北山造山带变质地体构造属性及其对增生造山过程的制约

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1、圆密级中国科学院大学博士学位论文jb出遣出堂变质地佳拉遣属性丛墓澍埴生鲎出照程殴制约作者姓名：塞丕左指导教师：肖奎窒班宜虽生国型堂瞳丝厦当丝鏊物理班宜匮学位类别：理堂监±学科专业：掏造地厦堂培养单位：生国整堂院地厦当地韭堑显班宜匮2013年5月l㈣Y2吣4吣3呲帆0叭8吣7眦8眦’lectonlCattrlbuteotmetamorDnlCterranesintlleBelsIIanorogenlCcollagewitIilmDllCatlonSIortlleaCCretlonarVDr0CeSSeSBySongDongfangADissertat

2、ionSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofPhilosophyInstituteofGeologyandGeophysics，ChineseAcademyofd‘SciencesMay,2013中国科学院地质与地球物理研究所研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在肖文童导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他

3、人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得史国科堂院丝厦皇地韭物理巫塞压堕甚他数直扭构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示谢意。论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：毖签字日期：勘／，3年6月侈日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解主国科堂暄丝厦生垫夔物堡砑塞压有关知识产权的规定，研究所有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文及论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅；主国科堂院地透皇地韭物理研塞逝可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

4、检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文(保密的学位论文在解密后适用本授权书)。保密论文注释：本学位论文属于保密范畴，保密期限年，解密后适用本授权书。学位论文作者签名：黝签字日期：<汤D年6月f妒导师签名：签字日期：6p)笋阴l，了日摘要增生造山带中变质杂岩的大地构造属性是理解增生造山过程的重点和难点问题之一。北山造山带位于全球最大的显生宙增生型造山带中亚造山带的南缘，向西连接天山造山带，向东连接内蒙构造带，处于一个关键的大地构造位置。北山造山带分布有大量的中高级变质的片麻岩．片岩地体及中低级的变质沉积岩，前人分别将他们称为

5、北山造山带的早前寒武纪结晶基底及盖层沉积岩。本文以这些变质杂岩及相关的蛇绿混杂岩和俯冲．增生杂岩为研究对象，通过岩石学、构造地质学、地球化学和年代学多学科研究，重新厘定了变质杂岩的构造属性及北山增生造山过程。对红石山、--I]t曼泉、石板井、双井子、草呼勒哈德五个地区的“北山杂岩”进行高精度定年发现，它们的年龄峰值为460Ma，其次为399Ma，310Ma和747Ma，基本未获得早前寒武纪的年龄，表明北山杂岩代表了北山地区从新元古代晚期至晚石炭世早期的持续岩浆作用，而不是形成于早前寒武纪，北山地区更不可能存在大规模的早前寒武纪的结晶基底。地球化学特

6、征显示，它们均富集轻稀土元素和大离子亲石元素，亏损高场强元素，暗示形成于与俯冲相关的环境，属于岛弧或者增生杂岩的组成部分。“元古代”变质沉积岩碎屑锆石年代学显示它们的源区主要由前寒武纪物质组成。其中两个样品存在古生代锆石，表明它们并不沉积于前寒武纪。六个样品表现出了不同的年龄频谱特征，其中只有一个样品具有新元古代的年龄，暗示可能与塔里木有关，其余均没有新元古代的年龄谱。因此，北山变质沉积岩年龄谱与塔里木克拉通和中天山地体均不一致，否定了北山变质沉积岩来自于塔里木的认识。北山变质沉积岩来自于多个源区，很可能是与大规模的逆冲推覆构造相关的外来地质体，而

7、不是前造山的微陆块。石板井蛇绿混杂带和勒巴泉俯冲．增生杂岩带是北山地区一条重要的弧．弧碰撞缝合带。石板井蛇绿混杂带由蛇绿岩单元和火山．沉积岩单元组成，主要发育向北的逆冲构造。对勒巴泉增生杂岩带进行比例尺为1：10000岩性．构造填图发现，其主要岩性有石榴石云母石英片岩、变质重结晶硅质岩、斜长角闪片麻岩组成，并有多期岩脉的侵入。该杂岩带至少可以识别出四期变形，变形动力学特征为南北向的强烈挤压及右行的走滑作用。片岩中最年轻的岩浆成因碎屑锆石加权平均年龄为424-4-7Ma，限定了变形时代的下限，未变形的基性岩脉穿切了本区所有的早期构造，形成时代为280

8、-4-7Ma，限定了变形时代的上限。而同构造的淡色花岗岩脉的年龄为423+15Ma，表明中志留世晚期摘要已经发生了弧．弧碰