遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)花崗質(zhì)片麻巖形成時代與變形樣式

趙佳奇 宋志偉 田志遠(yuǎn) 王虞舜 張猛 楊寧 梁琛岳

趙佳奇，宋志偉，田志遠(yuǎn)，等.遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)花崗質(zhì)片麻巖形成時代與變形樣式.吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2024，54（3）：890904. doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20220350.

Zhao Jiaqi， Song Zhiwei， Tian Zhiyuan，et al. Formation Age and Deformation Characteristics of Granitic Gneiss in the Niangniangding Area， Xingcheng，Western Liaoning. Journal of Jilin University（Earth Science Edition）， 2024，54（3）：890904. doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20220350.

摘要：

遼西興城地區(qū)出露的大面積花崗質(zhì)巖石遭受了強烈的韌性變形改造，其獨特的變形樣式為研究華北克拉通東北緣中生代以來的構(gòu)造演化提供了獨特的視角。興城娘娘頂?shù)貐^(qū)出露的花崗質(zhì)片麻巖塑性變形特征顯著，礦物拉伸線理均以低角度向NNE傾伏，整體表現(xiàn)出上盤向SSW的逆沖型韌性剪切變形。最新的花崗質(zhì)片麻巖中鋯石UPb年代學(xué)結(jié)果顯示，其原巖形成時代為（169.5 ± 1.6）Ma，為中侏羅世。典型變形巖石的石英EBSD（電子背散射衍射）分析、流變學(xué)參數(shù)估算，指示變形巖石古差異應(yīng)力值為13.8～17.7 MPa，應(yīng)變速率為1.16×10-16～2.20×10-14 s-1，變形溫度介于350～450 ℃之間。綜合研究認(rèn)為該期變形為發(fā)育于中淺部地殼層次綠片巖相的緩慢變形，與晚侏羅世末期—早白堊世早期蒙古—鄂霍茨克洋俯沖閉合的遠(yuǎn)程效應(yīng)和古太平洋板塊俯沖作用的疊加影響有關(guān)。

關(guān)鍵詞：遼西地區(qū)；花崗質(zhì)片麻巖；鋯石UPb年代學(xué)；EBSD；流變學(xué)參數(shù)；古太平洋板塊

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20220350

中圖分類號：P548；P597

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：20221223

作者簡介：趙佳奇（1998—），女，碩士研究生，主要從事構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方面的研究，E-mail：jqz21@mails.jlu.edu.cn

通信作者：梁琛岳（1986—），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方面的研究，E-mail：chenyueliang@jlu.edu.cn

基金項目：國家重點研發(fā)計劃項目（2022YFF08004012）；吉林大學(xué)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”創(chuàng)新訓(xùn)練項目（S202210183406）；吉林大學(xué)研究生創(chuàng)新研究計劃項目（2022210）

Supported by the National Key R&D Program of China （2022YFF08004012），the Project of the Jilin Universitys? “Innovation and Entrepreneurship Training Plan for College Students” Innovation Training （S202210183406） and the Graduate Innovation Fund of Jilin University （2022210）

Formation Age and Deformation Characteristics of Granitic Gneiss in the Niangniangding Area， Xingcheng，Western Liaoning

Zhao Jiaqi1， Song Zhiwei1， Tian Zhiyuan1， Wang Yushun1， Zhang Meng1，Yang Ning1， Liang Chenyue1，2

1. College of Earth Sciences， Jilin University， Changchun 130061， China

2. Key Laboratory of Mineral Resources Evaluation in Northeast Asia， Ministry of Natural Resources（Jilin University）， ??Changchun 130061， China

Abstract：

A large number of granitic rocks exposed in the Xingcheng area of western Liaoning have undergone strong ductile deformation， and their unique deformation patterns provide a unique perspective for unraveling the tectonic evolution of the northeastern margin of the North China craton during the Mesozoic. The granitic gneiss exposed in the Niangniangding area Xingcheng，displays significant ductile deformation characteristics， with the mineral stretching lineations consistently dipping towards NNE at low angles， indicative of top-to-SSW thrust ductile shear deformation. Zircon UPb dating results show that the protolith of granitic gneiss was formed at Middle Jurassic （169.5±1.6 Ma）. In addition， the quartz EBSD fabric and rheological analyses indicate that the paleo-stress is 13.817.7 MPa， the strain rate is 1.16×10-162.20×10-14 s-1， and the deformation temperature is 350450 ℃ for the deformed rocks. Comprehensive studies suggest that the observed deformation was characterized by a slow deformation process under the greenschist facies condition prevalent in the middle to shallow crust， which originated from the superposition of the closure of the Mongol-Okhotsk Ocean and the subduction of the Paleo-Pacific plate during the latest Late Jurassic to earliest Early Cretaceous.

