京西房山岩体南侧青白口系下马岭组构造片岩中红柱石的变形特征及其地质意义

级剥离断层 ! 断层面受到燕山期房山岩体的侵入而 普遍变陡 <=?@>$ 图 8%" 笔者重点研究了房山岩体南侧 下马岭组 $A;!% 红柱石石榴子石云英构造片岩 <B> 内 红柱石的变形变质特征及其地质意义 " 在燕山期变形旋回中 ! 房山岩体从南东向北西 侵入 !其热动力作用不仅改造了较早侵位的岩体 ! 而 且还波及四周的浅变质围岩 ! 使之构造置换成新的 片理并反映 一 种 接 触 热 动 力 变 质 的 构 造 特 征 <3> ! 在
MK: dHGFG6HJS ,5NFGMH5J 5J MK: _5LMK:NJ _Hb: 5‘ MK: ,GJS_KGJ T6LM5J ! Q:_M:NJ -H66_ ! e:HaHJS7 *K: c5J:_ KGf: ;::J ‘6GMM:J:b HJM5 G N:PMGJS6: _KGT:! IKHPK P65_:6U N:_:F;6:_ MK: _KGT: 5‘ MK: PN5__ _:PMH5J 5‘ GJbG6L_HM: T5NTKUN5;6G_M_7 *K: GJbG6L_HM: b:‘5Ng FGMH5J H_ MK: N:_L6M 5‘ _UJM:PM5JHP TN5SN:__Hf: b:‘5NFGMH5J ’ MK: ‘NGPMLN:_ GJb c5J:_ GN: ‘H66:b IHMK ‘6LHb HJP6L_H5J_7 *K: b:PN:THg MGMH5J M:FT:NGMLN:_ 5‘ GJbG6L_HM: NGJS: ‘N5F 9CB M5 9EZ[ GJb MK: F:MGF5NTKHP M:FT:NGMLN: 5;MGHJ:b L_HJS MK: ;H5MHM:?SGNJ:M S:5MK:NF5F:M:N H_ ZD8[7 *KL_ MK: PG6PL6GM:b F:MGF5NTKHP b:TMK H_ 879D?X7== \F7 T4E U*6;: & e:HaHJS % ,GJS_KGJ T6LM5J’ GJbG6L_HM:’ ‘6LHb HJP6L_H5J ’ P5JaLSGM: ‘NGPMLN:_ ’ c5JG6 _MNLPMLN: ’ b:‘5NFGMH5J GJb F:MGF5NTKH_F
房山岩体地处华北板块中部 ! 位于北北东向太 行山山脉与近东西向燕山山脉的交会处 " 构造上处 于一个类似于板内三结点所在的地域 <=>" 研究区位 于房山岩体南缘中 # 新元古代地层中 $ 图 = %! 区内构 造演化依次经历了太古宙基底构造变形旋回 # 印支 期 #燕 山 期 及 喜 山 期 变 形 旋 回 !其 中 印 支 期 变 形 旋 回主要沿基底与盖层之间发育剥离断层 ! 并在断层 上盘青白口系下马岭组顶面发育近东西走向的次
状与红柱石变斑晶横截面的形状相似 ! 同为长方形 或菱形 ) 图版 !9- $+ 横截面上发育的共轭裂隙不切 过环带 ’ 在高倍显微镜下可见环带由流体包裹体组 合而成 ) 图版 !92*& $’ 环带内红柱石呈浅粉红色 ! 环带外呈无色 ! 由电子探针分析结果可知 ! 环带内外 红柱石的矿物成分一致 )表- $’ 赵秀德等$2(对研究区 红柱石的矿物成分分析后发现 ! 红柱石颗粒环带外 石英包裹体的含量比环带内石英包裹体的含量高 !
& $! 显示韧性变形痕迹 ! 可知包裹体的形成与红柱石
矿物的韧性变形是同步发生的 ’
%4!
