Discovery of Sanmen Ductile Shear Zone in North Guangxi and Its Tectonic Significances
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摘要: 通过野外地质调查、室内显微组构分析和磁组构测量，在桂北三门地区厘定出一条大型韧性剪切带；并利用热液锆石U-Pb定年约束其变形时代.三门韧性剪切带发育密集的透入性片理、旋转碎斑系、拉伸线理、眼球构造、书斜构造、A型褶皱、波状消光、机械双晶、核幔构造和S-C组构等宏观和微观韧性变形特征.磁各向异性度（P值）显示其走向呈NNE向，倾向呈NWW向.运动学指向显示早期具有左旋逆冲剪切，晚期具有右旋正滑剪切的运动学性质.磁化率椭球体扁率（E值）显示岩石变形以压扁型应变为主，暗示运动学方向以左旋逆冲剪切为主.镁铁质糜棱岩的热液锆石U-Pb定年结果为441±2 Ma，代表三门韧性剪切带的变形时代.在磁组构、运动学和年代学研究的基础上，结合区域地质资料，认为该韧性剪切带是华南加里东期华夏陆块由SE向NW逆冲到扬子陆块受阻后反冲作用的产物.这一认识揭示了扬子陆块和华夏陆块碰撞拼合的方式和时代，为深化华南加里东构造运动的认识提供了新的资料.Abstract: Based on the field geological investigation, microstructural observation and magnetic fabric of tectonites, it recognized a large ductile shear zone in Sanmen area of North Guangxi, also defined the deformation age of Sanmen ductile shear zone by hydrothermal zircon U-Pb dating. The ductile shear zone has typical macroscopic and microstructural characteristics of mylonite series, such as penetrating schistosity, rotational porphyroclast systems, stretching lineation, eyeball structures, domino structures, A-type fold, wavy extinction, deformation twins, core and mantle textures and S-C fabric. Anisotropy of magnetic susceptibility (P values) shows Sanmen ductile shear zone trending in NNE and inclination of NWW. Kinematics orientation research shows that the Sanmen ductile shear zone has left-lateral thrust shear in the early stage and right-lateral normal slip shear in the late stage, magnetic susceptibility ellipsoid (E values) indicates that the rock deformation in Sanmen ductile shear zone is mainly flattened strain, suggesting that its kinematic direction is mainly left-lateral thrust shear. The hydrothermal zircon U-Pb dating result of mafic mylonite is 441±2 Ma, which represents the deformation age of Sanmen ductile shear zone. Based on the study of magnetic fabric, kinematics and tectonic chronology of Sanmen ductile shear zone, combined with regional geological data, it is considered that Sanmen ductile shear zone is the product of the recoil of the Caledonian Cathaysian block in South China from SE to NW to the Yangtze block. The discovery of the Sanmen ductile shear zone reveals the way and age of collision of Yangtze and Cathaysian blocks, and deepens the understanding of Caledonian tectonic evolution of the South China.
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Key words:
- magnetic fabric /
- hydrothermal zircon /
- deformation age /
- ductile shear zone /
- Sanmen area of North Guangxi /
- tectonics
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0. 引言
扬子陆块和华夏陆块的早古生代汇聚拼合造就了现今统一的华南大陆(张国伟等，2013；舒良树等，2020)，该事件也是华南大陆早古生代构造演化研究的热点(张桂林，2004；周继斌，2006；王孝磊等，2017；贺强和郑永飞，2019；张少兵等，2019).桂北地区位于华南大陆的西南部，处于扬子陆块和华夏陆块结合部位的西段，发育一系列近NNE向的韧性剪切带(广西壮族自治区地质局，1985；张桂林，2004；汤世凯等，2014；张雪锋，2015；黄靖哲，2018；陈锋等，2019；Li et al., 2020).韧性剪切带是大陆变形过程中形成于地壳较深层次的构造形迹，也是碰撞造山作用或陆内变形的主要表现形式之一，常出现在活动板块或地块的边界上及其附近(朱光等，2004).因此，对韧性剪切带的研究是揭示其所在陆块汇聚过程和地球动力学演变的重要途径(蔡志慧等，2012).
因所处特殊的构造部位，桂北地区长期以来都是研究华南构造演化过程的重要窗口(葛文春等，2001；张桂林，2004；周继斌，2006；王孝磊等，2017).前人从沉积学(崔晓庄等，2016)、同位素年代学和岩石地球化学(葛文春等，2001；高林志等，2013；Wang et al., 2012a, 2012b)等多个角度对桂北地区新元古代地层和岩浆岩进行了深入研究，讨论华南新元古代构造演化过程，并取得丰硕的研究成果.然而对桂北地区广泛分布于新元古代地层和岩浆岩中的韧性剪切带的研究则相对较弱，仅有零星的报道(张桂林，2004；张雪锋，2015).作者在桂北三门地区的野外地质调查中，发现地层中广泛发育透入性片理、拉伸线理和A型褶皱，镁铁质岩石中发育强烈的透入性片理和S-C组构，识别出韧性剪切构造.在此基础上，本文对桂北地区三门韧性剪切带的宏观构造特征、显微构造特征、岩石磁组构特征和运动方式进行了研究，同时利用热液锆石U-Pb年龄约束变形时代，并探讨该韧性剪切带的成因及其反映的构造意义.
1. 地质背景
扬子和华夏陆块新元古代的碰撞拼贴事件被称为四堡运动(或晋宁运动)，碰撞拼贴带被称为江南造山带.四堡运动的结果造就了统一的古华南大陆(Zhao et al., 2011；张国伟等，2013；王孝磊等，2017).其后，随着全球Rodinia超大陆的解体，统一的古华南大陆开始裂解(李献华等，2012；舒良树，2012).加里东期陆内造山事件使得裂解后的华南大陆再次汇聚拼合，形成现今统一的构造格局(张国伟等，2013；舒良树等，2020).
研究区位于江南造山带西段的桂北地区(图 1)，出露的最老地层是新元古代四堡群，其上不整合覆盖具有裂谷充填性质的新元古代丹洲群(图 1).四堡群自下而上分为九小组、文通组和鱼西组，而丹州群自下而上分为白竹组、合洞组和拱洞组.丹洲群之上为南华纪冰期沉积，南华系自下而上分为长安组、富禄组和黎家坡组(图 1).南华系之上为震旦系及下古生界，桂北地区下古生界主体为寒武系，部分为奥陶系，缺失志留系(图 1).上古生界泥盆系出露广泛，与下古生界呈角度不整合接触；泥盆系之上的石炭系、二叠系在桂北地区分布局限(图 1).中生界在桂北地区分布较少，仅零星出露白垩系(图 1).
图 1 桂北地区地质简图①摩天岭断裂；②四堡断裂；③元宝山断裂；④三江断裂；⑤三门断裂；⑥龙胜断裂Fig. 1. Sketch map of North Guangxi桂北地区岩浆活动强烈，既有花岗质岩浆活动，也有镁铁质-超镁铁质岩浆活动(图 1).花岗质岩石主体侵位于新元古代早期地层，包括黑云母花岗闪长岩和黑云母花岗岩，以摩天岭花岗岩和元宝山花岗岩最为典型(李献华，1999；葛文春等，2000).而镁铁质-超镁铁质岩石主体为桂北摩天岭、元宝山一带四堡群中的基性-超基性岩，以及桂北龙胜、三门一带丹洲群中的基性-超基性岩(葛文春等，2001；Liu et al., 2021).前人研究表明，桂北地区镁铁质-超镁铁质岩主要形成于860~820 Ma和800~750 Ma的新元古代(周继斌，2006；Wang et al., 2012a；Lin et al., 2016).
由于多期次构造运动的叠加影响，桂北地区构造形迹复杂多样，褶皱、断裂构造均广泛发育(图 1).区域构造线总体呈NNE向，前泥盆系及一系列的断裂均呈NNE向展布(图 1).在摩天岭、元宝山一带，四堡期褶皱以近EW向紧闭褶皱为主，而丹洲期则以宽缓褶皱为主.在三门、龙胜一带，自西向东依次分布有三门(或瓢里)背斜、龙胜背斜和马海背斜，这些褶皱核部地层为丹洲群，翼部地层为南华系、震旦系及寒武系.多期次的断裂活动是桂北地区典型地质特征之一，以NNE向断裂为主，自西向东依次展布有①摩天岭断裂，②四堡断裂，③元宝山断裂，④三江断裂，⑤三门断裂和⑥龙胜断裂(图 1).
