北京云蒙山地区挤压_伸展体系构造特征及其岩石组构的动力学分析
北京云蒙山地区侵入岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义
岩 石 矿 物 学 杂 志
ＡＣＴＡ ＰＥＴＲＯＬＯＧＩＣＡ ＥＴ ＭＩＮＥＲＡＬＯＧＩＣＡ
Ｖ０１．３７，Ｎ０．３：３７９～３９４
Ｍ ａｙ，２０１８
北 京 云 蒙 山 地 区侵 入 岩 体 ＳＨＲＩＭＰ锆 石 Ｕ．Ｐｂ年 龄 、 地 球 化 学 特 征 及 其 地 质 意 义
更 加 具有 壳源 特 征 ，甚 至 出现 了 中等 分 异 的花 岗 岩 。 通 过 限 定 相 关 岩 浆 活 动 的 时 间 ，得 出 云 蒙 山地 区 从 挤 压 到 拉 张
的转 换 时 间 为 １４１ １２９ Ｍａ，本 文 研 究 的 花 岗 岩类 形 成 的构 造 背 景 是 强 挤 压 陆 内造 山 环 境 ，表 明 岩 浆 侵 位 于 该 区 岩 石 圈大 规 模 减 薄之 前 。 伴 随 中 酸 性 岩 浆 上 移 侵 位 ，残 留 相 的 密 度 越 来 越 大 ，具 备 了 后 期 下 地 壳 发 生 拆 沉 的 一 些 条
制 有 重 要 意 义 。本 文 在 对 云 蒙 山地 区长 园岩 体 、官 山岩 体 周 围岩 体 的关 系 研 究
基 础 上 ，对 这 些 花 岗 岩 体 进 行 了 ＳＨＲＩＭＰ锆 石 Ｕ．Ｐｂ测 年 和 主 微 量 元 素 分 析 。结 合 前 人 研 究 结 果 ，认 为 云 蒙 山地 区在
Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｇｒａｎｉｔｏｉｄｓ ｉｎ Ｙｕｎｍｅｎｇｓｈａｎ ａｒｅａ，ｌｏｃａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｍａｒｇｉｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｃｒａｔｏｎ，ａｒｅ ｉｍ— ｐｏｒｔａｎｔ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｅａ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒｓ ｐｒｅｓｅｎｔ ｚｉｒｃｏｎ ＳＨＲＩＭＰ Ｕ—Ｐｂ ａｇｅｓ ａｎｄ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒａｎｉｔｏｉｄｓ ｉｎ Ｃｈａｎｇｙｕａｎ ｐｌｕｔｏｎ，Ｇｕａｎｓｈａｎ ｐｌｕｔｏｎ ａｎｄ Ｙｕｎｍｅｎｇｓｈａｎ ｐｌｕｔｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｚｉｒｃｏｎ Ｕ—Ｐｂ ａｇｅｓ，ｓｈｏｗ ｔｗｏ ｍａｇｍａｔｉｃ ｐｅｒｉｏｄｓ ｉｎ Ｙｕｎｍｅｎｇｓｈａｎ ａｒｅａ： １６２ ～１５１ Ｍａ ａｎｄ １５１～１４１ Ｍａ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｅｒｉｏｄ， ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｍａｇｍａｔｉｓｍ ｐｅｒｉｏｄ ａｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ Ｍｇ ｂｕｔ ｌｏｗｅｒ ｉｎ ＳｉＯ２，ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｙ ｅｖｏｌｖｅｄ ｆ ｒｏｍ ｔｈｅ ｍａｎｔｌｅ ｓｏｕｒｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｒｕｓｔ ｓｏｕｒｃｅ ｄｕｒ ｉｎｇ Ｌａｔｅ Ｊｕｒａｓｓｉｃ－－Ｅａｒｌｙ Ｃｒｅｔａｃｅｏｕｓ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｅｐｉ－－ ｓｏｄｅ， ａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄ ｂｙ ｃｒｕｓｔａｌ ｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇ， ｅｖｅｎ ｗｉｔｈ ｓｏｍ ｅ ｅｘｐｏｓｅｄ ｍｏｄｅｒａｔｅｌｙ—ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｅｄ ｇｒａｎｉｔｏｉｄｓ．Ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｔｏ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ ｌａｓｔｅｄ ｆｏｒ １２ Ｍａ， ｉ．ｅ．， ｆｒｏｍ １４１ Ｍ ａ ｔｏ １２９ Ｍａ． Ｔｈｅ ｇｒａｎｉｔｏｉｄｓ ｆｒｏｍ
25052180_北京云蒙山变质核杂岩大水峪韧性剪切带的应变特征及构造意义
１０００ ０５６９／２０２１／０３７（０８） ２４８３ ０１ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０８ １４北京云蒙山变质核杂岩大水峪韧性剪切带的应变特征及构造意义赵腾格１，２，３ 侯泉林２ 石梦岩４ 丁林１，３ＺＨＡＯＴｅｎｇＧｅ１，２，３，ＨＯＵＱｕａｎＬｉｎ２ ，ＳＨＩＭｅｎｇＹａｎ４ａｎｄＤＩＮＧＬｉｎ１，３１ 中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升重点实验室，北京 １００１０１２ 中国科学院大学地球与行星科学学院；中国科学院计算地球动力学重点实验室，北京 １０００４９３ 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心，北京 １００１０１４ 河南理工大学资源环境学院，焦作 ４５４１５０１ ＫｅｙｌａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌＣｏｌｌｉｓｉｏｎａｎｄＰｌａｔｅａｕＵｐｌｉｆｔ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕＲｅｓｅａｒｃｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ２ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈａｎｄＰｌａｎｅｔａｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ；ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＧｅｏｄｙｎａｍｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ３ ＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｘｃｅｌｌｅｎｃｅｉｎＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ４ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４１５０，Ｃｈｉｎａ２０２１ ０１ ３０收稿，２０２１ ０４ １９改回ＺｈａｏＴＧ，ＨｏｕＱＬ，ＳｈｉＭＹａｎｄＤｉｎｇＬ ２０２１ ＳｔｒａｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆＤａｓｈｕｉｙｕｄｕｃｔｉｌｅｓｈｅａｒｚｏｎｅｉｎＹｕｎｍｅｎｇｓｈａｎｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｃｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘ，Ｂｅｉｊｉｎｇ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（８）：２４８３－２５０１，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０８ １４Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅＤａｓｈｕｉｙｕｄｕｃｔｉｌｅｓｈｅａｒｚｏｎｅｏｎｔｈｅｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎｍａｒｇｉｎｏｆｔｈｅＹｕｎｍｅｎｇｓｈａｎｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｃｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘｉｎＢｅｉｊｉｎｇｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗｂａｓｉｓｆｏｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｔｅｃｔｏｎｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅＹｕｎｍｅｎｇｓｈａｎｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｃｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘ ＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｓｔｒａｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＤａｓｈｕｉｙｕｄｕｃｔｉｌｅｓｈｅａｒｚｏｎｅｂｙｍｅａｎｓｏｆｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｅｒｖａｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ｆｉｎｉｔｅｓｔｒａｉｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｋｉｎｅｍａｔｉｃｖｏｒｔｉｃｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｅｘｐｌｏｒｅｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｉｔｓｃｈａｎｇｅｓ ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｆｅｌｄｓｐａｒｑｕａｒｔｚｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒａｎｄＥＢＳＤｑｕａｒｔｚｆａｂｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆｓｈｅａｒｚｏｎｅｉｓ４８０～６５０℃ Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｚｏｎｅｇｒａｄｕａｌｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍｎｏｒｔｈｔｏｓｏｕｔｈ，ａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅａｓｔｓｅｃｔｉｏｎｆｉｒｓｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍｔｈｅｒｏｃｋｂａｓｅｔｏｔｈｅｆａｕｌｔａｎｄｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｓ Ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｓｔｒａｉｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｚｏｎｅｉｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｆｌａｔｔｅｎｉｎｇａｓａｗｈｏｌｅ，ａｎｄｔｈｅｆｌａｔｔｅｎｉｎｇｄｅｇｒｅｅａｎｄｄｕｃｔｉｌｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎｓｅｃｔｉｏｎａｒｅｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎｓｅｃｔｉｏｎ Ｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｖｏｒｔｉｃｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｈｅａｒｂａｎｄｉｓｍａｉｎｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｐｕｒｅｓｈｅａｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ ＴｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｖｏｒｔｉｃｉｔｙｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎｓｅｃｔｉｏｎｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍＮｔｏＳ，ａｎｄｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｖｏｒｔｉｃｉｔｙｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎｓｅｃｔｉｏｎｆｉｒｓｔｄｅｃｒｅａｓｅｓａｎｄｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍｔｈｅｒｏｃｋｂａｓｅｔｏｔｈｅｆａｕｌｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｏｆＹｕｎｍｅｎｇｓｈａｎｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｃｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘ，ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｍａｇｍａｔｉｓｍｉｓｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｆａｃｔｏｒｌｅａｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＹｕｎｍｅｎｇｓｈａｎｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｃｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘ，ａｎｄｔｈｅｄｅｔａｃｈｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅａｓｔｓｅｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅＤａｓｈｕｉｙｕｄｕｃｔｉｌｅｓｈｅａｒｚｏｎｅｉｓｂｌｏｃｋｅｄｂｙｔｈｅｅａｓｔｅｒｎｒｏｃｋｍａｓｓＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｙｕｎｍｅｎｇｓｈａｎ；Ｄｕｃｔｉｌｅｓｈｅａｒｚｏｎｅ；Ｆｉｎｉｔｅｓｔｒａｉｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；Ｋｉｎｅｍａｔｉｃｖｏｒｔｉｃｉｔｙ摘 要 北京云蒙山变质核杂岩东南缘的大水峪韧性剪切带是认识云蒙山变质核杂岩构造演化的关键。
柴达木盆地北缘白垩纪挤压构造的发现及其地质意义
柴达木盆地北缘白垩纪挤压构造的发现及其地质意义白垩纪是地质历史上的重要时期，也是我国西部地区构造演化的关键阶段。
白垩纪挤压构造的发现表明，在柴达木盆地北缘形成过程中，存在明显的构造压力，这一构造过程在地壳动力学演化中具有重要的意义。
通过对这一挤压构造的研究，可以深入了解该地区地质构造的发展历程，为揭示地壳变形机制及油气资源的形成与分布提供重要线索。
具体来说，白垩纪挤压构造的发现揭示了柴达木盆地北缘在白垩纪期间的构造运动特征。
在该盆地北缘，挤压构造明显，表现为构造线amentum，构造面断裂与背斜构造等。
挤压构造的形成主要受古海侵和构造变形控制，同时受到古地应力场、断裂活动和岩石性质等多种因素的综合作用。
通过对挤压构造的断裂面和断裂带的解剖观察，可以判断柴达木盆地北缘古构造的运动方向、运动方式以及变形的程度。
研究结果显示，该地区在白垩纪时期经历了强烈的挤压作用，区域构造受到明显的压力扰动，进一步强化了柴达木盆地北缘古构造的形成和发展。
白垩纪挤压构造的发现对研究柴达木盆地北缘的构造演化和油气资源的形成与分布具有重要的意义。
首先，对于构造演化的研究有助于深入理解地壳变形机制和油气成藏规律。
通过研究挤压构造的空间特征和变形特征，可以推测构造运动的方向和力量大小，为石油地质勘探提供方向性指导。
其次，对于油气资源富集的研究有助于优化油气勘探策略和加快资源开发。
白垩纪挤压构造为构造陷落盆地的沉积提供了有利条件，通过综合分析构造变形特征和沉积环境特征，可以找出有利于油气资源积聚的勘探区和勘探层位。
同时，挤压构造的形成也为次生圈闭的形成提供了机会，有助于进一步认识油气成藏机制。
综上所述，柴达木盆地北缘白垩纪挤压构造的发现具有重要的地质意义。
通过研究挤压构造的空间特征和变形特征，可以深入了解该地区地质构造的发展历程和沉积环境的演化，为研究地壳运动机制及油气资源的形成与分布提供重要线索。
此外，挤压构造的形成也为次生圈闭的形成提供了机会，对于优化油气勘探策略和加快资源开发具有重要意义。
变质核杂岩与岩浆作用成因关系综述
第17卷 第1期1998年 3月地质科技情报Geolog ical Science and Technolog y Information Vol.17 No.1M ar. 1998变质核杂岩与岩浆作用成因关系综述¹张进江 郑亚东(北京大学地质学系,北京,100871)摘 要 对岩浆与伸展作用的关系、伸展作用中岩浆的成因和需加强的工作进行了讨论,并重点论述了变质核杂岩形成机制与侵入作用的关系。
在造山带重力势能差和深部作用等各种因素导致的拉伸应力场作用下,岩石圈地幔和地壳通过减压或深部热活动发生部分熔融而形成岩浆,岩浆的上涌强化了地壳伸展,对地壳的弱化作用触发伸展构造的发生。
岩浆作用是变质核杂岩形成的主导因素之一,其主要包括对地壳的加热、弱化导致拆离断层的形成及由其浮力和密度产生不均一隆升而形成穹隆。
关键词 伸展作用 岩浆作用 变质核杂岩 成因机制分类号 P588.3自70年代后期以来,大陆岩石圈特别是造山带伸展构造形成了一个研究热点。
岩浆作用和伸展构造的关系一直为众多地质学家所关注,对其中两者何为主动因素以及伸展作用过程中岩浆的生成模式尚存在较大争议,特别是作为伸展构造的特征产物,变质核杂岩一般都与大型岩浆侵入体相伴生,使岩浆侵入作用与变质核杂岩形成机制的关系成为一个较为前沿的研究课题。
