內(nèi)蒙古呼和浩特變質(zhì)核雜巖韌性拆離帶40Ar-39Ar定年及其構(gòu)造含義*

劉江　張進(jìn)江　郭磊　戚國(guó)偉

1.造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京　1008712.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京　1000373.大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　1000371.

1　引言

華北克拉通周緣地區(qū)廣泛發(fā)育的早白堊世變質(zhì)核雜巖被認(rèn)為是對(duì)克拉通破壞的一種構(gòu)造標(biāo)志(Lin and Wang,2006; 王濤等,2007; 劉俊來(lái)等,2008; Zhuetal.,2011; Wangetal.,2012; Linetal.,2013)。變質(zhì)核雜巖形成的時(shí)代是了解核雜巖構(gòu)造演化的重要內(nèi)容之一，它能夠限定變質(zhì)核雜巖演化時(shí)限及抬升歷史，而不同變質(zhì)核雜巖構(gòu)造年代學(xué)的比較與關(guān)聯(lián)研究還可獲得整個(gè)區(qū)域的伸展構(gòu)造發(fā)育演化規(guī)律(Lin and Wang,2006; Wangetal.,2011,2012; Linetal.,2013)。目前該方面研究的常用方法是：用與韌性剪切帶交割巖體的鋯石U-Pb年齡限定韌性剪切活動(dòng)的時(shí)限(Guoetal.,2012b; Wangetal.,2012)；根據(jù)不同礦物40Ar-39Ar年齡和K-Ar體系封閉溫度獲得拆離斷層韌性剪切帶冷卻曲線(Davisetal.,2002; Yangetal.,2007; Davis and Darby,2010; Linetal.,2011,2013; Wangetal.,2012)。

華北克拉通北緣西部發(fā)育的呼和浩特變質(zhì)核雜巖是我國(guó)研究程度較高的變質(zhì)核雜巖之一，其周緣發(fā)育拆離斷層被認(rèn)為是對(duì)應(yīng)于核部雜巖拆離折返的重要證據(jù)(Darbyetal.,2001; Davisetal.,2002; Davis和鄭亞?wèn)|,2002; 王新社等,2002; Davis and Darby,2010; 劉江等,2011; Guoetal.,2012a,b)。另一方面，大青山地區(qū)發(fā)育晚侏羅世-早白堊世大型逆沖推覆構(gòu)造(鄭亞?wèn)|等，1998；戚國(guó)偉等，2007；張進(jìn)江等，2009)。先前由巖漿鋯石U-Pb年齡研究限定了大青山拆離斷層韌性剪切帶活動(dòng)的時(shí)限大致為148～132Ma(Guoetal.,2012b)。而拆離斷層40Ar-39Ar冷卻年齡為122～120Ma(Davisetal.,2002; Davis and Darby,2010)，表明二者之間存在明顯的差別。值得注意的是，同一地區(qū)逆沖推覆帶中同構(gòu)造白云母40Ar-39Ar定年的結(jié)果也是～120Ma(劉正宏等，2003；張進(jìn)江等，2009)。呼和浩特變質(zhì)核雜巖拆離斷層與大青山逆沖推覆斷層之間的空間關(guān)系和它們的活動(dòng)時(shí)限是急需解決的問(wèn)題。

本文在野外考察和顯微結(jié)構(gòu)觀察的基礎(chǔ)上，選擇呼和浩特變質(zhì)核雜巖拆離斷層中韌性剪切帶不同礦物進(jìn)行逐步升溫40Ar-39Ar定年，具體包括拆離斷層帶中作為包體的弱變形基性巖中的角閃石、千糜巖中平行面理(S面理)的白云母、弱變形花崗巖鉀長(zhǎng)石和黑云母。然后，由不同礦物40Ar-39Ar年齡與封閉溫度一一對(duì)應(yīng)，結(jié)合已有的構(gòu)造年代學(xué)數(shù)據(jù)，得出拆離斷層帶的冷卻曲線，并賦予其構(gòu)造意義。