2. 宏观构造特征
三门断裂发育于桂北龙胜县三门-乐江一带，向北延伸进入湘西，为区域性寿城-瓢里大断裂的一部分.其由数条呈雁列式产出的次级断裂组成，发育于三门背斜的轴部，其走向与褶皱轴向一致(图 1).主体分布于上元古界丹洲群、南华系、震旦系和下古生界寒武系，以及新元古代镁铁质-超镁铁质岩石中；上古生界泥盆系未卷入变形.三门断裂具有一般韧性剪切带的宏观构造特征，发育有密集的透入性片理、旋转碎斑系、拉伸线理、眼球状构造、A型褶皱、宏观S-C组构等韧性变形产物.
2.1 片理
前泥盆系韧性变形特征主要表现为强烈的片理化，新生片理强烈的构造置换，以致原始层理难以识别.特别在强变形带中，片理细密并产生Z型褶曲(图 2a).变形带内同构造石英脉沿新生片理展布；先存石英脉体多被剪切拉伸形成石香肠或不对称的眼球体.不对称的石英眼球体多沿新生片理展布，但也常与新生片理呈小角度相交，组成似S-C组构(图 2b).不对称石英眼球体运动学特征指示三门韧性剪切带具有逆冲剪切性质(图 2b).新元古代镁铁质-超镁铁质岩石亦发生强烈的片理化(图 2c)，主要表现在岩体与围岩的接触部位.在龙胜上朗地区片理化镁铁质岩中测得片理产状为270°∠31°.
图 2 三门韧性剪切带野外宏观特征及运动学判别标志a.丹洲群板岩强烈片理化并产生Z型褶曲，指示逆冲剪切性质(剖面，龙胜瓢里)；b.丹洲群片理化岩石中石英脉体的香肠构造，指示逆冲剪切(剖面，龙胜三门)；c.变辉绿岩中透入性片理(剖面，龙胜吊竹山)；d.拉伸线理及阶步，显示走滑的特征(剖面，龙胜三门)；e.硅化大理岩旋转椭球体，指示逆冲剪切(剖面，龙胜三门)；f.大理岩化灰岩中S-C组构，指示逆冲剪切(剖面，龙胜三门)；g.变镁铁质糜棱岩中的眼球状构造，指示左旋剪切(平面，龙胜上朗)；h.硅化大理岩书斜构造，指示右旋剪切；同时其中的“σ”残斑，指示左旋剪切(平面，龙胜上朗)；i.硅化大理岩旋转碎斑，指示正滑剪切(剖面，龙胜上朗).Fig. 2. Field macro-characteristics and kinematics discrimination marks of Sanmen ductile shear zone2.2 A型褶皱
A型褶皱是指褶皱轴与拉伸线理平行的褶皱，常发育于强烈韧性剪切带中.三门韧性剪切带A型褶皱发育，主要出露于瓢里镇孟化一带以及三门至花桥一带的强变形地带.一般规模为数米，多为不甚紧密的等厚褶皱.在孟化一带，卷入褶皱变形的岩石主要为丹洲群合桐组千枚岩和板岩，地层变形强烈.
2.3 拉伸线理
野外地质调查发现，在A型褶皱发育地段，平行褶皱轴向的拉伸线理非常发育，且产状稳定，密集分布.此外，在镁铁质糜棱岩中，拉伸线理亦十分发育，主要为方解石、绿泥石等矿物定向排列和拉伸而成.在龙胜上朗镁铁质糜棱岩的面理(234°∠36°)上测得拉伸线理向NW侧伏，侧伏角为27°(图 2d).拉伸线理的倾伏向与磁组构圈定的韧性剪切带总体走向间存在明显的夹角，显示三门韧性剪切带具有明显的走滑构造特征.
2.4 旋转碎斑系
在韧性剪切变形作用下，碎斑及其周缘较弱的动态重结晶集合体或细碎粒发生旋转，并改变其形状，形成不对称的楔形尾部的碎斑系.旋转碎斑系在三门韧性剪切带中主要发育在新元古代镁铁质-超镁铁质岩石中，而沉积地层中主要表现为先存石英脉体被剪切拉伸变形而形成的眼球状旋转碎斑.镁铁质-超镁铁质岩中的旋转碎斑除方解石外，还有大理岩、大理岩化灰岩、硅质岩和镁铁质-超镁铁质岩石的碎斑，上述碎斑粒径大小不一，小者几厘米，大者数米，其岩性、规模和形态特征表明其为镁铁质-超镁铁质岩石侵位过程中捕获的围岩物质(图 2e)，这些被捕获的围岩物质在后期韧性剪切变形过程中被剪切拉伸、旋转研磨，甚至发生动力分异作用，形成旋转碎斑系(图 2e，2f，2g，2h，2i).碎斑的长轴优选方位与新生面理呈小角度相交，构成S-C组构.镁铁质-超镁铁质岩中的硅化大理岩显示书斜构造，指示右旋剪切(图 2h)；同时其上的“σ”残斑指示左旋剪切(图 2h).在“σ”残斑的拖尾部位具有开裂，指示该残斑形成后又遭受了右旋剪切，该特征暗示两期韧性变形，早期为左旋剪切，后期为右旋剪切(图 2h).
旋转碎斑和S-C组构的运动学指向表明，三门韧性剪切带既有左旋走滑逆冲剪切(图 2g，2h)，也具有右旋正滑性质(图 2h).即该韧性剪切带可能至少存在两期次的构造活动.
2.5 宏观S-C组构
三门韧性剪切带宏观S-C组构十分发育，主要表现如下方面：①先存石英脉体被剪切拉伸呈不对称的眼球体，不对称眼球体与糜棱面理呈小角度相交构成S-C组构(图 2b)；②镁铁质糜棱岩中，镁铁质岩石残斑的长轴优选方向与糜棱面理构成S-C组构(图 2g)；③镁铁质糜棱岩中，硅化大理岩残斑的长轴优选方向与糜棱面理呈小角度相交构成S-C组构(图 2h)；④镁铁质糜棱岩中，动力分异作用形成方解石脉体，构成剪切面理Ss，与糜棱面理Sc构成S-C组构.S-C组构的运动学指向显示三门韧性剪切带既有逆冲剪切的特征，也具正滑剪切的性质.
2.6 糜棱岩
糜棱岩是识别韧性剪切带存在的最重要宏观构造标志，多产出于韧性变形较强部位.三门韧性剪切带多见镁铁质糜棱岩，区域浅变质岩系的糜棱岩化作用则相对较弱.镁铁质糜棱岩主要表现为绿泥石化的辉石发生塑性变形，与细粒化的长石构成旋转残斑、S-C组构和书斜构造等.
综上所述，宏观构造特征的运动学指向标志，包括S-C组构、旋转碎斑、拉伸线理等，指示三门韧性剪切带早期具有左旋逆冲剪切的性质，后期具有右旋正滑剪切的性质，显示多期构造变形的特征.
3. 微观构造特征
三门韧性剪切带的韧性变形微观构造标志十分发育且典型，主要包括旋转碎斑、波状消光、变形带、机械双晶、核幔构造和显微S-C组构.
3.1 旋转碎斑
三门韧性剪切带的旋转碎斑在镁铁质糜棱岩中最为发育.碎斑主要为钠长石、方解石、次为透闪石和阳起石；基质主要为绿泥石、绿帘石，少量纤维状的阳起石、透闪石、方解石和石英.钠长石碎斑在破碎初期具有可拼性，进一步发展会发生较大的位移和旋转，同时棱角由于旋转和压溶作用而逐渐圆化，形成眼球状或透镜状(图 3a).眼球状或透镜状碎斑边缘被绿泥石等片状基质矿物所环绕，碎斑与基质呈小角度相交，构成显微S-C组构(图 3b)，显示塑性变形的特征.同时，碎斑两侧沿片理方向常见纤维状绿泥石、细粒石英和方解石等构成的拖尾，此外还可见应力砂钟现象(图 3c).方解石碎斑因韧性剪切变形而呈定向排列的粒状集合体，残斑的含量、粒径等也随变形强度的增加而减少、变小.钠长石和方解石旋转碎斑指示三门韧性剪切带具有左旋逆冲剪切性质.
