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内蒙古北山地区石板井韧性剪切带西段变形特征及年龄约束

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张欢, 王慧, 潘志龙, 王硕, 陈超, 张金龙, 张立国, 李庆喆. 内蒙古北山地区石板井韧性剪切带西段变形特征及年龄约束[J]. 地质通报, 2021, 40(6): 930-941.
引用本文: 张欢, 王慧, 潘志龙, 王硕, 陈超, 张金龙, 张立国, 李庆喆. 内蒙古北山地区石板井韧性剪切带西段变形特征及年龄约束[J]. 地质通报, 2021, 40(6): 930-941.
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ZHANG Huan, WANG Hui, PAN Zhilong, WANG Shuo, CHEN Chao, ZHANG Jinlong, ZHANG Liguo, LI Qingzhe. Geochronological constraints and deformation of the western section of Shibanjing ductile shear zone in Beishan, Inner Mongolia[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(6): 930-941.
Citation: ZHANG Huan, WANG Hui, PAN Zhilong, WANG Shuo, CHEN Chao, ZHANG Jinlong, ZHANG Liguo, LI Qingzhe. Geochronological constraints and deformation of the western section of Shibanjing ductile shear zone in Beishan, Inner Mongolia[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(6): 930-941.
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内蒙古北山地区石板井韧性剪切带西段变形特征及年龄约束

  • 河北省区域地质调查院, 河北 廊坊 065000

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《阴山成矿带小狐狸山和雅布赖地区地质矿产调查》（编号：DD20160039）、《内蒙古1∶5万基东、尖山、蒜井子、三道明水等四幅区域地质矿产调查》（编号：12120113056500）和《地质调查综合智能编图系统与应用》（编号：DD20190415）
详细信息
    作者简介: 张欢(1987-), 男, 硕士, 工程师, 从事区域地质矿产调查工作。E-mail: 13731610167@139.com

  • 中图分类号: P542.3;P597+.3

Geochronological constraints and deformation of the western section of Shibanjing ductile shear zone in Beishan, Inner Mongolia

  • Hebei Institute of Regional Geological Survey, Langfang 065000, Hebei, China

    摘要

  • 石板井韧性剪切带为内蒙古北山地区4条重要的蛇绿岩带之一的石板井-小黄山构造带的重要组成部分。通过宏观、微观、显微构造形态分析发现，石板井韧性剪切带西段先后经历了2期北西西向略带逆冲分量的右行走滑型韧性剪切变形，2期韧性变形之间还发生一次明显的静态恢复重结晶作用。根据定向标本中石英、长石的显微变形特征、糜棱物中新生矿物组合及石英C轴组构分析，判断主期韧性变形温度为400~550℃，为高绿片岩相，静态恢复重结晶阶段形成环境同样为高绿片岩相，而晚期韧性变形温度为280~400℃，为低绿片岩相。根据剪切带内及周边经历不同变质变形阶段的侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄，限定主期韧性变形及静态恢复重结晶阶段形成时限为435.7~405.0 Ma，晚期韧性变形形成时限为405.0~363 Ma。此外，石板井韧性剪切带是在塔里木板块和哈萨克斯坦板块沿牛圈子—蒜井子—白云山一线斜向碰撞背景下，由沿石板井—小黄山展布的古老深大断裂活化形成的。其中，早期变形形成于碰撞造山时期，晚期变形形成于碰撞造山向后造山伸展转换时期。

    The Shibanjing ductile shear zone is an important component of the Shibanjing-Xiaohuangshan structural belt, one of the four ophiolite belts in Beishan area.Based on the macroscopic and microscopic structural morphology, we found that the western part of the Shibanjing ductile shear zone had undergone two stages of ductile shear deformations of dextral strike slide accompanied with a small portion of NWW-trending thrusting.The main ductile deformation was punctuated by a stage of static recrystallization.The analysis of microstructures of the quartz and feldspar, the newly-developed mineral assemblage in the mylonite, and the quartz C-axis indicates that the temperature of the main ductile deformation remained at 400~500℃ (high greenschist facies).The static recrystallization was also developed in a high greenschist facies environment, while the later-stage ductile deformation was present at 280~400℃ of low greenschist facies.Based on laser ablation (LA-ICP-MS) U-Pb dating of zircons from intrusive rocks undergoing the metamorphism and deformation stages in and around the shear zone, it is suggested that the age of the main ductile deformation and static recrystallization is 435.7~405.0 Ma, and the time limit of the later-stage ductile deformation is 405.0~363 Ma.Under the background of oblique collision between the Tarim plate and the Kazakhstan plate along the Niujuanzi-Suanjingzi-Baiyun shan, the Shibanjing ductile shear zone were formed by the reactivation of pre-existing deep-seated faults along the Shibanjing-Xiaohuangshan, the main ductile deformation occurred in collisional orogeny, while the later-stage ductile deformation occurred in transition period between collisional orogeny and post-orogenic extension.

