华北北缘晚中生代陆内变形:以内蒙古喀喇沁拆离构造带为例

发稿时间:2020-11-01浏览次数:16

杨谦 施炜 侯贵廷等

晚中生代以来东亚大陆造演化发生重大变革,受周缘多板块汇聚作用,导致了强烈的地壳缩短增厚以及随后的大规模岩石圈伸展变形。而在远离板块边界数千公里的华北克拉通北缘是如何响应多板块汇聚过程仍然是悬而未决的问题。实际上,位于华北北缘的喀喇沁地块,记录了晚中生代多板块汇聚体制下陆内变形过程。通过详细的野外构造观测、断层运动学分析以及新的热年代学数据结果,我们厘定出喀喇沁地块晚中生代两期构造变形事件:(1)晚侏罗末-早白垩世早期(150~135MaNE-SW走向左旋韧性剪切作用(Ds)(图1 A;以及(2)早白垩世中晚期(135~110MaNW-SE向脆-韧性伸展变形(De)(图1 B)。韧性变形岩石中长石、石英镜下动态重结晶组合特征以及EBSD石英c轴组构分析显示,两期韧性剪切作用具有基本一致的变形温度,达到400~700°C,对应绿片岩相-角闪岩相变质条件。此外,运动学涡度分析显示,早期左旋剪切变形涡度值变化范围为0.87~0.72,平均涡度值为0.793,对应以简单剪切作用占主导的一般剪切作用;后期脆-韧性伸展剪切变形涡度值变化为0.92~0.45,平均涡度值为0.698,表明纯剪切组分占主导(图2)。早期NE-SW走向左旋韧性剪切作用(Ds)无论从几何学、运动学以及活动时间均与东亚大陆东缘郯庐断裂带晚中生代活动一致,代表了这一时期区域NE走向左旋剪切作用。再结合同期近东西走向的具右行压扭活动的丰宁-隆化断裂、赤峰-开原断裂,整体构成了华北北缘区域性共轭走滑系统。早期NE向左旋韧性剪切(Ds)事件与燕山运动B幕关系密切,可能与古太平洋板块向东亚大陆俯冲以及蒙古-鄂霍茨克洋闭合相关(图3-I)。而随后的NW向伸展变形(De)事件代表了早白垩世华北克拉通遭受破坏,反映区域构造体制发生转变,可能受到古太平洋板块俯冲后撤以及蒙古-鄂霍茨克带造山后伸展崩塌共同影响(图3-II)。

1 喀喇沁地块晚中生代时期构造演化模式

2 喀喇沁地块糜棱岩运动学涡度(Wk)分析

3 华北北缘以及相邻区域晚中生代构造演化模式

该研究于2020年发表在国际SCI期刊《Tectonophysics》上,第一作者为中国地质科学院&北京大学博士研究生杨谦。通讯作者为中国地质科学院地质力学研究所施炜研究员以及北京大学侯贵廷教授。本研究成果受国家重点研发计划“深地资源勘查开采”专项“多板块汇聚与晚中生代成矿大爆发的深部过程”项目第二课题“燕山期陆内变形与传播”(2017YFC0601402)以及国家自然科学基金项目“鄂尔多斯地块周缘新生代断陷盆地形成机理”(41672203)共同资助。

论文信息:

1Yang, Q., Shi, W., Hou, G.T., Zhang, Y., Wang, T.Y., Zhao, Z.X., 2020. Late Mesozoic intracontinental deformation at the northern margin of the North China Craton: A case study from the Kalaqin massif, southeastern Inner Mongolia, China. Tectonophysics, 793, 228591.

2https://doi.org/10.1016/j.tecto.2020.228591