内蒙古大青山高级变质岩韧性剪切带及其流变机制

大青山高级变质岩不仅记录华北克拉通早期大陆形成演化历史,也保留了中下部地壳岩石流变信息,它们经历了下部地壳构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件变质变形、深熔作用改造,形成了复杂构造样式和构造要素组合.韧性剪切带是高级变质岩中主要构造形迹,控制着早前寒武纪高级变质岩主体构造格架.依据野外地质产状、变形特征与构造要素叠加改造关系,韧性剪切带划分为早期近水平顺层伸展型和晚期陡倾韧性剪切带.近水平顺层伸展韧性剪切带呈残留状保留在后期变形改造较弱部位上,主要沿着不同地质单元或者岩性层界面上发育,是在伸展变形体制下形成的.晚期陡倾韧性剪切带呈近东西方向展布,规模较大,叠加和改造早期构造形迹,形成于晚期造山挤压构造环境中,以左行滑移为主.这两种韧性剪切带都形成于地壳中深部构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件下,变形机制主要为熔体增强颗粒边界扩散和颗粒流动,使岩石发生大规模的塑性流动.在宏观上形成了不对称流动组构、条纹条带构造、熔融线理、层内流动褶皱等构造形迹,在微观上矿物晶体没有发生明显塑性变形,均匀消光,晶体为三边平衡结构,与静态变质结构相似,形成了地壳深部构造层次上变质构造岩-构造片麻岩.      

区域变质杂岩的构造序列规律探讨

根据实地观测和有关资料的研究表明,不论前寒武纪地质区或是显生宙的造山带,其变质杂岩普遍存在着构造变形的某些共同规律,表现于面、褶皱和线构造的发生、发展和转化,遵循着大致类同的顺序,形成构造序列,集中反映了区域变质造山带的变形与演化过程。如果将面、褶皱和线构造各序列中同期的构造形迹相组合,就形成构造组合,代表变形幕。相继生成的构造组合表明一个构造旋迴的变形序列。过去对造山带变质杂岩的构造研究很少注意构造演化中的序列规律。     

秦岭洛南-栾川断裂带角闪石的变质变形特征及其意义

断裂带基性构造岩中的角闪石变形行为及变形过程中成分变化是研究断裂带变形环境及构造演化的重要手段,也是研究中地壳角闪质岩石流变学特征的重要依据。本文通过对洛南-栾川断裂带庙子构造剖面中基性糜棱岩和构造片岩中角闪石的变质变形分析研究表明角闪石的显微变形特征以膨凸式和亚颗粒式动态重结晶为主,其变形环境应为角闪岩相。探针成分分析显示角闪石全部为阳起石,具有明显的成分环带,角闪石Al2O3-Ti O2图解显示其核部成分偏壳幔混合,边部成分偏壳源;(Na+K)-Ti变异图显示其形成环境主要为角闪岩相,核部偏麻粒岩相,边部偏绿片岩相。与角闪石共生斜长石也具有明显的成分环带,残斑核部成分偏基性,边部及基质中新生斜长石成分偏酸性。用斜长石-角闪石实验地质温压计计算结果指示了核部温压为620~640℃,0.4~0.7GPa;幔部的温压为490~520℃,0.15~0.65GPa;边部的温压为465~482℃;0.5~0.8GPa。所以,庙子基性糜棱岩中角闪石的核部形成于相对较高温的深部环境;边部是在断裂带剪切作用下,产生塑性变形和退变质偏壳源成分的环带,反映出在活动过程中有一定的抬升。所以,由断裂带角闪石的变质变形分析可以揭示断裂带的构造活动过程以及温压环境,对研究造山带中断裂带的活动条件及演化有重要意义。     

对几个重大地质构造问题的思考

地壳－岩石圈是一个复杂的多级次的三维镶嵌体，不均一性是其基本属性。根据板块运动速度、构造变形速度、实地构造分析、可以认为地质构造演化是以均变式发展的。构造变形和造山带演化是相当快速的，另一些构造是长期发育定型的。就是说既使相邻地块上的变形，其变形样式、强度和速度差异可能很大。“褶皱幕”理论不符合地质实际，应予分析批判。     