Key words：

western Liaoning; granitic gneiss；zircon UPb geochronology; EBSD; rheological parameters; Paleo-Pacific plate

0? 引言

華北克拉通具有約38億年的演化歷史，是世界上最古老的克拉通之一［1］。自18.5億年地殼增生克拉通化之后，一直保持相對穩(wěn)定，并發(fā)育巨厚的元古宇古生界蓋層［24］。自中生代以來，華北克拉通區(qū)域構(gòu)造體制發(fā)生轉(zhuǎn)變，巖石圈厚度減薄，并引發(fā)了廣泛的構(gòu)造巖漿成盆成礦活動［56］。遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)位于華北克拉通東北緣，燕山構(gòu)造帶東段，區(qū)域內(nèi)出露大面積的花崗質(zhì)巖石，并經(jīng)歷了明顯的變質(zhì)變形改造，早期研究將其形成時代限定為新太古代［7］。近年來，隨著研究方法的不斷提高，通過對該地區(qū)花崗質(zhì)巖石間的接觸關(guān)系、巖石學(xué)、年代學(xué)及地球化學(xué)等方面深入的研究，逐漸認(rèn)識到該套花崗質(zhì)巖石不能簡單地歸為太古宙的古老變質(zhì)巖系或古老的混合花崗巖體，其中還包含不同時期的深成侵入巖［8］，以中生代巖體出露最為廣泛。因此，對該套巖體的厘定、劃分和變形識別，對于理解區(qū)域中生代以來的構(gòu)造演化歷史具有重要意義。本文通過詳細(xì)的宏微觀構(gòu)造解析、鋯石UPb年代學(xué)、流變學(xué)以及石英EBSD組構(gòu)分析等綜合方法，嘗試?yán)宥ㄅd城娘娘頂?shù)貐^(qū)花崗質(zhì)巖石的形成時代和變形特征，以期為建立華北克拉通遼西地區(qū)年代學(xué)格架及探討區(qū)域中生代以來變形過程和大地構(gòu)造背景提供更多的地質(zhì)證據(jù)。

1? 地質(zhì)背景

遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)位于遼寧省西南部，遼東灣西岸。大地構(gòu)造位置處于華北克拉通燕—遼構(gòu)造帶內(nèi)，東南為渤海灣盆地，向北為內(nèi)蒙地軸（圖1）［9］。太古宙是區(qū)域早期大陸型地殼形成的主要時期，基性火山巖和碎屑巖類經(jīng)變質(zhì)作用改造為表殼巖，隨后TTG系列巖漿侵入深部地殼發(fā)生區(qū)域變質(zhì)作用，晚期又形成大規(guī)模深成酸性侵入巖，共同組成了華北克拉通的基底巖石［1011］。古生代期間，研究區(qū)處于穩(wěn)定沉積階段，以整體升降運動為主，構(gòu)造、巖漿活動不活躍［6，12］。中生代期間，則先后經(jīng)歷了古亞洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋等構(gòu)造體系的疊加、改造，引發(fā)一系列強烈的韌脆性變形和巖漿活動，是研究區(qū)的構(gòu)造活躍期（圖2）［1314］。

遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)中生代巖漿活動與其所處的構(gòu)造位置和構(gòu)造應(yīng)力作用密切相關(guān)。華北克拉通、揚子克拉通和西伯利亞克拉通于印支期發(fā)生碰撞，區(qū)域內(nèi)發(fā)育大量的近東西向褶皺、斷裂構(gòu)造。隨后被燕山期構(gòu)造運動疊加，先后形成了一系列褶皺逆沖系統(tǒng)及走向為北東北北東的韌性剪切帶［1518］。興城娘娘頂?shù)貐^(qū)的基底巖石為新太古代綏中花崗巖，這些巖石被后期大規(guī)模的中生代花崗巖侵入，隨后部分花崗巖遭受強烈的韌性變形，但變形特征與臺里、瓦子峪、醫(yī)巫閭山等韌性剪切帶或變形帶存在顯著差異（圖2a）［1718］。為進一步確定興城娘娘頂?shù)貐^(qū)中生代花崗質(zhì)片麻巖的變形機制和形成時代，本文選取典型剖面進行詳細(xì)的變形模式分析和年代學(xué)分析。

