内蒙古大青山地区孔兹岩系的地层结构

内蒙古大青山地区普遍发育由孔兹岩系、黑云角闪片麻岩系、麻粒岩系和侵位其中的变质深成岩构成的高级变质杂岩。由于多期强烈的变形变质作用，区内孔慈岩系的地层结构十分复杂。近几年的1：5万区调研究查明，孔慈岩系是以构造不整合覆盖在麻粒岩系之上的一套高级变质地层，主要由榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组、大理岩岩组组成。它们均遭受了早期下地壳麻粒岩相环境的近水平顺层韧性剪切变形和后期高角闪岩相条件的近南北和近东西向构造变形，分别导致孔慈岩系变质地层的“岩层缺失、隔层相触”、“犬牙交错、搀杂产出”特征，对这些变质地层早期结构的恢复发现，区内孔慈岩系各岩组之间均以近水平剪切界面接触，表现为由近水平剪切界面所围限的透镜状地层岩片堆垛而成的地层结构。     

大青山太古宙高级变质岩近水平顺层伸展变形——地球上早期的伸展构造

内蒙古大青山—乌拉山位于华北克拉通北缘,是我国高级区发育较好的区域之一。区内高级变质杂岩总体上呈近东西向延伸,经历多期变质变形作用改造。近水平顺层伸展变形是高级变质杂岩中最早的塑性流动变形作用,发生在下地壳麻粒岩相环境下。变形作用伴随麻粒岩相变质作用、深熔作用,形成了顺层滑动韧性变形带、穹隆构造、层内底辟褶皱和L构造岩等构造形迹组合。这期变形作用不仅导致区内的孔兹岩系和麻粒岩系以近水平构造面接触,也造成孔兹岩系中各个地层单位具有以透镜状岩片堆叠的地层结构,并且还伴随有不同类型的深熔片麻岩形成。近水平顺层伸展变形作用的确立,对研究早前寒武纪高级区地壳形成演化和高级变质地层构造格架的建立具有重要的理论意义。     

内蒙古大青山-乌拉山地区孔兹岩系的早期变质地层结构——下地壳近水平顺层滑脱变形的产物

近年来孔兹岩系作为高级变质岩区一套特征性的变质沉积岩石组合而受到广泛关注，但其变质地层结构及其相关的构造作用和构造样式还不为人所了解。通过对内蒙古大青山一乌拉山地区以孔兹岩系发育为特征的高级变质杂岩的研究发现，区内孔兹岩系自下而上由3个岩石地层单位组成：榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组和大理岩岩组，表现出由细碎屑沉积-碎屑沉积和钙质化学沉积的混合物-镁质碳酸盐组成的沉积旋回。这些变质地层不仅遭受到具有近等温降压顺时针P-T演化特征的麻粒岩相变质作用的改造，同时，还遭受到近水平顺层滑脱变形构造、穹-褶构造和近东西向陡倾叶理带这三种构造形式为主的多期变形的改造。由此，这些变质地层在空间上多以不规则条带状、不规则团块状或透镜状形式出露，同时，各地层单位在空间上具有“犬牙交错，参差产出”，“岩层缺失，隔层相触”的特征。研究结果表明，区内孔兹岩系目前的产出状态及“犬牙交错，参差产出”的特征是穹-褶构造尤其是近东西向陡倾叶理带叠加改造的结果，在消除其改造的影响后可以确定，由于近水平顺层滑脱变形改造的结果，这些变质地层发生“岩层缺失，隔层相触”，在空间上表现为以近水平的长轴近东西向的扁豆体堆叠而成的早期变质地层结构，这是高级变质地层所特有的变质地层结构。     

内蒙古大青山-乌拉山地区高级变质杂岩中的陡倾叶理带——造山作用的产物

内蒙古大青山-乌拉山地区的高级变质杂岩是华北克拉通北缘西段怀安-贺兰山麻粒岩相地体的一部分,以孔兹岩系的发育为特征.这些高级变质杂岩经历了十分复杂的变形变质作用改造,构造特征十分复杂.近年来的研究发现,近东西向陡倾叶理带是该区高级变质杂岩中保存完好的一种主要构造形式,规模巨大,以密集的近东西向陡倾叶理和直立褶皱的发育为特征,反映了地壳挤压收缩环境下的纯剪切变形,其上叠加了深构相右行走滑剪切带.陡倾叶理带形成于角闪岩相-角闪麻粒岩相构造环境中,叠加在早期近水平顺层滑脱变形和穹形构造之上,是古元古代末期叠加造山作用的产物.     