新疆区域地质基本特征概述

本文对新疆全区的地层、侵入岩、火山岩、变质岩、区域构造的基本特征及演化历史,进行了系统的论述。近十多年来取得主要新进展如下:中晚元古界建立了五个叠层石组合,震旦系中确定了三个冰期的存在,寒武系划分出13个三叶虫带,奥陶系有7个笔石带.喀喇昆仑山区新发现稳定型长城系相地台型早古生代沉积,其北坡发现早二叠世冷水动物群及冈瓦纳相沉积;区内火山岩十分发育,岩石类型复杂,提出太古代—元古代,二叠纪火山岩属双峰式,古生代火山岩为岛弧型;多时代侵入岩均有出露,已划分出七个岩石演化系列,并查明24条蛇录岩带,它与造山花岗岩链成对出现;本区构造单元以塔里木地台为界作了重新划分,北部为天山—兴安褶皱区(包括阿尔泰、准噶尔—北天山、天山褶皱系),南部是昆仑—秦岭褶皱区(含东、西昆仑褶皱系)及滇藏褶皱区(包括松潘—甘孜褶皱系、喀喇昆仑褶皱系和冈底斯褶皱系)。地壳演化的特点是,以多施迥拉张—闭合及“×”剪切作用的控制,形成了今日条块嵌合的菱形构造格局。     

北祁连山高压变质带的变形和变质特征及其对俯冲带折返的意义

北祁连造山带是早古生代大洋板块"冷"俯冲的典型地区,形成了一系列高压低温变质的岩石组合.基性榴辉岩是俯冲洋壳变质的产物,根据其结构构造特征可以划分为(1)粒状榴辉岩,峰期变质矿物组合为Grt+Omp+Phn+Rut±Lws,硬柱石呈包裹体和假象分布于石榴石内,变质温压条件T=465～508℃,P=2.30～2.60GPa.(2)片状榴辉岩,岩石具片状构造,其共生矿物组合Omp+Czo/Ep+Phn+Gln构成透入性面理S1和线理L1,以及宏观和显微同斜褶皱F1.其峰期变质温压条件为T=466～510℃,P=1.9～2.2GPa.(3)蓝片岩相退化变质榴辉岩,蓝片岩相变质矿物Gln+Ep+Phn±Ab强烈交代榴辉岩相矿物,并发生强烈D2期变形作用,岩石形成明显的透入性面理S2和线理L2,以及同斜剪切褶皱F2.蓝闪石和多硅白云母线理的统计揭示D2期变形以斜向走滑剪切为主,与D1期变形的榴辉岩的运动学特征大体相似.D2同变质的温压条件为T=422～487℃,P=1.15～1.37GPa.高压变质带晚期的绿片岩相叠加和D3期变形,形成透入性面理S3和线理L3,其运动特征为近于垂直构造线的逆冲剪切.结合榴辉岩变形特征,变质温压条件和同位素年代学资料,我们认为退变质的强弱与变形程度有密切关系.峰期变质后的榴辉岩经过早期绿帘石榴辉岩相到蓝片岩相斜向走滑剪切,和晚期绿片岩相逆冲,在泥盆纪早期快速折返的出露地表.     

可可西里西段羊湖盆地沉积、构造特征及其动力学意义

对可可西里西段新生代盆地缺乏了解是导致该区新生代地质演化存在争议的重要原因.本文以沉积学和构造变形分析为主要手段,对可可西里西段羊湖盆地时代、充填序列、物源区和变形特征进行了分析,结果表明,羊湖盆地新生界沉积厚度大于1302m,主要由下部雅西错组冲积扇相碎屑岩和上部五道梁群湖泊相碳酸盐岩组成,其岩石组合和充填序列与可可西里东段具有一致性,同时古流向和碎屑锆石U-Pb年代学分析显示盆地物源来南部的羌塘地块,盆地形成演化受南部褶皱冲断带制约,盆地构造变形强烈,沿褶皱冲断带和羊湖盆地地壳分别发生51％和41％的缩短.沉积充填结构和变形特征表明,羊湖盆地与东段可可西里盆地具有相同的演化历史和性质,预示青藏高原中部在渐新世-中新世在存在一个大的、统一的可可西里盆地.     

阿尔金断裂中段(阿克塞一芒崖段)的早期断层作用

对于阿尔金断裂带中段阿克塞芒崖地区开展的宏观构造分析、显微构造解析,并结合温压测定与测年分析,证明阿尔金断裂带的早期变形演化是一种韧性走滑剪切变形作用过程,沿断裂带形成了糜棱岩与糜棱状岩石.由变形构造、岩石组构和应变型式判别出与走滑断层作用相伴的中部地壳层次花状构造的存在.构成中部层次花状构造的岩石中同构造变形成因多硅白云母的出现说明韧性变形期间特殊的高围压条件(达0.43GPa),而白色云母(白云母和绢云母)与绿泥石组合指示了较低的温压条件(t:270～350C;p:0.05～0.43 GPa).断裂带中的异常p/t变化主要归咎于高剪切应力引起的剪切加热与超压效应.依据同变形期矿物(白色云母)40Ar-39Ar记年初步证实早期韧性剪切变形发生于早白垩世(91～89 Ma).     

