燕山板内造山带逆冲推覆构造格局

燕山地区自晚三叠世以来进入了板内造山带的形成演化阶段 ,基本构造格局为一由大型逆冲推覆系统组成的构造楔形体 ,尖端指向北 ,形成于早侏罗世—早白垩世 (J1—K1)。兴隆、承德、大庙、隆化和围场等 5条主干逆掩断层及其上驮的推覆体 ,在同一底界滑动拆离面上由南向北呈前展式扩展 ,造成的地壳缩短量达 4 4 1%。从造山带后端至前缘 ,褶皱形态由以箱状褶皱为主转变成以斜歪褶皱为主 ;断裂构造性质也从脆性断层转变为韧性断层 ,在造山带后缘还形成了三角带构造和突起构造。造山期后的构造变形对已形成的构造格局进行了改造和破坏 ,但未能从根本上改变这种逆冲推覆的构造格局。     

燕山板内造山带中生代逆冲构造样式及形成过程

逆冲推覆构造是燕山板内造山带的重要构造形迹之一,我们曾对其总体特征进行了研究并同前陆褶冲带逆冲推覆构造作了比较。      

辽西地区燕山板内造山带东段中生代逆冲推覆构造

本文厘定并阐述了辽西地区燕山中生代板内造山带东段发育的推覆构造的宏观构造格局、运动学特征、形成时代和形成过程；探讨了形成该构造体系的区域构造背景及其大地构造意义。该区的逆冲构造系统由6条主干逆冲断层组成。分布于西北和东南缘的两条最外缘逆冲断层走向为ENE，居于其间的逆冲断层呈NNE-NE，而且，向东北和南西方向这些断层具有汇合的趋势。在东北端收敛于凌源-东官营子断裂（“内蒙地轴”南缘断裂）上，而在西南端则汇拢于大屯-锦州断裂及其西延的密云-喜峰口断裂。总体上构成一个类似于双重构造（duplex)的巨型逆冲系统。该区逆冲作用始于中侏罗世之前，于株罗纪末达到高峰并基本形成了本区的推覆构造格局。本区逆冲断层系统，总体逆冲方向指向南东，与燕山板内造山带中段、西段以向北、北西逆冲为主的逆冲推覆构造明显不同。结合燕山中段发现的近东西向右行走滑断裂系统及其与本区逆冲推覆构造体系的时-空关系分析，指出本区逆冲推覆构造的形成，是没燕山东西向构造带右行走滑作用因构造方向的改变发生构造转换的结果。     

燕山板内造山带中段中生代构造格局与构造演化

燕山板内造山带中段中生代构造格局由近东西向丰宁-隆化断裂、古北口-平泉断裂和密云-喜峰口-青龙断裂及马兰峪背斜组成.丰宁-隆化断裂为由北向南的低角度逆冲断层经后期改造而形成.古北口-平泉断裂系由柳河-承德县断层、乌龙矶-小料北沟断层、寿王坟-大杖子-下杖子断层组成的断裂系统,在剖面上呈正花状构造,具右行斜压性质,活动时代为148～132Ma.密云-喜峰口-青龙断裂为一右行走滑断裂.马兰峪背斜不具有变质核杂岩的构造组合特征,深部岩浆活动主导的、基底薄弱带控制的断块差异隆升可能是其形成的重要机制.三叠系砾岩中的砾石绝大多数具再生砾石特征,主要来自石炭系-二叠系,其中火山岩砾石的年代(240～248Ma)表明其沉积时间应明显小于240Ma.下板城盆地北部及西部王家店-小梁后盆地原所谓的早侏罗世南大岭组火山岩的时代分别为161 Ma和126～127Ma.因此,原标志印支期变形的角度不整合的时代已被否定,印支运动构造表现需重新认识.     

燕山板内造山带中段中生代构造格局与构造演化

燕山板内造山带中段中生代构造格局由近东西向丰宁-隆化断裂、古北口-平泉断裂和密云-喜峰口-青龙断裂及马兰峪背斜组成.丰宁-隆化断裂为由北向南的低角度逆冲断层经后期改造而形成.古北口-平泉断裂系由柳河-承德县断层、乌龙矶-小料北沟断层、寿王坟-大杖子-下杖子断层组成的断裂系统,在剖面上呈正花状构造,具右行斜压性质,活动时代为148～132Ma.密云-喜峰口-青龙断裂为一右行走滑断裂.马兰峪背斜不具有变质核杂岩的构造组合特征,深部岩浆活动主导的、基底薄弱带控制的断块差异隆升可能是其形成的重要机制.三叠系砾岩中的砾石绝大多数具再生砾石特征,主要来自石炭系-二叠系,其中火山岩砾石的年代(240～248Ma)表明其沉积时间应明显小于240Ma.下板城盆地北部及西部王家店-小梁后盆地原所谓的早侏罗世南大岭组火山岩的时代分别为161 Ma和126～127Ma.因此,原标志印支期变形的角度不整合的时代已被否定,印支运动构造表现需重新认识.     