内蒙古中部大青山—乌拉山地区孔兹岩系的变质地层结构及动力学意义

通过对内蒙古大青山—乌拉山地区高级变质杂岩的研究发现,区内孔兹岩系先后遭受到近水平顺层滑脱变形、穹-褶构造和近东西向陡倾叶理带的改造。由于近水平顺层滑脱变形,这些变质地层发生“岩层缺失、隔层相触”,在空间上表现为近水平的长轴近东西向的扁豆体堆叠而成的变质地层结构,而后期近东西向陡倾叶理带的叠加,又使得这些变质地层在空间上以不规则条带状、不规则团块状或透镜状形式出露,各变质地层单位之间及与其他变质岩系之间显现出“犬牙交错、参差产出”的特征,从而显示出十分复杂的变质地层结构。可以确定,区内孔兹岩系至少经历了2个造山旋回,近水平顺层滑脱变形构造及对应的变质地层结构是早期造山旋回后期阶段的产物,而近东西向陡倾叶理带及相应的变质地层结构则属于后期造山旋回。     

内蒙古大青山地区枣儿沟角度不整合的发现与美岱召岩群的建立——孔兹岩系之上的古元古代浅变质地层

内蒙古大青山地区是华北克拉通北缘西段以孔兹岩系发育为特征的早前寒武纪变质杂岩发育地区之一。区内，除大面积出露的孔兹岩系之外，还残存有一套由各种石英岩、变粒岩组成的浅变质碎屑沉积地层，前人将其划归乌拉山岩群第四岩组或高角闪岩相孔兹岩系。笔者通过详细的地质填图，发现这套浅变质地层以角度不整合覆盖在孔兹岩系之上，应是孔兹岩系经历了下地壳麻粒岩相变质变形并隆升到地表之后沉积的，形成时代为古元古代，并把这套浅变质地层定名为美岱召岩群。     

高级变质区岩石地层系统建立的思考与实践——以内蒙古大青山—乌拉山地区为例

作者通过两个项目的区域地质调查研究，在大青山—乌拉山及其邻区重建了早前寒武纪地层系统，将新建的美岱召岩群列入古元古代。对区内高级变质岩石地层进行重组，在麻粒岩系中划分了2个岩组，归并为桑干岩群，将乌拉山岩群划分为上、下两个亚岩群，下亚岩群片麻岩系，上亚岩群相当于集宁群，可称孔兹岩系。提出本区高级变质区的主期构造是穹形构造与穹间褶皱群构造组合样式(简称“穹—褶”构造)，确立了大型顺层滑脱构造系统是决定高级变质岩石地层空间分布、组成特征和相互关系的关键因素，提出了研究高级变质岩石地层系统建立的方法与步骤。     

孔兹岩系事件与太古宙地壳构造演化

孔兹岩系是太古宙高级变质岩区中较为常见的变质沉积岩石的地层单位,它以富铝（含墨）的矽线榴云片麻岩为特征,伴有石英岩、钙硅酸盐岩及富镁大理岩等组合而成的一套岩石地层。内蒙古大青山地近近年来研究工作的重要进展之一,是对发育在该区的孔兹岩系进行了系统构造地层学研究,提出了由下至上三个岩层单位组成的地层序列;即榴云片麻岩岩组、含黑榴云片麻岩岩组及大理岩岩组或透辉片麻岩岩组,下与兴和岩群的麻粒岩系,上与浅变质的古元古代美岱召岩群呈不整合接触。根据侵入孔兹岩系中的单斜辉石斜长角闪岩的Sm-Nd同位素年龄2800Ma（杨振升等,另文发表）,确定孔兹岩系时代应属中太古代,按区域太古宙地层构造格架,在大青山－乌拉山及色尔腾山地区孔兹岩系应位于新太古代色尔腾山群之下。大青山地区所建立的孔兹岩地层层序及其在太古宙地层系统中的位置,无疑对相邻地区高级变质区的岩石地层研究有重要借鉴意义。联系到全球太古宙高级变质区中相当于孔兹岩系的组成分布的广泛性与其惊人的相似性,作者建议使用孔兹岩系事件一词来表达3500－2800Ma时期地壳上曾经存在超洲际规模的克拉通大陆,这规模巨大的克拉通的富铝（含黑）碎屑岩－石英岩－碳酸盐岩（钙硅酸盐）的沉积事件,即孔兹岩系事件。     

