川西北磁组构演化及其揭示的应变特征

对龙门山褶皱冲断带北段前锋带至四川盆地边缘的川西北地区进行了磁组构研究.在江油和广元之间,沿着垂直于龙门山构造走向的4条采样路线,在18个采样点钻取了173个定向样品,样品采自侏罗纪和白垩纪砂岩及粉砂质泥岩.综合分析表明川西北磁组构反映的是新生代的变形,并在研究区域内总结出了3类磁组构:沉积磁组构、初始变形磁组构和铅笔状磁组构.除沉积磁组构之外的所有采样点样品的K1优势方向都是NE-SW向,说明研究区域的最大主压应力方向为NW-SE向,主要来源于龙门山褶皱冲断带.在垂直于龙门山褶皱冲断带构造走向上,从四川盆地到龙门山前锋,磁组构由沉积磁组构逐渐变为初始变形磁组构,直至铅笔状磁组构,说明盆地内部应变十分微弱,靠近造山带应变逐渐增强,且侏罗纪、白垩纪以来研究区的构造变形主要集中在造山带边缘或者还未传递到盆地内部.     

龙门山冲断带北段前锋带新生代构造变形

龙门山北段前锋构造的地震剖面解释和前缘盆地内沉积地层的磁组构研究表明前锋构造中发育两期构造挤压作用,即整体强烈的晚三叠世变形和由北向南逐渐减弱的弱新生代构造变形。受这两期构造挤压作用的控制,龙门山北段前锋构造中发育上、下两套构造层,地表构造为晚三叠世时期形成,而深部隐伏构造则形成于新生代。北部的矿山梁和天井山构造几何学上表现为一个双重构造,浅层是一个晚三叠世形成的断层转折褶皱;深层是新生代形成的多个逆冲岩片叠置所构成的隐伏堆垛背斜;南部的青林口和中坝构造主体表现为叠瓦状逆冲,前锋构造是断层转折褶皱和断层传播褶皱。新生代构造冲断位移量以及造成早期构造抬升由北向南逐渐减小,反映新生代变形强度由北向南的减弱。磁组构研究表明新生代变形从龙门山冲断带边缘到盆地内部,磁组构从铅笔状磁组构到初始变形磁组构并逐渐过渡到沉积磁组构。由南向北磁组构由初始变形磁组构转变为铅笔状磁组构,说明应变越来越强,从而进一步证明了龙门山前锋新生代构造的弱变形作用和变形强度的北强南弱分布特征。     

龙门山南段前陆大川-丹棱剖面磁组构特征及其构造意义

龙门山南段前陆盆地作为龙门山构造带南段盆-山耦合关系的具体响应,其中-新生代沉积地层的构造变形特征和叠加改造关系在一定程度上反映了龙门山构造带南段的形成与演化。本文基于横跨龙门山南段前陆的大川-丹棱剖面,通过野外构造解析和岩石磁组构特征,对前陆构造变形开展精细研究。构造解析揭示,剖面上发育一系列与双石断裂带走向近平行的宽缓褶皱和浅层逆冲断层,褶皱表现为北西翼较缓,而南东翼相对较陡,轴面略向NW倾的不对称特征。磁组构特征揭示,剖面中岩石具低磁化率和典型的沉积岩三轴磁化率椭球体的特征,磁化率椭球体以扁圆形为主,整体反映出弱变形的特征,与褶皱作用前的平行层缩短(LPS)相关;最大磁化率主轴(K_max)优势方位为NE-SW向,与龙门山构造带走向平行,主要反映了NW-SE向挤压作用。剖面还发育有磁面理与地层层面斜交、磁线理与地层走向斜交两类非典型磁组构,前者是褶皱作用中层间平行简单剪切的产物,后者则是构造叠加的产物。通过磁组构反映的应变分析结果,厘定出龙门山南段前陆中生代晚期主要受到NW-SE向挤压,与新生代的挤压应力方向呈小角度斜交,且挤压作用所产生的透入性应变到达了熊坡...     

