示，变形时代为2.58~2.49 Ga。同时期的岛弧岩浆-沉积作用等俯冲地质记录表明，这些韧性剪切带是新太古代晚期洋壳斜向俯冲造成的陆内走滑变形形成的。这暗示着新太古代晚期华北克拉通已经进入板块构造演化阶段。2.33~1.85Ga期间，鲁西花岗-绿岩带处于陆内伸展演化阶段，并伴随少量幔源基性岩浆的侵入。.华北中部构造带内发育多个由变质杂岩组成的块体，其中发育多条大型韧性剪切带。通过对中部构造带内韧性剪切带的研究，确定了繁峙地块的存在，并且研究证实它是在1.82~1.80 Ga左右从西部往东挤入中部造山带的。据此，中部带北段构造单元被重新划分为恒山、繁峙、五台和阜平地块。这些地块分别由近EW向朱家坊韧性剪切带、NEE向王家会韧性剪切带和NE向龙泉关韧性剪切带分割。大约1.80~1.78 Ga左右，中部构造带北部发生大规模伸展抬升，阜平杂岩抬升至近地表，阜平地块与五台地块之间形成一系列低角度韧性剪切变形带，代表中-新元古代裂谷体系发育之前的岩石圈强烈伸展，可能是全球Columbia超大陆裂解背景下，华北克拉通岩石圈伸展导致深部岩浆上涌所致。1.78~1.73 Ga NE 向伸展导致NW 向基性岩墙群侵位。.新太古代晚期—古元古代期间，华北克拉通中东部经历了5个构造演化阶段：①2.58~2.49 Ga洋壳高角度斜向俯冲，形成鲁西花岗-绿岩带内陆内左行走滑构造变形；②2.33~1.85Ga陆内伸展，鲁西地区形成幔源岩浆侵入及韧性剪切带的构造活化；③1.82~1.80 Ga陆-陆碰撞阶段，导致繁峙地块的东向挤入构造；④1.80~1.78 Ga造山后伸展阶段，阜平杂岩在深部岩浆上涌的动力学背景下被抬升至近地表；⑤1.78~1.73 Ga造山后伸展背景下基性岩墙群侵入。.