2　地質(zhì)背景

大青山位于華北板塊北緣，是中生代陰山-燕山板內(nèi)造山帶的重要組成部分(圖1a)。南與新生代河套斷陷盆地相鄰，北與古生代天山-興蒙造山帶相接，東西綿延近200km。本文研究區(qū)呼和浩特段屬大青山東段，從西部的烏蘭板申至東部烏蘭合雅(圖1b)。

圖1　大青山呼和浩特段地質(zhì)簡(jiǎn)圖及剖面圖(a)-研究區(qū)在華北北緣陰山造山帶中的位置(據(jù)Davis and Darby,2010修改)；(b)-研究區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)圖(據(jù)Guo et al.,2012b修改)；(c)-圖1b線段AB剖面圖，豎直方向未放大,盤(pán)羊山地區(qū)：PST-盤(pán)羊山逆沖斷層，LNF-柳卜泉正斷層；大青山逆沖推覆體系：DST-大青山逆沖斷層，HT-黃土窯-馬家店-德勝營(yíng)逆沖斷層，WT-烏素圖-黃花窩鋪-蘇勒?qǐng)D逆沖斷層；呼和浩特變質(zhì)核雜巖拆離斷層：HHDF-呼和浩特拆離斷層，XJDF-小井拆離斷層，DDF-德勝營(yíng)拆離斷層.40Ar-39Ar法定年數(shù)據(jù)樣品縮寫(xiě)：Hb-角閃石；Ms-白云母；Bi-黑云母；Kfs-鉀長(zhǎng)石；Sa-火山巖透長(zhǎng)石；WR-玄武巖全巖.年齡數(shù)據(jù)來(lái)源：[a]-Guo et al.(2012b)；[b]-Davis and Darby(2010)；[c]-賀元?jiǎng)P(2010)；[d]-張進(jìn)江等(2009)；[e]-本文Fig.1　Simplified geological map of Daqing Shan near Hohhot and its cross section

2.1　主要巖石組成

區(qū)內(nèi)主要由前寒武紀(jì)變質(zhì)巖和古-中生代沉積地層組成。前寒武紀(jì)變質(zhì)巖組成大青山主體，包括太古代大理巖及片麻巖、元古代片麻狀花崗巖和元古代淺變質(zhì)沉積巖巖，后者由千枚巖、變質(zhì)礫巖及大理巖構(gòu)成(圖1b)。古生代地層為淺變質(zhì)的石炭紀(jì)、二疊紀(jì)灰黑色砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖互層夾少量礫巖及煤線，局部為碳酸巖。中生代地層分布于大青山兩側(cè)，北側(cè)主要為侏羅紀(jì)紫紅色礫巖、砂巖、粉砂巖及泥巖；南側(cè)為下白堊世紫紅色礫巖，礫石成分主要為前寒武紀(jì)大理巖和片麻巖。

2.2　主要構(gòu)造

晚侏羅世盤(pán)羊山逆沖斷層 位于大青山北側(cè)，近東西走向延伸～55km，上盤(pán)向南逆沖，將晚元古代糜棱狀大理巖、太古代糜棱巖、片麻巖逆沖到淺變質(zhì)石炭系砂巖之上(圖1b)。該逆沖斷層尚無(wú)準(zhǔn)確構(gòu)造年代學(xué)數(shù)據(jù)限定。我們野外考察和朱紳玉等(1997)認(rèn)為盤(pán)羊山斷裂與大青山組沉積近乎同時(shí)。近期研究認(rèn)為大青山組時(shí)代為上侏羅世(彭向東等，2003)，因此，盤(pán)羊山逆沖斷層活動(dòng)時(shí)代也為此期，與燕山地區(qū)“前張家口組”地殼縮短變形時(shí)間相當(dāng)(趙越等，2004)。

