北山造山带高级变质地体、蛇绿岩与增生杂岩的组成、变形及时代

The key issues of the accretionary orogen are orogenic method and accretionary timing. Following these scientific problem, we will systematically anatomy the crucial geological units in Beishan orogenic belt, which are poorly constrained by tectonic property and timing, and build the fine structure of the accretionary belt in continental margin and fully understand the orogenic process and associated geodynamic significance. Therefore, we will complete these issues from following points. Firstly, we will use petrology, geochemistry, metamorphic geology and chronology to define the tectonic property, the forming time and characteristics of protolith in the high grade metamorphic terrane; Secondly, we will combining the field mapping and geochemical and chronological analysis to decipher the tectonic setting, forming time and emplacement method of ophiolite; Thirdly, we will systematically study the tectonic property, forming time and origin of accretionary complex, determining the texture and tectonic attributing of the accretionary wedge. Finally, we comparative study the tectonic attribute, forming-metamorphic-deforming timing, build the tectonic framework and discuss the tectonic evolution of the Beishan orogenic belt in Paleozoic. The study will significantly contribute to the continental lithosphere evolution from accretionary orogenenic aspect, and will develop and complete the accretionary orogenenic theory.

造山作用方式和时限是增生造山带研究的核心问题，本项目以系统解剖北山造山带关键薄弱地质体构造属性及时代为切入点，构建古大陆边缘增生构造带的精细结构，全面理解增生造山过程及其所蕴含的大陆动力学意义。选择北山造山带内高级变质地体开展野外地质观测、室内岩石学、地球化学、变质地质学与年代学分析，厘定其原岩特征、形成时代和构造性质；结合野外地质填图、地球化学分析和年代学分析，解析蛇绿岩生成构造背景、形成时代及就位方式；系统研究增生杂岩的构造特征、相关的年代学和物源分析，厘定增生楔的具体结构、形成时限及大地构造单元属性。综合对比高级变质地体、蛇绿岩和增生杂岩的构造属性、形成时代和变质变形时限，建立北山造山带古生代大地构造格局及大地构造相匹配，探讨北山造山带古生代构造演化，深化增生造山作用对大陆岩石圈演化的认识，发展和完善增生造山作用理论。

造山作用与大陆生长一直是地球动力学经久不衰的研究主题。板块边缘的造山作用包括增生型和碰撞型两种基本类型。其中，增生型造山带形成于大洋板块的长时间、持续性俯冲，造成板块边缘强烈的岩浆、构造和变质作用，形成多条蛇绿混杂岩、宽阔增生楔杂岩和巨大弧岩浆岩带，是研究地球动力学过程的天然实验室。随着世界各个造山带研究的深入，增生型造山作用研究已经迅速成为国际地球动力学研究的前沿与热点。造山作用方式和时限是增生造山带研究的核心问题。中亚造山带是全球最大的显生宙增生型造山带，北山造山带位于中亚造山带南缘。关于其增生造山过程的时限和方式存在巨大争议。本项目系统解剖了北山造山带关键薄弱地质体构造属性及其时代，构建了古大陆边缘增生造山带的精细结构。项目选择北山造山带内变质地质体、蛇绿岩与增生杂岩为研究对象，在详细的野外构造解析基础上，开展岩石学、地球化学、高精度年代学研究，厘定它们的物质组成、形成时代、变形方式与时限。通过项目五年的野外和实验研究，确定北山变质杂岩由不同岩性、不同时代的岩石组成，变质程度为高绿片岩相至角闪岩相，原岩主体形成于古生代（527-300 Ma），并不是前人认为的早前寒武纪，变形时代为志留纪至早中三叠世。详细的野外地质填图识别出多处弧前增生杂岩并解析了其形成过程。详细研究了月牙山-洗肠井、小黄山、牛圈子、柳园等地区的蛇绿混杂岩，厘定蛇绿岩形成时代为寒武纪至早二叠世，大多数具有俯冲带之上（SSZ）型蛇绿岩的特征。根据这些新资料并结合前人的研究资料，通过大地构造相的时空匹配，建立了北山造山带古生代大地构造格局，深化了增生造山作用对大陆岩石圈演化的认识，发展和完善了增生造山作用理论。