近年来国际地质学界开展的研究,对伸展作用过程中岩浆作用的认识日趋深入,并逐步认识到地幔活动在岩浆作用中的重要性。
但由于世界各地地质情况不同,所得结论也存在差异。
对于伸展构造与岩浆作用的成因关系的认识存在两种不同的观点:一种观点认为岩浆作用是伸展作用的结果;另一种观点认为伸展构造是岩浆作用诱发形成的。
目前总趋势认为:区域水平拉伸应力场为伸展构造和岩浆作用提供了条件,但未必是先决条件,也不一定是伸展构造发育的直接原因,而岩浆作用则是形成伸展构造的必要因素,并且可能是产生拉伸应力场的原因之一。
关于变质核杂岩与岩浆侵入体的关系,以前倾向于以伸展构造为主导,但越来越多的研究表明岩浆侵位在变质核杂岩的形成过程中起着决定作用。
大兴安岭北段嘎拉山伸展滑脱构造
大兴安岭北段嘎拉山伸展滑脱构造的报告，600字
大兴安岭北段嘎拉山伸展滑脱构造报告
大兴安岭北段嘎拉山是中国西部的最大并伸展到俄罗斯边界的东亚山地。
它连接了满洲里、乌兰浩特和锡林浩特的天山和依莎山，而且也是中国的水库和大片森林的所在地。
大兴安岭北段嘎拉山位于大兴安岭第四段，西部滑脱构造包括嘎拉山、舍利沟和米勒奈沟三个小褶皱带，错距伸展从东向西，变形发育较低，作用在构造构造学上占有重要地位，是大兴安岭北部构造发育的主要特征之一。
大兴安岭北段嘎拉山伸展滑脱构造的岩石类型以中结晶岩和橄榄岩为主，厚度约10公里，外内部错动结构发育，属于一般
伸展构造。
岩石中常可见破碎、分开和断裂，大块岩石易受重力滑落，地表多出现细致的拉伸构造。
嘎拉山伸展滑脱构造研究成果表明，其构造特征分布有较大差异，根据岩体性质、变形特征和五指山变形理论，该区滑脱构造类型可分为“双向滑脱”、“右边拉伸”和“左边抬升”三种类型。
研究表明，大兴安岭北段嘎拉山伸展滑脱构造的储量和皮肤层由深到浅沿着变形轴方向单调降低，所以当前崩解和生长断裂等构造破坏特征除了部分区域均匀分布以外，实施钻井开发的选区也受到明显的局部构造控制。
综上，大兴安岭北段嘎拉山伸展滑脱构造的地质特征种类复杂，不容易发现。
根据观测资料研究表明，大兴安岭北段嘎拉山的
伸展滑脱构造属于双向滑脱、右边拉伸和左边抬升三种构造类型，对钻井开发受到明显的局部构造控制。
伸展构造与变质核杂岩课件
伸展构造
伸展构造是在岩石圈拉伸变薄过程中形成的 构造组合型式。伸展构造与挤压构造是全球 构造中最为醒目的两大构造型式，具有同样 重要的意义，它们在时间和空间上有密切关 系。广义的伸展构造包括地堑和地垒、断陷 盆地、裂谷、拉分盆地等。
研究进展与现状
自70年代末Davis等在北美盆－岭区(Basin and Range province)确立大型伸展构造以来， 造山带伸展构造引起了地质界的极大关注并 形成了一个研究热点。
1. 空间上呈穹隆状或长垣状孤立隆起，通常具有一 翼陡一翼缓的特征；
2. 由深部隆升的中、下地壳古老的中深变质岩组成， 常见晚期的中酸性岩浆侵入体；
3. 核杂岩顶部和周缘为以糜棱岩状岩石为特征的韧 性剪切带，糜棱岩带的顶部被拆离断层切割，使早 期的糜棱岩发生脆性变形；
4. 拆离断层上盘为变形变质较轻的上地壳岩 石，以脆性变形为主；
拆离断层
拆离断层(detachment fault) 最早 由Pierce于1963年提出，当时是指 叠瓦状逆冲断层的底板断层，即滑 脱面。Davis 1980年将其应用于伸 展构造，定义为“结晶变质基底杂 岩与上覆沉积盖层之间的大型低角 度正断层或伸展断层”。即分割变 质核杂岩与上盘岩石的并将这两种 构造层次相差很大的岩石单元叠置 于一起的大规模低角度正断层。
(2)陆—陆碰撞带构造背景。如东阿尔卑斯的中新世 变质核杂岩(Ratschbacher et al.,1991)等。
云蒙山指南
北京云蒙山区野外地质旅行指南郑亚东1） 王 涛2） 张进江1)1）北京大学地球与空间科学学院2）地科院地质研究所§1概述云蒙山区位于北京北北东的怀柔和密云县境内，距北京城65-110千米。
上世纪80年代初, 在该区确立了我国第一条低角正断层。
特别是1984年后，Davis与郑亚东等合作研究确立我国第一个变质核杂岩(Davis et al., 1994, 1996a,b), 为洞察华北克拉通深部开拓一重要窗口，该区成为我国国内外野外地质考察的热点地区之一。
王玉芳（1981）发现水峪低角韧性正断层，报导了下盘的糜棱岩石英组构特征。
冯孙齐等（1983）运用透射电镜对相关糜棱岩进行超微构造研究，根据石英重结晶粒度和亚晶粒粒度，估计断层形成时的差应力为76.8-186Mpa。
史兰斌和陈孝德（1984）根据糜棱岩的矿物组合和标本化学刻蚀面上的石英重结晶粒度，亚晶粒粒度和位错密度等，初步估算相关断层的形成深度和温度分别为15千米和450-500°C，却认为以逆冲运动为主。
Ramsay 与 Zwart （1983）到此参观时认为王玉芳所定糜棱岩、鞘褶皱和断层泥分别为花岗片麻岩或强变形岩、重褶皱和第四纪坡积物，断层的运动方式为逆冲。
马杏垣先生则在大同举办的全国性学术会议上公开批评北京大学老师们的错误。
然而，王玉芳等（1985）根据宏微观特征系统论证该断层的正断运动方式。
后继的参观者，von der Molen (1984), G. A. Davis (1985)和B. Hobbs (1985)都一致认为是低角正断层, 肯定了鞘褶皱的存在, 并明确指出，断层岩的主要类型为糜棱状花岗岩，其中细粒者为糜棱岩。
断层运动学的争论暂告结束。
然而，断层的规模当时尚未查明。
上官志冠等（1984）根据氧同位素研究，揭示断层带内δ18O值增大了25%，从而判断断层的形成深度和温度分别为10-12千米和320-450°C。
北京云蒙山地区挤压_伸展体系构造特征及其岩石组构的动力学分析
地球学报第21卷第4期ACT A GEOSCI EN T IA SI NICA Vo1.21No.4 2000年11月Bulletin of the Chinese Academy of Geol ogical Scien ces Nov.2000北京云蒙山地区挤压-伸展体系构造特征及其岩石组构的动力学分析X朱大岗崔盛芹吴珍汉马寅生冯向阳(中国地质科学院地质力学研究所,北京)摘要本文将云蒙山地区挤压-伸展体系的构造要素划分为:¹四合堂推覆体;º大水峪韧性剪切带;»云蒙山背形构造;¼崎峰茶滑脱带;½河防口低角正断层;并简述了它们的地质特征。
采用X射线衍射法对云蒙山花岗岩及周围不同时代岩石的不同层次变形构造开展了岩石组构特征研究,确定了韧-脆性构造变形时的力学性质和主应力方位,对挤压-伸展体系变形构造的形成演化进行了运动学和动力学分析。
关键词挤压-伸展体系构造要素岩石组构力学分析云蒙山云蒙山位于华北平原北缘,核部以早白垩世花岗岩为主体,周围由太古宙片麻岩、中新元古代和古生代碳酸盐岩及碎屑岩、侏罗纪火山岩及火山碎屑岩组成,几何上为一NE向背形,一条走向NE)NNE、倾向SE的低角度正断层将其与东南部的丘陵、平原区隔开(图1)。
对云蒙山地区的变形构造,特别是挤压-伸展构造的研究起始于80年代,最初的研究者认为本区是花岗岩热穹窿引起滑覆构造[1,2];然后又从变质核杂岩的角度对本区的挤压-伸展构造进行了论述[3,4]。
本文在前人工作的基础上,通过对云蒙山花岗岩以及周围不同时代、不同层次岩石变形构造的X射线岩石组构的研究入手,根据一些新的资料,着重探讨挤压-伸展体系构造变形特征及其形成演化的动力学机制。
1主要构造要素及其特征1.1四合堂背斜推覆体太古宙变质岩盖在北倾的中元古代长城系倒转岩层之上,构成四合堂平卧背斜南翼大型推覆体的倒转翼(图2);其北翼由长城系及新元古代地层沉积在太古界之上,产状正常。
《2024年鄂尔多斯高原砒砂岩静动力学特性的试验研究》范文
《鄂尔多斯高原砒砂岩静动力学特性的试验研究》篇一一、引言鄂尔多斯高原，位于中国黄土高原的北部，以其独特的地理环境和地质构造而闻名。
砒砂岩作为该地区的主要岩石类型之一，其静动力学特性对于理解该地区的地质过程、地质灾害防治以及工程建设具有重要意义。
本文通过实验研究，对鄂尔多斯高原砒砂岩的静力学和动力学特性进行了深入探讨。
二、研究区域与材料本研究区域位于鄂尔多斯高原，选取该地区的砒砂岩作为研究对象。
砒砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒、泥质等组成，具有较高的强度和稳定性。
在研究过程中，我们采集了具有代表性的砒砂岩样品，以供后续的实验室试验使用。
三、试验方法本试验主要采用静力学和动力学试验方法，对砒砂岩的物理力学性质进行深入研究。
静力学试验主要包括岩石的密度、抗压强度、抗拉强度等指标的测定；动力学试验则主要关注岩石的动态弹性模量、动态强度等动态力学性能。
四、试验结果与分析1. 静力学特性通过静力学试验，我们得到了砒砂岩的密度、抗压强度和抗拉强度等数据。
结果表明，砒砂岩具有较高的密度和强度，这与其主要由砂粒、泥质等组成有关。
此外，我们还发现砒砂岩的抗压强度和抗拉强度在不同方向上存在差异，这可能与岩石内部的微观结构有关。
2. 动力学特性动力学试验结果表明，砒砂岩具有较好的动态弹性性能和动态强度。
在受到外力作用时，砒砂岩能够迅速地恢复其形变，表现出较好的动态弹性模量。
此外，砒砂岩的动态强度也较高，表明其在受到动态荷载作用时具有较好的承载能力。
五、讨论通过对鄂尔多斯高原砒砂岩的静动力学特性进行研究，我们发现该地区砒砂岩具有较高的强度和稳定性。
这些特性使得砒砂岩在地质灾害防治和工程建设中具有重要的应用价值。
例如，在地质灾害防治方面，可以利用砒砂岩的高强度和稳定性，对滑坡、泥石流等地质灾害进行防治；在工程建设方面，可以利用砒砂岩的物理力学性质，进行道路、桥梁等基础设施的建设。
然而，值得注意的是，砒砂岩的物理力学性质在不同方向上存在差异，这在进行工程设计时需要考虑。
云蒙山变质核杂岩的变形规律与发育机制
云蒙山变质核杂岩的变形规律与发育机制
粉云蒙山变质核杂岩发育机制与变形规律
一、粉云蒙山变质核杂岩的组成