晚侏羅世-早白堊世呼和浩特變質(zhì)核雜巖 位于大青山核心部位，變質(zhì)核雜巖由太古代片麻巖、元古宇片麻狀花崗巖、淺變質(zhì)巖和中生代花崗巖體(鋯石U-Pb年齡148～114Ma，Guoetal.,2012a,b)構(gòu)成。地表出露三條近東西走向的拆離斷層(圖1b，c)，由南往北依次為大青山山前的呼和浩特拆離斷層(HHDF)、小井拆離斷層(XJDF)和德勝營(yíng)拆離斷層(DDF)。拆離斷層主要以出露花崗質(zhì)糜棱巖、千糜巖為標(biāo)志。拆離斷層上盤(pán)為元古宇片麻狀花崗巖和淺變質(zhì)巖，以及早白堊世快速堆積碎屑物。

呼和浩特拆離斷層西起土默特左旗以北的烏蘭板申，經(jīng)東紅山口、奎素、哈拉沁，東至大窯村，長(zhǎng)度超過(guò)100km，發(fā)育中溫糜棱巖(500±50℃)、綠泥石化角礫巖和微角礫巖組成的典型拆離斷層構(gòu)造巖組合。大青山北側(cè)出露沿大窯-小井-黃花窩鋪一線高溫糜棱巖(650±50℃)為標(biāo)志的小井拆離斷層和低溫千糜巖(400±50℃)為標(biāo)志的德勝營(yíng)拆離斷層(Guoetal.,2012b)。受巖體隆升(劉江等，2011)、東西走向的褶皺作用以及瓦隆構(gòu)造(Davisetal.,2002; Davis and Darby,2010)的影響，大青山南側(cè)的糜棱面理傾向南西-南-南東，北側(cè)則傾向北西-北-北東。糜棱巖的礦物及礦物集合體的拉伸線理傾伏向較為一致，以～130°(南側(cè))和310°(北側(cè))為主。運(yùn)動(dòng)學(xué)剪切指向標(biāo)志一致表明拆離斷層上盤(pán)向南東方向(～130°)拆離。Davis等根據(jù)變質(zhì)核雜巖的基本構(gòu)造格局，認(rèn)為大青山北側(cè)小井拆離斷層(第一期)和德勝營(yíng)拆離斷層(第二期)在拆離斷層發(fā)育早期曾經(jīng)均為核雜巖主拆離斷層，后因主拆離斷層沿更高角度的“糜棱巖前鋒”發(fā)育而依次被摒棄進(jìn)入下盤(pán)(Davis和鄭亞?wèn)|,2002; Davisetal.,2002; Davis and Darby,2010)。我們野外考察認(rèn)為這些拆離斷層韌性剪切帶后來(lái)作為大青山逆沖推覆體系斷層上盤(pán)向北西逆沖(圖1b)。

呼和浩特拆離斷層糜棱狀花崗巖的鋯石U-Pb年齡為148～138Ma(Guoetal.,2012b)，而侵入糜棱面理、未發(fā)生塑性變形的奎素溝花崗巖巖體(呼和浩特拆離斷層)和虎頭山花崗巖巖體(德勝營(yíng)拆離斷層)U-Pb年齡分別為132Ma(Guoetal.,2012b)和131Ma(賀元?jiǎng)P，2010)，表明拆離斷層糜棱巖帶主要活動(dòng)于142～132Ma之間(Guoetal.,2012b)。拆離斷層上盤(pán)快速碎屑堆積物火山巖夾層年齡為127～125Ma之間(Davis and Darby,2010)，可能代表了拆離斷層晚期脆性伸展變形階段(Guoetal.,2012b)。糜棱巖角閃石、白云母和黑云母122～118Ma40Ar-39Ar年齡代表拆離斷層快速冷卻階段，則明顯晚于上述年齡(Davis and Darby,2010)。

式中，δ為彌散圓的直徑，設(shè)f為透鏡的焦距，L為對(duì)焦距離，F(xiàn)為鏡頭拍攝的光圈數(shù)F=f/D,D是投影鏡頭光瞳的直徑.