據(jù)文獻(xiàn)［9］修編。

2? 宏微觀構(gòu)造特征

2.1? 宏觀構(gòu)造特征

遼西興城娘娘頂變形帶位于臺里韌性剪切帶的西南部，據(jù)1∶20萬地質(zhì)圖［9］，區(qū)域主要由新太古代綏中花崗巖（花崗質(zhì)片麻巖、黑云斜長片麻巖）和中生代（侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)）侵入巖組成（圖2a）。多數(shù)侏羅紀(jì)花崗巖受構(gòu)造作用影響發(fā)生了不同程度的韌性變形，形成了大量花崗質(zhì)片麻巖和片麻狀花崗巖，但在部分晚期侵位（白堊紀(jì)）花崗巖中未見明顯變形。為了進一步探究本區(qū)侏羅紀(jì)巖石變形特征，本文選取典型剖面進行詳細(xì)的構(gòu)造解析。剖面近東西向，全長約2 km，主要由侏羅紀(jì)花崗質(zhì)片麻巖、片麻狀花崗巖和晚期侵位（白堊紀(jì)）中粗?；◢弾r組成。剖面整體表現(xiàn)出中心變形弱，兩側(cè)變形強的特點，局部變形強度也有差異（圖2b）。侏羅紀(jì)巖石韌性變形強烈，強變形巖石中由淺色長英質(zhì)礦物和暗色黑云母構(gòu)成的糜棱面理或片麻理發(fā)育良好，總體延伸穩(wěn)定，局部有彎曲現(xiàn)象。在片理面上可觀察到較為明顯的礦物拉伸線理（圖3a、b），主要由拉長的石英集合體、長石碎斑和云母礦物組成。在剖面西部，巖石片麻理傾向為NW（297°～320°），傾角介于22° ～36°之間。而剖面東部，巖石片麻理產(chǎn)狀轉(zhuǎn)變?yōu)榈徒嵌认騈NE傾斜（16°～33°∠19°～22°）。

雖然變形帶內(nèi)片麻理產(chǎn)狀存在差異，但侏羅紀(jì)花崗質(zhì)片麻巖發(fā)育有一致的礦物拉伸線理，線理均向NNE傾伏，傾伏角較緩，6°～25°。沿礦物拉伸線理，可見眼球狀構(gòu)造等運動學(xué)標(biāo)志（圖3c、d）?？傮w來看，區(qū)域內(nèi)侏羅紀(jì)花崗質(zhì)片麻巖應(yīng)為一期構(gòu)造變形的產(chǎn)物，表現(xiàn)為上盤向SSW的逆沖型韌性剪切變形。

2.2? 顯微構(gòu)造特征

本文選擇興城娘娘頂?shù)貐^(qū)侏羅紀(jì)花崗質(zhì)片麻巖作為研究對象。該巖石為中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀或弱片麻狀構(gòu)造，主要由石英（30%～40%）、長石（45%～ 55%）、云母（5%～10%）、石榴子石（0～5%）組成，受后期構(gòu)造運動改造，巖石中各礦物組分發(fā)生了不同程度的韌脆性變形。石英以中低溫韌性變形為主，出現(xiàn)波狀消光、不均勻消光、亞顆粒和變形紋（圖3e—h）。部分顆粒發(fā)生動態(tài)重結(jié)晶，形成多晶條帶，條帶內(nèi)的單個石英顆粒具有不規(guī)則或鋸齒狀的顆粒邊界，并表現(xiàn)出定向特征（圖3f、g）?？傮w來看，石英的變形機制以膨凸式動態(tài)重結(jié)晶為主，

亞顆粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶次之（圖3e、g）。長石主要為斜長石和正長石，均以脆性變形為主，韌性變形特征較弱，少量長石被拉長呈眼球狀或透鏡狀，邊部發(fā)育少量亞顆粒，壓力影指示SSW向剪切變形（圖3h）。大部分長石表現(xiàn)出機械雙晶和顯微破裂，并保留殘斑特征;部分長石蝕變成絹云母或白云母。侏羅紀(jì)花崗質(zhì)片麻巖的顯微組構(gòu)指示巖石變形發(fā)生于地殼淺部的綠片巖相條件下［19］，屬于中低溫變形，變形溫度為350～450 ℃。