1、浊积岩：由砂岩、泥岩组成，可以形成板岩成份的碎屑岩。
2、火成岩：由铁镁混合物、钙质矿物和镁铁矿物组成，形成粘性半熔
融状态，熔体聚合在浊积岩中。
3、变质岩：具有一定程度的熔体晶体结构，有泥石角质、玄武岩、花
岗岩、混属岩及片麻岩等。
二、粉云蒙山变质核杂岩的发育机制
1、浊积岩的发育机制：由一定量的浊积岩堆积层和沉积带组成，经过
风化、搬运等作用形成现今受变质复合岩系。
2、火成岩的发育机制：火成岩熔体聚集在浊积岩中，熔体包裹浊积岩，然后和浊积岩物质形成复合金属-矿物。
3、变质岩的发育机制：受火成岩熔体温度升高及熔体结晶、浊积岩物
质受围裹及复合金属-矿物的影响，矿物被替代变质从而形成变质岩。
三、粉云蒙山变质核杂岩的变形规律
1、屈服变形规律：在软流变状态下随着深度增加，变质核杂岩的黏度
和压缩模量不断减小。
2、位错变形规律：受火成岩熔体及同动力作用的影响，变质核杂岩受
到有序的位错构造。
3、地壳漂移及转角变形规律：地壳发生滑动的情况下，变质核杂岩的位错构造会经历分布式漂移和晶界转角变形。
四、总结
粉云蒙山变质核杂岩的具体组成由浊积岩、火成岩以及变质岩组成，受陆、海洋变迁等作用产生发育机制。
随着深度增加，变质核杂岩会发生屈服变形压缩，位错变形以及晶界拐角变形现象。
中国变质核杂岩的基本特征
中国变质核杂岩的基本特征释义变质核杂岩是构造上被低角度正断层拆离的、呈孤立的平缓穹形或拱形强烈变形的变质岩和侵入岩构成的隆起，往往出现在造山带的核部。
发展变质核杂岩概念最早是由Davis和Coney在1979年提出的。
他们将广泛分布于北美西部科迪勒拉造山带中一套独特的伸展构造和岩石组合命名和定义为变质核杂岩。
Crittenden(1980)在研究该区伸展构造时也用了变质核杂岩一词。
Coney(1980，1984)提出：科迪勒拉变质核杂岩是一群由异常变形的变质岩和侵入岩组成的窄形或拱形的孤立的隆起，其上为构造滑脱和扩张的不变质盖层。
Seyfert(1987)对Coney的定义作了修正和补充，认为科迪勒拉变质核杂岩一般是呈近圆形或椭圆形的，由强烈变形变质的岩石组成的孤立隆起，有岩体侵入其中，或者被远比核部岩石变形、变质轻的岩石覆盖，或被覆以拆离并远距离运移的盖层。
Wernicke(1981)初步建立起变质核杂岩伸展构造模式，后来在20世纪80年代发表的许多论文又进一步扩展和修改了Wernicke的成因模式。
Lister 等(1989)认为可以把科迪勒拉变质核杂岩看作是从破裂和伸展的上地壳岩石下被拉出来的、位于大规模缓倾正断层之下的、中或下地壳岩石组成的地质体。
1993年法国造山带晚期伸展作用?学术会议对变质核杂岩的成因分类和形成过程又作了进一步的探讨，强调变质核杂岩是晚造山阶段的产物，经历过早期挤压造山、地壳增厚过程，强调变质核杂岩最重要特征是普遍出露一套中地壳(高温-低中压)变质-变形岩石、部分熔融岩石和花岗岩体(Malavielle，1993)。
从20世纪70年代末发现和研究北美科迪勒拉变质核杂岩以来，到目前为止，已在世界许多地方发现了与其相似的变质核杂岩。
国内对变质核杂岩的研究是在20世纪90年代以后才有比较迅速的发展，对变质核杂岩的成因也有新的认识。
在我国境内先后报道了一系列不同时代、不同地质环境、不同构造特色的变质核杂岩，如内蒙古亚干变质核杂岩；云蒙山变质核杂岩；江西的武功山变质核杂岩；扬子西缘的江浪变质核杂岩；呼和浩特大青山变质核杂岩；河南小秦岭变质核杂岩；辽宁医巫闾山变质核杂岩；西藏拉轨岗日变质核杂岩等。
北京云蒙山地区中生代岩浆活动及构造演化
为 四合 堂剪 切带 的南 段 ，后 期 （１９９６）又认 为 属于 伸 展 型 的 拆 离 剪 切 带 。许 继 峰 等 （１９９４）、张 建 新 等 （１９９７）及 朱 大 岗等 （２０００）皆主 张 云 蒙 山岩 体 的侵 位 隆 升 导 致 了 其 东 缘 大 水 峪 剪 切 带 的 伸 展 运 动 。 Ｐａｓｓｃｈｉｅｒ等 （２００５ｂ）及 张家声 等 （２００７）认 为 伸展 活 动 与 云蒙 山岩体 的侵 位共 同导致 了云蒙 山变质核 杂 岩 的形 成 ．并 将 四合 堂 剪 切 带 与大 水 峪 剪切 带 解 释 为 同期 伸展 剪切 带 。 目前 ，该 地 区构 造运 动 的争 论 主要集 中于 四合 堂剪 切带 的性 质和 云蒙 山变质核 杂 岩 的发 育 机 制 （Ｐａｓｓｃｈｉｅｒ ｅｔ ａ１．，２００５；Ｗａｎｇ Ｔａｏ ｅｔ ａ１．，２０１２；Ｚｈｕ Ｇｕａｎｇ ｅｔ ａ１．，２０１５）。此 外 ，虽 然 前 人 对 该地 区 的 岩 体 进 行 了年 代 学 研 究 （Ｄａｖｉｓ ｅｔ ａ１．， １９９６；刘 翠等 。２００４；Ｓｈｉ Ｙｕｒｕｏ ｅｔ ａ１．，２００９：Ｗａｎｇ Ｔａｏ ｅｔ ａ１．，２０１２）。基 本 确定 了该 地 区 的岩浆 活 动 时 间 ， 但 受早 期测试 方 法 的 限制 ，部分 数 据 的 准确 性 受 到 限制 。本次工 作 主要通 过对 该地 区岩 体及相 关岩 脉 的研 究 ，进一 步整 理 了岩浆 演 化 次 序 和构 造 活 动 时
第６ ４卷 第４
２ ０ １ ８ 年 ７ 月
地 质 论 评
ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ
Ｖｏ１．６４ Ｎｏ．４ Ｊｕｌｙ ，２ ０ １ ８
北 京 云 蒙 山地 区 中 生 代 岩 浆 活 动 及 构 造 演 化
华北克拉通破坏的时间_范围与机制_朱日祥
中国科学: 地球科学 2011年 第41卷 第5期: 583 ~ 592 英文引用格式: Zhu R X, Chen L, Wu F Y, et al. Timing, scale and mechanism of the destruction of the North China Craton. Sci China Earth Sci, 2011, 54: 789–797,doi: 10.1007/s11430-011-4203-4《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS进 展华北克拉通破坏的时间、范围与机制朱日祥①*, 陈凌①, 吴福元①, 刘俊来②① 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室, 北京100029; ② 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 100083 * E-mail: rxzhu@收稿日期: 2011-03-09; 接受日期: 2011-03-20国家自然科学基金重大研究计划项目(批准号: 90814000, 90814002)资助摘要 华北是全球古老克拉通遭受破坏最明显和最典型的地区. 自国家自然科学基金委员会设立“华北克拉通破坏”研究计划以来, 通过不同学科间的有效交叉融合, 围绕该克拉通破坏的时间、范围和机制等重要科学问题, 进行了大量的工作, 并取得了诸多新认识. 太行山东西两侧地壳与岩石圈厚度空间变化以及地球化学属性的异同显示, 华北克拉通破坏主要集中在东部, 而西部主要表现为克拉通的改造. 克拉通化之后的沉积建造、岩浆活动和构造变形等特征表明, 克拉通破坏发生在中生代, 其峰期为125 Ma 左右. 通过对比发现, 岩石圈减薄在全球其他克拉通中也多有发生, 但大多并不伴随克拉通的破坏; 只有当受到大洋板块俯冲作用的强烈影响时, 克拉通破坏才有可能发生. 具体到华北地区, 在早白垩世全球地幔整体升温背景下, 太平洋板块的俯冲使华北克拉通东部地幔对流系统失稳, 导致了华北克拉通东部破坏; 岩石圈拆沉或热-化学/机械侵蚀是地幔对流失稳所产生的不同表现形式.关键词时间、范围和机制 克拉通破坏 华北克拉通是地球表层的重要组成单元, 占地球陆地面积的50%左右[1]. 它主要形成于前寒武纪(>5.4亿年), 特别是早前寒武纪(>18亿年). 典型的克拉通具有厚度约为200 km 的岩石圈, 而且密度和热流值较低、刚性较高, 所以克拉通具有免遭后期地质作用改造的能力[2], 表现在其形成后, 无明显的壳内韧性变形和岩浆活动, 其上覆沉积盖层呈近水平状产出; 现今也无明显地震活动, 从而成为地球上最稳定的地区. 正是由于这种稳定性, 克拉通保留了目前地球上最古老的物质(44亿年)和最完整的地质历史记录[3], 成为有地质学以来研究大陆形成与演化最重要的地区.华北克拉通自18亿年克拉通化之后至早中生代, 一直保持相对稳定, 并保存有巨厚的太古宙岩石圈根[4~6]. 但自中生代以来, 华北克拉通, 特别是其东部, 发生了大规模的构造变形和岩浆活动, 形成多种类型的盆地, 伴随产生了大量的金属矿产和油气资源[7]. 20世纪初, 翁文灏先生[8]根据我国东部晚中生代构造-岩浆(火山)活动情况, 提出了“燕山运动”的概念; 随后, 陈国达先生[9]提出了“地台活化”的观点. 20世纪90年代, 中外科学家根据对华北克拉通的研究, 提出了“岩石圈减薄”[10,11]或“去根”的概念[12]. 随着研究的深入, 人们逐步认识到华北克拉通东部不仅发生了100多公里岩石圈地幔的丢失[11,13], 而且岩朱日祥等: 华北克拉通破坏的时间、范围与机制584石圈地幔物理化学性质发生了根本性的改变[14~18]. 更为重要的是, 华北克拉通应该具有的稳定性遭到破坏, 如原本稳定的地壳发生了大规模韧性变形和岩浆-成矿活动. 我们将这种克拉通稳定性整体丧失的地质现象称之为克拉通破坏[19]或去克拉通化[20]. 很显然, “岩石圈减薄”只是华北克拉通演化的表象之一, 而“克拉通破坏”才是其演化的本质所在.稳定的大陆克拉通遭到破坏或改造还是人类认知中认识相当有限的一种地质现象, 对该现象的探索可望成为打开大陆地质之门的钥匙, 为认识大陆的形成演化及其效应、构筑更完善的地球形成与演化理论体系提供新的突破口. 