图 3 三门韧性剪切带显微构造变形特征a.镁铁质糜棱岩中钠长石残斑脆性破碎现象(龙胜三门)(+)；b.镁铁质糜棱岩S-C组构指示逆冲剪切(龙胜三门)(+)；c.镁铁质糜棱岩中钠长石碎斑应力砂钟现象(龙胜三门)(+)；d.石英的塑性拉长及波状消光和变形带(龙胜三门)(+)；e.方解石的机械双晶(龙胜上朗)(+)；f.方解石的机械双晶及石英的核幔构造(龙胜三门)(+)；g.方解石残斑与定向排列的基质构成显微S-C组构，指示正滑剪切(龙胜瓢里)(+)；h.方解石集合体长轴优选方位与定向排列的基质组成S-C组构，指示左旋剪切(龙胜三门)(+)；i.镁铁质糜棱岩中长石碎斑与塑性变形的绿泥石构成S-C组构，指示逆冲剪切(龙胜吊竹山)(+).Q.石英；Cal.方解石；Pl.斜长石；Chl.绿泥石；Sc.糜棱面理；Ss.剪切面理.其中a，b，c引自张桂林(2004)Fig. 3. Microstructure deformation characteristics of Sanmen ductile shear zone3.2 波状消光
波状消光是由于矿物晶体位错而引起晶格呈扇状或不规则状畸变而引起的消光现象.在三门韧性剪切带中，石英普遍发育波状消光(图 3d).石英晶体被塑性拉伸变形，边部具有弱的动态重结晶现象，消光影呈连续的消光变化.
3.3 机械双晶
机械双晶是指晶体在外力作用下，部分晶格沿面网一定方向发生滑移但不破裂，从而形成“双晶”的特征.在三门韧性剪切带中，方解石机械双晶发育.方解石残斑被揉皱定向排列，晶体内部形成显微破裂面，解理和消光位发生错动(图 3e，3f).
3.4 核幔构造
核幔构造是指相对较大的应变矿物颗粒(核)被其周缘的细粒化亚颗粒或重结晶颗粒(幔)所环绕的一种显微构造.在三门韧性剪切带中，核部矿物多为眼球状的石英残斑，幔部矿物为重结晶的石英小晶粒(图 3f).
3.5 显微S-C组构
显微S-C组构是韧性剪切带中常见的一种微观变形构造.三门韧性剪切带显微S-C组构十分发育，主要表现为：①钠长石残斑的长轴优选方位(Ss面理)与定向排列的绿泥石基质(Sc面理)构成S-C组构(图 3b)；②方解石残斑或其集合体的长轴优选方位(Ss面理)与定向排列的基质(Sc面理)构成S-C组构(图 3g，3h)；③镁铁质糜棱岩中，绿泥石塑性拉长变形，定向排列构成Sc面理；长石碎斑的长轴优选方位构成Ss面理；Sc面理和Ss面理呈小角度相交构成S-C组构(图 3i).显微S-C组构亦指示三门韧性剪切带既具有左旋逆冲剪切的性质，又具有正滑剪切的性质.
综上所述，三门韧性剪切带既具有左旋逆冲剪切，又具有正滑剪切的运动学性质.
此外，在三门韧性剪切带的石英构造片岩中，石英集合体残斑内的石英重结晶颗粒随残斑的旋转，重结晶颗粒大小、形状变的越来越不规则、颗粒边界呈缝合线式接触，石英重结晶型式属于SGR-GBM的过渡型式，推测其变形温度在480~520 ℃(Stipp et al., 2002).
4. 岩石磁组构特征
本次研究共实测6条横切区域构造线方向的磁组构剖面，分别为北部的乐江剖面(A-A’剖面)、孟化剖面(B-B’剖面)，中部的瓢里剖面(C-C’剖面)、三门-花桥剖面(D-D’剖面)，南部的吊竹山剖面(E-E’剖面)和上朗剖面(F-F’剖面).每条剖面按一定的间隔距离进行磁组构连续采样，共采集经GPS定位的磁组构定向样品52件，其中乐江剖面5件，孟化剖面6件，瓢里剖面11件，三门-花桥剖面8件，吊竹山剖面10件，上朗剖面12件(图 4).52件定向标本在实验室内切割为立方体样品(2 cm×2 cm×2 cm)，磁组构样品的分析测试在桂林理工大学广西隐伏金属矿床勘查重点实验室使用MFK1-A/CS-4型卡帕桥旋转型单频磁化率仪完成.测量场为300 A/m，工作频率为875 Hz，环境温度为20 ℃，灵敏度为2×10-8 SI，精度为0.1%.磁组构分析测试结果见表 1.
图 4 三门韧性剪切带分布图及剖面图1.泥盆系；2.寒武系；3.震旦系；4.南华系；5.丹洲群拱洞组；6.丹洲群合桐组；7.镁铁质-超镁铁质岩；8.弱韧性变形带；9.强韧性变形带；10.粉砂岩；11.砂岩；12.灰岩；13.大理岩；14.浅变质砂岩；15.千枚岩；16.板岩；17.镁铁质-超镁铁质岩石；18.断层；19.角度不整合界线；20.地质界线；21.韧性剪切变形带；22.剖面线方位；23.磁组构P值；24.1.10的P值界线；25.1.05的P值界线；26.年龄样品采样位置；27.磁组构样品采样位置及编号；28.剖面位置；29.标注线；30.地名Fig. 4. Distribution and geological section of the Sanmen ductile shear zone表 1 桂北三门地区岩石磁组构参数及参数计算结果Table Supplementary Table Measurements and calculation of the rock magnetic fabric elements along Sanmen area of North Guangxi剖面 样品号 Kmax Kint Kmin Kmax Kint Kmin L F P E Dg Ig Dg Ig Dg Ig A-A’ 17089 1.022 0.998 0.980 11.9 7.9 102.3 3.0 213.1 81.5 1.024 1.018 1.043 0.994 17090 1.042 0.994 0.964 268.7 75.0 6.3 2.0 96.8 14.9 1.048 1.031 1.081 0.984 17091 1.071 0.979 0.950 177.3 36.5 50.5 39.0 292.6 30.0 1.094 1.031 1.127 0.942 17092 1.033 1.007 0.960 4.6 4.2 264.6 67.3 96.3 22.3 1.026 1.049 1.076 1.022 17093 1.022 0.992 0.986 236.6 50.4 68.9 38.9 334.0 6.1 1.030 1.006 1.037 0.977 B-B’ 17082 1.047 1.003 0.950 238.8 68.6 23.0 17.7 116.8 11.8 1.044 1.056 1.102 1.011 17083 1.045 1.015 0.940 279.4 65.3 30.3 9.3 124.2 22.7 1.030 1.080 1.112 1.049 17084 1.017 1.007 0.975 53.6 64.2 175.8 14.5 271.5 20.9 1.010 1.033 1.043 1.023 17085 1.071 0.977 0.952 203.9 17.1 93.2 48.8 306.9 36.0 1.096 1.026 1.125 0.936 17086 1.350 1.018 0.633 226.6 45.3 356.1 32.2 105.2 27.4 1.326 1.608 2.133 1.213 17087 1.047 0.999 0.955 338.5 46.5 221.8 23.1 114.8 34.5 1.048 1.046 1.096 0.998 C-C’ 17070 1.075 1.001 0.923 108.1 76.9 244.4 9.5 335.9 8.9 1.074 1.085 1.165 1.010 17069 1.048 1.014 0.938 314.6 59.5 211.9 7.4 117.7 29.4 1.034 1.081 1.117 1.045 17068 1.042 1.023 0.935 262.9 57.3 13.3 12.6 110.6 29.6 1.019 1.094 1.114 1.074 17066 1.029 1.023 0.949 210.6 46.6 347.1 34.5 94.0 22.9 1.006 1.078 1.084 1.072 17065 1.053 1.010 0.938 219.9 50.8 11.2 35.6 111.7 14.3 1.043 1.077 1.123 1.033 17063 1.037 1.005 0.958 223.5 82.5 49.8 7.5 319.7 0.8 1.032 1.049 1.082 1.016 18016-5 1.038 1.019 0.943 209.5 60.4 33.5 29.5 302.5 1.7 1.019 1.081 1.101 1.061 18016-4 1.033 1.007 0.960 129.9 75.6 30.9 