勉略构造带康县区段磁组构特征及其构造意义

野外研究表明勉略构造带康县区段的两期主要构造变形特征:早期以较深层次的韧性变形为主,晚期为较浅层次的脆-韧性变形;表现为早期发育的紧闭褶皱、透入性面理,被晚期的褶皱以及脆性断层所截切、改造.磁组构主要反映晚期构造变形特征,样品磁化率各向异性度(PJ)总体较高,为强变形类型;T、E反映挤压、剪切为主的应变特征,与Flinn图解结果一致;两组磁面理均值为344°∠40°和179°∠61°,在平面上呈共轭状出露,锐角平分线近东西向,暗示了构造带内南北向挤压伴随着近东西向的走滑;磁线理倾角总体较小,近东西向展布;高角度磁面理以及占优势的低角度磁线理指示了挤压兼走滑的变形机制,部分高角度磁线理与逆冲作用有关.最小磁化率显示出晚期近南北向的应力方向.结合野外构造解析认为,晚期挤压兼右行走滑构造变形反映西秦岭逆冲推覆构造在碧口地块的阻挡下发生右行斜向逆冲,并暗示碧口地块相对向西逃逸.     

磁组构的分离与岩石构造变形分析

目前实验条件下获得的AMS（磁化率各向异性）是岩石内所有磁性矿物磁化率各向异性叠加的综合响应,详细的岩石磁学和构造地质学的综合分析表明常规AMS测试结果通常无法揭示岩石复杂的构造变形过程.本文综述了运用非磁滞剩磁各向异性（AARM）、低温AMS（LT-AMS）和高场AMS（HF-AMS）等实验方法对岩石AMS组分进行分离,可以定量获取不同磁性矿物的磁组构贡献,进而解释其不同的变形特征.在此基础上阐述了近年来针对不同磁性矿物组合的AMS分离方法的理论技术创新和进展及其在岩石构造变形特征分析中的应用前景,讨论了常见磁性矿物单晶的岩石磁学性质及各向异性度（P_j）与形状因子（T）在揭示岩石变形特征中的复杂性与局限性,最后举例并分析了磁组构分离技术在造山带岩石构造变形分析中的应用.

     

阿尔金断裂带西段磁组构特征及其构造意义

变形岩石的磁组构参数Kmax、Kint、Kmin、P、T、F、L、E等可以用来定量地表征构造变形的形状及期次.本文通过对阿尔金断裂带（郭扎错—空喀山口段）中岩石磁组构特征分析,认为该断裂带具多期活动性,变形性状由早到晚依次表现为韧性、韧-脆性及脆性变形,应力机制为剪切以及带有剪切性质的拉伸和压扁,主应力方向为NNE-SSW和近SN向.磁组构特征还表明该断裂带两侧断块相对差异运动在不同地区有所不同,而且它们所经历的构造期次以及各期活动的应力机制、影响程度也有明显区别.此外,磁组构数据显示阿尔金断裂带具有中间变形强、向两侧变形逐渐减弱的准对称特点,其早期变形具有由东往西逐渐减弱的变化规律.由磁组构揭示的应力应变特征与野外露头、显微构造和古应力测量结果一致.     

浙东南碰撞造山带的岩石磁组构及其构造意义

对浙江东南碰撞造山带龙泉等地的岩石磁组构测试,显示了普遍具优势取向的最小磁化率主轴方向,由此所揭示的ＮＷ－ＳＥ方向的主压应力与侏罗纪以后该地区的推覆构造所揭示的主压应力方向一致．结合已发表的邻近地区的古地磁、同位素年龄等资料,认为该地区应属中生代碰撞造山带,龙泉群的变质年龄也与此相当．     

浙东南碰撞造山带的岩石磁组构及其构造意义

对浙江东南碰撞造山带龙泉等地的岩石磁组构测试，显示了普遍具优势取向的最小磁化率主轴方向，由此所揭示的ＮＷ－ＳＥ方向的主压应力与侏罗纪以后该地区的推覆构造所揭示的主压应力方向一致．结合已发表的邻近地区的古地磁、同位素年龄等资料，认为该地区应属中生代碰撞造山带，龙泉群的变质年龄也与此相当．     

甘肃北山地区岩石磁组构特征及其构造意义

甘肃北山地区岩石磁组构特征是磁各向异性度P值大,反映该区总体韧性剪切变形强烈磁椭球扁率E＞0占优势,磁面理发育,部分样品磁线理发育,反映变形以压扁变形为主;但局部剪切拉伸变形明显,最小磁化率轴投影显示变形主压应力为近南北向为主.矿化蚀变的糜棱岩中P值与金品位呈反相关,说明矿化蚀变的热液作用削弱了岩石中已经形成的磁化率各向异性,反映出矿化蚀变晚于构造变形的时序关系.这与该区处于塔-哈两板块碰撞带的大地构造位置以及碰撞带的变形性质、变形样式、变形动力学和运动学,以及成矿作用的特点是相吻合的.     