燕山造山带东段辽西地区的薄皮逆冲推覆构造

通过在辽西地区进行的野外地质调查并结合地震剖面资料的构造解释,对辽西地区边冲推覆构造进行了研究。研究认为,辽西地区逆冲推覆构造主要由凌源一建平一北票、牛营子一郭家店和汤神庙等三条逆掩断层及属于它们上盘的许多大型飞来峰所组成。①凌建一建平一北票过掩断层平面展布上,该断裂延伸较长,并呈之字状弯曲。为脆性断层,靠近基底岩系显示韧性特点,属中浅层次构造变形,属于卷入基底的逆冲断层。北西盘太古宙岩系均向南东道掩在下盘的珠罗纪地层之上,估计其最小推覆距离可达10kin。②郭家店一牛营子逆掩断层及其推覆体该道冲断…     

燕山板内造山带中生代逆冲推覆构造及其与前陆褶冲带的对比研究

燕山板内造山带发育有许多著名的中生代逆冲推覆构造，它们与前陆褶冲带中的逆冲推覆构造明显不同。燕山地区的逆冲推覆构造在空间分布上具有散在性，剖面上具有浅缓深陡的几何特征，形成千线部构造层次，具有基底卷入的厚皮构造性质，并具有大致相同的形成时代和逆冲方向，形成这些逆冲推覆构造的直接原因是垂向的差异性隆升而不是水平挤压。     

燕山造山带东段—辽西地区薄皮逆冲推覆构造

辽西地区为华北北缘中生缘生代燕山造山带东延部分，地表地质调查和新的地震剖面资料的构造解释表明辽西地区逆冲推覆构造系大为型薄皮构造组成的楔形体，主要由凌源－北票逆掩断层、牛营子－郭家店逆掩断层、汤神庙逆掩断层和建昌－朝阳逆掩断层，以及在这些逆掩断层上盘发育的大型推覆组成。逆冲构造的扩展方式为背驮式，逆冲指向南东，定型时代为早白垩世中期，即白垩世义县组火山碎屑岩（110Ma）和早白晋世九佛堂组之间，中侏罗世－早白垩世中期形成的辽西地区逆冲推覆构造系既与西伯利亚板块与华北板块之间蒙古－鄂霍茨克大洋最终闭合碰撞有关，同时也与古太平洋板块向西俯冲在东亚大陆之有关。     

逆冲断裂及相关褶皱的几何学与运动学定量化研究进展

逆冲断裂与相关褶皱的几何学、运动学定量化研究是当前构造地质研究中的重要课题。着重介绍了逆冲断裂与相关褶皱构造在几何学、运动学和动力学定量研究方面所取得的一些进展,提出了应注意的若干问题。     

逆冲断裂及相关褶皱的几何学与运动学定量化研究进展

逆冲断裂与相关褶皱的几何学、运动学定量化研究是当前构造地质研究中的重要课题。着重介绍了逆冲断裂与相关褶皱构造在几何学、运动学和动力学定量研究方面所取得的一些进展,提出了应注意的若干问题。     

褶皱相关断裂构造形成条件与发育机制:燕山中部露头尺度变形研究为例

总结了褶皱相关断裂发育机制的3个构造几何学模型:同心圆褶皱模型、膝折带褶皱模型和弯流褶皱模型。基于燕山中部中、新元古界地层中发育的5个露头尺度褶皱及其中、小型断裂构造的实例剖析,探讨了收缩变形过程中褶皱与断裂构造发育时序与褶皱相关断裂构造的产生机制。研究指出,规模与所在褶皱构造相当或略小的断裂构造当中,既有形成时间早于褶皱变形的断层,也有在褶皱变形过程中调节褶皱不同部位应变差异的褶皱相关断裂构造,而且卷入后期变形的早期断裂可能成为制约褶皱成核位置的影响因素,以及成为枢纽叠覆楔构造的形成方式之一。断层位移-距离曲线特征和断层与褶皱变形几何学、运动学关系分析,可用来判断断层、褶皱变形发生相对时序。认为影响褶皱相关断裂构造发育的机制主要有3种:(1)纵弯滑褶皱作用中,翼部顺层滑动受到限制而无法持续时,将通过断层向上切层的方式予以调节,从而形成翼部或转折端揳入逆冲断裂以及背离向斜和指向背斜逆冲断层;(2)各种因素导致的褶皱曲率变化是褶皱相关断裂产生的重要机制之一,褶皱曲率变化可由褶皱轴面的合并和新生直观反映,轴面合并引起褶皱曲率变化的层位,可能是诱发褶皱相关断裂,如背离向斜和指向背斜逆冲构造开始产生的重要部位;(3)能干性差异和强硬层之间距离较大的岩层组合发生纵弯褶皱变形时,软弱岩系在褶皱核部的聚集和逃逸,是迫使递进收缩的强硬层产生褶皱相关断裂构造的重要机制。     