2.3 300.4 14.2 1.026 1.049 1.076 1.022 18016-2 1.068 1.009 0.923 194.4 60.3 12.3 29.6 102.8 0.9 1.058 1.093 1.157 1.033 18016-3 1.103 1.007 0.890 194.0 55.2 28.1 34.0 293.6 6.6 1.095 1.131 1.239 1.033 18016-1 1.277 0.986 0.736 201.3 28.7 304.1 22.0 65.8 52.5 1.295 1.340 1.735 1.035 D-D’ 17072 1.347 1.086 0.567 286.0 58.3 188.4 4.7 95.6 31.3 1.240 1.915 2.376 1.544 17081 1.046 1.026 0.927 213.7 78.8 11.3 10.3 102.0 4.2 1.019 1.107 1.128 1.086 17080 1.035 1.010 0.955 203.2 68.2 2.4 20.5 95.0 7.1 1.025 1.058 1.084 1.032 17079 1.091 0.991 0.918 185.1 34.9 313.3 41.6 72.6 28.8 1.101 1.080 1.188 0.981 17078 1.042 1.002 0.956 217.8 52.8 21.2 36.1 117.1 8.0 1.040 1.048 1.090 1.008 17077 1.039 0.996 0.965 219.9 28.9 328.5 29.9 95.1 46.0 1.043 1.032 1.077 0.989 17076 1.022 1.004 0.974 78.5 16.1 347.2 4.6 241.7 73.2 1.018 1.031 1.049 1.013 17074 1.021 1.007 0.973 11.6 33.6 204.7 55.7 105.7 6.1 1.014 1.035 1.049 1.021 E-E’ 18014-10 1.011 0.999 0.989 197.1 62.4 0.5 26.6 93.9 6.8 1.012 1.010 1.022 0.998 18014-8 1.014 0.996 0.990 287.7 35.5 38.3 26.2 155.8 43.1 1.018 1.006 1.024 0.988 18014-7 1.025 0.996 0.978 270.5 65.1 60.2 21.8 154.8 11.4 1.029 1.018 1.048 0.989 18014-9 1.093 0.994 0.913 39.8 67.8 277.7 12.2 183.7 18.2 1.100 1.089 1.197 0.990 18014-6 1.044 1.007 0.949 327.7 50.6 92.3 25.0 196.8 28.3 1.037 1.061 1.100 1.023 18014-1 1.029 1.000 0.971 227.8 53.2 77.9 32.9 338.2 14.6 1.029 1.030 1.060 1.001 18014-5 1.025 0.993 0.982 7.3 65.1 273.4 1.8 182.6 24.8 1.032 1.011 1.044 0.980 18014-4 1.015 1.000 0.985 37.2 75.0 162.2 8.7 254.1 12.1 1.015 1.015 1.030 1.000 18014-3 1.016 1.004 0.980 355.0 57.4 86.5 0.9 177.1 32.6 1.012 1.024 1.037 1.012 18014-2 1.025 0.996 0.978 214.4 63.9 35.8 26.1 305.5 0.5 1.029 1.018 1.048 0.989 F-F’ 16139 1.039 1.002 0.959 324.6 42.2 204.1 29.2 92.1 33.8 1.037 1.045 1.083 1.008 16140 1.052 1.003 0.944 309.9 44.5 197.3 21.3 89.6 37.8 1.049 1.063 1.114 1.013 16141 1.129 0.957 0.914 124.1 31.3 350.8 48.5 230.1 24.3 1.180 1.047 1.235 0.887 16146 1.072 1.020 0.908 334.8 47.2 176.6 40.7 76.9 11.0 1.051 1.123 1.181 1.069 16142 1.045 1.001 0.954 334.8 47.1 183.1 39.2 81.0 14.5 1.044 1.049 1.095 1.005 16143 1.027 1.010 0.963 286.5 58.3 175.7 12.4 78.8 28.7 1.017 1.049 1.066 1.031 16144 1.019 1.005 0.976 290.3 58.8 157.0 22.5 58.1 20.4 1.014 1.030 1.044 1.016 16145 1.035 1.022 0.943 324.9 43.5 201.8 30.0 90.9 31.8 1.013 1.084 1.098 1.070 18015-1 1.030 1.000 0.970 190.2 3.0 282.1 32.4 95.4 57.4 1.030 1.031 1.062 1.001 18015-2 1.038 1.004 0.959 187.7 12.3 307.3 66.2 93.1 20.0 1.034 1.047 1.082 1.013 18015-3 1.036 1.002 0.962 213.3 23.2 320.6 34.7 96.8 46.1 1.034 1.042 1.077 1.008 18015-4 1.026 0.996 0.978 208.2 35.7 342.0 44.0 98.7 24.9 1.030 1.018 1.049 0.988 注：Kmax、Kint、Kmin分别是磁化率椭球体中最大、中间和最小主轴的磁化率大小，单位为10-4SI；P(磁化率各向异性度)=Kmax/Kmin；F(磁面理)=Kint/Kmin；L(磁线理)=Kmax/Kint；E(磁化率椭球体扁率)=F/L；Dg为磁偏角(°)；Ig为磁倾角(°). 研究表明，磁各向异性度P值是衡量岩石韧性变形行为的重要量化指标，P < 1.05暗示岩石未发生韧性变形；1.10 > P≥1.05表明岩石发生了弱韧性变形；P≥1.10表明岩石发生了强韧性变形(马天林等，2003；张雪锋，2015).根据研究区各个剖面磁组构测量结果，将各个采样点的P值置于平面图，由1.05 < P圈出三门韧性剪切带的分布位置(图 4).并根据各个剖面P值大小绘制磁各向异性度剖面曲线图(图 4)，由P≥1.10和1.10 > P≥1.05在剖面图中圈定出强、弱变形带的分布(图 4).结果显示，三门韧性剪切带总体呈NNE走向，宽数百米到8 km，区内延伸约40 km，沿走向向邻区继续延伸，具体延伸情况本次研究尚未控制，有待进一步的研究.根据磁各向异性度P值圈定的韧性变形带主要分布于丹洲群合桐组和拱洞组、南华系及下古生界寒武系，以及新元古代镁铁质-超镁铁质岩石.三门韧性剪切带强变形域集中于剪切带中部，常与镁铁质-超镁铁质岩石伴生.遗憾的是本次研究除A-A’剖面外，其余剖面均未能较好地控制韧性剪切带的宽度(图 4).
宏观构造面理与磁面理的夹角关系可以用来判断运动方向，相对于宏观构造面理，磁面理位于锐角顺时针方向，说明构造变形过程为左旋剪切，反之为右旋剪切(陈柏林等，1997).三门韧性剪切带的25组野外糜棱面理(Sc)(表 2)赤平投影显示，其总体走向呈NNE向，倾向为NWW，倾向优选方位为255°~340°，倾角为23°~85°，极密点产状为269°∠59°(图 5a).对磁各向异性度P值大于1.05的38组磁面理数据进行赤平投影，显示三门韧性剪切带总体走向呈NNW向，倾向为NWW，倾角为33°~89°，极密点产状为277°∠66°(图 5b)，与野外糜棱面理(Sc)的产状基本一致，但绝大多数测量点上的磁面理位于宏观糜棱岩面理(Sc)锐角顺时针方向，表明该糜棱岩带构造变形过程为左旋剪切，这与根据该韧性剪切带宏观S-C面理和不对称眼球状构造判别所得的左旋剪切性质的结论相一致.