早白堊世大青山逆沖推覆體系 覆蓋整個(gè)大青山地區(qū)，主要由北東東走向，上盤(pán)向北西運(yùn)動(dòng)的大型逆沖斷層和由其分割出的逆沖席體及原地系構(gòu)成(圖1；鄭亞?wèn)|等，1998；戚國(guó)偉等，2007；張進(jìn)江等，2009)。3條逆沖斷層由北往南依次是：1)最外緣的大青山逆沖斷層(DST)，將元古代淺變質(zhì)巖推覆于原地系沉積巖之上；2)黃土窯子-馬家店-德勝營(yíng)斷層(HT)，將元古代片麻狀花崗巖推覆于元古界淺變質(zhì)巖之上；3)烏素圖-黃花窩鋪-蘇勒?qǐng)D斷層(WT)，將大青山變質(zhì)結(jié)晶巖席(太古代副片麻巖和大理巖)推覆于元古代片麻狀花崗巖之上(戚國(guó)偉等，2007；張進(jìn)江等，2009)。鄭亞?wèn)|等(1998)和我們野外考察均表明大青山逆沖推覆體系在東部烏蘭合雅附近切割盤(pán)羊山逆沖斷層，二者并非南北對(duì)沖關(guān)系，大青山逆沖推覆體系晚于盤(pán)羊山逆沖斷層。

該逆沖推覆在圖1b西部的畢克齊將前寒武系地層推到早白堊世碎屑沉積之上，推覆前緣被擠壓褶皺的基性火山巖全巖40Ar-39Ar年齡為135～132Ma，說(shuō)明逆沖推覆發(fā)生于132Ma之后(圖1b,Davis and Darby,2010)。逆沖體系晚期的同構(gòu)造絹云母40Ar-39Ar年齡為120～119Ma(張進(jìn)江等，2009)，研究區(qū)西側(cè)毗鄰的白石頭溝附近由南向北逆沖斷層同構(gòu)造白云母40Ar-39Ar年齡為121.6±1.6Ma(劉正宏等，2003)。

早白堊世以來(lái)高角度正斷層 切割低角度大青山拆離斷層(韌性剪切帶)，逆沖斷層、白堊系盆地沉積等。鋯石和磷灰石裂變徑跡年齡表明大青山地區(qū)在100～90Ma之間及～50Ma經(jīng)歷多次隆升(吳中海和吳珍漢,2003; Davis and Darby,2010)，可能與這些正斷層活動(dòng)相關(guān)。

3　呼和浩特拆離斷層40Ar-39Ar定年

3.1　樣品描述

樣品DQ08-55(N41°00.717′，E111°50.473′)采自大青山南緣生態(tài)園，位于呼和浩特拆離斷層下盤(pán)(圖1b)，為變形閃長(zhǎng)巖包體(圖2a)。野外可見(jiàn)透鏡狀基性巖包體長(zhǎng)達(dá)數(shù)米、甚至達(dá)10m以上，其扁平面平行于糜棱巖面理，微弱變形，由粗粒角閃石(60%)和角閃石顆粒間填充的細(xì)粒斜長(zhǎng)石集合體(40%)組成(圖2b)。受構(gòu)造變形影響，其內(nèi)部發(fā)育的面理與區(qū)域展布的面狀構(gòu)造一致，確定為構(gòu)造前或同構(gòu)造侵位。

樣品DQ08-100(N41°01.417′，E112°03.802′)采自大青山油坊營(yíng)以北(圖2c)，位于神水梁巖體南部，屬弱面理化的中-粗?；◢弾r。花崗巖主要由長(zhǎng)石(70%)、石英(20%)、黑云母(5%)組成。長(zhǎng)石和石英弱定向排列，具有波狀消光，動(dòng)態(tài)重結(jié)晶微弱(圖2d)，黑云母弱定向排列形成面理(圖2c，d)。該巖體鋯石U-Pb年齡為140±1Ma(Guoetal.,2012b)。