环带状构造 红柱石横截面上发育 % 环带状 & 构造 ! 环带的形
"4!2/"45 66 ! 最粗可达 !/2 66+ 红柱石横截面中心
部 位 呈 粉 红 色 !边 缘 为 浅 色 或 者 无 色 +部 分 红 柱 石 残斑含有的石英 * 黑云母 * 炭质等包裹体 ! 使其仅保 留了红柱石的假像 ’
收稿日期 !3CC9?C9?89 " 修订日期 !8CC9?==?8C 基金项目 ! 国家自然科学基金项目 $ 编号 &BDEC8C=D %# 中国地质大学 $ 北京 % 周口店实习基地建设项目资助 " 作者简介 & 万永平 $=DE=? %! 男 ! 在读硕士 ! 从事区域构造与显微构造研究 " "?FGH6 &IGJKLJM:NO=9@7P5F
表红柱石环带内外电子探针分析结果
%
红柱石变形特征
由于房山岩体的热接触作用 ! 在下马岭组构造
片岩中发育红柱石和石榴子石等热接触变质矿物 ’ 红柱石在剪切作用过程中发生韧性变形 ! 基本以残 斑形式出现789-"(! 横截面压扁为长方形 ! 发育共轭 裂隙和 % 环带状 & 构造 ) 图版 !9- $! 在发育 % 环带 状 & 构 造的横截面上共轭裂隙仅在环带外发育 )图版 !9-*!$+在不发育 % 环带状 & 构造的横截面 上共轭裂隙切穿整个红柱石横截面)图版!9%*.$’
注 ( 中 国 地 质 大 学 ) 北 京 $ 地 学 实 验 中 心 ,KLM9-&"" 型 电 子 探 针 仪 测 试 + 探针点号对应图版 !9! ) 电子探针点位图 $+MH , 红柱石 + 氧化 物含量 CN1
万方数据ຫໍສະໝຸດ Baidu
第 !" 卷 第 ! 期
万永平等 , 京西房山岩体南侧青白口系下马岭组构造片岩中红柱石的变形特征
!"#
下马岭组构造片岩中形成了红柱石等热接触变质 矿物 ! 形成时间为##$%&’(#!)%’" *+ " 红柱石矿物的
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岩 ’ 洪水庄组板岩 ’ 铁岭组大理岩 ’ 下马岭组红柱石 石榴子石云英构造片岩和长龙山组变质砂岩 ! 岩层 的倾角随着岩性能干性的大 ’ 小而陡 ’ 缓变化 ! 其中 板岩 ’片岩等软弱层均发育劈理或片理 ( 剖面总体构 成大型 #/.0$ 组 构 ! 强 硬 层 充 当 0 面 ! 软 弱 层 充 当 / 面 ) 研究区地层与区域地层对比明显减薄,!-!在剖面 上各组之间为正断层分隔 %图!&" 热动力变质作用在研究区构造片岩中产生了明 显的构造置换作用 ! 形成区域透入性面理 /#!/#与 /1
静
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摘要 & 在房山岩体南侧下马岭组构造片岩中发现红柱石横截面上发育一组共扼裂隙和 " 环带状 # 构造 ! 环带形状与红柱石变斑晶 横截面的形状相似 ! 均压扁为长方形 ! 红柱石的变形是同构造递进变形的结果 $ 裂隙及环带均被流体包裹体所充填 ! 流体包裹体 的热爆温度为 9CBY9EZ[ ! 利用黑云母 ? 石榴子石温度计得出变质温度为 ZD8[ $ 计算出变质发生深度为 879DY@7== \F $ 关键词 & 北京 % 房山岩体 % 红柱石 % 流体包裹体 % 共扼裂隙 % 环带状构造 % 变形及变质 中图分类号 !]Z@B7@ %]Z2E7DB^Z 文献标志码 !. 文章编号 !=92=?8ZZ8#8CC2 $C8?C8CC?C9
!
