山西龙泉关韧性剪切带新认识

龙泉关韧性剪切带位于山西、河北两省分水岭两侧的狭长地区内，全长约100km，宽2～14km，总体呈北北东向带状展布。据其变形特征在横、纵向上的明显变化，可分北、中、南三段：北段由眼球状片麻岩、长英质糜棱岩及构造透镜体组成，片麻岩中发育各类旋转碎斑构造，指示上盘(西盘)左旋剪切；中段由强直片麻岩组成，发育平直的片麻理及矿物拉伸线理，为S—L构造岩；南段由一系列线状强变形带及所挟持包绕的弱应变域所组成，变形岩石发育条带状、杆状构造。该剪切带内含有不同时期的变质岩系，主体为中太古代阜平期变质岩系，其构造形迹为一多期多相叠加的韧性剪切带；五台早期表现为伸展型近水平韧性剪切变形，是五台海盆早期扩张或裂解阶段的直观反映；吕梁期韧性剪切变形表现为逆冲推覆型。其形成及构造演化是区内早前寒武纪地质演化的缩影。     

岫岩北瓦沟构造序列及构造演化

在吕梁造山旋回期间(1900Ma)北瓦沟辽河群经受了多幕变质和多期变形的改造,可识别出三组皱褶构造:1.早期近东西向片内平卧褶皱,由固态流变机制形成(F_1);2.枢扭北北西—南南东向不对称褶皱(F_2);3.北东向开阔褶皱构造(F_3)。此外,还发育与褶皱构造相关的布丁构造和布丁褶皱。赋存在辽河群中的铅锌矿床遭受了强烈的改造作用并严格受构造控制。     

中国与蒙古之地质

按照构造单元和构造阶段讨论中国和蒙古的演化史。中国前寒武纪地壳演化可分3大阶段:陆核的聚结(2·8Ga);原地台在吕梁运动中固结和侧向增生(1·8Ga);地台在晋宁运动中固化拼合成华夏超大陆(830Ma)。晋宁运动后,中国和蒙古以离散大陆和洋盆并存为特征,至早古生代末聚合为中国和北蒙古两个古大陆。晚古生代时,斋桑—南蒙古—兴安和乌拉尔—天山两大海域陆续消减,形成了海西期的主缝合带。中国蒙古各地块大致于印支运动末期(210Ma)重新聚合,成为劳亚超大陆,即二叠纪—三叠纪泛大陆北支的一部分。印支期后大阶段的特征是泛大陆裂解和大西洋扩张导致了环太平洋域的出现,这一新的构造型式使中国由南北部之间的差异转变为东西部之间的差异。中国东部,也包含蒙古在内,在中—新生代基本上处于张性构造状态,发育张裂盆地和大陆内部火山活动;而在中国西部,中—新生代的构造发展过程则表现为亲冈瓦纳诸地块陆续向北增生拼贴到古亚洲大陆之上。这个过程最终导致了青藏高原在中新世至第四纪的迅速上隆。     

山西地块前寒武纪研究之现状

通过收集近年来华北地块前寒武纪研究取得的新进展,结合山西地质工作者在这些方面取得的新认识,比如原建立的不整合接触关系不断被新的地质事实否定或修订,目的在于修订后的山西前寒武纪年代格架该如何建立。其方法是依靠比较精确的同位素年龄资料,来建立山西前寒武纪年代格架。结论是吕梁运动的原始含义也发生了改变,新定义的吕梁造山带涵盖沉积盆地拉开沉积俯冲碰撞岩浆造山等全过程。     

吕梁山前寒武纪野鸡山群火山岩的地质学、地球化学及其构造意义

吕梁山前寒武纪变质杂岩位于华北克拉通中部带中段西侧。其中野鸡山群位于该杂岩的中西部,呈NNE-SSW向狭长带状展布。野鸡山群的底部保存了变质的滨海-浅海相的砾岩和粗砂岩,中部主体岩性为变质玄武岩和玄武质安山岩,保存了良好的枕状构造,发育同期辉长岩浅成侵入体,并有少量的变质安山岩、英安岩和流纹岩。变质火山岩之上发育了良好的薄层状复理石沉积,记录了深水海相火山喷发和沉积特征。复理石之上以角度不整合沉积了河流相砾岩和含砾砂岩。岩石化学分析表明,野鸡山群火山岩有右斜式稀土配分模式,稀土总量在101×10^-6~240×10^-6范围内, (La/Yb)_N比值在6~13之间变化。随着SiO₂的增加(La/Yb)_N和负Eu异常明显增加。在原始地幔标准化的蛛网图上,所有的岩石都表现了明显的Nb、Ta、Sr、P、Ti负异常。岩石成因研究揭示这套变质火山岩组合的原始岩浆导源于成分相当于尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩大约以等量混合地幔源区的低度部分熔融。岩浆演化过程中经历了单斜辉石和少量斜长石的分离结晶,并在上升过程中受到了地壳物质的混染。综合地质学、岩石学和地球化学研究,结合前人的Sm-Nd同位素研究成果,野鸡山群变质火山岩组合最有可能形成于大陆边缘岛弧的弧后靠近岛弧一侧的构造背景,其形成可能与古元古代晚期洋壳俯冲作用有关。     