樣品Hu09-4(N40°58.287′，E111°53.448′)采自奎素溝，千糜巖(圖2e)。主要礦物為石英(70%)、長(zhǎng)石(10%)、白云母(10%)及黑云母(5%)(圖2f)。長(zhǎng)石以脆性變形為主，石英發(fā)生亞顆粒旋轉(zhuǎn)和邊界遷移動(dòng)態(tài)重結(jié)晶。白云母分為兩組，一組為云母魚(yú)殘斑，另一組為平行S面理(石英條帶)排列的細(xì)粒晶體。黑云母多沿S面理與C(剪切)面理分布，但因?yàn)轭w粒過(guò)于細(xì)小，很難分揀，不宜作為40Ar-39Ar定年礦物。同一位置花崗質(zhì)糜棱巖鋯石U-Pb年齡為142±1Ma(Guoetal.,2012b)。

本次研究挑選樣品DQ08-55中角閃石、DQ08-100中黑云母和鉀長(zhǎng)石及Hu09-4中白云母進(jìn)行40Ar-39Ar定年。

圖2　呼和浩特變質(zhì)核雜巖拆離斷層韌性剪切帶野外露頭和顯微構(gòu)造(a)-大青山南緣生態(tài)園花崗質(zhì)糜棱巖(淺色)中夾平行糜棱面理的基性巖包體(暗灰色，DQ08-55)；(b)-閃長(zhǎng)巖(DQ08-55)由粗粒角閃石和細(xì)粒斜長(zhǎng)石集合體組成，微弱變形；(c)-油坊營(yíng)弱變形花崗巖(DQ-100)；(d)-弱變形花崗巖(Hu09-100)中長(zhǎng)石、石英波狀消光，黑云母平行面理定向排列；(e)-大青山南緣奎素溝千糜巖(Hu09-4)；(f)-千糜巖(Hu09-4)白云母為云母魚(yú)或平行S面理定向排列.所有樣品都平行線理，垂直面理方向切片，顯微照片均為正交偏光.S-S面理;C-C面理，平行剪切帶邊界;C’-伸展褶劈理;Hb-角閃石;Pl-斜長(zhǎng)石;Kfs-鉀長(zhǎng)石;Qz-石英;Ms-白云母;Bi-黑云母Fig.2　Macrostructure and microstructure of ductile shear zones of Hohhot metamorphic core complex

3.2　實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)樣品地質(zhì)背景估計(jì)的年齡和鉀含量，稱(chēng)取20～60mg分選好的樣品(0.18～0.28mm)封閉包裝后，在中國(guó)原子能科學(xué)研究院進(jìn)行中子照射。照射24h，用于中子通量監(jiān)測(cè)的樣品是ZBH-25(132.7Ma)、Bern 4M(18.6Ma)、FCs(28.2Ma)。同時(shí)，對(duì)純物質(zhì)CaF2和K2SO4進(jìn)行同步照射。照射后的樣品冷置后，密封去氣72h以上。

3.3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果

40Ar-39Ar定年實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果見(jiàn)表1和圖3。

DQ08-55：角閃石坪年齡124.4±1.0Ma，5個(gè)溫階，74%的39Ar釋放量，MSWD=0.18。反等時(shí)線年齡為119.5±0.8Ma，MSWD=1.7，初始40Ar/36Ar比值為287.9±2.5，略低于大氣比值，反等時(shí)線年齡較可靠。

DQ08-100：黑云母坪年齡117.4±0.7Ma，9個(gè)溫階，88.9%的39Ar釋放量，MSWD=0.23。反等時(shí)線年齡為116.2±1.5Ma，MSWD=5.8，初始40Ar/36Ar比值為292±11。坪年齡和反等時(shí)線年齡一致。鉀長(zhǎng)石坪年齡120.3±0.6Ma，10個(gè)溫階，83.9%的39Ar釋放量，MSWD=0.13。反等時(shí)線年齡為119.8±0.7Ma，MSWD=0.49，初始40Ar/36Ar比值為299.2±6.7。需要注意的是，該樣品中鉀長(zhǎng)石年齡較黑云母年齡偏大，除鉀長(zhǎng)石和黑云母分別有少量的Ar過(guò)剩和丟失影響之外，也與糜棱巖在這一時(shí)期的快速抬升有關(guān)。