国家自然科学基金委员会部署实施了“华北克拉通破坏”重大研究计划, 集中我国在地球科学、数理科学和信息科学等领域的优势研究力量, 突破传统学科界线的束缚, 进行了不同学科间的有效交叉融合, 围绕“华北克拉通破坏”这一核心科学问题, 在大陆形成演化等基础性和前瞻性研究领域取得了重要进展, 为我国的地球科学做出了突出贡献.1 华北克拉通破坏的时代华北克拉通在古元古代晚期形成后, 直到早中生代保持其基本稳定的特征, 沉积了巨厚的浅海相碎屑岩与碳酸岩. 尽管在此之前曾遭受了多期程度不同的改造作用, 但这些并没有彻底改变其克拉通整体稳定性的基本属性[21]. 比如, 在中元古代时期, 华北陆块内部和边缘发育大量狭长的裂陷槽, 形成巨厚的海相沉积组合, 其中尤以燕辽、白云鄂博-狼山、熊耳-吕梁裂陷槽最为典型. 这一时期, 华北还发育典型的非造山型岩浆活动, 如大洪峪组富钾火山岩、密云环斑花岗岩、大庙斜长岩和下马岭期基性岩墙群等[22,23]. 早古生代(~4.8亿年), 华北克拉通东部含金刚石金伯利岩(山东蒙阴和辽宁复县)的喷发及其捕获的地幔包体说明当时华北克拉通岩石圈的厚度约为200 km [4,5]. 几乎与金伯利岩岩浆喷发同时, 华北克拉通结束了早寒武世以来大面积发育的浅海相碳酸盐岩沉积, 开始了长达 1.5亿年的剥露历史, 并进而在早-中石炭世开始接受新的海陆交互相沉积, 至早三叠世结束. 晚古生代华北克拉通北部古亚洲洋的俯冲以及早中生代华南大陆与华北克拉通的碰撞拼合, 都对华北克拉通北南边缘甚至内部的演化产生了影响, 但这些事件对华北克拉通的改造只是局部的, 并不代表华北克拉通整体破坏的开始. 晚中生代古太平洋板块俯冲作用以及蒙古-鄂霍次海的闭合导致华北克拉通动力学体制发生重大转折, 即由早中生代的南北向收缩或挤压转变为与古太平洋板块俯冲相关的近东西向(NWW-SEE 向)的板内变形与伸展[21]; 正是这次重大动力学体制转折导致华北克拉通东部的破坏, 并在早白垩世(~125 Ma)达到峰 期[24].华北克拉通破坏的重要标志是岩石圈减薄、地幔性质转变以及壳内大规模韧性变形与岩浆活动, 特别是在早白垩世出现大量伸展构造(包括变质核杂岩、拆离断层和断陷盆地)以及与之相伴的岩浆活动和岩石圈地幔物性的改变. 变质核杂岩构造是地壳强烈伸展并使中下地壳物质直接剥露至地表的典型构造样式, 它在华北克拉通内多处存在, 从西北的呼和浩特变质核杂岩、到中部的京北云蒙山变质核杂岩、再到东部医巫闾山(瓦子峪)和辽南变质核杂岩以及南缘发育的小秦岭变质核杂岩等. 这些伸展构造的最大特点是其发育的近乎等时性(135~115 Ma)和运动方向的一致性(NWW-SEE 向)[25~27]. 与之相伴, 华北克拉通还发育了一系列规模和尺度各异的断陷盆地(如承德盆地、阜新盆地、胶莱盆地、合肥盆地等)或盆地群(如辽西盆地群、辽东半岛盆地群等); 这些盆地或盆地群的共性在于普遍受伸展正断层控制, 尽管控盆断裂延伸方向不同, 但其下盘或上盘的运动方向基本一致. 值得注意的是, 早白垩世的伸展构造不仅仅局限于华北克拉通, 在我国东北和华南, 甚至蒙古东部和俄罗斯贝加尔湖地区均发育具有相同特点的伸展构造. 早白垩世华北克拉通破坏峰期之后, 华北陆块东部已不再具有典型克拉通的属性, 表现形式之一是板内区域性旋转运动[28~30]; 变质核杂岩构造分析也揭示了华北克拉通东部区域性旋转运动与伸展构造存在时空耦合关系[25].2 华北克拉通破坏的空间分布华北克拉通破坏的空间分布, 是深入研究该破坏作用动力学过程和机制的重要依据, 而认识地壳和岩石圈结构性质是理解上述克拉通破坏空间分布的有效途径. 对华北克拉通破坏的早期认识主要来自对古生代金伯利岩和中新生代玄武岩及其地幔包中国科学: 地球科学 2011年 第41卷 第5期585体的岩石-地球化学研究, 由于地幔包体和岩浆岩空间分布的局限性, 对于缺乏岩石出露的沉积盆地和植被等覆盖区, 岩石学和地球化学方法在判断克拉通属性时往往会遇到困难. 近年来在华北地区开展的大规模宽频带流动地震台阵观测(图1)为从大区域获得华北克拉通破坏空间分布特征提供了科学依据.利用密集台阵资料获得的最新地震学成像结果显示[31~40], 华北克拉通现今地壳和岩石圈厚度存在明显的区域差异(图2). 克拉通东部普遍分布着薄的地壳(<35 km)和岩石圈(60~100 km), 其中地壳厚度横向变化不明显, 而岩石圈厚度则从东南边缘郯庐断裂带的60~70 km 向西北内部逐渐增加至90~100 km. 与东部相比, 华北克拉通中-西部地壳明显较厚, 一般在40～60 km 范围变化, 且大多与地形起伏成镜像关系; 中-西部岩石圈厚度显示出强烈的横向非均匀性, 即在稳定的鄂尔多斯盆地之下保留着约200 km 的“厚岩石圈”, 而在环鄂尔多斯的新生代银川-河套和汾渭裂陷区则为约80 km 厚的“薄岩石圈”, 且横向变化大(图2). 需要特别指出的是, 地壳和岩石圈厚度在克拉通东部与中部边界附近的显著变化, 与南北重力梯度带和地形的突然改变密切相关(图2).这些观测结果, 结合华北克拉通东部新生代相对饱满的岩石圈地幔特征和壳源岩浆岩的广泛分 布[5,13,14,24,41], 清楚地表明华北克拉通东部曾经历了岩石圈地幔的整体性破坏以及地壳的强烈改造和减薄作用(主要是下地壳). 因此, 现今华北克拉通岩石圈地幔具有新生岩石圈地幔的性质, 地壳则是前寒武纪与显生宙地壳的“混合型” (或称其为古老克拉通地壳的改造型).华北克拉通中-西部主体为“厚岩石圈”与局部 “薄岩石圈”的观测结果说明, 华北克拉通中-西部地区并没有被破坏, 即还保留着克拉通整体稳定的属性, 仅发生了局部岩石圈改造或减薄. 这一深部特征的浅表响应是中-西部地区较低的地表热流和构造稳定性, 以及局部的中生代-新生代岩浆活动. 综上所述, 我们将克拉通整体稳定属性未变、而其地壳或岩石圈地幔结构和/或性质只发生局部变化的现象定义为克拉通改造.3 华北克拉通破坏的深部动力学深部地幔是克拉通破坏的重要动力来源, 问题图1 华北克拉通流动地震台阵分布NCISP, 华北内部结构计划; DNCC, 华北克拉通破坏计划. 紫色三角表示观测尚未结束的流动地震台站朱日祥等: 华北克拉通破坏的时间、范围与机制586图2 华北克拉通岩石圈厚度等值线图据文献[37~40]改编. 等值线上的数字表示岩石圈厚度值, 鄂尔多斯北部的虚线为根据文献[40]推测的结果是我们如何去理解这一过程. 我们知道, 地球内部间断面的结构与性质是制约地球动力学的关键因素. 因此, 对华北克拉通破坏深部过程的研究需要从认识深部间断面的结构与性质入手. 通过分析研究密集流动地震台阵资料获得的华北克拉通地幔过渡带结构图像[42~45], 揭示了地幔过渡带的厚度在华北克拉通东部和中部边界附近发生显著变化, 与此相伴随的是地幔过渡带底部(~660 km 间断面)结构与物性的明显横向变化(图3(a)). 结合矿物物理实验研 究[47~49], 华北克拉通东部较厚的地幔过渡带(>250 km) 和中-西部偏薄的地幔过渡带(≤250 km)与区域地震层析成像显示的高速(低温)太平洋俯冲板块滞留在中国东部地幔过渡带、其前缘未超过太行山一线的图像[46](图3(b))相吻合, 并分别对应于华北克拉通东部的整体破坏和中-西部局部岩石圈改造或减薄(图2, 3(c)).华北克拉通东部和中-西部地幔过渡带厚度还有两方面的特征值得注意: 其一, 在岩石圈被整体破坏的东部和局部被改造或减薄的西部地区, 地幔过渡带厚度变化是不同的(图3(a), (c)); 比如, 在中-西部岩石圈被减薄到约80 km 的汾渭裂陷和银川-河套裂陷区, 地幔过渡带也比较薄, 厚度大多在245 km 以下, 尤其是岩石圈相对更薄的银川-河套裂陷之下, 地幔过渡带甚至不足240 km. 因此, 岩石圈被减薄的环鄂尔多斯裂陷区对应的是相对“薄的地幔过渡带”, 而岩石圈被整体破坏的华北克拉通东部对应的是相对“厚的地幔过渡带”. 其二, 克拉通东部岩石圈和地幔过渡带厚度的横向变化幅度大致相当(都为30~40 km), 而中-西部岩石圈厚薄差异非常显著 (>100 km, 图2), 但地幔过渡带厚度变化则相对平缓(<15 km, 图3(a), (c)). 这些差异特征进一步表明, 华北克拉通中-西部与东部经历的地幔动力学过程具有明显的差异, 正是这种差异造成克拉通东部整体被破坏, 而中-西部仅仅是岩石圈的局部改造或减薄.中国科学: 地球科学 2011年 第41卷 第5期587图3 华北克拉通地幔过渡带结构(a) 地幔过渡带厚度分布图[44]; 其中黄色圆圈代表地幔过渡带厚度和660 km 间断面结构都发生明显变化的位置; (b) 沿37°N 的E-W 向P 波速度扰动剖面[46]; (c) 沿A-A ′和B-B ′剖面地幔过渡带厚度与岩石圈厚度的横向变化对比4 华北克拉通破坏机制对于华北克拉通破坏机制, 一直存在很大争议. 我们重申, 垂向上的岩石圈减薄不等于破坏, 就像水平方向上的大陆裂解一样, 也不是破坏. 从动力学角度来看, 造成岩石圈强烈改造、减薄和破坏的原因不外乎两个, 即板块运动引起的板缘作用和深部地幔动力施加的板下作用. 这两者究竟哪种作用在华北克拉通破坏过程中扮演了更为重要的角色呢？对于这一问题, 需要从不断积累的观测和实验数据中寻求答案, 也需要我们从全球的角度来认识.目前, 全球主要的克拉通有南非、西伯利亚、北美、南美、东欧、澳大利亚和南极等. 通过分析已有资料, 我们发现除资料较少的南极克拉通情况不明 外, 上述克拉通中只有南非克拉通没有岩石圈明显减薄的证据. 岩石圈减薄最具代表性的例子是印度克拉通, 它的岩石圈厚度从11亿年前约200 km 变化到现在的不足100 km [50,51]. 因此, 我们说克拉通岩石圈减薄是较为常见的地质事件, 并非华北克拉通独有. 对全球克拉通资料更详尽的总结发现, 上述岩石圈减薄主要与地幔热柱活动有关. 如印度克拉通的减薄就与导致65 Ma 德干玄武岩喷发的Reunion 地幔柱有关[52]. 