龙门山南段邛西断层转折褶皱磁组构及其有限应变

龙门山南段位于四川盆地以西,其新生代构造变形特征对于认识青藏高原东缘的变形机制具有一定的指示意义。磁组构是一种灵敏的应变指示计,在变形微弱的沉积岩地区尤为适用。在龙门山南段邛西断层转折褶皱不同构造部位选取48个采样点开展磁组构研究,分析断层转折褶皱的有限应变特征及区域构造变形机制。实验结果表明,邛西地区上白垩统中主要载磁矿物为高矫顽力的赤铁矿,背斜整体应变较弱,且存在3种类型的磁组构,以沉积磁组构和初始变形磁组构为主,铅笔状磁组构少见,主要存在于靠近褶皱中段的前翼部位,说明断层转折褶皱前翼较后翼和核部应变强,且中段地层应变较其他部位更为强烈。此外,各采样点磁线理的优势方位为近南北向(N10°E),表明邛西断层转折褶皱的形成与龙门山南段晚新生代近东西向的地壳水平缩短有关,暗示龙门山南段的最大主压应力方向在晚新生代存在转变的可能。     

龙门山南段邛西断层转折褶皱磁组构及其有限应变

龙门山南段位于四川盆地以西,其新生代构造变形特征对于认识青藏高原东缘的变形机制具有一定的指示意义。磁组构是一种灵敏的应变指示计,在变形微弱的沉积岩地区尤为适用。在龙门山南段邛西断层转折褶皱不同构造部位选取48个采样点开展磁组构研究,分析断层转折褶皱的有限应变特征及区域构造变形机制。实验结果表明,邛西地区上白垩统中主要载磁矿物为高矫顽力的赤铁矿,背斜整体应变较弱,且存在3种类型的磁组构,以沉积磁组构和初始变形磁组构为主,铅笔状磁组构少见,主要存在于靠近褶皱中段的前翼部位,说明断层转折褶皱前翼较后翼和核部应变强,且中段地层应变较其他部位更为强烈。此外,各采样点磁线理的优势方位为近南北向（N10°E）,表明邛西断层转折褶皱的形成与龙门山南段晚新生代近东西向的地壳水平缩短有关,暗示龙门山南段的最大主压应力方向在晚新生代存在转变的可能。     

西昆仑山前晚新生代沉积岩磁组构及构造意义

西昆仑山前晚新生代沉积岩磁组构特征表明，沉积岩原生磁组构受后期构造活动改变。磁组构测试结果表明晚新生代沉积岩生较明显变形，岩石磁化率椭球体指示磁面理较发育，反映岩石受压扁型变形为主。磁化率椭球体最小轴方向为NW，指示该区最大主压应力为NW，与区域构造分析结果相一致。     

柴达木盆地西部新生界磁组构特征及其构造意义

柴达木盆地西部狮子沟一带新生代沉积岩磁组构分析结果显示, 岩石磁组构具有磁面理发育、磁线理不发育、磁化率量值椭球呈压扁状的特点; 磁化率各向异性度P值不大, 反映总体构造变形相对较弱。岩石磁组构反映的应力状态总体为以NE向挤压为主, 与轴向NW的背斜构造发育相一致。该区岩石磁组构大多具有原始沉积磁组构特征, 磁面理产状大体上反映沉积岩层的层理, 同时也记录了受NE向挤压作用的痕迹。根据岩石磁组构与地层层理之间的关系分析, 柴西地区两翼不对称的狮子沟背斜具有断展褶皱性质, 其形成与下部的花土沟逆冲断层向南西方向的仰冲有关。      

龙门山南段盐井-五龙断裂磁组构特征及其对几何学、运动学的制约

盐井?五龙断裂是龙门山中央断裂北川?映秀断裂的南延部分,也是龙门山南段的三大控制性主干断裂之一。为了详细认识盐井?五龙断裂的构造几何学、运动学特征,在野外构造研究的基础上,运用磁组构方法对盐井?五龙断裂105块构造岩定向样品进行深入研究。野外构造解析表明断裂至少发生了韧性挤压剪切、脆?韧性逆冲和脆性挤压碎裂三期构造变形。磁组构研究显示构造岩磁组构样品的平均磁化率k_m值具有强磁化率和弱磁化率两种特征。磁组构形状参数T、磁面理F值、磁线理L值和T-P_J图解显示磁化率椭球体主要为压扁型,磁面理较磁线理发育,局部发育较强磁线理,进一步表明盐井?五龙断裂以挤压、剪切为主,伴有拉伸变形的整体特征,样品的P_J整体较大,显示出构造强变形磁组构特征。最小磁化率主轴K_min方位表明盐井?五龙断裂北段和南段分别受到了NW-SE向和NEE-SWW向的挤压作用;K_min方位和倾伏角表明北段晚一期的脆韧性变形主体为自NW向SE的较高角度的挤压逆冲剪切变形,局部伴有极小量的左行走滑特征。断裂南段早期韧性变形整体以自SWW向NEE的挤压逆冲剪切变形为主,上盘(西盘)远离主干断裂表现为左行走滑兼逆冲的运动学特征,下盘变形主要以逆冲剪切变形为主,走滑分量极小,并且自西向东韧性剪切变形具有相对强弱相间的特征。     