Hu09-4：白云母坪年齡117.3±0.6Ma，6個(gè)溫階，54%的39Ar釋放量，MSWD=0.93。反等時(shí)線年齡為116.4±0.8Ma，初始40Ar/36Ar比值為299.6±8.2，接近大氣比值。

4　討論

4.1　拆離斷層冷卻曲線

拆離斷層韌性剪切帶不同單礦物40Ar-39Ar年齡(本文；Davis and Darby,2010)，油坊營(yíng)附近磷灰石裂變徑跡年齡(96Ma)(見(jiàn)Davis and Darby,2010文中圖10)，及韌性剪切帶中糜棱巖化花崗巖和切割韌性剪切帶但未變形的花崗巖鋯石U-Pb年齡(Guoetal.,2012b)，結(jié)合不同定年方法中礦物的封閉年齡，構(gòu)建了韌性剪切帶早白堊世冷卻曲線(圖4)。其中，鋯石U-Pb封閉溫度在700℃以上；石英動(dòng)態(tài)重結(jié)晶亞顆粒結(jié)構(gòu)和c-軸組構(gòu)指示研究區(qū)糜棱巖變形溫度最高達(dá)到650℃(劉江等,2011; Guoetal.,2012b)；角閃石、白云母、黑云母、鉀長(zhǎng)石Ar封閉溫度分別為500～550℃、～350℃、～300℃和220～250℃(McDougall and Harrison,1999; 陳文等,2011)；磷灰石裂變徑跡封閉溫度與化學(xué)成分有關(guān)，一般為100±40℃(Donelicketal.,2005; Tagami and O’Sullivan,2005)。

從冷卻曲線(圖4)來(lái)看，韌性剪切帶在早白堊世經(jīng)歷三個(gè)冷卻階段：122Ma之前，由650℃以上降低到角閃石Ar封閉溫度(550～500℃)；122～115Ma之間由角閃石封閉溫度快速降至鉀長(zhǎng)石封閉溫度(250～220℃)；115Ma之后則緩慢降溫。前兩次降溫分別降低了>150℃和～300℃，對(duì)應(yīng)>5km和10km的抬升量(以30℃/km低溫梯度估算)。韌性剪切帶由115Ma開(kāi)始從250～220℃地溫層位(7～8km深)抬升至地表。

4.2　區(qū)域地質(zhì)意義

大青山地區(qū)在中生代經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化。不同礦物40Ar-39Ar年齡反映了糜棱巖帶冷卻溫度與時(shí)間的關(guān)系，需結(jié)合已有構(gòu)造解析和具有構(gòu)造演化意義的年代學(xué)數(shù)據(jù)賦予其地質(zhì)意義。

晚侏羅世，向南逆沖的盤(pán)羊山逆沖斷層代表大青山地區(qū)地殼的縮短增厚。早白堊世，變質(zhì)核雜巖發(fā)育上盤(pán)向南東拆離使地殼發(fā)生伸展減薄，長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖(鋯石U-Pb年齡148～138Ma)被未變形、鋯石U-Pb年齡132～131Ma的花崗巖切割，說(shuō)明拆離斷層塑性變形主要發(fā)生于132Ma之前(Guoetal.,2012b)，40Ar-39Ar年齡并不代表韌性剪切帶變形年齡。拆離斷層上盤(pán)快速沉積物火山巖夾層40Ar-39Ar年齡(Davis and Darby,2010)說(shuō)明拆離斷層活動(dòng)可能持續(xù)到約127～125Ma之后。大青山逆沖推覆體系使武川西南部、全巖40Ar-39Ar年齡為135.5～132.6Ma的玄武巖發(fā)生褶皺(Davisetal.,2002; Davis and Darby,2010)，說(shuō)明大青山逆沖體系發(fā)生于132Ma之后。