然而上述克拉通岩石圈尽管普遍发生了减薄, 但大多仍然保留其克拉通整体稳定的基本属性, 没有出现强烈的壳内韧性变形与岩浆活动等地质事件. 例如印度克拉通, 其65 Ma 喷发的德干玄武岩目前仍呈水平状产出, 现今也无明显的大地震活动. 也就是说, 克拉通岩石圈减薄并不一定伴随克拉朱日祥等: 华北克拉通破坏的时间、范围与机制588通破坏; 如果再考虑到南非、西伯利亚、北美、南美等克拉通下方曾有过超级地幔柱活动、而这些克拉通仍保持稳定未被破坏的事实[53,54], 我们认为, 地幔柱有可能使克拉通岩石圈减薄, 但不能使其破坏. 大陆岩石圈稳定性模拟研究[55,56]也表明, 典型克拉通岩石圈底部的热-机械侵蚀作用是较为有限的, 即使直接位于超级地幔柱之上并与其发生相互作用, 克拉通岩石圈地幔根也需要大约2亿年以上的时间才能被显著侵蚀减薄[57], 更不用说克拉通的破坏. 排除了地幔深部运动施加的板下作用, 我们可以推论, 克拉通破坏可能更多地与板缘作用有关, 这在北美克拉通表现最为明显. 研究发现, 由于太平洋板块的俯冲作用触发了地幔的非稳态流动, 致使该克拉通西缘岩石圈不仅减薄, 而且被破坏了[58~60];同样, 现有的各种观测资料表明, 中生代以来太平洋板块向东亚大陆的持续俯冲所引发的非稳态地幔流动对华北克拉通东部的整体性破坏起了重要作用[13,24,36,61]. 这一结论首先来自太平洋俯冲事件与华北克拉通破坏在时间和空间上的相关性. 从时间上来说, 华北东部大规模岩浆活动[24]、区域性构造伸 展[25,26,62]和大规模成矿[7,63]等均是反映岩石圈减薄和破坏的地质现象, 与太平洋板块生长速率显著增加和俯冲方向突然变化的时间相对应[63,64]. 从空间上来说, 南北重力梯度带和郯庐断裂带两条中国东部大型构造带的走向(图1), 也都显示出与太平洋板块俯冲的相关性. 新的地震学研究揭示, 华北克拉通东部的破坏与这些浅表地质特征和太平洋板块在地幔过渡带的滞留具有对应性(图2, 3). 这反映了太平洋板块俯冲过程对东部地区从地表到上地幔以及地幔过渡带的结构与物性都产生了强烈影响, 导致华北克拉通下方产生不稳定的地幔流动体系, 造成过渡带间断面形态的高度不均匀, 引起上地幔减压熔融或地幔物质沿着克拉通根向上流动和停滞在过渡带的俯冲板块部分沉入下地幔[45]. 另一方面, 上述不稳定的地幔流动体系及太平洋板块的俯冲还引起弧后拉张作用, 导致华北克拉通东部普遍发育NWW-SEE向伸展构造. 在这样的动力背景和非稳态地幔流动体系共同作用下, 早白垩世(130~120 Ma)华北克拉通东部岩浆活动达到高峰. 由此可见, 华北克拉通东部整体性的破坏与太平洋板块俯冲引起的地幔不均一流动密切相关. 太平洋板块俯冲之所以有别于华北克拉通所经历的其他板块俯冲事件(如晚古生代古亚洲洋向华北的俯冲、早中生代扬子向华北的俯冲等), 除了太平洋板块本身的特征和俯冲历史之外, 还与晚中生代全球构造背景有关. 在早白垩纪, 太平洋超级地幔柱的上升与特提斯洋关闭相关的地幔雪崩事件以及冈瓦纳大陆的裂解事件等使太平洋板块俯冲加速, 并引起其俯冲方向和速率的显著改变[24,63,65~68]. 大洋板块的快速俯冲与白垩纪全球地幔的整体明显升温[69], 增强了流体交代、熔融作用和岩浆活动, 触发了俯冲带及其邻近区域地幔流动非稳态的出现, 导致上覆岩石圈地幔弱化; 同时, 非稳态地幔流动进一步促使克拉通内力学薄弱带发生构造活化, 从而更有利于岩石圈的弱化和破坏(图4). 上述作用必然造成岩石圈底部热-机械-化学侵蚀效率的显著提高, 并进一步加速重力失稳和下地壳与岩石圈地幔拆沉等克拉通不同破坏方式的发生. 以上论证了太平洋板块俯冲导致的地幔非稳态流动是华北克拉通东部破坏的主因, 那么华北克拉通中-西部岩石圈局部改造或减薄的动力又来自何 处? 如前所述, 中-西部地区以>100 km 的小尺度岩石圈厚薄差异和<15 km 的地幔过渡带厚度平缓变化为特征. 如果仅考虑温度因素, 根据矿物物理实验结果, <15 km 的地幔过渡带厚度差异对应于不到100℃的温度异常[70]. 显然, 中-西部强烈的岩石圈厚度变化不可能完全由这一弱温度异常及其所对应的现今深部地幔过程来解释. 该地区岩石圈显著减薄的两个新生代裂陷区都对应于早先存在于克拉通的古元古代构造带[40,71]. 相对于太古代克拉通的核心部分, 这些古老构造带强度相对较弱, 更易于受到后期构造事件的影响. 因此, 华北克拉通中-西部岩石圈局部改造或减薄与其早期本身的不均一性有关. 其中强度较低的活动构造带在后期的热-构造事件过程中, 较易成为受热更强烈和应变更集中的区域[72,73], 从而其岩石圈较易受到改造、弱化和减薄. 这种作用也使活动构造带对邻近的克拉通核心地区起到构造缓冲和保护作用, 并进一步导致中-西部地区长期稳定的鄂尔多斯与环鄂尔多斯活动带之间岩石圈结构存在强烈的差异性[40,71]. 事实上, 与华北中-西部类似的克拉通岩石圈局部改造或减薄, 以及克拉通核心区与周边活动带壳幔结构的强烈差异, 在南非[74]、欧洲[75]、西伯利亚[76]、东非[77]、北美[78,79]等克拉通都被普遍观测到, 而活动构造带对邻近克拉通的缓中国科学: 地球科学 2011年 第41卷 第5期589图4 华北克拉通破坏与改造的地幔对流机制冲和保护作用也被地幔动力学数值模拟研究所证 实[80], 成为克拉通能够长期稳定的一个重要因素. 基于上述分析可知, 晚古生代古亚洲洋向华北的俯冲、早中生代扬子向华北的俯冲甚至印度板块向欧亚大陆的俯冲等地质事件都会引起华北克拉通中-西部构造薄弱带局部改造或岩石圈减薄, 但不会造成西部克拉通整体稳定属性的改变.5 结语新的研究结果表明, 华北克拉通破坏不是一个特殊的地质现象, 而是特定构造环境下大陆岩石圈演化的产物. 对华北克拉通破坏的研究意义, 不仅在于它的东部破坏程度明显超过世界上其他的克拉 通[19], 成为古老克拉通遭受破坏的最典型地区[81], 还在于它的中-西部岩石圈局部改造或减薄可能还反映了克拉通演化过程中另一个更为普遍的现象和规律. 所以说, 华北克拉通破坏所蕴含的丰富地质内涵使它成为探索大陆动力学的极佳场所. 因此, 继续加强对华北克拉通破坏的研究, 并将其置于全球构造背景下, 从区域差异性和共性角度进一步认识大陆的稳定与破坏以及大陆形成和演化规律, 是中国科学家能够为全球地球科学事业做出突出贡献的重要突破口.致谢两位审稿专家提出了宝贵的修改意见和建议, 谨表谢忱.参考文献1 Rudnick R L, Fountain D M. Nature and composition of the continental crust: A lower crustal perspective. Rev Geophys, 1995, 33: 267-3092 Pearson D G. The age of continental roots. Lithos, 1999, 48: 171–1943 Wilde S A, Valley J W, Peck W H, et al. Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4Gyr ago. Nature, 2001, 409: 175–1784 池际尚, 路凤香. 华北地台金伯利岩及古生代岩石圈地幔特征. 北京: 科学出版社, 1996. 2925 Xu Y G. Thermo-tectonic destruction of the Archean lithospheric keel beneath the Sino-Korean Craton in China: Evidence, timing andmechanism. Phys Chem Earth, 2001, 26: 747–7576 Gao S, Rudnick R L, Carlson R W, et al. Re-Os evidence for replacement of ancient mantle lithosphere beneath the North China Craton.Earth Planet Sci Lett, 2002, 198: 307–3227 Yang J H, Wu F Y, Wilde S A. A review of the geodynamic setting of large-scale Late Mesozoic gold mineralization in the North ChinaCraton: An association with lithospheric thinning. Ore Geol Rev, 2003, 23: 125–152。
冬奥中的科技元素
冬奥中的科技元素作者：来源：《北京教育·高教版》2022年第02期@ 清华大学： 7个项目18个课题—用科技为冬奥助力2018年至今，科技部设立“科技冬奥”重点专项，批复启动80个“科技冬奥”项目。
清华大学作为参与专项最多的单位，共牵头7个项目、18个课题，参与子课题38个，涉及院系17个。
其中，由建筑学院张利教授牵头的“人工剖面赛道类场馆新型建造、维护与运营技术”项目，利用模块拼装的方式，可在48小时内快速实现赛道剖面转换，坚固稳定、可塑性强，省时省力完成赛道“变身”;由美术学院马赛教授牵头的“冬奥会首钢赛区数字化生态创意设计研究与示范”项目，将工业遗址物理空间与数字空间完美结合，综合打造出大尺度、低功耗、强体验的园区，让首钢赛区焕发出变幻万千的科技魅力;由车辆学院杨福源教授牵头的“氢能出行关键技术研发和应用示范”项目，自主研发氢燃料电池汽车，保证寒冷天气下人员摆渡、物流配送等赛事服务工作平稳运行;由工物系研究员钟茂华牵头负责的“冬奥全球传播服务平台研究及应用示范”项目，打造冬奥赛事全球传播数据融合与资源库，为赛事全球传播提供重要支撑;由工物系陈涛教授牵头的“冬奥会全局全过程态势感知和运行指挥保障技术”项目，助力解决冬奥会三个赛区间面临空间跨度大、保障线路长、天气情况多变等现实问题，打造指挥核心枢纽;由工物系吴鹏教授牵头的“冬奥会公共安全综合风险评估技术”项目，设计多灾种、多尺度风险评估体系，为风险管理与应对提供参考;由工物系米文忠教授牵头的“疫情影响北京冬奥会的风险研判及防控技术”项目，运用“情景—应对”和态势感知技术，研发疫情传播监测、预警、溯源、综合决策系统，用科技为冬奥筑起一道防疫技术屏障。