内蒙古中部早元古代造山事件中麻粒岩相低压变质作用

内蒙古中部早元古代麻粒岩相低压变质地壳,根据富铝片麻岩中的长石种类和岩石组合,可划分为南北2个带、6个岩石组合。它们代表着不同的变质层状岩系序列及其所经历的变质作用的温度、压力条件和构造背景。矿物的包裹结构和反应边组构,记录了高温低压矿物组合取代了中温高压矿物组合:石榴子石+石英→紫苏辉石+斜长石,蓝晶石→矽线石及石榴子石+蓝晶石/矽线石+石英→堇青石。岩石的变形组构、矿物组合的转变关系和变质作用的PTt轨迹表明:本区与变质作用同期的高温正滑韧性剪切作用,是麻粒岩相低压变质地壳形成的主要原因。由中温高压变质环境转入高温低压变质环境是造山事件中推覆作用与拉伸作用联合作用的结果。     

新疆阿勒泰南缘地壳结构与构造演化及其对金成矿的制约

1阿勒泰地区地壳结构及地壳演化。根据地层-岩石组合、区域不整合面特征、构造变形层次、岩浆及火山活动,将阿勒泰地区的地壳分为三大单元：前寒武纪基底构造层(包括早中元古代变质基底及震旦纪褶皱基底)、奥陶纪至早石炭世上叠盆地构造层、中石炭世以来前陆盆地、山间盆地及再生前陆构造层。     

歪石砬子变粒岩构造演化序列

歪石砬子变粒岩为早元古代变质岩,因经历了多期变形的叠加与改造,岩石构造非常复杂,可划分为四期变形,由区域变质变形,层间韧性剪切带,开阔褶皱和单向膝折带组成构造演化序列,前两期变形属中浅部构造层次变形,后两期变形属表浅部构造层次变形;构造应力场由近南北向挤压转为近东西向挤压。     

陕西旬阳南羊山断裂南侧岩层的构造变形相分析及其意义

陕西旬阳南羊山断裂南侧古生代地层分布区,应用M·马托埃构造层次的观点,从岩层的构造变形相分析入手,将本区志留系划分为下部构造层次第一带,属脆韧性区的变形产物;泥盆—石炭系为中间构造层次上部,属于脆性变形产物。探讨了变形相序列,从岩层构造的发生、发展、定型,温压条件大体经历了由递增到递降、变形层次由深到浅、岩石由韧性递增到递降直到脆性的变化。这对认识本区构造演化历史和属性有重要意义。     

胶北地区早前寒武纪孔兹岩系的变质演化

在胶北地区出露大面积早前寒武纪孔兹岩,主体岩石为富铝片岩-片麻岩,夹有大理岩等变沉积岩。岩相学、成因矿物学和变质反应性质的研究以及温压条件估算结果表明,研究区孔兹岩系经历了四个阶段的变质演化。早期进变质阶段(M1)的矿物组合为石榴石及其内部的黑云母+斜长石+石英;峰期中-高压麻粒岩相变质阶段(M2)的矿物组合以含蓝晶石的麻粒岩相矿物组合为标志,该阶段最高的温压条件可达760℃、10.0kb;峰后近等温减压麻粒岩相退变质阶段(M3)发生一系列典型减压反应,以新生堇青石的出现为标志,形成了含堇青石的中-低压麻粒岩相矿物组合,稳定的温压条件为750～800℃、4.0～5.4kb;晚期降温退变质阶段(M4)以石榴石转变形成细小黑云母等退变矿物为特征,该阶段的温压条件为550～650℃、4.0kb。孔兹岩系变质演化P-T轨迹具有顺时针型式,先后经历了近等温减压(ITD)和近等压冷却(IBC)的P-T演化,标志着胶北地区早前寒武纪孔兹岩系曾经历了地壳加厚-构造隆升的动力学过程。     