3? 鋯石UPb年代學(xué)

本文選取1件花崗質(zhì)片麻巖（20NND11）樣品進行LAICPMS鋯石UPb年代學(xué)分析。鋯石單礦物分選和樣品靶制備由北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。LAICPMS鋯石UPb年代學(xué)測試在吉林大學(xué)自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評價重點實驗室完成。激光剝蝕使用德國相干公司（Coherent）COMPExPro型ArF準(zhǔn)分子激光器，質(zhì)譜儀為美國安捷倫公司7900A型四極桿等離子質(zhì)譜。具體操作流程見文獻(xiàn)［20］。使用Glitter軟件對原始數(shù)據(jù)進行處理。年齡計算及圖像繪制采用ISOPLOT（Version 3.0）程序［21］，數(shù)據(jù)結(jié)果和鋯石UPb諧和圖誤差為2σ，置信度為95%（表1）。測試結(jié)果見表1，部分鋯石顆粒的陰極發(fā)光圖像如圖4a所示。

選取的花崗質(zhì)片麻巖位于剖面東部，所有鋯石顆粒均呈自形—半自形長柱狀，長寬比介于1.5∶1～2.0∶1之間，大小為150～200 μm，部分鋯石顆?？赡苁軣嵋鹤饔玫挠绊懕砻娉嗜芪g狀，絕大多數(shù)鋯石發(fā)育有典型的巖漿生長環(huán)帶，結(jié)合其較高的Th/U值（0.11～1.14），暗示鋯石為巖漿成因。樣品20NND11共有25個分析點，位于諧和線上或附近（圖4b），206Pb/238U加權(quán)平均年齡為（169.5±1.6） Ma（MSWD=0.44，n=25）（圖4b、c），代表了花崗質(zhì)片麻巖原巖的結(jié)晶年齡，即中侏羅世。

4? 石英C軸EBSD組構(gòu)分析

EBSD組構(gòu)分析是根據(jù)礦物的電子背散射衍射圖像來確定礦物的晶軸方位，從而確定礦物顆粒的排列取向［22］。通常礦物顆粒在不同溫度與應(yīng)力作用下會表現(xiàn)出不同的變形模式。其中，石英變形中的滑移系主要受變形溫度的控制，通過對石英組構(gòu)圖的測定可有效估算變形溫度和識別滑移系。本次石英C軸EBSD組構(gòu)分析在吉林大學(xué)自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評價重點實驗室完成。具體實驗流程及相關(guān)參數(shù)見文獻(xiàn)［18］。

選擇8件強變形花崗質(zhì)片麻巖進行石英C軸EBSD組構(gòu)分析。采樣位置如圖2b所示。測試樣品變形明顯，可見膨凸式重結(jié)晶和亞顆粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶現(xiàn)象，殘斑與基質(zhì)界限清晰。所選掃描區(qū)域變形石英顆粒豐富，測試結(jié)果見圖5。

在石英C軸EBSD組構(gòu)圖中，8件測試樣品表現(xiàn)出相似的特征，均具有一個石英點極密位于y軸和z軸之間，顯示石英主要發(fā)生菱面滑移，以中低溫菱面組構(gòu)為主，暗示變形發(fā)生于綠片巖相條件，變形溫度為350～450 ℃（圖5中m.u.d.指示極點的密度）。此外，樣品晶格優(yōu)選區(qū)域的分布連線與中心軸呈向SSW傾斜的趨勢，指示變形以SSW向剪切為主。由于石英C軸組構(gòu)對溫度變化較為敏銳，樣品20NND31、20NND71、20NND81除1個靠近y軸與z軸的主極密外，還存在1個靠近Z軸的次極密，這可能是受到重結(jié)晶石英顆粒在邊界發(fā)生二次重結(jié)晶的影響，或者記錄的是遞進變形過程中晚期變形的溫度。

5? 流變學(xué)參數(shù)估算

5.1? 古差異應(yīng)力

研究表明，在穩(wěn)態(tài)流動條件下，礦物晶體中的顯微構(gòu)造特征，如位錯密度、亞晶粒大小、重結(jié)晶顆粒大小與古差異應(yīng)力呈線性關(guān)系，而與溫度、壓力等因素關(guān)系不大［19］。因此可以通過測量動態(tài)重結(jié)晶石英新晶粒粒徑估算古差異應(yīng)力值，兩者之間的函數(shù)關(guān)系為

