山西龙泉关韧性剪切带新认识

龙泉关韧性剪切带位于山西、河北两省分水岭两侧的狭长地区内，全长约100km，宽2～14km，总体呈北北东向带状展布。据其变形特征在横、纵向上的明显变化，可分北、中、南三段：北段由眼球状片麻岩、长英质糜棱岩及构造透镜体组成，片麻岩中发育各类旋转碎斑构造，指示上盘(西盘)左旋剪切；中段由强直片麻岩组成，发育平直的片麻理及矿物拉伸线理，为S—L构造岩；南段由一系列线状强变形带及所挟持包绕的弱应变域所组成，变形岩石发育条带状、杆状构造。该剪切带内含有不同时期的变质岩系，主体为中太古代阜平期变质岩系，其构造形迹为一多期多相叠加的韧性剪切带；五台早期表现为伸展型近水平韧性剪切变形，是五台海盆早期扩张或裂解阶段的直观反映；吕梁期韧性剪切变形表现为逆冲推覆型。其形成及构造演化是区内早前寒武纪地质演化的缩影。     

龙泉关韧性剪切带同变形花岗岩的构造特征及其独居石定年

龙泉关韧性剪切带强变形部位发育一系列平行剪切带走向展布的花岗岩脉体，构造变形特征表明它们可能是同变形花岗岩，是剪切作用下围岩部分熔融的产物。通过独居石电子探针定年，测得龙泉关韧性剪切带的年龄分别为：主变形幕发生于1877～1846Ma，第2个变形幕发生于1812-1782Ma，晚期1725Ma左右又经历了流体活动。龙泉关韧性剪切带的发生、发展与华北克拉通中部带古元古代晚期的变质事件同期，是东、西陆块碰撞的一个主要剪切带。     

龙泉关韧性剪切带地质特征

龙泉关韧性剪切带由五台期韧性剪切带和吕梁期韧性剪切带复合而成，五台期韧性剪切带形成于低角闪岩相环境下，吕梁期韧性剪切带形成于绿片岩相环境下。两期韧性剪切带对五台期和吕梁期变质建造具有明显的控制作用，并部分地改造了阜平期变质岩。     

龙泉关韧性剪切带的新认识

龙泉关韧性剪切带五台山花岗岩－绿岩地体与阜平高级变质地体的接触部位，它不仅改造了“阜平群”而且也改造了“五台群”宏观构造，显微组构和矿物组合研究表明，龙泉关韧性剪切带经历了两期变形作用，早期发生于恒山古陆块－车厂弧地质体－阜平古陆块碰撞过程中，形成低角度逆冲型韧性剪切带，使地壳显著增厚，晚期发生于增厚同的纵向伸展过程中，使地壳得以均衡发展，形成低角度伸展型韧性剪切带，龙泉关韧性剪切带的变形特征反映     

五台山西南麓“龙泉关群”地层、构造特征及有关问题的讨论

根据造山带地层学地层划分原则,“龙泉关群”可划分为两个性质截然不同的地层单元:其一是“龙泉关构造岩层”,为构造地层单元;其二是“跑泉厂变沉积岩组”,属经典地层单元。前者经历了至少两期变形、变质作用,保留着走向近SN和近EW两组矿物拉伸线理以及角闪岩相和角闪岩相→绿片岩相退变质特征;后者仅发育有一组走向近SN矿物拉伸线理和一期绿片岩相变质作用。这表明:(1)“龙泉关群”实际上包含着两个世代不同的地层单元,应予解体。其中,“龙泉关构造岩层”形成于晚太古代末期,属于“阜平古陆块”刚性基底一部分;“跑泉厂变沉积岩组”的地层层位相当于“五台群”,是“阜平古陆块”西北陆缘带沉积,时代归属早元古代早、中期。(2)“龙泉关群”不是由一个统一的应力场同时形成的一套构造岩,因而不应将其作为一个大型韧性剪切带。(3)“龙泉关群”构成五台碰撞造山带前陆地区的活化基底和活化盖层两个大地构造相。“龙泉关群”的解体及其地层时代的重新厘定支持“板峪口组应归属滹沱群一部分”和“铁堡运动即为五台运动”的看法。     

龙泉关韧性剪切带的年代学研究

龙泉关韧性剪切带位于山西、河北两省分水岭以西的狭长地区内。本研究的考察路线为阜平县龙泉关乡至长城岭公路沿线，穿过了韧性剪切带。对龙泉关构造岩进行了石英包裹体测温和矿物对氧同位素温度计测温，该剪切带的形成温度大于４６０℃，大于黑云母的Ｋ－Ａｒ封闭温度。超糜棱岩及两侧岩石中七个黑云母等矿物的Ａｒ－Ａｒ定年和全岩Ｒｂ－Ｓｒ定年表明，该剪切带形成于１９５２—１９１４Ｍａ前后，在韧性剪切过程中Ｓｒ同位素有可能重新达到均一化。锆石的Ｕ－Ｐｂ年龄为２５０６Ｍａ，它代表原岩的形成时代。     

龙泉关剪切带眼球状花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

恒山五台阜平地区地处华北克拉通中部造山带的中段,早前寒武纪地体出露较好,是解析华北克拉通早前寒武纪演化过程的最佳地段。龙泉关剪切带位于五台杂岩和阜平杂岩的交接部位,其主要岩石类型为眼球状花岗质片麻岩、变粒岩和斜长角闪岩。本文利用LA-ICP-MS方法对龙泉关剪切带中的眼球状花岗质片麻岩进行了锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的测试。结果显示,龙泉关眼球状花岗质片麻岩原岩结晶年龄为(2 547±7) Ma,其εHf(t)值介于+2.7~+9.2,表明其源区主要为相对年轻的地壳物质,与五台地区新太古代花岗岩非常相似。龙泉关花岗质眼球状片麻岩中锆石两阶段Hf模式年龄(TDM2)为2 477~2 872 Ma,具有2.58 Ga、2.71 Ga和2.81 Ga三个峰值,记录了华北克拉通新太古代初始地壳生长事件。