华北地块北缘内蒙古固阳地区早二叠世岩体的侵位深度及其构造意义

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1、第41卷第3期中国地质Vo1．41，No．32014年6月GE0LOGYINCHINAJun．，2014吴飞，张拴宏，赵越，等．华北地块北缘内蒙古固阳地区早二叠世岩体的侵位深度及其构造意义【J]．中国地质，2014，41(3)：824-837．WuFei，ZhangShuanhong，ZhaoYue，eta1．Empl~ementdepthsoftheEarlyPermianplutonsinGuyangareaofnorthernNorthChinaBlockandtheirtectonicimplications[J]GeologyinChina，2014，41(3)：824—837(in

2、ChinesewithEnglishabstract)．华北地块北缘内蒙古固阳地区早二叠世岩体的侵位深度及其构造意义吴飞张拴宏赵越叶浩(中国地质科学院地质力学研究所，国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室，北京100081)提要：运用角闪石一斜长石温度计和角闪石全铝压力计估算的华北地块北缘内蒙古隆起西段固阳地区早二叠世花岗质岩体的结晶温度和侵位深度分别为679．1-728．7℃和15．6~19．8km，表明白早二叠世以来，固阳地区至少有15．6km的地壳岩石被剥露。这一构造抬升及剥露是造成该区中一新元古代地层不连续分布及古生代一早中生代地层普遍缺失的最主要原因。岩体侵位深度与区域前二叠纪最大沉

3、积地层厚度(13．0km)对比结果表明，早二叠世之前，华北地块北缘已经发生了明显的褶皱或逆冲构造变形，从而导致了地壳岩石的叠覆与加厚。这一早二叠世之前的构造变形及地壳加厚可能与晚古生代期间古亚洲洋板块向华北地块下俯冲有关。关键词：侵位深度；花岗质岩体；角闪石全铝压力计；地壳抬升和剥露；内蒙古隆起；华北地块北缘中图分类号：P588．12文献标志码：A文章编号：1000—3657(2014)03—0824—14花岗质岩体是地壳的重要组成部分【“，在造山前寒武纪变质岩，沉积盖层在东段和西段的出露情带中广泛分布。造山带中岩体的侵位深度研究一况有一定的差异。在内蒙古隆起东段(承德一赤峰方面可以为地壳岩石

4、的抬升幅度提供直接证据，一带n)，中一新元古代及古生代地层普遍缺失，仅另一方面有助于深入了解构造块体抬升和深部构在局部有少量中元古代长城系沉积岩；但是在其南造作用p，从而为造山带的构造演化提供重要信部的燕山褶断带内，中～新元古代及古生代地层广息。由于花岗质岩体中的角闪石在较宽泛的温压泛分布，其最大沉积厚度接近13kmt”]，并在中生代范围(P=-1~23kbill'；7"=-400～1000oC)内保持稳定，期间发生了强烈的褶皱和冲断作用n卜“。并且钙碱性角闪石中全铝的含量与压力存在相关在内蒙古隆起西段(固阳一乌拉特中旗一带，性，所以造山带中钙碱性侵入体中的角闪石常被用图卜b)，早前寒武纪变质

5、岩广泛出露，中一新元古来估算岩体的侵位深度IS-U]。代沉积岩不连续分布，古生代一早中生代地层普遍华北地块北缘被近东西向的平泉一古北口一缺失，晚侏罗世一新生代地层广泛分布[1910。数十年赤城一尚义断裂分为北侧的内蒙古隆起(即“内蒙来，对于内蒙古隆起的形成过程和抬升历史一直存地轴”n)和南侧的盖层复杂褶皱和冲断带(即“燕山在争议[12,15,20-23】。前人的研究[10,18,24表明，在晚古生代褶断带”[13-15)(图卜a)。内蒙古隆起内广泛出露早一早中生代期间，内蒙古隆起经历的强烈的差异性收稿日期：2013-12-24；改回日期：2014-03-26基金项目：国家自然科学基金项目(40

6、972149)及中国地质调查局地质矿产调查评价专项(1212010050504)联合资助。作者简介：吴飞，男，1988年生，硕士生，构造地质学专业，主要从事花岗岩类岩体变形特征和侵位机制研究；E-mail：wufeicags@163．corn。o内蒙古自治区地质调查院．白云鄂博幅(K49C003002)1：250000区域地质调查报告，2002．http：／／geochina．cgs．go~cn中国地质，2014，41(3)第41卷第3期吴飞等：华北地块北缘内蒙古固阳地区早二叠世岩体的侵位深度及其构造意义8271．1河楞岩体特征满足的矿物组合[2,8-9。对每个样品，选取其中共生该岩体侵位于新

7、太古代变质岩和中元古代渣且新鲜的角闪石一斜长石的边缘进行测定，并且保尔泰群沉积岩中，西侧被新生界不整合覆盖，平面证角闪石的边缘与石英或钾长石相接触(图3)，因上岩体呈圆形，出露面积约26km2(图卜b)。除岩为这是运用角闪石压力计的必要条件p】。体西北部边缘造岩矿物有明显的定向排列外(图2一电子探针分析在中国科学院地质与地球物理研C)，其他位置矿物的定向排列程度迅速减弱以至消究所电子探针实验室进行