古缝合带多期次陆内变形与远场碰撞的耦合机制：以北秦岭造山带谢峪关剪切带为例

本研究针对复合造山带古缝合带如何响应多期次远场碰撞的科学问题，以北秦岭造山带谢峪关剪切带（Neoproterozoic suture zone）为研究对象，通过地球化学、矿物组构、温压计（P-T）与年代学（U-Pb/40Ar/39Ar）多方法联合分析，重建了P-T-D-t（压力-温度-变形-时间）演化路径，揭示该剪切带经历了早古生代碰撞推覆（411±4 Ma）、二叠纪造山垮塌（275.9±1.8 Ma）和三叠纪热液改造（207±3 Ma）三阶段活化过程，为理解大陆岩石圈流变异质性与应力远程传递机制提供了典型案例。

　　

【研究背景】
地球上的造山带如同大地史诗的书写者，记录着大陆板块碰撞的壮丽篇章。北秦岭造山带作为中国中央造山系的关键段落，经历了从新元古代到中生代的多期次拼贴与改造，其内部古缝合带的"复活"现象一直是地质学家关注的焦点。这些深埋于地壳深处的软弱带，如同古老的伤疤，在后续板块碰撞的远场效应下反复活化，但具体如何响应不同时期的构造应力？其温压-变形-时间（P-T-D-t）演化路径如何？这些问题对理解大陆岩石圈的"记忆效应"和应力传递机制至关重要。

西北大学早期生命与环境创新研究团队选择北秦岭谢峪关剪切带这一新元古代缝合带作为天然实验室，通过多学科交叉研究，首次系统揭示了该剪切带对三次重大碰撞事件的差异响应。相关成果发表于《Global and Planetary Change》，为复合造山带演化研究提供了新范式。

【关键技术】
研究采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年约束变质时代，角闪石⁴⁰Ar/³⁹Ar热年代学测定抬升历史，电子探针（EPMA）温压计计算峰期变质条件（5.54–6.40 kbar/671–695°C），结合全岩地球化学与矿物组构分析（EBSD），构建了完整的P-T-D-t轨迹。样品来自剪切带内14处典型露头，包括糜棱岩、角闪岩及平行叶理的长英质脉体。

【研究结果】

1. 原岩属性：地球化学证据显示谢峪关基性糜棱岩原岩为中新元古代洋中脊玄武岩（MORB），源自北秦岭与华北地块间的宽坪洋。

2. 早古生代碰撞响应：锆石U-Pb年龄411±4 Ma记录峰期角闪岩相变质，对应商丹缝合带（Shangdan Suture）碰撞导致的向北逆冲推覆，形成I型角闪石组构。

3. 二叠纪造山垮塌：角闪石⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄275.9±1.8 Ma指示糜棱岩从14–15 km深度折返，反映古特提斯域远程应力引发的造山带垮塌。

4. 三叠纪热液改造：207±3 Ma热事件与勉略缝合带（Mianlue Suture）碰撞相关，导致剪切带遭受热液流体改造。

【结论与意义】
该研究创新性提出古缝合带多期次活化"三部曲"模型：碰撞期压缩推覆→后碰撞垮塌折返→远场热液改造。首次在北秦岭建立精确的P-T-D-t路径，证明古缝合带的反复活化实质上是大陆岩石圈对多期次远场应力的"多米诺骨牌式"响应。这一发现不仅为复合造山带演化研究提供标尺，更深化了对大陆岩石圈流变学异质性（rheological heterogeneity）和应力远程传递（far-field stress transmission）机制的认识，对理解青藏高原等现代造山带的深部过程具有启示意义。