孔兹岩系事件与太古宙地壳构造演化

孔兹岩系是太古宙高级变质岩区中较为常见的变质沉积岩石地层单位 ,它以富铝(含墨 )的矽线榴云片麻岩为特征 ,伴有石英岩、钙硅酸盐岩及富镁大理岩等组合而成的一套岩石地层。内蒙古大青山地区近年来研究工作的重要进展之一 ,是对发育在该区的孔兹岩系进行了系统构造地层学研究 ,提出了由下至上三个岩层单位组成的地层序列 :即榴云片麻岩岩组、含黑榴云片麻岩岩组及大理岩岩组或透辉片麻岩岩组 ,下与兴和岩群的麻粒岩系 ,上与浅变质的古元古代美岱召岩群呈不整合接触。根据侵入孔兹岩系中的单斜辉石斜长角闪岩的Sm Nd同位素年龄 2 80 0Ma(杨振升等 ,另文发表 ) ,确定孔兹岩系时代应属中太古代 ,按区域太古宙地层构造格架 ,在大青山—乌拉山及色尔腾山地区孔兹岩系应位于新太古代色尔腾山群之下。大青山地区所建立的孔兹岩地层层序及其在太古宙地层系统中的位置 ,无疑对相邻地区高级变质区的岩石地层研究有重要借鉴意义。联系到全球太古宙高级变质区中相当于孔兹岩系的组成分布的广泛性与其惊人的相似性 ,作者建议使用孔兹岩系事件一词来表达 350 0～ 2 80 0Ma时期地壳上曾经存在超洲际规模的克拉通大陆 ,这规模巨大的克拉通的富铝 (含黑 )碎屑岩—石英岩—碳酸盐岩 (钙硅酸盐 )的沉积事件 ,即孔兹岩系事     

晋蒙高级地体孔兹岩系的时代

华北陆台北缘近千公里的麻粒岩带不是同为太古宙的一个带，其西的晋蒙高级地体以含有孔兹岩系而有别于其东的冀东地体。若以中下地壳出露的孔兹岩系划界，其东、西两块地体的界限大致在赤城－阜平一线。本文只讨论了孔兹岩系时代问题。根据孔兹岩系①富含大理岩（太古缺大理岩）；②所含石墨为生物成因；③地球化学特征与显生宙的而不与太古宙的沉积岩相似；④与下伏太古宙麻粒岩套为两大构造层；⑤与冀东太古宙麻粒岩的ＰＴ轨迹不同；⑥仅有早元古代的同位素年龄；⑦区域地质构造讨论；⑧中元古代的不变质辉绿岩墙群所限定；⑨晋蒙地体不变质盖层为寒武、奥陶系，而不同于冀东地体为中元古的长城、蓟县系等，结论认为不但孔兹岩系的变质期为早元古代，而且原岩时代也为早元古代。     

贺兰山北段古元古代结晶基底变形特征及其区域构造意义

贺兰山北段结晶基底中保留有不同程度的韧性变形剪切带.通过详细的野外考察和室内显微构造研究,明确贺兰山北段的古元古代基底经历了4期韧性剪切变形:(1)早期顺层剪切带表现出中下部地壳层次的变形样式,运动学特征一致反映了近南北向的伸展;(2)麻粒岩相变质的糜棱片麻岩剪切带为南北向挤压的产物,导致经历高温高压变质的孔兹岩系从下地壳向中部地壳抬升;(3)高级糜棱岩(低角闪岩相-高绿片岩相)剪切带涉及的2次伸展运动(北西-南东向伸展和北东-南西向伸展)使得基底进一步向中部地壳抬升,可能发生在形成孔兹岩系的同一造山运动的晚期伸展垮塌过程中;(4)北东-近东西向左行逆冲绿片岩相糜棱岩剪切带则将结晶基底抬升到中上部地壳层次,其运动学特征与高级糜棱岩剪切带明显不同,可能是另一造山运动的产物.贺兰山北段与大青山-乌拉山地区有相似的韧性剪切带和构造变形,表明华北克拉通西部北缘存在一致的近东西走向的古元古代碰撞造山运动以及随后另一造山运动的改造.     