“承德逆掩片”之商榷——来自燕山地区中元古代长城系的沉积地质证据

外来岩片不但在构造变形上应具有显著的特征标志,而且在其卷入的各类地质体中也应该表现出与原地系统之间具有明显的差异.近年来,承德地区两条断裂之间所夹地质体,被部分学者认为是晚侏罗世时期从该地区南部向北推覆而来的"逆掩片",水平位移量超过40km.本文对比研究了"逆掩片"内部和"根带区"中元古代长城系原始沉积特征和相带展布以及其他证据,发现承德地区长城系各相带原始展布和格局与周边同期沉积并无显著差别,这表明晚侏罗世期间发生自南向北大规模水平位移(＞40km)的可能性很小,研究结果不支持"外来岩片"的认识.     

华北燕山造山带结构要素组合

采用造山带结构要素组合的概念,对华北燕山造山带进行了研究。燕山造山带各演化阶段的结构要素组合特征如下：前造山和初始造山幕(J1),早侏罗世早期为前造山伸展构造,结构要素组合有：三又式裂谷带、板内型玄武岩、含煤建造;早侏罗世晚期为初始造山收缩构造,结构要素组合有：向北倾伏的褶曲与逆冲、九龙山组类磨拉石建造,硬绿泥石一十字石一蓝晶石为标志的低温、中一高压变质带。早期造山幕(J2),中侏罗世早期为同造山伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地及可能的同期侵入岩,火山岩线型分布;中侏罗世晚期为收缩构造,有关的结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩。峰期造山幕(J3),晚侏罗世早期同构造伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地与同期侵入岩,火山岩面型分布,火成岩组合中出现高压粗面岩类,较大量的流纹岩;晚侏罗世晚期收缩构造有关结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩,侵入岩中出现高压正长岩类。早白垩世早期(K1^1)晚造山幕有关的结构要素组合为：收缩变形分布较局限,湖相沉积建造替代磨拉石建造,侵入岩组合中出现过碱性石英正长岩,大晶洞构造的花岗岩及科马提质辉长岩等。早白垩世晚期(K1^2)后造山幕伸展有关的结构要素组合为：正断层、变质核杂岩、双峰式岩墙辟、典型的过碱性花岗岩和含煤建造。     

Mega arrowhead interference patterns in the central part of the Yanshan Orogenic Belt,North China

The Chengde-Pingquan region is located in the central part of the Yanshan Orogenic Belt (YOB). At Daheishan and Pingquan in the central YOB, thrusts and folds of variable trends are displayed in 2 km-scale fold interference patterns. Detailed field mapping was conducted to decipher the geometry of these two superimposed structures. Map-view geometry and stereonet plots for outcrop-scale folds indicate that the superimposed structures form arrowhead interference pattern where NW-SE-trending F₁ folds are refolded by later ENE-WSW F₂ folding. After remove the effects of later faulting, restored map-views of the superimposed structures show that when the F₁ folds have inclined axial surfaces but with no an overturned limb, an arrowhead interference pattern (here called modified type-2 pattern) can form. Our field data and reinterpretation of the findings of previous studies suggest that five major shortening phases have occurred in the Chengde-Pingquan region. The first two phases, which formed the superimposed folds, occurred earlier than the Late Triassic (D1) and during the Late Triassic to Early Jurassic (D2). These two phases were followed by three deformation phases that are mainly characterized by thrusting and strike-slip faulting, which strongly modified the large-scale fold interference patterns.     

燕山西段及北京西山晚中生代逆冲构造格局及其地质意义

燕山西段及北京西山晚中生代逆冲构造集中分布于三个NE向带状区域中,三个带状区域的间隔约为60km,延伸长度自东向西依次减小,呈现出明显的逆冲构造发育的三角形区域。三角形区域的北界为“内蒙地轴”南缘断裂西段,南西界与中元古代早期古盆地构造边界一致,东南部边界则与华北克拉通基底新太古代-古元古代中部碰撞造山带的东部边界大致吻合。逆冲构造具有基底卷入的厚皮构造与盖层内部的薄皮构造共存的构造属性,上盘运动方向总体指向NW,逆冲构造变形主要发生在140~130Ma。逆冲后伸展构造变形以发育在主要逆冲构造后侧为主,并利用先存构造薄弱带。先存构造薄弱带在有利区域构造应力和其他影响因素的作用下导致的构造活化,可能是燕山板内构造变形的重要机制之一。主要逆冲变形前后均有大规模岩浆活动的构造-岩浆时空组合表明,收缩构造造成地壳加厚及由此引发的深部地壳重熔,难以作为统一的机制对这些特征进行合理阐释,需要有其他方式的深部热物质与能量的参与。北京西山霞云岭—长操、教军场—大安山以及马兰—胡林等逆冲断层,是一个统一的大规模的逆冲构造的不同组成部分,具典型、连续的断坪-断坡结构,它形成于髫髻山组(148~146Ma)之后、南窖闪长岩(128Ma)侵入之前,而不是“印支期(或更早)”,它与南大寨—八宝山逆冲构造构成北京西山晚中生代逆冲构造格局。区域性的NW-SE向收缩构造作用及南大寨—八宝山逆冲构造上覆岩席的构造加载,可能是北京西山的蓝晶石带和硬绿泥石带为代表的高压动力变质作用的基本构造原因。     