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  • 图 1  石板井韧性剪切带西段地质简图

    Figure 1. 

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    图 2  石板井韧性剪切带西段地质剖面

    Figure 2. 

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    图 图版Ⅰ   

    Figure 图版Ⅰ. 

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    图 3  石板井韧性剪切带糜棱岩中石英C轴组构

    Figure 3. 

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    图 4  石板井韧性剪切带PM13TW4样品锆石阴极发光(CL) 图像及测点位置、U-Pb年龄

    Figure 4. 

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    图 5  石板井韧性剪切带PM13TW4样品锆石U-Pb谐和图

    Figure 5. 

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    图 6  石板井韧性剪切带PM13TW3样品锆石阴极发光(CL)图像及测点位置、U-Pb年龄

    Figure 6. 

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    图 7  石板井韧性剪切带PM13TW3样品锆石U-Pb谐和图

    Figure 7. 

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    表 1  石板井韧性剪切带PM13TW4样品LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果

    Table 1.  LA-ICP-MS zircon U-Pb data of PM13TW4 sample from the Shibanjing ductile shear zone

    测点 含量/10-6 232Th/238U 同位素比值 年龄/Ma
    Pb U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ
    1 51 673 0.320 0.0745 0.0008 0.5805 0.0081 0.0565 0.0007 463 5 465 6 473 28
    2 33 444 0.325 0.0744 0.0008 0.5819 0.0091 0.0567 0.0008 463 5 466 7 481 30
    3 80 1281 0.175 0.0593 0.0007 0.7132 0.0095 0.0873 0.0011 371 4 547 7 1366 25
    4 28 318 0.875 0.0744 0.0008 0.5877 0.0097 0.0573 0.0008 463 5 469 8 503 33
    5 63 818 0.215 0.0785 0.0008 0.6152 0.0082 0.0569 0.0007 487 5 487 7 486 26
    6 67 769 0.426 0.0818 0.0009 0.7772 0.0125 0.0689 0.0009 507 6 584 9 897 27
    7 77 903 0.094 0.0872 0.0009 0.8101 0.0114 0.0674 0.0009 539 6 602 8 850 27
    8 18 218 0.431 0.0781 0.0008 0.6125 0.0131 0.0569 0.0011 485 5 485 10 488 43
    9 290 4254 0.020 0.0730 0.0007 0.5933 0.0082 0.0590 0.0007 454 5 473 7 566 26
    10 164 1609 0.099 0.0926 0.0009 1.5130 0.0323 0.1185 0.0025 571 6 936 20 1934 38
    11 64 847 0.184 0.0780 0.0008 0.6234 0.0085 0.0580 0.0007 484 5 492 7 528 26
    12 38 476 0.424 0.0785 0.0008 0.6197 0.0091 0.0573 0.0008 487 5 490 7 503 30
    13 67 947 0.274 0.0718 0.0007 0.6542 0.0091 0.0661 0.0008 447 5 511 7 808 25
    14 25 360 0.350 0.0702 0.0007 0.5471 0.0092 0.0565 0.0009 437 4 443 7 474 35
    15 8 101 0.692 0.0746 0.0010 0.5876 0.0177 0.0571 0.0016 464 6 469 14 495 62
    16 17 212 0.432 0.0781 0.0011 0.6137 0.0148 0.0570 0.0010 485 7 486 12 491 41
    17 27 398 0.381 0.0697 0.0008 0.5369 0.0086 0.0559 0.0008 434 5 436 7 449 30
    18 68 1044 0.178 0.0655 0.0007 0.7328 0.0136 0.0811 0.0012 409 5 558 10 1224 28
    19 36 549 0.231 0.0644 0.0007 0.6892 0.0150 0.0776 0.0017 402 5 532 12 1137 45
    20 16 210 0.428 0.0745 0.0009 0.5825 0.0112 0.0567 0.0010 463 5 466 9 480 37
    21 15 194 0.673 0.0701 0.0007 0.5420 0.0113 0.0561 0.0011 436 5 440 9 457 43
    22 17 210 0.585 0.0742 0.0008 0.5778 0.0139 0.0565 0.0012 461 5 463 11 473 47
    23 40 601 0.096 0.0698 0.0008 0.5366 0.0079 0.0558 0.0007 435 5 436 6 444 28
    24 27 354 0.387 0.0744 0.0008 0.5805 0.0091 0.0566 0.0008 463 5 465 7 476 30
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    表 2  石板井韧性剪切带PM13TW3样品LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果