表 2 三门韧性剪切带面理产状Table Supplementary Table Foliation occurrence of Sanmen ductile shear zone野外实测糜棱C面理产状 磁面理产状 序号 倾向(°) 倾角(°) 序号 倾向(°) 倾角(°) 序号 倾向(°) 倾角(°) 1 127 74 1 274 83 27 277 44 2 274 60 2 336 47 28 279 65 3 285 58 3 335 79 29 140 89 4 313 44 4 4 71 30 274 67 5 256 55 5 17 62 31 291 60 6 297 85 6 158 75 32 298 61 7 255 61 7 3 65 33 156 81 8 292 50 8 74 78 34 276 59 9 340 49 9 357 57 35 286 84 10 264 59 10 126 89 36 62 17 11 278 33 11 123 88 37 275 44 12 274 61 12 120 76 38 297 82 13 267 39 13 283 89 39 253 61 14 267 77 14 114 83 40 275 83 15 270 30 15 246 38 41 282 86 16 274 61 16 292 76 42 297 78 17 276 30 17 272 56 43 304 67 18 265 54 18 270 52 44 91 69 19 285 58 19 50 66 45 127 54 20 313 44 20 257 79 46 285 63 21 292 50 21 261 76 47 295 56 22 264 59 22 259 61 48 33 8 23 278 33 23 238 70 49 277 75 24 276 47 24 271 58 50 113 60 25 260 23 25 275 33 51 276 68 26 273 70 52 154 84 
图 5 三门韧性剪切带面理倾向赤平投影图a.野外实测糜棱C面理产状；b.磁面理产状Fig. 5. Foliation tendency stereographic projection of the Sanmen ductile shear zone研究表明磁化率椭球体扁率E值能够反映岩石的应变类型，E > 1时，表现为压扁型应变；E=1时，为平面应变；E < 1时，则为拉长型应变.三门韧性剪切带的38组磁各向异性度P值大于1.05的磁组构数据中，30组数据的磁化率椭球体扁率E值大于1，占比78.9%；8组数据的磁化率椭球体扁率E值小于1，占比21.1%(图 6).磁化率椭球体扁率E值表明，三门韧性剪切带的应变类型以压扁型应变为主.
5. 变形时代
本文对采于三门韧性剪切带南段吊竹山镁铁质糜棱岩中的锆石进行U-Pb定年，利用热液锆石U-Pb年龄来约束三门韧性剪切带的变形时代.采样坐标为109°50′09″E，25°40′14″N.锆石的单矿物分选、制靶、照相委托北京锆年领航科技有限公司完成，而锆石的LA-ICP-MS年龄测试在桂林理工大学广西隐伏金属矿床勘查重点实验室完成.共对样品测试分析了17粒单颗粒锆石，其U-Pb年龄数据见Qin et al.(2018)，而稀土微量元素数据见表 3.
表 3 镁铁质糜棱岩锆石微量元素含量Table Supplementary Table Trace element contents of zircon in mafic mylonite点号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ΣREE LREE δEu δCe SmN/LaN 1 21.31 49.33 7.30 71.33 43.01 12.47 93.20 35.29 516.43 197.19 650.78 165.81 1 290.68 236.28 3 390.41 204.75 0.59 0.97 3.13 2 11.83 38.70 6.24 61.61 51.30 18.88 289.65 165.90 1 800.90 646.75 2 586.18 506.12 4 291.60 635.84 11 111.50 188.56 0.37 1.09 6.72 3 106.27 284.25 42.58 173.83 90.68 27.37 258.40 126.40 1 111.68 381.59 2 090.89 473.13 5 803.91 901.92 11 872.90 724.98 0.51 1.04 1.32 4 32.89 107.76 13.62 105.07 62.77 32.34 393.11 237.13 2 058.42 863.25 3 094.88 607.18 4 243.15 713.70 12 565.27 354.45 0.48 1.25 2.96 5 28.40 94.18 10.84 103.61 65.95 31.92 463.75 337.84 3 063.22 1 094.74 4 660.95 735.83 5 390.51 860.73 16 942.47 334.90 0.41 1.32 3.60 6 12.81 51.49 8.47 67.31 59.27 16.28 152.96 49.14 577.99 237.57 1 589.61 380.05 4 085.38 750.00 8 038.33 215.63 0.50 1.17 7.17 7 21.75 55.69 9.69 81.56 40.73 14.71 134.92 42.99 493.79 219.10 1 595.55 393.79 4 071.47 706.63 7 882.37 224.13 0.55 0.94 2.90 8 25.71 58.34 9.45 68.00 43.40 14.20 123.37 37.82 369.06 126.54 954.51 245.62 3 435.17 507.69 6 018.88 219.10 0.55 0.92 2.61 9 21.44 47.73 7.47 74.90 35.80 12.96 141.09 45.03 504.27 199.03 1 436.06 348.55 3 774.66 674.07 7 323.06 200.30 0.49 0.92 2.59 10 17.48 52.26 8.63 67.16 32.05 19.97 234.52 73.54 515.00 158.89 967.76 217.82 2 310.45 423.95 5 099.48 197.55 0.51 1.04 2.84 11 33.38 80.24 13.12 40.44 37.79 23.11 311.64 89.31 951.84 308.48 1 482.27 298.30 2 811.07 448.54 6 929.53 228.08 0.45 0.94 1.75 12 20.35 41.55 6.19 71.16 43.26 15.70 183.90 42.48 433.97 161.83 535.53 133.54 1 481.69 311.61 3 482.76 198.21 0.46 0.90 3.29 13 33.34 99.93 17.12 87.03 59.73 44.32 428.92 247.68 2 826.47 945.87 3 796.55 636.25 4 938.85 661.62 14 823.68 341.47 0.62 1.02 2.78 14 54.20 167.93 22.93 124.66 49.14 33.90 178.02 76.91 608.96 234.27 1 564.52 381.64 4 049.94 732.41 8 279.43 452.76 0.98 1.17 1.40 15 20.77 49.05 7.35 66.27 42.76 24.74 203.60 67.29 480.11 238.67 1 070.49 269.35 2 901.66 523.61 5 965.72 210.94 0.67 0.97 3.19 16 27.27 56.87 8.47 82.12 42.02 22.42 206.50 68.52 482.02 230.76 1 034.77 285.59 3 473.41 679.99 6 700.73 239.17 0.60 0.91 2.39 17 22.45 79.56 9.05 62.81 61.24 27.64 322.85 175.07 1 925.57 637.42 2 596.69 464.07 3 994.08 562.54 10 941.04 262.75 0.48 1.37 4.23 锆石呈短柱状、长柱状及不规则状的形态特征，粒径大小为70~130 μm，长宽比为1:1~1:4(图 7)，锆石内部环带呈孔洞状、海绵状及无环带的特征(图 7)，具有较暗的CL图像(图 7)和较高的Th、U含量，分别为3 231.70×10-6~56 152.90×10-6和642.86×10-6~14 075.10×10-6.
在锆石U-Pb年龄谐和图解中，17粒单颗粒锆石的U-Pb年龄均位于谐和线上及其附近(图 8a).所测锆石中，14粒锆石的U-Pb年龄相对集中，其206Pb/238U加权平均年龄为441.0±2.0 Ma(MSWD=0.45)；另外3粒锆石的U-Pb年龄分别为539±4 Ma、540±4 Ma和636±6 Ma.
图 8 锆石U-Pb年龄谐和图解(a)、球粒陨石标准化稀土元素配分图(b)及锆石成因判别图解(c, d)a.据Qin et al.(2018)；c，d.据Hoskin(2005)Fig. 8. Zircon U-Pb age concordance diagram (a), chondrite-normalized REE partition diagram (b) and zircon genetic discrimination diagrams (c, d)17粒锆石具有较高的总稀土元素含量(ΣREE：3 390.41×10-6~16 942.47×10-6)和相对较高的轻稀土元素含量(LREE：188.56×10-6~724.98×10-6).总体呈左倾型的稀土配分模式图(图 8b)，轻稀土呈较平坦的配分曲线，微弱的铈异常(δCe：0.90~1.37)和中等到弱的负铕异常(δEu：0.37~0.98).锆石具有较高的La含量(w(La)：11.83×10-6~106.27×10-6)，相对较低的Sm含量(w(Sm)：32.05×10-6~90.68×10-6)和[w(Sm)/w(La)]N值(1.32~7.17)，在w(La)-[w(Sm)/w(La)]N图解(图 8c)和[w(Sm)/w(La)]N-δCe图解(图 8d)中，17粒锆石均位于热液锆石区域.