藏南泽当地区大反向逆冲断层变形研究——以磁组构与EBSD组构分析为例

仁布-泽当逆冲断层是喜马拉雅大反向逆冲断层（GCT）在藏南地区的重要延伸部分,也是喜马拉雅造山带北部边界新生代最为活动的构造单元之一。新生代以来特提斯喜马拉雅的构造变形组构特征的研究对于深入理解碰撞造山带演化与高原隆升具有重要构造意义。本文综合GCT泽当-琼结段断层的宏观与微观变形特征,对断裂带石英脉、围岩中石英和云母矿物的电子背散射（EBSD）组构及断层两侧岩石磁组构（AMS）特征进行对比分析。结果表明对AMS主要贡献来自顺磁性云母、绿泥石等,磁化率各向异性椭球体以压扁状为主,磁面理与构造面理（劈理、断层面）基本重合,显示较强的构造变形磁组构特征;磁线理优选方向近南北向,且与观测北向逆冲断层方向一致,揭示剪切作用在变形过程中的持续作用。研究发现泽当地区GCT附近石英微观结构从围岩至断层区,石英至少呈现3种不同类型的微观变形机制：围岩区溶解蠕变、断裂带石英以膨凸重结晶和亚颗粒旋转重结晶作用为主。断裂带石英的c轴EBSD组构指示变形为低温（300~400℃）环境,其中黑云母的结晶学优选（CPO）与磁组构主轴优选方向存在高度的一致性,进一步证实了顺磁性矿物黑云母对AMS的主要贡献。综合研究表明泽当地区GCT的韧性变形是断层处在中上地壳韧性带的活动阶段变形的结果,也代表了特提斯喜马拉雅在碰撞、高原隆升期的变形主要特征。     

青藏高原东缘龙门山冲断带与四川盆地的现今构造表现:数字地形和地震活动证据

龙门山冲断带位于四川盆地与青藏高原东缘之间,其现今地貌和构造活动表现对于理解青藏高原东缘和四川盆地晚新生代的演化具有非常重要的意义。已有的认识多数是从“山”的角度得出的,我们尝试从“盆”这一角度,利用近20年来的地震活动资料和地震反射剖面,结合数字高程模型(DEM),通过三维可视化分析软件来探讨四川盆地及龙门山的地貌特征和现代构造活动表现。初步研究结果表明:1)龙门山的现今地貌和地震分布具有明显的南北分段性;2)青藏高原东缘活动块体边界表现为由龙门山南段北东向构造在安县附近转折为岷山的南北向构造;3)龙门山南段的现代地震活动已深入四川盆地内部,形成地壳规模的楔形逆冲构造,地震活动、现代地貌和地震反射剖面的证据揭示了龙门山及四川盆地存在晚新生代构造缩短的可能性。     

南西天山晚新生代沉积序列磁组构特征及其构造意义

喀什凹陷西部位于塔里木盆地、帕米尔构造带和南西天山构造带的交接处,在新生代以来接受了大量来自于南天山和帕米尔的沉积物,并记录了新生代以来南西天山构造抬升的信息。本文选择了位于南西天山山前的铁热克萨孜晚新生代剖面开展磁组构研究。铁热克萨孜剖面晚新生代沉积序列自下而上为一套整体上粒度逐渐变粗的陆相沉积,由河流湖泊相逐渐变为扇三角洲相,并最终变为冲积扇相和洪积扇相。岩石磁学结果的分析表明剖面晚新生代沉积序列中的主要磁性矿物为赤铁矿,仅在帕卡布拉克组下部为以磁铁矿为主。磁组构结果表明该剖面的磁组构为早期的同沉积弱变形磁组构,指示了当时构造应力的方向和变化。在22.1Ma以来南西天山山前晚新生代磁组构所反映的构造应力整体上为N-S向挤压,这与帕米尔和南天山的南北向持续汇聚作用相一致。在安居安组和西域组时期,应力方向由N-S向挤压变为NNE-SSW向挤压,这一变化可能是由塔拉斯-费尔干纳断裂的活动所导致的。塔拉斯-费尔干纳断裂(Talas-Fergana Fault, TFF)的右行走滑活动可能吸收了南西天山晚新生代的部分应变量,使得南西天山山前的构造应变量相对TFF以东的南天山山前地区要更小,使得TFF以东的晚新生代山前冲断带活动相对TFF以西地区更为发育和活跃。     

