辽东半岛古元古代造山带片麻岩穹隆构造成因及其区域构造内涵

Gneiss domes are windows exploring the processes of flow and deformation in the deep crust. They also provide deep insight into the evolution of orogenic belts. The Liaodong Paleoproterozoic orogenic belt is choosen for study of granitic-gneissic domes. The dome (s) is taken as a basic unit of regional geological structures. Detailed analysis will be finished on the dome (s). Structural analysis techniques, modern fabric and strain anslysis techniques, and high precision microscopic component and structural analysis techniques will be utilized. Studies will be conducted on the following aspects, 1) petrological associations, age dating and genesis, 2) structural, fabric and emplacement mechanism, 3) structural analysis of marginal shear zones and weakly deformed upper plate, 4) Thermal evolution, uplift and exhumation of the gneiss domes, 5) dformation of the domes by later deformation events, and 6) gneiss domes and orogenesis. The major characteristics and formation of the dome structures in the Paleoproterozoic orogenic belt will be clarified from the above study. At the same time, the constraints on the doming, the flow and deformation of midlle-lower crust and tectono-magmatic activities during doming, and regional tectonic significance of the doming processes will be studied and clarified in detail.

片麻岩穹隆构造是了解深部地壳流动变形过程的重要窗口，也是正确认识造山带演化的重要方面。该项研究选择辽东古元古代造山带，以花岗-片麻岩穹隆构造作为区域构造分析的基本构造单元，精细解剖典型穹隆构造，采用经典构造解析方法、现代组构与应变分析技术、和高精度微区成分与结构分析技术，系统开展1）核部花岗质岩石组合、年龄及成因，2）花岗岩的构造、组构及就位机制；3）片麻岩边缘剪切带与顶部弱变形岩系构造解析；4）片麻岩穹隆热演化与隆升、剥露机制；5）后期改造研究；及6）片麻岩穹隆与造山作用过程等方面的研究工作，以期查明古元古代造山带穹隆构造的主要特点、形成机制；阐明穹隆构造发育的制约因素、穹隆作用过程中的中下地壳流动变形、构造-岩浆活动性，以及穹隆构造发育的区域构造内涵。

华北克拉通东部陆块辽东古元古代造山带南部带发育着一系列花岗片麻岩穹隆。与其他造山带相似，这套片麻岩穹隆为理解造山过程以及相伴的中下地壳物质流动提供了重要线索。为深入理解这套花岗片麻岩穹隆的成因及碰撞造山带内地壳物质流动特点，本项目针对多个花岗片麻岩穹隆的不同构造层次开展了精细的构造解析和变形演化研究。研究结果表明花岗片麻岩穹隆由三层结构组成，包括核部的辽吉花岗岩，在幔部大量发育的顺层剪切带，壳部的弱变形低级变质岩。构造方面以发育统一的水平近东西向线理和大量的韧性剪切变形为特征。结合详细的构造分析、显微构造、组构分析以及年代学分析，区域变形被划分为三阶段。D1-纯剪切变形，以发育有透入性面理（S1），对称的顺层透镜体、层内褶皱（F1），矿物生长线理（L1）为特征。D2-近东西向水平简单剪切变形，不对称的A型褶皱（F2）、间隔性面理（S2）、韧性剪切带、轴面劈理、旋转碎斑系、L＞S构造岩、S-C组构相关构造标志指示了高应变的简单剪切变形特征。D3-脆性变形，发育有不同尺度的E-W向宽缓褶皱（F3）。综合分析认为，辽东古元古代花岗片麻岩穹隆形成机制为由中下地壳近水平流动主导，伴随有垂向物质流动。针对辽河群碎屑锆石开展的年代学及地球化学分析表明，辽河群中下部分物源由太古宙基底以及2200-2100 Ma的古元古代岩浆活动提供。这一特征表明了辽东古元古代造山带演化过程中弧后伸展的重要性。辽东古元古代造山带演化可分为四个阶段，早期弧后伸展阶段（2200-2080 Ma），转换阶段（2080-1940 Ma），主要造山变形阶段（1940-1840 Ma）以及造山后岩体就位阶段（1840 Ma之后）。