过去几十年来的研究表明，锆石可以直接从中低温热液流体中生长结晶，形成具有“热液矿物”特征的锆石(李长民，2009).在韧性剪切带及中低温含金石英脉中均有利用热液锆石年龄来限定变形时代或成矿时代的报道(Hoskin，2005；李长民等，2012).根据三门韧性剪切带中石英重结晶颗粒的特征，推测其变形温度为480~520 ℃.此变形温度下，加上热液流体的作用，具有形成热液锆石的良好条件.本文对三门韧性剪切带南段的吊竹山镁铁质糜棱岩开展锆石U-Pb年代学研究，所测锆石的形态和内部环带特征、明亮程度，以及稀土元素配分曲线和微量元素特征值等均表明样品所测锆石具有热液锆石的特征.因此所获得的热液锆石U-Pb年龄应代表构造热事件的年龄，而非镁铁质糜棱岩的成岩年龄(Qin et al., 2018).此外，三门韧性剪切带主体展布于新元古界丹洲群、南华系、震旦系和早古生界寒武系，而上古生界泥盆系未卷入变形，表明韧性变形主体发生于泥盆纪之前.结合镁铁质糜棱岩的锆石U-Pb定年结果，表明桂北三门韧性剪切带的变形时代为~441 Ma的加里东期.
区域上，施实(1976)采用K-Ar法对摩天岭韧性剪切带中花岗质糜棱岩的黑云母、长石开展定年，获得377~411 Ma的变形年龄；张桂林(2004)、汤世凯等(2014)和马筱(2018)等对摩天岭韧性剪切带中新生白云母、绢云母和黑云母进行40Ar/39Ar定年，获得403~430 Ma的变形时代，进一步表明摩天岭韧性剪切带的变形时代为加里东期.
张雪锋(2015)在桂北宝坛地区四堡期基性岩中获得453±9 Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄，将其解释为基性岩被糜棱岩化的时间，即四堡韧性剪切带的变形时代.同时，张雪锋(2015)对四堡韧性剪切带中的构造片岩开展伊利石的40Ar/39Ar定年，获得390~420 Ma的坪年龄，也表明四堡韧性剪切变形的时代为加里东期.
近年来，作者及其团队对元宝山、三江韧性剪切带开展新生云母类矿物的40Ar/39Ar定年以及热液锆石U-Pb定年，也获得400~440 Ma的变形时代(作者待发表数据).
桂北地区一系列NNE向断裂具有相似的展布方位、变形特征，同时，K-Ar、40Ar/39Ar和热液锆石U-Pb定年的结果相似，暗示其具有相似的成因，为加里东期构造变形的产物.区域断裂的变形时代与本文所测热液锆石的U-Pb年龄一致，进一步表明~441 Ma的热液锆石年龄应代表三门韧性剪切带的变形时代.
6. 成因探讨及构造意义
大型韧性剪切带是大陆变形过程中地壳较深层次的构造形迹，也是碰撞造山作用或陆内变形的主要表现方式之一，常是陆块碰撞拼贴带及地体增生拼合的重要组成部分，多出现在活动板块或地块的边界上及其附近(朱光等，2004).桂北地区分布一系列近NNE向的韧性剪切带，且多是前人建议过的早古生代扬子和华夏两陆块的西南段边界断裂(程裕淇，1994；洪大卫等，2002；陈懋弘等，2006).目前已有的年代学研究显示桂北地区NNE向韧性剪切带的变形时代集中在320~450 Ma(张桂林，2004；金宠，2010；汤世凯等，2014；张雪锋，2015；马筱，2018；张成龙等，2020).因此，对桂北地区韧性剪切带的识别和研究有助于揭示华南加里东期扬子和华夏陆块的汇聚过程和汇聚时限.
研究表明中晚奥陶世扬子和华夏陆块开始汇聚，构造应力转变为挤压，并发生碰撞拼贴事件(尹福光等，2001；张雪锋，2015).
热液锆石年龄显示三门韧性剪切带的变形时间为~440 Ma，与区域上摩天岭韧性剪切带和四堡韧性剪切带的变形时代一致(张雪锋，2015；马筱，2018)，进一步约束扬子和华夏陆块的汇聚时限为~440 Ma的加里东期.
运动性质上，三门韧性剪切带总体表现为左旋逆冲剪切的特征，表现为逆冲挤压的构造背景.在应力状态上，磁化率椭球体扁率E值表明三门韧性剪切带的应变类型以压扁型应变为主，总体压应力方向为NWW-SEE，与加里东期近EW向的挤压剪切作用相协调.
空间方位上，三门韧性剪切带总体走向为NNE向，倾向为NWW向.与区域上摩天岭韧性剪切带、元宝山韧性剪切带、三江韧性剪切带一致(郭阿龙，2017)，也与区域加里东期构造形迹的方向一致.
动力背景上，金宠(2010)在研究雪峰陆内构造系统时认为扬子和华夏陆块的加里东期汇聚作用造就了湘赣、雪峰-苗岭等地NE向加里东期构造.来自SE侧的挤压力由于受到黔中隆起的影响，在古老的靖县-溆浦断裂附近产生强大的反向逆冲.向东的反冲作用在黔阳、溆浦一带的前泥盆系地层中的褶皱轴面普遍东倒西倾中也可以得到体现.本文所厘定的三门韧性剪切带向西倾，其应形成于华夏陆块自南东向扬子陆块挤压受阻后而产生反冲作用的构造背景下.
区域上，张雪锋(2015)研究认为桂北地区四堡韧性剪切带呈NE30°走向，倾向为SE，指示四堡韧性剪切带是华南加里东晚期华夏地块由SE向NW作低角度斜冲到扬子地块的产物.因此，桂北地区既有倾向SE，又有倾向NW的韧性剪切带，他们共同构成了桂北地区加里东期NNE向延伸的韧性剪切构造.
桂北地区一系列SE倾向的逆冲断层和NW倾向的反冲断层在变形时代、空间方位、运动性质及动力背景上具有相似性，其形成均与扬子和华夏陆块碰撞拼贴事件相关.三门韧性剪切带的厘定及其变形时代的确定揭示了扬子和华夏陆块碰撞拼合的方式和时限，为深化华南大地构造演化提供了新的资料.
7. 结论
(1) 野外宏观地质特征、显微组构分析及磁组构测量结果表明，桂北三门地区存在一条大型韧性剪切带；总体走向呈NNE向，倾向呈NWW向.
(2) 宏观构造、显微组构和磁组构研究表明三门韧性剪切带的运动学性质既有左旋逆冲剪切，也有正滑剪切的性质；而磁化率椭球体扁率E值显示岩石以压扁型应变为主，暗示三门韧性剪切带以左旋逆冲剪切为主.
(3) 镁铁质糜棱岩的热液锆石U-Pb年龄表明三门韧性剪切带的变形时代为~440 Ma的晚奥陶世.
(4) 三门韧性剪切带形成于华南加里东期华夏陆块自南东向扬子陆块挤压受阻后而产生反冲作用的构造背景下.
致谢: 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室在磁组构测试和热液锆石U-Pb年龄测试过程中提供了帮助，在此表示感谢！ -
图 1 桂北地区地质简图
①摩天岭断裂；②四堡断裂；③元宝山断裂；④三江断裂；⑤三门断裂；⑥龙胜断裂
Fig. 1. Sketch map of North Guangxi
图 2 三门韧性剪切带野外宏观特征及运动学判别标志
a.丹洲群板岩强烈片理化并产生Z型褶曲，指示逆冲剪切性质(剖面，龙胜瓢里)；b.丹洲群片理化岩石中石英脉体的香肠构造，指示逆冲剪切(剖面，龙胜三门)；c.变辉绿岩中透入性片理(剖面，龙胜吊竹山)；d.拉伸线理及阶步，显示走滑的特征(剖面，龙胜三门)；e.硅化大理岩旋转椭球体，指示逆冲剪切(剖面，龙胜三门)；f.大理岩化灰岩中S-C组构，指示逆冲剪切(剖面，龙胜三门)；g.变镁铁质糜棱岩中的眼球状构造，指示左旋剪切(平面，龙胜上朗)；h.硅化大理岩书斜构造，指示右旋剪切；同时其中的“σ”残斑，指示左旋剪切(平面，龙胜上朗)；i.硅化大理岩旋转碎斑，指示正滑剪切(剖面，龙胜上朗).