内蒙古大青山地区石榴花岗岩的地质特征和岩相学特征

内蒙古大青山地区石榴花岗岩出露于哈德门沟-平方沟-虎本汉沟一带,沿麻粒岩系与孔兹岩系之间的构造不整合面呈不规则带状分布,从其野外地质特征和岩相学特征可确定石榴花岗岩与围岩为渐变过渡关系.石榴花岗岩中的变质表壳岩以及部分包体不仅在岩性上可与外围的同类岩石对比,而且也显示了明显的深熔作用改造的痕迹.现有证据表明石榴花岗岩总体上是由孔兹岩系的石榴黑云片麻岩原地熔融形成的,为深熔作用的产物.石榴花岗岩的研究为本区的深熔作用演化提供了依据.     

Broken Hill — A Precambrian hot spot?

Studies on the variations of metamorphism in the Precambrian granulite facies terrain of Broken Hill has revealed that these high-grade rocks are most frequently found in an elliptical zone known as the Broken Hill Basin. The density distribution of these granulite facies rocks, together with their lithological—structural—geophysical—mineralization relationships suggest local conditions of high-grade metamorphism. Several models to account for these observations are possible including lithological, structural-stratigraphic and mineralization controls. However in the light of current views of plate tectonics, a crustal-spreading hot spot model should also be seriously considered. The association of high-grade metamorphism and Broken Hill type mineralization is thought to be significant and this relationship could be applied in the search for ore deposits.     

华北中北部高级变质岩区的构造区划及其晚太古代构造演化

通过区域构造编图及重点地段的详细研究，在华北克拉通中北部识别出一条ＮＮＥ向的构造带——龙泉关－桑干带，它以大规模的韧性剪切带网络、重熔钾质花岗岩带、数量众多的高压麻粒岩构造透镜体或岩片为特征。剪切带以低角度逆冲为主，矿物拉伸线理指示运动方向为ＮＷ－ＳＥ向。这些剪切带造成东西两侧基底杂岩与表壳岩系包括孔兹岩系的广泛构造叠置，以及高压麻粒岩的近等温减压上隆。从更大的范围看，龙泉关－桑干带处于鄂尔多斯克拉通和阜平－赞皇克拉通之间，并且被五台－吕梁裂谷型绿岩带截切或不整合覆盖。该带应形成于晚太古代，记录了上述两个克拉通斜向拼合的构造过程     

An example of structural and metamorphic relationships in the Musgrave orogenic belt,central Australia

The western Musgrave Ranges are broadly divided into three groups of metamorphic rocks. A central granulite‐facies core is bounded on the north by rocks of amphibolite grade and on the south by rocks transitional between the granulite and amphibolite facies. Faults trending east‐west separate the three groups of rocks.

The detailed structural relationships between the granulites and the lower grade rocks are described and discussed. The granulites are structurally relatively simple and are characterised by the presence of a strong southwesterly‐plunging, mineral‐streaking lineation. In marked contrast, the transitional rocks are more complexly folded on a macroscopic scale and they also have a well‐developed mineral lineation plunging to the southeast. These two lineation orientations are considered to be directions of maximum elongation. The amphibolite‐facies rocks are also complexly folded and at least two lineations related to different phases of deformation have been recognized.

A suite of foliated and lineated dolerite dykes which occurs throughout the area inherited their fabric during a period of intense deformation and recrystallization, which resulted in the development of numerous mylonite zones.

It is suggested that the granulite‐facies rocks may represent a suite of cover rocks which have been thrust in a northerly direction over a pre‐existing amphibolite‐facies basement.