大型韧性走滑作用与祁连加里东造山带的形成

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祁连加里东造山带是阿拉善地体、祁连微地体和柴达木地体在加里东时期相互会聚、碰撞的产物。北祁连加里东俯冲碰撞杂岩带和柴北缘俯冲碰撞杂岩带分别位于祁连微地体的南北边界。北祁连加里东俯冲碰撞杂岩带以发育蛇绿岩,与俯冲有关的花岗岩、岛弧火山岩和高压变质岩石及弧前增生楔为特征;柴北缘俯冲碰撞杂岩带以产出岛弧火山岩,俯冲成因的花岗岩和柯石英相超高压变质岩为特征。两带均形成于早古生代祁连洋的关闭,所不同的是北祁连洋的关闭仅仅发生洋—陆之间的俯冲,而南祁连洋在关闭后出现了陆—陆深俯冲,形成了超高压变质岩石,具有较北带更复杂的形成历史。祁连微地体的南北边界均为大型韧性走滑剪切带。本论文旨在通过调查这两条韧性剪切带的空间分布、几何学和运动学特征,形成的温压条件、时代,探讨这些大型韧性走滑剪切作用的特征、性质,形成机制,以及它们对造山作用的贡献。祁连微地体北部边界韧性剪切带称之为北祁连南缘右行韧性走滑剪切带,南部边缘韧性剪切带称之为柴北缘右行韧性走滑剪切带。两者均以糜棱面理往北陡倾、近水平的拉伸线理、右行剪切应变及在YZ面上的挤压为基本特征,为韧性“右行挤压转换型”剪切带。北祁连南缘韧性右行韧性走滑剪切带地球化学分析表明糜棱岩原岩为泥、砂质岩和火成岩。石榴石微区成分变化、黑云母中高TiO2含量(约2wt%)和矽线石相变质作用均说明韧性剪切带的形成温度较高。根据剪切带内石英优选方位具高温柱面<c>滑移系、中温菱面<a>滑移系及低温底面<a>轴滑移系,推测剪切带形成高温(>650℃)及中高温(400℃-650℃)的条件,后经历一次退变质作用,与GBIMSPL温压计和Thermocalc温压计计算出韧性剪切带中段(宝库河)糜棱岩形成的温度T=542℃-763℃(P=6.2Kbar-8.4Kbar)基本吻合。剪切带内长英质条带沿糜棱面理产出,具有与剪切带糜棱岩完全一致的构造变形特征。它们是在剪切作用过程中剪切热引起原岩温度升高并导致岩石部分熔融形成的,是同构造熔融作用的产物。糜棱岩单颗锆石U-Pb同位素上交点年龄965-956Ma代表原岩的形成时代,与祁连微地体变质基底的形成时代一致。剪切带切割了俯冲碰撞杂岩带,穿过加里东期花岗岩体,并被石炭纪地层覆盖。钾长石、黑云母Ar-Ar同位素年龄、单颗锆石U-Pb同位素下交点年龄等表明北祁连南缘右行韧性走滑剪切带形成于410-394Ma,与柴北缘右行韧性走滑剪切带形成时代(406-401Ma)相一致,两者均为加里东造山作用晚期的产物。大型韧性走滑剪切带的形成时代为早中泥盆世,分别为410-394Ma和406-401Ma,表明大型韧性右行挤压转换作用是加里东造山作用的继续,是在加里东期间陆陆正向会聚碰撞→陆陆斜向会聚碰撞转换过程中形成的。在青藏高原中,地体边界上普遍叠置大型转换挤压型走滑剪切带(或断裂),表明陆—陆斜向碰撞产生走滑剪切带,伴随山脉的形成和隆升,可能是造山过程中的一种普遍规律。
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