岩石特征
房山岩体周缘不同时代的围岩均发生片理化
及动热变质作用 ! 其中以下马岭组构造片岩中发育 红柱石热接触变质矿物为特征 " 构造片岩主要矿物 为 ( 石 英 )."1 $* 长 石 )21 $* 黑 云 母 3 白 云 母 ) 绢 云 母 $)%"1 $* 红 柱 石 )-"1 $! 次 要 矿 物 为 ( 赤 铁 矿 3 褐 铁矿 )%1 $* 硅线石 )%1 $* 石榴子石 )-1/!1 $* 十字石 ) !1 $! 炭 质 物 质 ) "421 $’ 石 英 均 发 生 静 态 恢 复 作 用 $5(! 颗粒之间呈三 连 点 结 构 ! 呈 条 带 状 定 向 拉 长 ! 可 见 矩 形 条 带 构 造 +长 石 以 斜 长 石 为 主!以 残 斑 形 式出现+ 黑云母呈细小鳞片状集合体! 多色性为 黄,黄 褐 色 + 红 柱 石 呈 长 柱 状 * 柱 状 ! 粒 度 一 般 为
横截面上发育一组共扼裂隙和 # 环带状 $ 构造 % 图版
!.#&! 裂隙和环带被流体包裹体所充填 ! 并显示一 定的定向性 %图版 !."&"
#
构造特征
房山岩体南侧中 ’ 新元古界剖面中岩性以能干
性不同而间隔变化 ! 从北向南依次为雾迷山组大理
图#
研究区地质简图 ,2-
345%#
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第 /0 卷第 / 期
地
质
通
报
456789 !+57/ ,:;7 !8112
/112 年 3 月
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京西房山岩体南侧青白口系下马岭组构造片岩中 红柱石的变形特征及其地质意义
万永平 !王根厚 !郭春影 !于海亮 !张
中国地质大学 ! 北京 =CCCEX
!"# $ % ! !"#& ’ (!’)* + , !,) - . !/0"#& 12 345*67"89*# 54"8)64: *5 "#;"<):984 9# 84=8*#9= :=09:8 *5 804 >9"? 7"<9#& @*67"89*# *5 804 A9#&B"9C*)"# DE:847 *# 804 :*)8046# :9;4 *5 804 @"#&:0"# F<)8*# 9# 804 G4:846# (9<<:! H49I9#&J +09"#7 !"#$#%&’($ )*$$"+&, #- ./&,( ! KLMN!OP$O %&OMMQOMR SB:86"=8 & . _:M 5‘ P5JaLSGM: ‘NGPMLN:_ GJb c5JGMH5J _MNLPMLN: GN: ‘5LJb 5J MK: PN5__ _:PMH5J 5‘ GJbG6L_HM: HJ M:PM5JHP _PKH_M 5‘
图!
房山岩体南侧蓟县系雾迷山组 * 青白口系长龙山组剖面
345%!
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图%
面理 )-和红柱石线理投影图 ) 下半球 $
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体 包 裹 体 !-! 9-2( 和 极 少 量 的 绢 云 母 * 炭 质 物 质 所 充 填!炭质物质 在 局 部 聚 集 !包 裹 体 形 态 不 规 则 !多 呈 近 椭 圆 形 ) 图 版 ! 92 $! 并 呈 线性排列 ) 图 版 ! 9
FG! * 雾迷山组 +FG" * 洪水庄组 +FG# * 铁岭组 +HI$* 下马岭组 +HI%" * 长龙山组 +K112 和 K11" 为标本号
万方数据
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地 质 通 报
!"#$#!%&’$ ()$$"*%+ #, &-%+.
!""# 年
近于平行$%!&’! 面理上矿物生长线理发育 " 何斌等$#(在 岩体南侧太平山北麓热动力变质带内测得线理走 向为)*向 ! 在北侧南观地区测得线理走向为 +, 向 ! 认为岩体周缘线理总体呈穹状分布 " 笔者对研究区 面理 )-上发育的红柱石矿物进行统计发现 ! 其倾伏 向 具 有 明 显 的 优 选 方 位 ! 基 本 落 在 -."/-&"0 之 间 #图% $! 即房山岩体侵入过程中 % 气球式 & 膨胀所产生 的动热变质作用对围岩构造置换的剪切方向 ’
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共轭裂隙 红柱石在结晶过程中容易在横截面上形
成充填有炭质物质的共轭纹 $2!--( ! 研究区红柱石 在后期韧性变形过程中沿炭质物质薄弱面形 成裂隙 ) 图版 ! 9- $! 在应力作 用 下 发 生 递 进 变 形 ! 形成钝角平分线平行于 "- 方向的共轭裂隙 )图版 !9% *. $’ 在高倍显微镜下可见裂隙被流