Fig. 2. Field macro-characteristics and kinematics discrimination marks of Sanmen ductile shear zone
图 3 三门韧性剪切带显微构造变形特征
a.镁铁质糜棱岩中钠长石残斑脆性破碎现象(龙胜三门)(+)；b.镁铁质糜棱岩S-C组构指示逆冲剪切(龙胜三门)(+)；c.镁铁质糜棱岩中钠长石碎斑应力砂钟现象(龙胜三门)(+)；d.石英的塑性拉长及波状消光和变形带(龙胜三门)(+)；e.方解石的机械双晶(龙胜上朗)(+)；f.方解石的机械双晶及石英的核幔构造(龙胜三门)(+)；g.方解石残斑与定向排列的基质构成显微S-C组构，指示正滑剪切(龙胜瓢里)(+)；h.方解石集合体长轴优选方位与定向排列的基质组成S-C组构，指示左旋剪切(龙胜三门)(+)；i.镁铁质糜棱岩中长石碎斑与塑性变形的绿泥石构成S-C组构，指示逆冲剪切(龙胜吊竹山)(+).Q.石英；Cal.方解石；Pl.斜长石；Chl.绿泥石；Sc.糜棱面理；Ss.剪切面理.其中a，b，c引自张桂林(2004)
Fig. 3. Microstructure deformation characteristics of Sanmen ductile shear zone
图 4 三门韧性剪切带分布图及剖面图
1.泥盆系；2.寒武系；3.震旦系；4.南华系；5.丹洲群拱洞组；6.丹洲群合桐组；7.镁铁质-超镁铁质岩；8.弱韧性变形带；9.强韧性变形带；10.粉砂岩；11.砂岩；12.灰岩；13.大理岩；14.浅变质砂岩；15.千枚岩；16.板岩；17.镁铁质-超镁铁质岩石；18.断层；19.角度不整合界线；20.地质界线；21.韧性剪切变形带；22.剖面线方位；23.磁组构P值；24.1.10的P值界线；25.1.05的P值界线；26.年龄样品采样位置；27.磁组构样品采样位置及编号；28.剖面位置；29.标注线；30.地名
Fig. 4. Distribution and geological section of the Sanmen ductile shear zone
图 5 三门韧性剪切带面理倾向赤平投影图
a.野外实测糜棱C面理产状；b.磁面理产状
Fig. 5. Foliation tendency stereographic projection of the Sanmen ductile shear zone
图 8 锆石U-Pb年龄谐和图解(a)、球粒陨石标准化稀土元素配分图(b)及锆石成因判别图解(c, d)
a.据Qin et al.(2018)；c，d.据Hoskin(2005)
Fig. 8. Zircon U-Pb age concordance diagram (a), chondrite-normalized REE partition diagram (b) and zircon genetic discrimination diagrams (c, d)
表 1 桂北三门地区岩石磁组构参数及参数计算结果
Table 1. Measurements and calculation of the rock magnetic fabric elements along Sanmen area of North Guangxi
剖面 样品号 Kmax Kint Kmin Kmax Kint Kmin L F P E Dg Ig Dg Ig Dg Ig A-A’ 17089 1.022 0.998 0.980 11.9 7.9 102.3 3.0 213.1 81.5 1.024 1.018 1.043 0.994 17090 1.042 0.994 0.964 268.7 75.0 6.3 2.0 96.8 14.9 1.048 1.031 1.081 0.984 17091 1.071 0.979 0.950 177.3 36.5 50.5 39.0 292.6 30.0 1.094 1.031 1.127 0.942 17092 1.033 1.007 0.960 4.6 4.2 264.6 67.3 96.3 22.3 1.026 1.049 1.076 1.022 17093 1.022 0.992 0.986 236.6 50.4 68.9 38.9 334.0 6.1 1.030 1.006 1.037 0.977 B-B’ 17082 1.047 1.003 0.950 238.8 68.6 23.0 17.7 116.8 11.8 1.044 1.056 1.102 1.011 17083 1.045 1.015 0.940 279.4 65.3 30.3 9.3 124.2 22.7 1.030 1.080 1.112 1.049 17084 1.017 1.007 0.975 53.6 64.2 175.8 14.5 271.5 20.9 1.010 1.033 1.043 1.023 17085 1.071 0.977 0.952 203.9 17.1 93.2 48.8 306.9 36.0 1.096 1.026 1.125 0.936 17086 1.350 1.018 0.633 226.6 45.3 356.1 32.2 105.2 27.4 1.326 1.608 2.133 1.213 17087 1.047 0.999 0.955 338.5 46.5 221.8 23.1 114.8 34.5 1.048 1.046 1.096 0.998 C-C’ 17070 1.075 1.001 0.923 108.1 76.9 244.4 9.5 335.9 8.9 1.074 1.085 1.165 1.010 17069 1.048 1.014 0.938 314.6 59.5 211.9 7.4 117.7 29.4 1.034 1.081 1.117 1.045 17068 1.042 1.023 0.935 262.9 57.3 13.3 12.6 110.6 29.6 1.019 1.094 1.114 1.074 17066 1.029 1.023 0.949 210.6 46.6 347.1 34.5 94.0 22.9 1.006 1.078 1.084 1.072 17065 1.053 1.010 0.938 219.9 50.8 11.2 35.6 111.7 14.3 1.043 1.077 1.123 1.033 17063 1.037 1.005 0.958 223.5 82.5 49.8 7.5 319.7 0.8 1.032 1.049 1.082 1.016 18016-5 1.038 1.019 0.943 209.5 60.4 33.5 29.5 302.5 1.7 1.019 1.081 1.101 1.061 18016-4 1.033 1.007 0.960 129.9 75.6 30.9 2.3 300.4 14.2 1.026 1.049 1.076 1.022 18016-2 1.068 1.009 0.923 194.4 60.3 12.3 29.6 102.8 0.9 1.058 1.093 1.157 1.033 18016-3 1.103 1.007 0.890 194.0 55.2 28.1 34.0 293.6 6.6 1.095 1.131 1.239 1.033 18016-1 1.277 0.986 0.736 201.3 28.7 304.1 22.0 65.8 52.5 1.295 1.340 1.735 1.035 D-D’ 17072 1.347 1.086 0.567 286.0 58.3 188.4 4.7 95.6 31.3 1.240 1.915 2.376 1.544 17081 1.046 1.026 0.927 213.7 78.8 11.3 10.3 102.0 4.2 1.019 1.107 1.128 1.086 17080 1.035 1.010 0.955 203.2 68.2 2.4 20.5 95.0 7.1 1.025 1.058 1.084 1.032 17079 1.091 0.991 0.918 185.1 34.9 313.3 41.6 72.6 28.8 1.101 1.080 1.188 0.981 17078 1.042 1.002 0.956 217.8 52.8 21.2 36.1 117.1 8.0 1.040 1.048 1.090 1.008 17077 1.039 0.996 0.965 219.9 28.9 328.5 29.9 95.1 46.0 1.043 1.032 1.077 0.989 17076 1.022 1.004 0.974 78.5 16.1 347.2 4.6 241.7 73.2 1.018 1.031 1.049 1.013 17074 1.021 1.007 0.973 11.6 33.6 204.7 55.7 105.7 6.1 1.014 1.035 1.049 1.021 E-E’ 18014-10 1.011 0.999 0.989 197.1 62.4 0.5 26.6 93.9 6.8 1.012 1.010 1.022 0.998 18014-8 1.014 0.996 0.990 287.7 35.5 38.3 26.2 155.8 43.1 1.018 1.006 1.024 0.988 18014-7 1.025 0.996 0.978 270.5 65.1 60.2 21.8 154.8 11.4 1.029 1.018 1.048 0.989 18014-9 1.093 0.994 0.913 39.8 67.8 277.7 12.2 183.7 18.2 1.100 1.089 1.197 0.990 18014-6 1.044 1.007 0.949 327.7 50.6 92.3 25.0 196.8 28.3 1.037 1.061 1.100 1.023 18014-1 1.029 1.000 0.971 227.8 53.2 77.9 32.9 338.2 14.6 1.029 1.030 1.060 1.001 18014-5 1.025 0.993 0.982 7.3 65.1 273.4 1.8 182.6 24.8 1.032 1.011 1.044 0.980 18014-4 1.015 1.000 0.985 37.2 75.0 162.2 8.7 254.1 12.1 1.015 1.015 1.030 1.000 18014-3 1.016 1.004 0.980 355.0 57.4 86.5 0.9 177.1 32.6 1.012 