山西吕梁地区吕梁群变基性火山岩原岩形成年龄、地球化学特征及形成环境

华北克拉通古元古代中期构造环境及演化至今尚存有争议,该时期相关岩浆作用的成因研究可为这些问题的解决提供重要证据。本文对华北克拉通中部山西吕梁地区古元古代中期形成的吕梁群近周营组基性火山岩开展综合研究,获得2 180±19 Ma 的形成年龄,岩石地球化学低TiO₂、高Al₂O₃ 和K₂O,属钙碱性系列。微量元素富集Rb、Ba、Th、U、Sr 等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti 和P等高场强元素,富集Pb,具轻稀土略富集、铕弱异常的右倾稀土模式,与典型消减带弧岩浆产物特征一致。同位素组成显示正ε_Nd（t）= 1.0～2.6 和ε_Hf（t）= 1.8～9.2, 指示它们来源于亏损地幔,低的Ti/Y（246～385）和Ce/Y 值（0.99～1.77）进一步揭示,地幔源区受到俯冲流体的交代和沉积物的参与,是楔尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩过渡带略亏损地幔区发生部分熔融,并经历了橄榄石、单斜辉石等矿物分离结晶作用而形成。结合同期埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武岩-安山岩组合以及弧花岗岩类的出现提出,2 200 Ma 华北中部带已演化至活动大陆边缘弧的构造环境。     

基于动三轴试验的压实黄土动强度特性研究

选取吕梁地区黄土,通过静压压实制备三轴试样,在GDS振动三轴仪上研究含水率、干密度和加载频率对压实黄土动强度的影响规律。结果表明:压实黄土的动强度及动强度参数均随振次的增加而减小,随含水率的增大而减小,随干密度和加载频率的增大而增大,动强度与振次之间的关系可用对数方程进行拟合。研究对黄土地区填方区基础建设具有重要意义。     

汾西县诸神沟铝土矿地质特征

阐述了山西汾西县诸神沟铝土矿矿体赋存层位、矿体形态、产状及规模,同时对矿石类型及分布特征、矿石结构构造、矿石矿物成分等进行了详细描述。得出了该铝土矿矿床成因属于中石炭世华北陆表海古隆起,周缘微异地侵蚀搬运和原地侵蚀搬运,大量富铝、铁物质沉淀在古隆起周缘水体流畅环境中。     

一个古元古代A型流纹岩

山西吕梁群流纹岩是一个古元古代的弱碱性火山岩,它具有高ＳｉＯ２,Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ和Ｚｒ,Ｇａ等高场强元素和高ＦｅＯ＾＊／ＭｇＯ,Ｒｂ／Ｓｒ和Ｇａ／Ａｌ比值,以及低ＣａＯ,Ｓｒ和Ｅｕ／Ｅｕ＾＊的地球化学特征,相似于Ａ型花岗质岩石。它形成于大陆边缘裂谷环境,化学成分及同位素特征为高εＮｄ（ｔ）值,低（＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ）ｉ值,表明流纹岩的原始岩浆由下地壳晚太古代变质岩受裂谷岩浆和热流作用的影响部分     

霞若地区构造变形序列

霞若地区的构造形迹可划分为6个构造群落。吕梁期构造群落(D1)属中深构造相，变形机制不明。华力西期构造群落(D2)属中浅构造相，形成于伸展机制。印支期构造群落(D3)属中浅构造相，形成于挤压机制。喜马拉雅早期构造群落(D4)具浅表构造相特征，仍形成于挤压机制。喜马拉雅中期构造群落(D5)亦为浅表构造相，系水平剪切的产物。喜马拉雅晚期构造群落(D6)属表部构造相，由差异升降形成。