野外考察結(jié)果表明逆沖推覆體系晚于拆離斷層(圖1b，c)：研究區(qū)西部紅領(lǐng)巾水庫(kù)和烏蘭板升地區(qū)糜棱巖帶作為逆沖斷層上盤(pán)向北西逆沖；大青山山前畢克齊北西方向，元古代大理巖逆沖到早白堊世快速沉積物之上；小井村附近上盤(pán)向北逆沖使糜棱巖帶發(fā)生錯(cuò)段，并將太古宇大理巖逆沖到呼和浩特變質(zhì)核雜巖拆離斷層帶的糜棱巖之上。因此，野外觀察和同位素年代學(xué)分析數(shù)據(jù)都表明拆離斷層快速冷卻過(guò)程更可能是后期向北西逆沖推覆改造的結(jié)果。逆沖推覆帶中同構(gòu)造絹云母40Ar-39Ar年齡給出了120～119Ma的年齡(張進(jìn)江等，2009)，和研究區(qū)西側(cè)毗鄰的白石頭溝附近逆沖推覆同構(gòu)造白云母40Ar-39Ar年齡為121.6±1.6Ma相近(劉正宏等，2003)，都表明大青山逆沖推覆體系形成于早白堊世伸展構(gòu)造之后，并于～120Ma左右結(jié)束。我們對(duì)大青山韌性剪切帶不同礦物40Ar-39Ar年齡所構(gòu)成的冷卻史的研究結(jié)果與此一致，因此推測(cè)糜棱巖帶所記錄的快速冷過(guò)程并非對(duì)應(yīng)于呼和浩特變質(zhì)核雜巖拆離折返的冷卻過(guò)程，而是對(duì)大青山逆沖推覆體系構(gòu)造過(guò)程的反映。

表1糜棱巖40Ar/39Ar逐步加熱分析結(jié)果
Table 1Step heating40Ar/39Ar isotopic analyses on minerals from mylonite