1.024 1.037 1.012 18014-2 1.025 0.996 0.978 214.4 63.9 35.8 26.1 305.5 0.5 1.029 1.018 1.048 0.989 F-F’ 16139 1.039 1.002 0.959 324.6 42.2 204.1 29.2 92.1 33.8 1.037 1.045 1.083 1.008 16140 1.052 1.003 0.944 309.9 44.5 197.3 21.3 89.6 37.8 1.049 1.063 1.114 1.013 16141 1.129 0.957 0.914 124.1 31.3 350.8 48.5 230.1 24.3 1.180 1.047 1.235 0.887 16146 1.072 1.020 0.908 334.8 47.2 176.6 40.7 76.9 11.0 1.051 1.123 1.181 1.069 16142 1.045 1.001 0.954 334.8 47.1 183.1 39.2 81.0 14.5 1.044 1.049 1.095 1.005 16143 1.027 1.010 0.963 286.5 58.3 175.7 12.4 78.8 28.7 1.017 1.049 1.066 1.031 16144 1.019 1.005 0.976 290.3 58.8 157.0 22.5 58.1 20.4 1.014 1.030 1.044 1.016 16145 1.035 1.022 0.943 324.9 43.5 201.8 30.0 90.9 31.8 1.013 1.084 1.098 1.070 18015-1 1.030 1.000 0.970 190.2 3.0 282.1 32.4 95.4 57.4 1.030 1.031 1.062 1.001 18015-2 1.038 1.004 0.959 187.7 12.3 307.3 66.2 93.1 20.0 1.034 1.047 1.082 1.013 18015-3 1.036 1.002 0.962 213.3 23.2 320.6 34.7 96.8 46.1 1.034 1.042 1.077 1.008 18015-4 1.026 0.996 0.978 208.2 35.7 342.0 44.0 98.7 24.9 1.030 1.018 1.049 0.988 注：Kmax、Kint、Kmin分别是磁化率椭球体中最大、中间和最小主轴的磁化率大小，单位为10-4SI；P(磁化率各向异性度)=Kmax/Kmin；F(磁面理)=Kint/Kmin；L(磁线理)=Kmax/Kint；E(磁化率椭球体扁率)=F/L；Dg为磁偏角(°)；Ig为磁倾角(°). 
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表 2 三门韧性剪切带面理产状
Table 2. Foliation occurrence of Sanmen ductile shear zone
野外实测糜棱C面理产状 磁面理产状 序号 倾向(°) 倾角(°) 序号 倾向(°) 倾角(°) 序号 倾向(°) 倾角(°) 1 127 74 1 274 83 27 277 44 2 274 60 2 336 47 28 279 65 3 285 58 3 335 79 29 140 89 4 313 44 4 4 71 30 274 67 5 256 55 5 17 62 31 291 60 6 297 85 6 158 75 32 298 61 7 255 61 7 3 65 33 156 81 8 292 50 8 74 78 34 276 59 9 340 49 9 357 57 35 286 84 10 264 59 10 126 89 36 62 17 11 278 33 11 123 88 37 275 44 12 274 61 12 120 76 38 297 82 13 267 39 13 283 89 39 253 61 14 267 77 14 114 83 40 275 83 15 270 30 15 246 38 41 282 86 16 274 61 16 292 76 42 297 78 17 276 30 17 272 56 43 304 67 18 265 54 18 270 52 44 91 69 19 285 58 19 50 66 45 127 54 20 313 44 20 257 79 46 285 63 21 292 50 21 261 76 47 295 56 22 264 59 22 259 61 48 33 8 23 278 33 23 238 70 49 277 75 24 276 47 24 271 58 50 113 60 25 260 23 25 275 33 51 276 68 26 273 70 52 154 84
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表 3 镁铁质糜棱岩锆石微量元素含量
Table 3. Trace element contents of zircon in mafic mylonite
点号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ΣREE LREE δEu δCe SmN/LaN 1 21.31 49.33 7.30 71.33 43.01 12.47 93.20 35.29 516.43 197.19 650.78 165.81 1 290.68 236.28 3 390.41 204.75 0.59 0.97 3.13 2 11.83 38.70 6.24 61.61 51.30 18.88 289.65 165.90 1 800.90 646.75 2 586.18 506.12 4 291.60 635.84 11 111.50 188.56 0.37 1.09 6.72 3 106.27 284.25 42.58 173.83 90.68 27.37 258.40 126.40 1 111.68 381.59 2 090.89 473.13 5 803.91 901.92 11 872.90 724.98 0.51 1.04 1.32 4 32.89 107.76 13.62 105.07 62.77 32.34 393.11 237.13 2 058.42 863.25 3 094.88 607.18 4 243.15 713.70 12 565.27 354.45 0.48 1.25 2.96 5 28.40 94.18 10.84 103.61 65.95 31.92 463.75 337.84 3 063.22 1 094.74 4 660.95 735.83 5 390.51 860.73 16 942.47 334.90 0.41 1.32 3.60 6 12.81 51.49 8.47 67.31 59.27 16.28 152.96 49.14 577.99 237.57 1 589.61 380.05 4 085.38 750.00 8 038.33 215.63 0.50 1.17 7.17 7 21.75 55.69 9.69 81.56 40.73 14.71 134.92 42.99 493.79 219.10 1 595.55 393.79 4 071.47 706.63 7 882.37 224.13 0.55 0.94 2.90 8 25.71 58.34 9.45 68.00 43.40 14.20 123.37 37.82 369.06 126.54 954.51 245.62 3 435.17 507.69 6 018.88 219.10 0.55 0.92 2.61 9 21.44 47.73 7.47 74.90 35.80 12.96 141.09 45.03 504.27 199.03 1 436.06 348.55 3 774.66 674.07 7 323.06 200.30 0.49 0.92 2.59 10 17.48 52.26 8.63 67.16 32.05 19.97 234.52 73.54 515.00 158.89 967.76 217.82 2 310.45 423.95 5 099.48 197.55 0.51 1.04 2.84 11 33.38 80.24 13.12 40.44 37.79 23.11 311.64 89.31 951.84 308.48 1 482.27 298.30 2 811.07 448.54 6 929.53 228.08 0.45 0.94 1.75 12 20.35 41.55 6.19 71.16 43.26 15.70 183.90 42.48 433.97 161.83 535.53 133.54 1 481.69 311.61 3 482.76 198.21 0.46 0.90 3.29 13 33.34 99.93 17.12 87.03 59.73 44.32 428.92 247.68 2 826.47 945.87 3 796.55 636.25 4 938.85 661.62 14 823.68 341.47 0.62 1.02 2.78 14 54.20 167.93 22.93 124.66 49.14 33.90 178.02 76.91 608.96 234.27 1 564.52 381.64 4 049.94 732.41 8 279.43 452.76 0.98 1.17 1.40 15 20.77 49.05 7.35 66.27 42.76 24.74 203.60 67.29 480.11 238.67 1 070.49 269.35 2 901.66 523.61 5 965.72 210.94 0.67 0.97 3.19 16 27.27 56.87 8.47 82.12 42.02 22.42 206.50 68.52 482.02 230.76 1 034.77 285.59 3 473.41 679.99 6 700.73 239.17 0.60 0.91 2.39 17 22.45 79.56 9.05 62.81 61.24 27.64 322.85 175.07 1 925.57 637.42 2 596.69 464.07 3 994.08 562.54 10 941.04 262.75 0.48 1.37 4.23
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