张健:古元古代热造山作用:来自华北克拉通胶-辽-吉带花岗片麻岩穹隆的启示【GSAB,2023】
发布时间:2023-05-05 阅读:139次
大量研究表明,热造山带和超热造山带是前寒武纪造山带体制的主要代表。它们是造山作用过程的热端元,其特点包括高地热梯度、低冷却速率和造山带腹地大量熔体发育等。在长期汇聚、埋深和放射性热积累等因素的影响下,热造山带的中下地壳发生强烈的部分熔融并产生了大量的熔体。由于熔体的出现,造山带地壳强度大大降低,进一步导致了造山带内部均匀的变形以及平行于造山带展布方向的中下地壳近水平流动。片麻岩穹隆是热造山带中常见的构造型式,针对片麻岩穹隆的精细构造解析对于揭示中下地壳物质流动以及造山带动力学演化等具有重要意义。然而,造山作用期间穹隆的形成机制仍然存在着广泛争议,进而制约着对于造山作用期间地壳流动机理的认识。因此,对花岗片麻岩穹隆的研究为我们理解造山带机制和演化过程提供了重要线索。
针对上述科学问题,我校地球科学与资源学院博士研究生张健在“岩石圈构造”求真群体刘俊来教授的指导下,以辽东古元古代造山带为研究对象,针对花岗片麻岩穹隆开展了研究,取得了以下认识:
(1)花岗片麻岩穹隆构造是胶-辽-吉造山带辽东地区的主要构造样式。穹隆核部辽吉花岗岩的磁组构特征主要受岩石中磁铁矿颗粒的形状优选定向和组构各向异性控制。AMS的形成与约1900 Ma碰撞造山期辽吉花岗岩的部分熔融和矿物反应有关。野外构造和AMS运动学分析表明,哈达碑穹隆的南北两翼分别以左行剪切和右行剪切为主。在造山带的演化过程中,穹隆不同部分的岩石在不同的地壳层次上经历了相同的变形过程。
(2)花岗片麻岩穹隆的构造特点反映了辽东古元古代造山带造山作用过程中的中下地壳不均匀剪切变形。在穹隆形成过程中,由于造山带近东西向的闭合,岩石在顺层剪切作用下强烈变形。
(3)胶-辽-吉带的辽东部分代表了一个形成于古元古代的热造山带。在地球上的主要造山作用从太古宙时期的热造山过渡到显生宙的冷造山的过程中,古元古代时期热造山作用以中下地壳物质近水平流动为主,伴随次要的垂向流动,并发育大量穹隆构造为主要特征。
图1 胶-辽-吉带辽东段不同类型的穹隆
图2 穹隆、造山带以及不同类型造山作用的演化模型示意图
本研究受到国家重点研发计划(2016YFC0600108-01)、国家自然科学基金(41772201)联合资助。上述研究成果发表在国际地质学权威期刊《Geological Society of America Bulletin》上:Jian Zhang, Chengwei Yang, Lifu Zhao, Cheng Zhang, Hongxiang Yang, Tianjiao Lu, Jia Feng, Ran Hao, Xiaoyu Chen, Junlai Liu; Hot orogenesis in the Paleoproterozoic: Insights from granitic gneiss domes within the Jiao-Liao-Ji belt, North China craton. GSA Bulletin 2023; doi: https://doi.org/10.1130/B36661.1. [IF2021=5.41]
全文链接:https://doi.org/10.1130/B36661.1