构造叠加弱应变沉积岩地区的磁组构研究——以川西北盆地为例

磁组构是一种灵敏的应变指示计。单一方向应力作用下,在平行层缩短的初始阶段,磁线理与地层走向是一致的。然而,在构造叠加背景下弱变形的沉积岩地区,另一个（多个）不同方向的应力使得已经产生定向排列的磁性矿物发生旋转,表现为磁线理和与地层走向斜交。川西北盆地在新生代是一个典型的构造叠加区域,来自龙门山和米仓山的变形在此相互作用。本文在川西北盆地分3条剖面在18个采样点中采集了172个样品进行了磁组构研究。研究区内观察到3种弱变形的磁组构类型：沉积磁组构、初始变形磁组构和铅笔状磁组构。由于应变的叠加,由盆地内部向造山带前缘没有出现应变由弱到强的变化趋势,同时磁线理的方向也不一致。由盆地向造山带,来自米仓山的变形逐渐增强,磁线理从与地层走向一致转变成与地层走向斜交。     

鲁西地区韧性剪切带岩磁组构分析及其构造意义

岩石磁组构分析了可用来研究岩石的组构特征及构造变形。鲁西地区韧性剪切带岩石磁组构具有磁各异性度Ｐ和磁百分率各向异性值Ｈ高、磁化率量值椭球呈压扁状、磁面理发育而磁线理不发育的特点。区内韧性剪切带变形强烈,以压扁作用为主,最大主压应力方向近ＮＥ和Ｓ－Ｎ向,以右旋运动为主。韧性剪切带形成以后,区内主要经历了热蚀变和脆性变形,韧性变形很弱。     

鲁西地区韧性剪切带岩石磁组构分析及其构造意义

岩石磁组构分析可用来研究岩石的组构特征及构造变形。鲁西地区韧性剪切带岩石磁组构具有磁各异性度Ｐ和磁百分率各向异性值Ｈ高、磁化率量值椭球呈压扁状、磁面理发育而磁线理不发育的特点。区内韧性剪切带变形强烈,以压扁作用为主,最大主压应力方向近ＮＥ和Ｓ－Ｎ向,以右旋运动为主。韧性剪切带形成以后,区内主要经历了热蚀变和脆性变形,韧性变形很弱     

西南天山喀什盆地新近纪沉积岩的岩石磁学研究

作为塔里木盆地新生代两大沉积中心之一的西南天山山前的喀什盆地, 新生代接受了超过10 km厚度的陆相沉积, 是新生代西南天山隆升变形及气候环境变化的最直接记录者。本文在喀什盆地东段的西克尔大山口剖面开展岩石磁学研究。通过详细的岩石磁学分析可知, 地层中的主要载磁矿物为赤铁矿, 同时含有一定量的磁铁矿。岩石磁组构结果表明磁性颗粒为压扁状, 最大轴在近东-西方向集中, 指示了一种早期弱变形组构, 揭示该地区至少自12.4 Ma以来遭受了新生代南北向构造挤压。     

龙门山晚新生代均衡反弹隆升的定量研究

龙门山位于青藏高原东缘与四川盆地的交接部位,是青藏高原周边山脉中地形梯度变化最大的山脉,其隆升过程和机制一直是国际地学界关注的焦点。晚新生代经过大量的滑坡、泥石流等快速剥蚀作用,龙门山的高程却不断升高。讨论了龙门山构造隆升的3种地球动力学机制,即下地壳通道流机制、地壳挤压缩短变形机制、地壳均衡反弹机制。晚新生代龙门山的隆升与剥蚀引起的均衡反弹作用相关,剥蚀作用使得地壳岩石逐步被移去,剥蚀区重力损失,岩石圈或地壳卸载作用导致山脉顶峰的隆升。结合数字高程模型数据研究表明,巨大地震的长期同震构造变形以及滑坡、泥石流等引起的快速剥蚀所导致的地壳均衡反弹,可能是龙门山晚新生代构造隆升的地球动力学新机制。龙门山地区现今高程受构造作用与剥蚀引起的均衡反弹作用的共同影响,其中剥蚀引起的均衡反弹作用对龙门山隆升的影响贡献率约占30%。     