    Table 2.  LA-ICP-MS zircon U-Pb data of PM13TW3 sample from the Shibanjing ductile shear zone

    测点 含量/10-6 232Th/238U 同位素比值 年龄/Ma
    Pb U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ
    1 12 150 0.502 0.0773 0.0010 0.6117 0.0146 0.0574 0.0013 480 6 485 12 506 49
    2 9 111 0.460 0.0774 0.0010 0.6105 0.0172 0.0572 0.0015 481 6 484 14 499 59
    3 9 114 0.532 0.0739 0.0010 0.5827 0.0183 0.0572 0.0017 460 6 466 15 498 65
    4 7 93 0.468 0.0746 0.0010 0.5856 0.0202 0.0569 0.0018 464 6 468 16 488 71
    5 4 50 0.535 0.0825 0.0009 0.7700 0.0513 0.0677 0.0044 511 6 580 39 859 136
    6 6 79 0.496 0.0699 0.0009 0.5443 0.0294 0.0564 0.0028 436 6 441 24 470 109
    7 10 144 0.474 0.0680 0.0009 0.5259 0.0161 0.0561 0.0015 424 5 429 13 457 61
    8 11 169 0.448 0.0647 0.0007 0.4931 0.0115 0.0553 0.0012 404 5 407 10 423 48
    9 6 87 0.571 0.0643 0.0008 0.4888 0.0198 0.0551 0.0022 402 5 404 16 417 89
    10 5 84 0.455 0.0649 0.0008 0.5019 0.0195 0.0561 0.0022 405 5 413 16 456 86
    11 9 144 0.488 0.0649 0.0008 0.5017 0.0142 0.0561 0.0015 405 5 413 12 455 60
    12 21 314 0.450 0.0651 0.0008 0.5031 0.0090 0.0560 0.0009 407 5 414 7 453 34
    13 5 72 0.591 0.0637 0.0009 0.5716 0.0329 0.0651 0.0031 398 6 459 26 778 101
    14 6 82 0.582 0.0650 0.0008 0.4947 0.0226 0.0552 0.0025 406 5 408 19 420 99
    15 7 97 0.556 0.0650 0.0008 0.4972 0.0192 0.0554 0.0021 406 5 410 16 430 84
    16 7 92 0.568 0.0712 0.0021 0.6279 0.0827 0.0640 0.0033 443 13 495 65 740 108
    17 8 113 0.507 0.0680 0.0008 0.5295 0.0162 0.0565 0.0017 424 5 431 13 471 66
    18 6 82 0.392 0.0678 0.0008 0.5263 0.0216 0.0563 0.0023 423 5 429 18 464 89
    19 11 166 0.337 0.0662 0.0007 0.5414 0.0126 0.0593 0.0013 413 4 439 10 579 49
    20 9 135 0.446 0.0649 0.0007 0.4988 0.0143 0.0558 0.0015 405 5 411 12 443 61
    21 6 85 0.496 0.0662 0.0007 0.5584 0.0220 0.0611 0.0024 413 4 450 18 644 84
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    ①

    河北省区域地质矿产调查研究所. 内蒙古1: 5万西林陶勒等四幅区域地质矿产调查报告. 2017.

    ②

    河北省区域地质矿产调查研究所. 内蒙古1: 5万基东等四幅区域地质矿产调查报告. 2016.

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出版历程
收稿日期:  2020-07-15
修回日期:  2020-08-21
刊出日期:  2021-06-15

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