σ = （D/b）1/R。（1）

式中：σ為差異應(yīng)力（MPa）；b為實驗參數(shù)（μm·MPa-R）；D為動態(tài)重結(jié)晶石英新晶粒徑（μm）；R為實驗參數(shù)。

不同的學(xué)者基于不同的實驗條件與側(cè)重點，給出了不同的實驗參數(shù)［2326］。由于早期的應(yīng)力計是在低精度的實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上獲得的，它跨越了位錯蠕變和擴散蠕變的范圍，精度不高。而Stipp等［25］系統(tǒng)整理了高精度的石英實驗數(shù)據(jù)，對石英應(yīng)力計進行了修正，實驗參數(shù)更加可靠。因此，本次研究采用Stipp等［25］的實驗參數(shù)，估算娘娘頂?shù)貐^(qū)花崗質(zhì)片麻巖的古差異應(yīng)力。通過石英EBSD組構(gòu)分析可知，石英動態(tài)重結(jié)晶新晶粒徑為97.0～116.2 μm，得

到古差異應(yīng)力值介于13.8～17.7 MPa之間（表2），這至少代表了遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)變形巖石的古差異應(yīng)力值下限。

5.2? 應(yīng)變速率

在韌性剪切帶研究中，應(yīng)變速率估算是解讀變形過程的有效手段。通常采用變形巖石中石英的高溫流變率推斷應(yīng)變速率，其表達(dá)式為

ε=Aσnd-mexp（-Q/RT）。（2）

式中：ε為應(yīng)變速率（s-1）；σ為差異應(yīng)力（MPa）；Q為活化能（J·mol-1）；T為溫度（K）；R為理想氣體常數(shù)；d為礦物粒徑（μm）；A、n、m為實驗參數(shù)。對于石英而言，當(dāng)n＞2.0時，m = 0；當(dāng)n＜1.5時，m = 2［2728］。采用不同學(xué)者給定的實驗參數(shù)［2933］，結(jié)合顯微構(gòu)造特征以及石英EBSD組構(gòu)圖的指示，推算花崗質(zhì)片麻巖變形溫度介于350～450 ℃之間，計算應(yīng)變速率結(jié)果如表3所示。

采用不同學(xué)者的研究方法得到的應(yīng)變速率表現(xiàn)

出明顯差異，應(yīng)變速率具有不同數(shù)級，分別為：6.48×10-19～1.21×10-15s-1［31］；1.16×10-16～2.20×10-14 s-1［29］；2.63×10-16～3.92×10-14 s-1［23］；3.02×10-14～4.28×10-12 s-1［30］；3.10×10-16～5.89×10-14 s-1［32］；2.20×10-19～6.76×10-17 s-1［33］?？紤]到韌性變形過程的緩慢性以及變形過程中可能有流體的參與，對于花崗質(zhì)片麻巖變形的應(yīng)變速率，本文采用Koch等［29］的實驗參數(shù)計算的結(jié)果。

6? 討論

6.1? 變形特征與變形溫度

遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)出露的巖石類型主要有新太古代綏中花崗巖、中侏羅世花崗質(zhì)片麻巖和白堊紀(jì)未變形花崗巖。中生代花崗質(zhì)巖石和新太古代綏中花崗巖呈侵入接觸關(guān)系。中侏羅世花崗質(zhì)片麻巖韌性變形十分強烈，糜棱面理、片麻理、礦物拉伸線理以及眼球狀構(gòu)造等構(gòu)造形跡發(fā)育良好，指示巖石主要遭受一期變形事件，以上盤向SSW的逆沖型韌性剪切變形為主。顯微鏡下，石英顆粒廣泛發(fā)生動態(tài)重結(jié)晶，顆粒邊界不規(guī)則或呈鋸齒狀，變形機制以膨凸式重結(jié)晶為主，亞顆粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶次之。長石顆粒以脆性變形為主，部分長石顆粒被拉長呈透鏡狀，保留有殘斑特征，壓力影指示SSW向韌性剪切變形，這與宏觀構(gòu)造形跡指示一致?？傮w來看，石英和長石顯微變形行為主要為發(fā)生于綠片巖相條件下的中低溫變形。在石英C軸EBSD組構(gòu)分析中可得到相似的結(jié)論，EBSD組構(gòu)圖中普遍具有一個石英點極密，暗示中侏羅世花崗質(zhì)片麻巖主要受一次變形事件的影響。點極密位于組構(gòu)圖y軸和z軸之間，顯示菱面滑移被激活，變形溫度為350～450 ℃。此外，樣品晶格優(yōu)選區(qū)域的分布連線與中心軸呈向SSW傾斜的趨勢，指示變形以SSW向剪切為主，這與宏微觀構(gòu)造特征指示的結(jié)果相一致。

