【摘 要】
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现今板块构造运动学研究显示,斜向板块汇聚比正向汇聚更为普遍,然而地史时期的增生和碰撞造山带中可能保存的板块汇聚运动学特征并未得到普遍揭示。华北克拉通北缘与中亚造山带毗邻,在古生代期间经历了复杂的弧-陆碰撞和大洋板块俯冲-增生作用过程。尽管前人提出了一系列模型来解释沿华北克拉通北缘的古生代增生演化过程,但对可能记录了构造演化动力学特征的各单元变形研究仍显薄弱,从而妨碍了相关板块汇聚作用运动学与动力学
【基金项目】
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中国地质调查局发展研究中心二级项目“全国系列基础地质综合编图”（121201004000150013）； 中国地质调查局发展研究中心二级项目“地质矿产调查数据集成与处理应用”（DD2019042）； 中国地质调查局工作项目“华北地区古生代、中生代构造单元划分和构造演化”（1212011121073）；
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现今板块构造运动学研究显示,斜向板块汇聚比正向汇聚更为普遍,然而地史时期的增生和碰撞造山带中可能保存的板块汇聚运动学特征并未得到普遍揭示。华北克拉通北缘与中亚造山带毗邻,在古生代期间经历了复杂的弧-陆碰撞和大洋板块俯冲-增生作用过程。尽管前人提出了一系列模型来解释沿华北克拉通北缘的古生代增生演化过程,但对可能记录了构造演化动力学特征的各单元变形研究仍显薄弱,从而妨碍了相关板块汇聚作用运动学与动力学过程的揭示。本文以横跨华北克拉通与兴蒙造山带两个一级构造单元的内蒙古白云鄂博-达茂旗为研究区,通过详细的大比例尺岩性构造填图,辅以卫星影像岩性构造解译,厘定了该区域古生代构造变形期次及其相对序列,查明了各期构造变形的基本样式及其叠加改造方式。基于关键侵入岩体、岩脉或岩床的同位素年代学测试,比较准确地限定了主要变形期（D1,D3,D4）的具体时限,并据此建立了华北克拉通北缘及兴蒙造山带南部区域古生代构造变形序列。将上述构造变形相关序列和变形时间研究结果,与前人有关该区古生代增生造山构造演化过程研究成果进行对比研究,最终建立了研究区古生代期间增生构造演化的构造运动学和动力学模型。研究取得主要成果和认识如下:1、总结了纵弯横跨叠加褶皱中根据晚期褶皱枢纽倾伏向和倾伏角参数及其空间分布特征,定性和定量恢复早期褶皱形态和位态特征的模型与具体方法。该模型可应用于被晚期紧闭褶皱强烈改造的波长较大、波幅较小的早期褶皱构造的识别。2、在白云鄂博群中首次识别出早期区域性NNW向褶皱构造的存在,并重新厘定了该套地层所经受的三期褶皱变形序列:（1）NNW向开阔褶皱;（2）近E-W向紧闭至同斜褶皱及逆冲断裂,叠加于早期NNW向开阔褶皱之上,形成了不同尺度的Mode 1型横跨叠加褶皱样式;（3）NNW向宽缓褶皱。地层时代和地质体接触关系及同位素测年结果显示,前两期褶皱形成于早寒武世之后,早二叠世之前。3、查明了兴蒙造山带南部白乃庙岛弧带下古生界中褶皱变形样式及其变形相对序列。在奥陶纪包尔汗图群中识别一期NWW向紧闭褶皱构造,形成于晚志留世之前。晚志留世-早泥盆世西别河组中识别有三期褶皱变形:局部发育的早期NW向紧闭褶皱;主期NE向紧闭褶皱,叠加于早期NW向褶皱之上形成Type 2型“新月形”叠加褶皱样式;晚期NW向宽缓褶皱,使主期褶皱轴面和轴迹发生显著弯曲,呈现为Type 2型叠加褶皱样式。卷入主期褶皱变形的岩床实测同位素测年结果表明,西别河组NE向褶皱变形发生于中二叠世末期（～262 Ma）之后。4、查明了石炭系阿木山组的褶皱变形几何学样式、变形期次,并确定了主期褶皱形成时代。厘定出两期褶皱:早期为NEE-NE向紧闭褶皱,构成阿木山组主期褶皱构造格架;晚期为NWW-NW向宽缓褶皱,近横跨叠加于早期褶皱之上,并较轻微改造了主期褶皱的平面展布特征。根据卷入早期褶皱变形的岩床实测同位素测年结果,认为早期NEE-NE向褶皱形成于中二叠世末期（～264 Ma）之后。5、厘定了华北克拉通北缘及兴蒙造山带南部的古生代褶皱构造变形序列并讨论了它们与增生造山作用过程之间的对应关系。（1）D1期包括白云鄂博群NNW向开阔褶皱及包尔汗图群NW向紧闭褶皱,形成于晚志留世之前,可能与白乃庙岛弧与华北克拉通北部被动陆缘间的左行弧-陆斜向碰撞有关;（2）D2期为西别河组中局部发育的早期NW向紧闭褶皱,形成时间早于晚石炭世,可能暗示先前的左行斜向弧-陆碰撞动力学体制依然在持续;（3）D3期褶皱变形以白云鄂博群近E-W向紧闭-同斜褶皱为代表,形成于早二叠世之前,可能是古亚洲洋板块向拼合的白乃庙岛弧与华北克拉通之下正向俯冲作用的产物;（4）D4期褶皱包括白乃庙岛弧带西别河组NE向褶皱和阿木山组NEE-NE向褶皱,它们形成于中二叠世末期之后,早三叠世之前,可能是残余古亚洲洋最终关闭和蒙古微陆块与华北克拉通北缘右行陆-陆碰撞的结果。6、变形研究显示,在华北克拉通北缘古生代增生造山作用期间,曾经发生由左行斜向汇聚、经正向汇聚到右行斜向汇聚的构造运动学和动力学体制转换。
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