@北京理工大学：研发“冬季项目智能训练管理系统”北京理工大学宇航学院霍波教授带领的人体运动力学团队针对高山滑雪、越野滑雪、跳台滑雪、速度滑冰四类冬季运动项目，基于三维动作捕捉和自动识别技术、空气动力学实验和模拟技术、生理传感器技术、肌骨动力学分析技术等技术研发了“冬季项目智能训练管理系统”。
规律获取和运用地理知识考查点一地形地貌的成因分析外力作用内力
方法技巧 回答地形、地势特征类题目时，从以下思路分析：
(1)描述地势特征 地势特征：等高值数值分布或河流流向 →地势起伏大或小或地势平坦；； 地势××高××低；地势由××向××倾斜。
特别对于比较复杂的区域要分区回答，如东部地区南高北低，西部地区北高南低等。
(2)描述地形特征
地形：类型多样或单一，以哪种地形类型为主 主要地形类型的分布 地势高低及起伏状况 特殊地貌如果有则一定要说：海岸线、喀斯 特地貌、沙漠戈壁、冰川地貌、火山等
①注意地形与地形区的区别。如平原是地形，华北平原
为地形区等。
鞍部、山谷、山脊，地形包括平原、高原、山地、丘陵、
沉积
地貌 冰川堆 积地貌
成的地貌，如沙丘等 冰川携带的大量物质在温度升高时，冰
川融化，大量物质在原地堆积而形成冰
碛地貌，如东欧平原等
例 阅读图文材料，回答下列问题。
材料一
材料二
下图为宁夏平原及周围地区地形和地质构造剖面图。
贺兰山位于内蒙古高
原与宁夏平原之间，海拔大多 为2 000～3 000 m，最高峰海 拔3 556 m。降水量由山麓向 山顶逐渐增加，山中森林资源 丰富。
1.内力作用形成的地表形态 要点 模板 板块交界处、挤压、张裂、隆起、凹陷、背斜山、 (1)位于××板块与××板块交界处，受两大板块 向斜谷、火山、断块山、裂谷等。 的挤压作用，岩层弯曲隆起 (凹陷) 形成背斜山 (向斜谷或 褶皱山)。
(2) 位于××板块与××板块交界处，受张裂作用，岩层 断裂，并沿断裂面产生位移，形成裂谷或海洋；上升的岩 块形成断块山，下降的岩块形成断层谷或谷地。 (3) 地下炽热的岩浆，在巨大的压力作用下，沿着地壳薄
北京云蒙山岩浆杂岩体的岩石学和构造变形特征
北京云蒙山岩浆杂岩体的岩石学和构造变形特征姬广义;汪洋;孙永华【期刊名称】《北京地质》【年(卷),期】2004(016)003【摘要】位于北京市东北部的云蒙山岩浆杂岩体由十余个侵入体组成,它们普遍遭受了强烈韧性变形改造,与太古宇杂岩和变形变质的中-上元古代沉积岩共同卷入了云蒙山背形的构造系统中.野外调查和对岩石薄片的观察表明,岩浆杂岩体中各侵入体均具有变形变质特征,主要造岩矿物间具有明显的交代关系.虽然各侵入体在形成时代上存在明显的先后关系,但它们具有的片麻状构造是共同的,并且与围岩的变形是统一而协调的.这表明云蒙山岩浆杂岩体的片麻理不是岩体侵位时形成的,而是在岩体冷凝固结后受到构造变形作用改造的结果.即杂岩体侵位与其发育的片麻理构造所反映的变形事件在时间上存在明显差距.根据同位素年代学资料,岩浆侵位发生在燕山中期;但其与围岩一起卷入云蒙山背形构造系统的变形事件发生得较晚,可能形成于燕山晚期.云蒙山杂岩体中长英质侵入体的矿物学特征表明其在侵位后曾经历麻粒岩相区域变质作用,而在燕山晚期随变质核杂岩下盘的抬升又经历了角闪岩相退变质作用.云蒙山岩浆杂岩体可以代表燕山造山带新生的中部地壳的部分岩石组合.【总页数】11页(P1-11)【作者】姬广义;汪洋;孙永华【作者单位】北京市地质研究所,北京,100011;中国科学院广州地球化学研究所,广东,广州,510640;中国地质大学(北京)岩石教研室,北京,100083;北京市地质调查所,北京,102206【正文语种】中文【中图分类】P581;P542【相关文献】1.北京怀柔长园花岗杂岩体岩石学和构造变形特征及其地质意义 [J], 姬广义;汪洋;夏希凡2.北京云蒙山地区中生代岩浆活动及构造演化 [J], 陈印;朱光;刘文刚;陈路路;奥琮3.新疆黄山杂岩体岩浆液态不混溶性岩石学特征及其成因 [J], 宋谢炎4.北京大庄科花岗杂岩体稀土元素地球化学特征及其岩石学意义 [J], 白宜真;袁万明5.胶东郭家岭序列北截杂岩体SHRIMP锆石U-Pb年代学、岩石学、地球化学特征及构造意义 [J], 迟乃杰;韩作振;单伟;刘传娥;熊玉新;舒磊;李增胜;郭广军;马祥县因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
云蒙山变质核杂岩抬升过程中伸展拆离和岩浆底辟联合作用的证据
云蒙山变质核杂岩抬升过程中伸展拆离和岩浆底辟联合作用的证据张家声;C.W. Passchier;J. Konopasek;牛向龙;黄雄南【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2007(14)4【摘要】北京地区云蒙山变质核杂岩在白垩纪阶段抬升的早期,伴随着沿四合堂剪切带由北向南的拆离滑脱和大型花岗闪长岩的垂向侵位,晚期变形发生在花岗闪长岩岩基周边及其邻近围岩中,形成云蒙山剪切带,并伴随大量同构造的花岗岩和伟晶岩岩脉灌入.剪切带中所有的岩脉都随时间发生了不同程度的变形,较老的岩脉形成紧闭的圆柱状褶皱,枢纽与剪切带的线理和面理接近平行.岩脉与剪切带中L-S组构的平行化作用主要是由于这种转动的结果.岩脉的成分和长英指数随它们的变形程度发生变化,说明持续的岩浆分异作用与韧性剪切变形是同时发生的.云蒙山剪切带由岩浆底辟引起的上盘岩石重力所驱动,并不断得到同构造侵位岩脉的补充,起到存储和不断改造侵位岩脉的作用.早期伸展体制下形成的四合堂剪切带局部遭受云蒙山剪切带的改造或复合.该地区的岩石、构造和同构造岩脉的变形几何学和运动学证据表明,太古宙结晶基底的抬升是下部岩浆底辟与上部地壳伸展拆离共同作用的结果.【总页数】14页(P26-39)【作者】张家声;C.W. Passchier;J. Konopasek;牛向龙;黄雄南【作者单位】中国地震局,地质研究所,北京,100029;Institut fürGeowiss enschaften, University of Mainz, Germany;Institut fürGeowissenschaften, University of Mainz, Germany;中国地震局,地质研究所,北京,100029;中国地震局,地质研究所,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】P542【相关文献】1.香花岭岩浆底辟伸展构造及其控矿的研究 [J], 王幼明;段嘉瑞2.赣北燕山期花岗岩浆的底辟伸展造山作用 [J], 马长信;项新葵3.庐山变质核杂岩伸展拆离和岩浆作用的年代学约束 [J], 朱清波;杨坤光;王艳4.印度-欧亚大陆碰撞过程中冈底斯带岩浆底侵作用的年代学限定:SHRIMP锆石U-Pb年龄证据 [J],5.藏南伸展拆离系聂拉木一带构造抬升的热年代学证据 [J], 王瑜;万景林;李大明;李齐;曲国胜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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地球学报第21卷第4期ACT A GEOSCI EN T IA SI NICA Vo1.21No.4 2000年11月Bulletin of the Chinese Academy of Geol ogical Scien ces Nov.2000北京云蒙山地区挤压-伸展体系构造特征及其岩石组构的动力学分析X朱大岗崔盛芹吴珍汉马寅生冯向阳(中国地质科学院地质力学研究所,北京)摘要本文将云蒙山地区挤压-伸展体系的构造要素划分为:¹四合堂推覆体;º大水峪韧性剪切带;»云蒙山背形构造;¼崎峰茶滑脱带;½河防口低角正断层;并简述了它们的地质特征。
采用X射线衍射法对云蒙山花岗岩及周围不同时代岩石的不同层次变形构造开展了岩石组构特征研究,确定了韧-脆性构造变形时的力学性质和主应力方位,对挤压-伸展体系变形构造的形成演化进行了运动学和动力学分析。
关键词挤压-伸展体系构造要素岩石组构力学分析云蒙山云蒙山位于华北平原北缘,核部以早白垩世花岗岩为主体,周围由太古宙片麻岩、中新元古代和古生代碳酸盐岩及碎屑岩、侏罗纪火山岩及火山碎屑岩组成,几何上为一NE向背形,一条走向NE)NNE、倾向SE的低角度正断层将其与东南部的丘陵、平原区隔开(图1)。
对云蒙山地区的变形构造,特别是挤压-伸展构造的研究起始于80年代,最初的研究者认为本区是花岗岩热穹窿引起滑覆构造[1,2];然后又从变质核杂岩的角度对本区的挤压-伸展构造进行了论述[3,4]。
本文在前人工作的基础上,通过对云蒙山花岗岩以及周围不同时代、不同层次岩石变形构造的X射线岩石组构的研究入手,根据一些新的资料,着重探讨挤压-伸展体系构造变形特征及其形成演化的动力学机制。
1主要构造要素及其特征1.1四合堂背斜推覆体太古宙变质岩盖在北倾的中元古代长城系倒转岩层之上,构成四合堂平卧背斜南翼大型推覆体的倒转翼(图2);其北翼由长城系及新元古代地层沉积在太古界之上,产状正常。
从四合堂向西到琉璃庙,倒转翼的构造减薄趋势明显,但从保留下来的岩层来分析,推覆体该翼的原生最小宽度可达15km[5]。
根据四合堂倒转翼核部闪长岩体的U-Pb法锆石年龄为151?2Ma[5]、侵入褶皱岩层的花岗闪长岩体的U-Pb法年龄为142~143Ma[2],推测四合堂南翼推覆体发生于晚侏罗世;北翼正常的最新地层为上侏罗统,说明该推覆构造的形成时代与晚侏罗世的褶皱-变质作用的时代相一致[6]。