在流變學(xué)方面，利用動態(tài)重結(jié)晶石英粒徑估算興城娘娘頂?shù)貐^(qū)中侏羅世花崗質(zhì)片麻巖古差異應(yīng)力值介于13.8～17.7 MPa之間。通過石英的高溫流變率得到花崗質(zhì)片麻巖的應(yīng)變速率為1.16×10-16～2.20×10-14 s-1，與世界上大多數(shù)韌性剪切帶的應(yīng)變速率（10-14 ～10-13 s-1）基本一致，總體反映出低應(yīng)變速率的緩慢變形。本次研究構(gòu)建了遼西興城娘娘頂變形帶不同位置花崗質(zhì)片麻巖應(yīng)變速率和古差異應(yīng)力值的變化趨勢圖（圖6）。不論是應(yīng)變速率，還是古差異應(yīng)力，變形帶均表現(xiàn)出兩側(cè)巖石相對強于中心巖石的特點（圖6），這為野外實際觀察中變形帶出現(xiàn)兩側(cè)巖石變形強、中心巖石變形弱提供了證據(jù)。

綜上所述，遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)主要遭受一期變形事件的影響，以上盤向SSW的逆沖型韌性剪切變形為主，變形發(fā)生于地殼中淺層次的綠片巖相條件，為中低溫緩慢變形，變形溫度介于350～450 ℃之間。

6.2? 形成時代與地質(zhì)意義

自顯生宙以來，華北克拉通先后受到了古亞洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋及古太平洋等構(gòu)造體系相互作用的影響，在華北北緣燕山—遼西地區(qū)形成了大規(guī)模的巖漿巖及褶皺、斷裂構(gòu)造，并具有多期構(gòu)造巖漿活動疊加的特點［34］。本次通過詳細(xì)的野外地質(zhì)考察和鋯石UPb年代學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)發(fā)育兩套不同時期的花崗質(zhì)片麻巖，大部分片麻巖形成于新太古代，為區(qū)域內(nèi)基底巖石，其余花崗質(zhì)片麻巖形成于中生代，與新太古代花崗質(zhì)片麻巖呈侵入接觸關(guān)系；其中對1件中生代花崗質(zhì)片麻巖樣品進行了鋯石UPb年代學(xué)分析，樣品中鋯石顆粒發(fā)育有明顯的巖漿振蕩環(huán)帶，Th/U值較高，暗示鋯石為巖漿成因鋯石。因此，經(jīng)原位UPb同位素測試分析得到的加權(quán)平均年齡即為花崗質(zhì)片麻巖的原巖結(jié)晶年齡，其結(jié)果顯示興城娘娘頂變形帶中生代花崗質(zhì)片麻巖原巖形成于（169.5±1.6）Ma，即中侏羅世。

侏羅紀(jì)是華北克拉通構(gòu)造轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時期［3536］，巖漿活動頻繁。零星分布的北京西山南大嶺組中基性火山巖（174 Ma）、遼西北票地區(qū)發(fā)育的海房溝組中性火山巖（183～173 Ma）、冀東地區(qū)發(fā)育的花崗質(zhì)巖體（173～167 Ma）［37］以及遼東地區(qū)出露的黑云二長花崗巖（182～163 Ma）［38］均為這一時代巖漿活動的產(chǎn)物，可能與古太平洋板塊的俯沖作用相關(guān)。

