古元古代是华北克拉通演化过程中的关键阶段,涉及统一克拉通的形成和构造机制的转换过程。古元古代晚期(~1.85Ga)华北东、西陆块沿着中部构造带发生碰撞拼合(图1),随后一系列非造山岩浆活动和陆内裂谷事件表明华北克拉通进入伸展构造环境。然而,伸展作用的变形样式和起始时间仍然存在争议。
针对这一科学问题,地质力学理论研究室赵远方副研究员及合作者通过大比例尺构造填图和年代学方法,在华北中部阜平杂岩区开展构造解析,取得以下认识:(1)阜平杂岩的北西侧发育一组低角度构造带,包括龙泉关韧性剪切带、小马蹄韧性剪切带和王帽山滑脱褶皱带(图2,图3),不对称运动学标志指示上盘向北西方向的低角度剪切作用;(2)变形矿物40Ar/39Ar、同构造岩脉的锆石年龄综合限定龙泉关韧性剪切带的变形时间为1.83~1.78 Ga,与阜平杂岩南东侧的平山剪切带变形时代一致;(3)平山剪切带表现为上盘向南东方向的低角度剪切,与龙泉关剪切带剪切指向相反,显示二者所夹持的阜平杂岩在1.83~1.78 Ga经历了快速抬升过程,可能源自岩浆底辟作用,与克拉通岩石圈裂解过程相关(图4);(4)阜平杂岩的抬升与非造山岩浆作用和陆内裂谷等事件在构造形式上具有显著差异,可能标志着华北克拉通古元古代末期伸展作用的开启。
研究成果发表于国际前寒武纪研究领域权威期刊Precambrian Research(Yuanfang Zhao, Wangbin Gong, Jianmin Hu, Hong Chen, Dongming Wang, Yong Yang. 2023. The uplift of Fuping Complex and its implications for the late Paleoproterozoic evolution of the North China Craton. Precambrian Research, 394: 107061. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2023.107061)。研究工作受到国家自然科学基金项目(41872225, 41972226)资助。
图1 华北中部构造带地质简图
图2 阜平杂岩及邻区构造格架
图3 王帽山低角度构造带变形特征
图4 阜平杂岩抬升过程构造模式