1.2大水峪-四合堂韧性剪切带出露于大水峪-北石城-张家坟-四合堂一带,发育在花岗岩、闪长岩、片麻岩及碳酸盐岩地层中,倾角30b~40b,倾向SE)NE,宽1.5~6km,长约30km,呈半圆状展布(图2)。
带X第一作者:朱大岗,男,1951年生,副研究员,从事构造及矿田构造研究,邮编:100081图1 北京云蒙山地区片麻状花岗岩体地质构造和布格重力异常图F ig.1 Geological structural and Bouguer gr av ity anomaly mapof the gnei ssic granite in Y unmengshan M t.,Beijing(据北京地质矿产局1991年资料修编)1-早侏罗世地层;2-中元古代地层;3-元古宙地层;4-太古宙变质岩;5-太古宙变质闪长岩;6-燕山早期闪长岩、石英闪长岩;7-燕山早期花岗岩类;8-正长岩;9-云蒙山地区岩体编号(¹云蒙山;º后山铺;»石门山;¼大水峪);10-压性或逆掩断裂;11-张剪性正或平移断裂;12-复式向斜轴;13-复式背斜轴;14-岩相界线;15-构造挤压带、片理化带、韧性挤压带;16-岩浆混合岩带;17-X 光岩组采样点及序号;18-构造剖面位置内岩石变形强烈,可见揉皱带、小型韧性剪切带以及长英质岩脉纵向拉长形成的石香肠构造等。
自边界至近中心部位,随剪切应变的递增变形增强,岩石依次渐变为初糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩[7],其内部广泛发育有糜棱面理(S 与C )和滑动(a )线理、透入性拉伸线理,局部有A 型褶皱及鞘褶皱出现[8]。
根据四合堂北部切穿剪切带面理的黑云母花岗闪长岩体U -Pb 法锆石年龄为128M a [5]、花岗质糜棱岩的黑云母K -Ar 法年龄为106.2~112.9M a [2],推测该韧性剪切带的形成时代为早白垩世。
1.3 云蒙山背形构造云蒙山地形受大水峪-四合堂韧性剪切带中一组外倾的高角度面理化岩石控制,其形态338 地 球 学 报)))中国地质科学院院报 2000年呈短轴背斜状,在布格重力异常图上有明显的反映(图1)。
背斜枢纽总体向NE 倾斜,倾伏角由近岩体处的15b ,向外渐变为40b ,转折端在四合堂附近,背斜由一套中元古代浅变质岩及太古宙四合堂群变质岩组成,地层产状随岩体边界转折而呈弧形分布,沿此方向挤压片理化带及俘虏体均很发育。
根据侵入背斜核部呈穹窿状分布的云蒙山片麻状花岗岩的K -Ar 法年龄值为114~120Ma [9],晚于晚侏罗世的推覆和穿过背形而褶皱的早白垩世大水峪剪切带等,可判断出该背形形成的相对时间为早白垩世。
图2 四合堂背斜推覆体和韧性剪切带剖面示意图F ig.2 Section map showing nappe of the Sihetang anticline(据戴维斯G A 等,1994年资料修改;剖面位置、地层代号见图1)1.4 崎峰茶-琉璃庙滑脱带呈半环状展布于崎峰茶-琉璃庙一带的云蒙山岩体边部及其外围,宽2~8km,由发育在太古宙变质岩、长城系及片麻状花岗岩内的一系列韧性剪切带和韧性剥离断裂构成,总体走向NE,倾向NW,倾角中等(图3)。
带内岩石韧性变形强烈,糜棱岩化、拉伸线理、布丁构造、置换面理、层间无根褶皱等变形构造极其发育。
根据侵入滑脱带内的石英斑岩K -Ar 法年龄值为134.93?1.58Ma 、细粒花岗岩脉的全岩K -Ar 法年龄值为108.9?1.38Ma [10],图3 云蒙山地区构造剖面图F ig.3 Strutural section map in Yunmeng shan M t.area(据张建新等1997年资料修改;剖面位置、地层代号见图1)可推断该滑脱带形成的相对时间为早白垩世晚期。
1.5 河防口低角正断层沿河防口-大水峪一线展布,走向NE50b ~60b ,倾向SE,倾角20b ~45b ,长度大于10km,在断层面上可见厚达数米的浅黄色富含粘土的断层泥,其内部具剪切组构(由条带层和择优取向的透镜状岩片组成)。
沿断层带将上盘的侏罗系、元古宇、太古宇的碎裂和角砾状岩石与下盘的角砾状太古宇片麻岩及侵入其中的花岗质片麻岩隔开。
在溪翁庄北部断层以地堑出露,其断层面擦痕表明上盘相对SE 位移[11]。
根据该断层错断的最新地层为侏罗系,且断裂带中富伊利石的断层泥,样品K -Ar 法年龄在89?4~72?2Ma 之间[2],推断该断层运动的末期或重新活动时期为晚白垩世。
339第4期 朱大岗等:北京云蒙山地区挤压-伸展体系构造特征及其岩石组构的动力学分析2 变形岩石X 射线岩组样式及其动力学2.1 X 射线岩石组构的基本特征在云蒙山地区采集的19块样品,依据野外地质定向面恢复为地理水平切片,由地质力学研究所X 光实验室进行了4种矿物或面网的测试,其结果采用施氏等面积网上半球投影法成图(图4)。
挤压-伸展体系环形构造带内岩石中的主要组构特征表明,岩石中的矿物多具明显的优选方位;不同类型的矿物组构特征不同(表1)。
图4 北京云蒙山地区构造变形岩石的X 射线岩组图Fig.4 X -rays petr ofabric diagram of the tecto nic deformation r ocks in the Y unmengshan M t.,Beijing(序号和被测矿物同表1,上半球投影,等密线1%,1.25%,1.5%,1.75%,2%,2.5%,3%)2.2 变形岩石组构类型的划分石英、角闪石、绿泥石、白云石的极图不表现为单个的点极密类型,主要为一些完整或不完整的大圆环带、小圆环带。
依据这些圆环带与构造面理的关系可划分为:¹沿构造面理(S )或平行面理呈完全或不完全的大、小圆环带(如1、3、4、13、15等样品);º与构造面理(S )垂直或接近垂直的大圆环带(如9、12等样品);»以上2种类型的复合型(如5、7、9、12、340 地 球 学 报)))中国地质科学院院报 2000年表1 北京云蒙山地区构造变形岩石的X 射线岩组特征及解释Table 1 X -ray petrofabric diagram and their explanation of the tectonicdeformation rocksin the Yunmengshan Mt.,Beijing序号样品号岩性采样点定向面产状所测矿物及面网X 射线极图特征恢复石英光轴点极密产状组构与宏观构造的关系显微组构解释126-9斜长角闪岩琉璃庙SN/W N 25b 角闪石(310)平行S 面大圆环带)主极密与运动学主轴垂直沿柱面(100)滑移226-10黑云片岩琉璃庙25b /SE N 55b石英(112-0)NW 向展布小圆环带点极密呈近NW向展布点极密与运动学主轴一致中低温韧-脆性变形326-15花岗岩梧通豪25b /NW N 25b 石英(112-0)平行S 面大圆环带点极密呈近SN 向展布点极密与运动学主轴相同中低温韧-脆性变形427-1片麻岩大水峪325b /NE N 65b绿泥石(004)倾向SE 大圆环带)主极密与运动学主轴垂直绿泥石鳞片平行构造面理527-2片麻岩大水峪290b /SW N 24b 石英(112-0)NE 向展布小圆环带点极密呈近EW 向展布点极密与运动学主轴一致中低温韧-脆性变形627-3白云质灰岩河防口280b /SW N 30b 白云石(112-0)NE 向展布小圆环带)主极密与运动学主轴垂直重结晶白云石定向排列727-4片麻岩怀北村70b /SE N 55b 石英(112-0)NE 向展布小圆环带点极密呈近NNE 向展布点极密与运动学主轴一致中低温韧-脆性变形827-4片麻岩怀北村70b /SE N 55b 角闪石(310)近EW 向展部小圆环带)主极密与运动学主轴垂直柱状晶体形体定向明显928-5片麻状花岗岩对家河350b /SW N 30b 石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近NE 向展布点极密与运动学主轴一致中高温韧性变形1028-6片麻状花岗岩对家河SN /W N 30b 石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近EW 向展布点极密与运动学主轴相同中高温韧性变形1128-8眼球状花岗岩对家河20b /SE N 25b石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近NE 向展布点极密与运动学主轴相同中高温韧性变形1228-9眼球状花岗岩云蒙峡80b /直立石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近NE 向展布点极密与运动学主轴一致中高温韧性变形1328-9-1斜长角闪岩云蒙峡SN/EN 35b 石英(112-0)平行S 面大圆环带点极密呈近EW 向展布点极密与运动学主轴相同中低温韧-脆性变形1428-9-1斜长角闪岩云蒙峡SN/E N 35b 角闪石(310)平行S 面大圆环带)点极密与运动学主轴平行中低温韧-脆性变形1528-10-1斜长角闪岩云蒙峡25b /SE N 35b 石英(1120)平行S 面大圆环带点极密呈近NW 向展布点极密与运动学主轴相同中低温韧-脆性变形1628-10-1斜长角闪岩云蒙峡25b /SE N 35b 角闪石(310)平行S 面大圆环带)主极密与运动学主轴垂直沿柱面(100)滑移1729-3片麻岩四合堂345b /NE N 10b 石英(112-0)近NW 向展布小圆环带点极密呈近NW 向展布点极密与运动学主轴平行中低温韧-脆性变形1829-4片理化花岗岩四合堂20b /NW N 70b 石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近NW 向展布点极密与运动学主轴平行中高温韧性变形1929-5硅化片麻岩柏查子40b /NW N 20b石英(112-0)近NNE 向展布小圆环带点极密呈近NNE 向展布点极密与运动学主轴平行中低温韧-脆性变形17、19等样品),多显示简单剪切作用的结果。