興城娘娘頂?shù)貐^(qū)中侏羅世花崗質(zhì)片麻巖形成之后遭受一期明顯的變形事件，巖石變形樣式不同于鄰區(qū)臺里韌性剪切帶，同時，興城娘娘頂變形帶花崗質(zhì)片麻巖中發(fā)育的片麻理也存在一定差異，這可能與二者所處大地構(gòu)造位置有關(guān)（圖7）。興城娘娘頂變形帶整體表現(xiàn)為上盤向SSW的逆沖型韌性剪切變形，該期變形在晚侏羅世醫(yī)巫閭山巖體（163～153 Ma）中亦有響應(yīng) ［13， 39］。醫(yī)巫閭山巖體和石山巖體北側(cè)發(fā)育有走向近NW、傾向NE且上盤向SW逆沖的葉理［39］。區(qū)域上，陰山褶皺帶及燕山—遼西地區(qū)發(fā)育有數(shù)條褶皺逆沖系統(tǒng)，例如承德褶皺逆沖構(gòu)造 ［15］、四合堂逆沖型韌性剪切帶（140～137 Ma）［40］以及遼西朝陽晚侏羅世逆沖斷裂 ［41］，均記錄了晚侏羅世—早白堊世早期的NNE—SSW向擠壓事件。同時，北京西山、冀北、遼西等地的上侏羅統(tǒng)與下白堊統(tǒng)之間的角度不整合亦為該期擠壓逆沖事件的沉積構(gòu)造響應(yīng) ［42］。依據(jù)1∶20萬地質(zhì)圖［9］，興城娘娘頂?shù)貐^(qū)存在后期侵位的白堊紀(jì)花崗巖，并且花崗巖未發(fā)生明顯的韌性變形。此外，鄰區(qū)臺里韌性剪切帶和瓦子峪變質(zhì)核雜巖等伸展構(gòu)造主要發(fā)育于早白堊世中晚期（136～100 Ma）［17，43］。綜合研究認(rèn)為興城娘娘頂?shù)貐^(qū)中侏羅世花崗質(zhì)巖石的變形時代為晚侏羅世末期—早白堊世早期。

晚侏羅世末期—早白堊世早期，華北克拉通東部燕山運動B幕爆發(fā) ［42，44］，引發(fā)了區(qū)域上晚中生代以來最強烈的一期近N—S向或NNE—SSW向擠壓變形 ［45］。大量研究 ［46］表明古太平洋板片以低角度向NNW高速斜向俯沖是區(qū)域內(nèi)擠壓構(gòu)造的主要動力源。此外，眾多學(xué)者 ［4748］揭示中亞造山帶內(nèi)蒙古—鄂霍茨克洋在晚侏羅世仍未閉合 ［4950］，最終閉合時間可追溯至早白堊世早期。蒙古—鄂霍茨克洋南向俯沖閉合產(chǎn)生的擠壓作用可能是華北克拉通北緣擠壓構(gòu)造變形的另一誘因。因此，本文認(rèn)為遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)復(fù)雜的變形樣式是晚侏羅世末期—早白堊世早期蒙古—鄂霍茨克洋俯沖閉合的遠(yuǎn)程效應(yīng)及古太平洋板塊俯沖作用共同導(dǎo)致的結(jié)果（圖7）。

7? 結(jié)論

基于對遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)中侏羅世花崗質(zhì)片麻巖宏微觀構(gòu)造特征、鋯石UPb年代學(xué)、石英EBSD組構(gòu)及流變學(xué)的研究，得出如下主要結(jié)論：

1）最新花崗質(zhì)片麻巖中鋯石UPb年代學(xué)結(jié)果表明，遼西興城娘娘頂?shù)貐^(qū)除新太古代綏中花崗巖外，還發(fā)育大規(guī)模后期侵位的花崗質(zhì)片麻巖，其原巖結(jié)晶年齡為（169.5 ± 1.6）Ma。

2）中侏羅世花崗質(zhì)巖石主要遭受一期變形事件，表現(xiàn)為上盤向SSW的逆沖型韌性剪切變形。該期變形屬于中低溫緩慢變形，溫度介于350～450 ℃之間。

3）中侏羅世花崗質(zhì)片麻巖原巖的形成可能與古太平洋板塊的俯沖作用有關(guān)。晚侏羅世末期—早白堊世早期受蒙古—茨克洋俯沖閉合的遠(yuǎn)程效應(yīng)及古太平洋板塊俯沖作用的疊加影響，區(qū)域內(nèi)中侏羅世花崗巖被改造，形成了現(xiàn)今的構(gòu)造變形樣式。

致謝：吉林大學(xué)自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評價重點實驗室老師在鋯石UPb測試方面給予了支持，李偉民教授和李剛副教授對本文提出了寶貴的意見，在此表示感謝！

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