辽南变质核杂岩区下地壳流动变形研究

人们目前关于下地壳流动变形的认识主要是基于模拟与理论分析，自然界岩石内下地壳流动变形究竟是如何发生与发展的，现阶段的了解还十分有限。本项目计划选择研究程度较高的辽南变质核杂岩，以其中经历过核杂岩形成时期下地壳流动变形的下拆离盘变质杂岩与相关部分熔融产物为研究对象，通过野外露头直接研究下地壳流动变形，检验已有的理论模型。研究中将应用多重方法选定一条由浅至深的流动变形剖面，在详细研究下地壳流动变形强度、剪切指向与类型（单剪、纯剪或一般剪切）及其变化规律的基础上，结合片麻岩与糜棱岩单矿物40Ar/39Ar定年、片麻状岩体与岩脉锆石微区定年及混合岩与片麻岩锆石生长边微区定年，以及流动变形中的变质特征与温压环境的分析，研究流动变形随时间和空间的演化过程及其与流变学的关系，建立基于实际观测的变形柱，总结下地壳流动变形机制与动力学过程。该项研究对于深入了解大陆流变学具有重要的意义。

本项目为青年基金项目，研究时间为2010年1月-2012年12月。项目自开展以来，按要求完成了立项书中计划的各项研究内容。项目的主要研究任务是通过对研究区经历过变质核杂岩形成时期下地壳流动变形的下拆离盘变质杂岩与相关部分熔融产物为研究对象，通过实际野外露头上的实际观测和室内的分析测试工作，确定研究区下地壳流动变形发生的时间、流动变形的强度、流动变形的样式等特征，并总结下地壳流动变形的变形机制与动力学过程。自2010年初项目开展工作以来，项目进行了大量的野外地质考察工作，共完成野外工作量300余天*人次，采集野外标本300余件；室内实验研究方面，共完成200余块薄片标本的磨制与分析工作、30余块标本的费氏台测试工作和20余件样品的同位素年代学分析工作和20余件样品的电子探针分析工作。因此，项目按照项目立项计划的研究内容，圆满完成了各项野外观测和室内实验分析工作。. 项目自立项以来，在大量野外工作和室内分析工作的基础上，确定了研究区下地壳流动变形发生的两个峰期时间为～170Ma和～130Ma，分别为晚侏罗世和早白垩世。其中晚侏罗世的下地壳流动为伸展背景下下部地壳向NNE向的单一方向流动，应为古太平洋板块当时近正北向的斜向俯冲对华北克拉通产生拖拽作用而形成的；而早白垩世的下地壳流动为上盘向NWW方向的流动，变形方式上属典型的科迪勒拉型变质核杂岩，代表了华北克拉通大规模伸展峰期背景下的强烈伸展变形产物。两期下地壳流动变形均表现为以单剪为主的一般剪切形式，早白垩世时期的下地壳流动具有更为强烈的变形强度。