龙门山飞仙关断层传播褶皱磁组构特征及构造意义

沿龙门山南段冲断前锋带飞仙关断层传播褶铍剖面钻取了270个磁组构定向岩芯样品,对其进行了磁性矿物与磁组构分析。通过等温剩磁和三轴热退磁实验确定了样品中的主要载磁矿物为赤铁矿。磁组构测试结果显示27个采样点的磁组构为中间组构与构造组构两种类型。通过对各点磁组构特征及各项磁组构参数进行详细分析,再结合断层传播褶皱运动学模型,得出断层传播褶皱形成过程中岩石应变及磁组构演化：断层扩展前的平行层缩短作用把原始的沉积组构改造成为中问组构;在断层扩展过程中,两翼地层的旋转抬升产生的简单剪切作用对地层磁化率各向异性产生影响,使得校正的磁化率各向异性度Pj值局部升高,以及在剪切变形强烈的区域形成构造磁组构。     

龙门山断裂带变形特征

野外构造解析和地震遗址的构造应力分析显示,龙门山断裂带在新生代早期对应于当时的南东-北西主压应力场,发育了北北东向的左旋走滑构造体系,其后才被具有右旋兼具逆冲的龙门山断裂带叠加改造,对应的近东西向构造主压应力场一直延续至今,是区内地震构造的应力场机制。龙门山断裂带河流岩屑磷灰石裂变径迹分析显示,龙门山断裂带在走向上位移量有显著的差别,呈现正态分布的整体趋势。依照龙门山隆起剥蚀单调冷却的热史特征,判定前述两期变形的转换时限是40 Ma前后。结合龙门山断裂带地层厚度和变形时的深度模型,认为现今龙门山断裂带是一个宽达数十千米的大型走滑断裂带,剖面上呈现花状构造特征。近地表的逆冲构造是薄皮构造,并由此建立了龙门山断裂带走滑变形的深度变形样式模型。     

四川盆地西北部新生代构造变形模式讨论——对认识青藏高原东北缘新生代变形机制的意义

综合造山带内的构造热年代学及盆地内部进行的磷灰石裂变径迹研究,提出了四川盆地西北部的三个背斜（潼梓关背斜、九龙山背斜和南阳坝背斜）主要是新生代构造变形的产物。野外观察发现汉中盆地是一个第四纪的拉分盆地,其主控断层具左行走滑性质。新生代青藏高原东缘大型地块向东挤出,遭遇强硬的四川克拉通阻挡之后,沿着龙门山形成了一个右行的走滑挤压带,并且影响到邻近的四川盆地,形成北东向背斜。这期构造变形往北延伸进入米仓山,形成具有逆冲性质的北东向断层。四川盆地北面也存在向东的挤出作用,这和汉中盆地主控断层的左行走滑性质是匹配的。四川盆地北面的地块挤出影响了米仓山前缘的四川盆地,由于龙门山和米仓山构造变形的叠加,使得最东面的南阳坝背斜相对于其它两个背斜在褶皱轴上发生了偏转。     

皖南地区汤口断裂带磁组构特征及地质意义

断裂带的区域构造应力特征是研究其活动性的重要依据。在应变指示较少的地区,磁组构是研究区域构造应力的有效手段。在安徽1∶5万后山幅区域地质调查的基础上,对汤口断裂带进行系统的岩石磁组构特征研究。结果表明:该断裂带沉积地层的磁性矿物以磁铁矿为主,岩石磁化率椭球体以"扁球形"为主,显示其在原生沉积组构的基础上叠加了弱变形组构。磁化率椭球体的最大轴Kmax沿NEE-SWW向、最小轴Kmin沿NNWSEE向,反映汤口断裂带晚期受NNW-SEE向的挤压应力,兼较弱的NEE-SWW向拉张应力作用,说明喜山期汤口断裂带为近EW向正断拉张,兼具左行平移,时限为中新世—早更新世。