T(℃)40Ar?(%)39Ar(mol)40Ar/39Ar38Ar/39Ar37Ar/39Ar36Ar/39Ar40Ar?/39Ar表觀年齡(Ma)DQ08?55(角閃石)，J=0 004828，tp=124 4±1 0Ma，ti=119 5±0 8Ma85052 951 80E?1415 963440 2340414 634650 029368 5333772 84±5 5690043 011 42E?1416 195630 064086 223600 032906 9948759 92±2 4995061 981 07E?1417 199120 076097 324390 0240910 7103290 96±2 68100047 106 58E?1523 971390 0761110 143060 0456411 3658796 38±1 78105078 721 28E?1418 708670 076339 089580 0159114 81463124 63±2 72110088 167 97E?1416 703140 085297 946350 0088214 80166124 53±1 26115087 106 80E?1416 939670 072807 541340 0094114 82781124 74±1 50120047 058 19E?1531 023490 0739711 455230 0586714 70763123 76±2 02125055 621 28E?1426 363390 095339 225200 0420714 75105124 11±2 47130058 691 17E?1427 419190 063648 670720 0406616 18405135 73±1 39135020 369 59E?16143 468800 4207657 346100 4021630 34935246 68±60 09140031．311．63E?1586．930740．1695433．510380．2111427．82447227．40±2．86DQ08?100(黑云母)，J=0 004879，tp=117 4±0 7Ma，ti=116 2±1 5Ma85080 014 30E?1414 225770 043524 064960 0107011 4129397 76±0 8390087 394 09E?1415 704850 024801 832970 0071713 74156117 07±1 7195093 744 00E?1414 638700 025961 384490 0034513 73518117 02±1 16100080 454 90E?1417 143500 027931 730400 0117913 80720117 61±0 84105076 283 04E?1418 028210 040040 307570 0145313 75520117 18±1 55110072 652 24E?1418 894300 030014 342810 0186413 76506117 27±1 73115069 392 51E?1419 926580 035672 723370 0213613 85125117 98±1 49120066 452 80E?1420 657100 023762 055720 0239913 74474117 10±1 37130068 313 20E?1420 144890 029512 916290 0223713 78727117 45±1 31140080．177．73E-1417．172700．051133．371140．0124113．79770117．54±0．65DQ08?100(鉀長(zhǎng)石)，J=0 004897，tp=120 3±0 62Ma，ti=119 8±0 7Ma85082 361 09E?1316 641180 014420 430710 0100213 71018117 23±1 2990095 681 52E?1314 487000 011610 334440 0021913 86361118 50±0 4795093 881 15E?1314 994450 001900 841840 0033114 08507120 33±0 34100091 115 75E?1415 438560 009530 858110 0048514 07360120 24±0 21105093 205 22E?1415 123340 012221 120040 0037614 10454120 49±0 72110086 619 27E?1416 285690 011270 486810 0074914 10903120 53±1 89115080 181 21E?1317 574740 016880 202760 0118214 09316120 40±0 70120078 681 66E?1317 887340 014320 322730 0129714 07630120 26±0 62125080 121 76E?1317 563590 014390 345540 0118914 07442120 24±0 57130092 911 92E?1315 137110 012040 258870 0036814 06620120 18±0 53135091 802 85E?1315 349600 013740 202420 0042914 09247120 39±0 56140090．341．02E-1315．567270．010740．494490．0052014．06865120．20±0．66Hu09?4(白云母)，J=0 004855，tp=117 3±0 6Ma，ti=116 4±0 8Ma85033 494 62E?1537 521300 1042110 978070 0874112 65521107 57±3 6690054 732 25E?1416 849820 074835 500570 027289 2550779 29±0 7995066 252 83E?1417 027230 045533 460990 0203611 3055996 40±1 52100086 345 14E?1415 979580 026251 135880 0076713 80681117 05±1 00105090 811 97E?1312 882600 037581 901880 0045011 7138499 79±0 88110095 161 01E?1314 509700 028981 024560 0026313 81666117 13±0 42115085 514 43E?1416 152980 028451 102130 0082013 82178117 17±0 55120081 834 40E?1416 942610 024921 190480 0107213 87432117 60±0 83125076 733 65E?1418 098350 026521 295120 0145813 89929117 81±0 58130083 215 47E?1416 588380 023670 758360 0096113 80951117 07±1 59135088 859 21E?1415 530360 017210 468200 0059613 80369117 02±1 53140050 861 03E?1428 871490 074414 868150 0493114 73016124 61±0 74145030 352 53E?1586 615010 2499019 861470 2095126 63438219 39±6 39150022 181 33E?15132 797800 4529536 880890 3596830 18587246 72±2 46

圖3　單礦物40Ar/39Ar坪年齡及反等時(shí)線年齡Fig.3　40Ar/39Ar plateau ages and inverse isochrones of different minerals

圖4　呼和浩特變質(zhì)核雜巖韌性剪切帶冷卻曲線右下角附圖為單礦物40Ar/39Ar年齡的放大圖，溫度誤差為±50℃；40Ar/39Ar定年礦物縮寫(xiě)與圖2相同F(xiàn)ig.4　Cooling curve for the ductile shear zone of the Hohhot MCC

5　結(jié)論

40Ar-39Ar年齡進(jìn)一步限定了呼和浩特變質(zhì)核雜巖韌性剪切帶于122Ma(500～550℃，角閃石Ar封閉溫度)至115Ma(220～250℃，鉀長(zhǎng)石Ar封閉溫度)期間存在一個(gè)快速冷卻過(guò)程。不同于前人的認(rèn)識(shí)，這個(gè)快速冷卻過(guò)程并非對(duì)應(yīng)于呼和浩特變質(zhì)核雜巖拆離折返的冷卻過(guò)程，而是大青山逆沖推覆體系構(gòu)造過(guò)程的反映，是糜棱巖受后期逆沖抬升的結(jié)果。

致謝感謝論文評(píng)審人為改進(jìn)本文提出的寶貴修改意見(jiàn)和建議。

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