The Sequence of Magmatic-Tectonic Events and Orogenic Processes of the Yanshan Belt, North China

This paper emphasizes that the interactive constraints of geology and isotopic dating is the best approach to construct the geological event sequence, and has compiled 106 data of reasonable isotopic ages for the igneous rocks of the Yanshan belt. We propose a sequence of mgmatic-tectonic events in the Jurassic-Cretaceous Yanshan orogen of North China. Five orogenic episodes are divided, (1) pre-and initial orogenic episode (Early Jurassic); (2) early orogenic episode (Middle Jurassic); (3) peak orogenic episode (Late Jurassic); (4) late orogenic episode (early Early Cretaceous), and (5) post-orogenic episode. Each episode is a short cycle, all of the orogenic processes construct a longer cycle, and they, in general, followed a counter-clockwise (ccw) PTt path. Finally, it is suggested that the Yanshanian movement was so intensive that the magmatism and tectonic deformation had involved all the lithosphere thickness and the late-Achaean-formed cratonic lithosphere had been significantly reworked.     

燕山板内造山带早期构造变形演化--以辽西凌源太阳沟地区为例

燕山地区位于华北板块的东北部 ,自晚古生代华北板块与蒙古板块的拼合后 ,燕山地区进入板内构造演化阶段。以往燕山造山带的研究主要集中于中侏罗世开始的燕山运动 ,而对已经发现的印支期构造的详细研究比较缺乏。通过对辽西凌源太阳沟地区进行详细的构造解剖分析和大比例尺地质填图 ,揭示出在晚三叠世到早侏罗世期间 ,该区经历了三次重要的构造变形。即晚三叠世到早侏罗世早期 ,发育由东往西逆冲的后展式逆冲推覆 ,早侏罗世晚期由西往东逆冲的前展式逆冲推覆和早侏罗世晚期崩塌滑覆构造。三期构造变形显示了燕山造山带早期构造的非极性演化特征 ,也显示了燕山地区的快速抬升和剥露过程。短时期内三期逆冲构造推覆方向的反转 ,显示了板内变形的特征 ,结合已经确定的变形时代及构造指向 ,作者认为它们很可能是对晚三叠世秦岭—大别碰撞带和侏罗—白垩纪蒙古—鄂霍茨克碰撞带的远程构造响应的结果     

同构造沉积分析反演逆冲构造变形过程--燕山东段凌源南部中生代逆冲构造变形过程研究

介绍了同构造沉积分析的基本概念、研究思路、主要研究方法及其在区域构造变形过程研究中的重要作用。基于对辽西凌源南部区域构造变形、晚侏罗世土城子组同构造沉积粗碎屑沉积物成分变化规律的研究 ,获得如下主要认识 :( 1)同构造沉积始于髫髻山组火山活动之后 ;沉积物成分变化及古水动力特征表明 ,同构造沉积物源区主体位于盆地西侧褶皱隆起区 ,而不是来自南东方向的大型逆冲断层上盘的前渊沉积 ;而且显示了正常层序的物源区倾斜岩层的剥蚀和揭顶过程 ;当时的剥蚀作用已达中元古界蓟县系雾迷山组上部。 ( 2 )分布于郭家店盆地和邓杖子盆地之间的中元古界长城系地层“残片” ,与其东侧北票组间为向SEE逆冲的断层接触 ,而西侧与土城子组 (原邓杖子组 )之间为不整合接触 ;在老虎沟东南长城系地层“残片”不复存在的区域 ,土城子组不整合于北票组之上。该“残片”很可能是髫髻山组火山活动之前指向SEE的逆冲构造变形形成的飞来峰构造的残余部分。( 3 )凌源南部中生代逆冲构造变形可以区分为 :早侏罗世北票组之前 (印支期 )由北向南的逆冲作用、北票组之后髫髻山组之前向SEE的冲断推覆、髫髻山组之后的逆冲褶皱变形与同构造沉积作用以及九佛堂组之后局部的逆冲作用。指向SEE的主要逆冲作用以及伴生褶皱变形