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燕山中东段中生代旋转作用的岩石学—地球化学—年代学制约

【摘要】:中晚三叠世印支运动时期,中国东部燕山地区仍处于近南北向的挤压和伸展作用过程,侏罗世早中期开始,古太平洋构造作用导致中国东部构造格局发生了重大转折,中国东部燕山造山带构造格局从EW到NE、NNE方向发生改变。围绕此关键科学问题前人作了大量研究,对于这一构造格局的巨大变革起始时间和引发转折的机制问题存在有不同的理解。本文选择燕山中东段兴隆-青龙-宽城一带,即燕山板内造山带由近东西向向北东向构造转换的关键部位作为工作重点,研究构造格局发生转变时的构造变形、花岗岩的侵入作用、深层太古代变质岩和其上覆未发生变质的中元古代及其以上地层特点,以及相应的岩石地球化学分析和年代学制约。 在220-240Ma的三叠纪期间,研究区内发育都山花岗岩,其来源于中下地壳,该花岗岩受到旋转变形的影响,发育有相应的粗糜棱岩。都山花岗岩南边变形强烈,而北边没有发现韧性剪切或变形,但是围岩内部,却有右行走滑变形。在岩体东南边,太古代片麻岩发生明显的旋转变形,黑云母与拉伸线理方向平行排列。在青龙断裂带的南边,190-180 Ma花岗岩也发生了旋转变形。经历倒向北西向的挤压、北东向剪切和左行走滑运动,并发生逆时针旋转变形。岩体中部的花岗岩仅经过旋转,而没有明显的剪切变形。在岩体北部,中-晚元古代至寒武纪地层发生了变形,并且形成很陡的逆断层,倾向NW,总体具有挤压变形特征。 174-175Ma期间,形成了峪耳崖含白云母的花岗岩,具有中上地壳物质重熔的特征,虽然其围岩-元古代的白云质灰岩发生了明显的变形,但该花岗岩并没有发育韧性变形。165Ma左右形成的黑云母角闪花岗岩没有变形,切穿变形的都山岩体。本研究并结合区内地层及岩浆活动表明,燕山东部地区的地壳从EW向NE、NNE向构造逆时针方向旋转发生于165Ma之前,主要的转换作用发生于174-175Ma左右。此后,沿着NE-NNE带发生变形、盆地沉积过程以及髫髻山组火山喷发。

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