苏鲁造山带中段早白垩世构造变形与构造演化——以日照韧性剪切带为例

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介于华北板块和扬子板块之间的苏鲁造山带在晚中生代属于欧亚板块的一部分,造山带在早白垩世时期的构造变形与构造演化的研究对于全面、正确理解中国东部早白垩世时期的构造演化与动力学具有重要意义。本文通过对日照韧性剪切带进行几何学、运动学、年代学和动力学方面的深入研究来讨论造山带中段早白垩世的构造变形与构造演化。几何学和运动学的研究表明,整体上日照-五莲地区构造格架显示宏观穹窿(背形)的形态和特征。研究区剪切带不均匀地分布在造山带中段及其边缘,剪切带总体呈NE-SW展布,在日照地区转为局部E-W向展布。带中糜棱叶理的倾向变化较大,倾角比较平缓,但是拉伸线理具有典型的一致性,表现为E-W向。区域上从宏观和微观尺度可见到上盘向W或WNW的剪切指向标志,例如:S-C组构、σ型和δ型碎斑系、云母鱼等,显示剪切带运动学特征与五莲拆离断层带一致。宏观构造、显微构造和石英c轴组构分析表明,剪切带内变形岩石经历了变质变形条件的有规律变化,与区域穹形构造格局一致。由北向南,从高绿片岩相(陈疃剖面)-低角闪岩相(大山前剖面)-高角闪岩相(黄山前剖面)-高角-麻粒岩相(双庙剖面)-高绿-低角闪岩相(岚山剖面),显示南北两翼变质程度低,核部变质程度高的规律。变形温度条件分析显示,日照韧性剪切带总体处于中高温的变形环境中,两翼的变形温度略低,在350-500℃范围内,核部的变形温度较高,可达750℃,表明剪切带岩石变形整体处于中下地壳深度层次。对于剪切带南部及中部花岗质岩石锆石U-Pb年代学分析发现,糜棱花岗伟晶岩脉样品的锆石U-Pb年龄为134.4±3.0 Ma,未变形的河山、会稽山花岗岩体的样品的年龄分别为123.4±1.7Ma、119.9±1.8Ma Ma,上述年龄数据表明在苏鲁造山带中段早白垩世剪切活动开始于134Ma或其之后,在123.4Ma之前停止,剪切带附近河山侵入体(123.4 Ma)和会稽山侵入体(120 Ma)属于构造期后侵入体。五莲-日照穹窿的宏观构造格架形成于早白垩世,其发育过程大致经历了以下3个阶段:(a)134Ma之前或同时,区域性构造伸展事件开始;(b)134-123.4Ma,伴随着中下地壳的强烈剪切作用,出现区域性穹隆作用,并伴随着一定规模的同构造岩浆的就位(石臼所岩体,127Ma);(c)123.4Ma以来,在穹窿演化的最后阶段,大规模剪切期后岩浆作用(会稽山,120Ma;河山岩体,123.4Ma),改造了穹隆构造及穹隆内的韧性剪切带构造组合。岩石圈伸展与中、下地壳的切向剪切(非共轴)主导着穹窿作用。伴随着石圈区域构造伸展的下地壳流动也许可以解释苏鲁造山带中段的早白垩世构造模式,这一过程也符合平行伸展构造模型(PET)。区域构造伸展是中国东部岩石圈伸展垮塌、减薄和区域性构造-岩浆活动的直接动因。
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