大陆地壳活动带片麻岩穹隆构造与分层流变

大陆克拉通化与造山带形成后的活化与再造机理和条件，是板块构造理论登陆面对的重要课题，针对广泛发育于陆缘、陆内环境中的大陆地壳活动带开展的深入研究为此提供了重要约束。以中下地壳深变质岩为核，中浅变质岩为幔部的穹隆构造是大陆地壳活动带最为典型特征构造样式之一。本文基于对古元古代—新生代不同时期典型大陆地壳活动带内片麻岩穹隆构造的分析，总结出以下共性特点：① 发育厚皮构造，强烈的热异常与高应变使得活动带中保存着下地壳基底岩石卷入地壳变形过程的痕迹;② 核部往往由高级变质岩石（通常伴有花岗岩或混合岩）组成，变质程度主体为低角闪岩相到高角闪岩相，局部可以达到麻粒岩相,从核部向幔部变质程度逐渐降低; ③ 分层（或层状）流变是地壳活动带变形的重要表现形式; ④ 中、深层次的岩石共同遭受了强烈剪切变形作用的改造，不同构造层次（核部与幔部）岩石中的构造具有几何学、运动学和动力学上的一致性,拉伸线理和不同尺度的a型褶皱广泛发育，伴随着区域尺度的a型或b型穹隆构造; ⑤ 幔部岩系与核部岩系具有特征的运动学上的耦合关系而流变学上的解耦, 二者之间及内部常发育不同尺度的剪切不连续面（Tectonic discontinuity contact, TDC）。基于上述特点分析，本文提出切向（近水平）剪切流动与多流变层分层流动是大陆地壳活动带中、下地壳流动一致性的体现。多种变形体制叠加，包括近水平切向流动作用的主要贡献并辅以垂向运动的叠加或递进变形，造就了现今大陆地壳活动带中广泛发育的片麻岩穹隆构造，它们递进演化成为线性a型穹隆群、b型穹隆或演变为变质核杂岩构造。     

北秦岭褶皱山系地质构造带的划分

本文将北秦岭褶皱山系自北而南划分为三个构造带:(1)早中元古代北秦岭大陆裂谷带(以宽坪群分布范围为主体);(2)元古代中间古陆块(秦岭群的分布范围内);(3)早古生代北秦岭南麓山前增生带。根据岩石组合、岩石化学及变质变形特点,进一步论述这三带的地质特征及其演化。     

内蒙古色尔腾山地区花岗绿岩带糜棱岩变形变质过程探讨

采用不同研究方法分析和解读岩石和矿物的显微构造特征，能再造结晶基底岩石复杂的变形和变质演化过程和条件。通过对色尔腾山地区花岗绿岩带中韧性剪切带的糜棱岩显微构造、石英组构、矿物化学等综合分析，发现该区糜棱岩在经历了低角闪岩相区域变质及绿帘角闪岩相退变质变形之后，发生了不均匀进变质重结晶作用及中低绿片岩相退变质变形等几个演化阶段。由不同阶段温压条件所限定的p-T演化轨迹为一个在早期顺时针的基础上叠加了一个晚期逆时针环的复杂图像。     

五台山西部地区繁峙群地质特征

本文指出,五台山西部角闪岩相变质的繁峙群属于太古代花岗绿岩带性质,其中的变质火山岩具有由拉斑玄武岩向钙碱性系列演化特性.与该群相伴生的花岗质岩石,包括了云英闪长岩—奥长花岗岩和钙碱性二个演化系列,在西田可见到繁峙群不整合于灰色片麻岩(T、T、G 岩套)之上.该区曾经受多期构造变形,早期以岩浆底辟及水平挤压褶皱作用为主,形成卵形花岗岩穹窿、向形盆地和韧性断裂;晚期受区域水平挤压作用,产生大规模的叠加褶皱,构成现今的线状构造及推覆构造.     

草河群区域变质带及石榴石的研究

辽东草河群由北向南,可以分出比较完整的中压型巴罗式变质带、变质带的分界线或等变质度线和面基本上与地槽褶皱的构造方向一致,显示出带型区域变质作用和复合变质作用的特点。区域变质相带的矿物共生组合、斜长石号码、岩石类型、矿物的物理化学性质都具独自的特征。变质相带的变泥质岩石中的石榴石均属铁铝榴石,随变质度的增高,石榴石成分中的Al2O3、MgO、FeO Fe2O3含量增加,CaO、MnO含量降低。     

东天山觉罗塔格构造带雅满苏组火山岩辉石研究

东天山觉罗塔格构造带雅满苏组的构造背景一直有争议.辉石成分对研究岩浆系列、构造背景和岩浆演化的物理化学条件有一定意义,本文报道了雅满苏组辉石成分的研究成果.雅满苏组玄武岩中的辉石属于普通辉石-顽透辉石系列;辉石与寄主岩石达到了岩浆平衡;辉石的寄主岩浆属于亚碱性系列,形成于造山带(俯冲带)的构造环境.根据辉石-熔体温压计,得到辉石结晶时的温度约为1150℃左右,压力相当于5～10 km的地壳深度.     

黔东南地区构造特征

黔东南地区构造复杂，发育有多期次，不同组合类型的构造形迹，通过构造解析划分出了顺层韧性剪切带，阿尔卑斯式褶皱，侏罗山式褶皱，过渡性剪切带，逆冲推覆构造及地垒－地式构造等组合类型，它们分别产出于造山前期伸展背景，造山带，造山带前陆和造山后地壳隆升背景，反映了该区不同时期构造类型及构造演化特征。