拉脊山及邻区磁组构特征及其地质意义

研究了拉脊山及邻区磁组构特征. 新生代沉积物为一套未变质和弱变形的泥岩和砂岩, 磁化率椭球体以扁平型为主, 磁线理K_max倾伏北西或南东, 最小轴K_min多与层面极点偏离, 在北东有一优选方位, 并与K_max垂直, 反映了磁组构主要是构造成因; 研究区新、老地层中K_min总体方位(北东至南西)代表了近期构造主压应力方向, 该认识得到典型构造点上的磁组构与构造对比研究证实. 在上第三系内发育北西至南东至近东西向的逆断层和褶皱, 它们是北东至南西向挤压产物. 拉脊山及邻区区域构造应力场为本区在第三纪后期到第四纪持续抬升提供了重要证据.     

柴达木盆地北缘中新生代地层的磁组构特征及其沉积-构造学意义

柴达木盆地沉积地层记载着青藏高原东北部的构造演化信息.对该盆地路乐河地区上中生界-新生界地层系统采样,获得千余块定向岩心样品.岩石磁学研究表明样品中的磁性矿物主要为赤铁矿和磁铁矿;磁组构研究表明为初始沉积磁组构特征.磁组构特征指示了自中侏罗统大煤沟组（J₂d）至早中新统下油砂山组（N₂¹y）7个地层单位沉积时期,古水流方向共经历了4次阶段性的变化,表明柴达木块体相应地发生了4次旋转.在中-晚侏罗世块体逆时针旋转约22°;至早白垩世,块体又顺时针旋转约65°;在65.5~32 Ma期间块体旋转方向再次改变,逆时针旋转约63°;到32~13 Ma阶段块体又发生约50°的顺时针旋转.柴达木块体的旋转及其方向的转换,可能与其南的羌塘块体、拉萨块体和印度板块阶段性北向碰撞挤压紧密相关.拉张环境与挤压环境的多次转换可能与中特提斯的关闭、新特提斯的张开和闭合、高原快速隆升后其边部松弛相联系.

     

柴北缘骆驼泉剖面新生代地层磁组构特征及其构造意义

青藏高原东北部新生代构造演化对理解高原隆升和变形模式具有重要意义, 而目前对于该地区挤压应力方向转变过程仍存在很大争议.本文对柴北缘逆冲带北西部骆驼泉剖面新生代地层开展系统磁组构(本文特指磁化率各项异性)研究, 以揭示该地区挤压应力方向的转变特征.系统岩石磁学结果表明, 骆驼泉剖面新生代样品中主要磁性矿物是顺磁性组分和赤铁矿以及少量磁铁矿.通过对磁组构特征分析及其与古水流方向对比表明, 骆驼泉剖面新生代地层磁组构主要为初始变形磁组构, 可用于指示沉积成岩时期的挤压应力方向.磁组构结果揭示, 骆驼泉地区挤压应力方向在上干柴沟组下部沉积时期为NNE-SSW向, 而上干柴沟组上部和油砂山组沉积时期转变为NE-SW向.结合柴北缘逆冲带已有磁组构结果指出, 该地区早期N-S向或NNE-SSW向挤压应力可能与印度—欧亚板块早新生代以来近N-S向碰撞挤压过程有关, 指示印度—欧亚碰撞的挤压应力自下干柴沟组下部沉积时期就已传播至高原东北部地区; 而后期NE-SW向挤压应力方向与该地区现今GPS揭示的上地壳运动方向一致, 可能与该时段高原东北部巨型走滑断裂构造体系(尤其是阿尔金断裂)有关.此外, 柴北缘逆冲带新生代挤压应力方向转变在其北西部起始于上干柴沟组下部沉积时期, 而南东部起始于上油砂山组下部沉积时期, 与地震反射剖面揭示的断裂活动等地质证据共同揭示柴北缘逆冲带新生代的构造活动自靠近阿尔金断裂的北西部向南东部传播和扩展.综合分析青藏高原东北部地区挤压应力方向转变和其他地质证据发现, 挤压应力方向转变显示出自柴北缘逆冲带北西部向东、西和南向扩展特征, 与阿尔金断裂在上干柴沟组下部-上油砂山组下部沉积时期剪切应力集中于断裂本身, 而上油砂山组下部沉积以来开始散布于高原东北部内部地区的两阶段走滑活动相关.

     

岩石磁组构在构造混杂岩带和韧性剪切带研究中的应用——以西天山地区为例

本文以西天山地区为例,讨论了岩石磁组构在构造混杂岩带和韧性剪切带中的作用和功能．指出岩石磁组构的某些参数能反映混杂岩带的变形类型,磁化率椭球体三个轴的方位在混杂岩基质中分布有规律,而在岩块中没有规律．在韧性剪切带中,磁组构的各向异性度Ｐ值绝大部分大于１．１,并有变化．磁面理的产化变化可用来求出韧性剪切带的位移量和变形路径．磁组构的Ｌ—Ｆ参数图可确定韧性剪切带的类型,最小主磁化率的方位可用来确定韧性剪切带的剪切指向．     

西秦岭温泉岩体的磁组构特征及其侵位机制意义

结合岩石磁学、磁化率各向异性度与区域构造分析了西秦岭温泉岩体的侵位机制及意义.温泉岩体的样品的平均磁化率k_m值总体很大,岩石磁学表明对于磁化率较低的样品,顺磁性矿物（如黑云母等）对磁化率的贡献较大,而少量铁磁性矿物（如磁铁矿等）可能作为剩磁载体.对于磁化率较高的样品,其主要载磁矿物为磁铁矿;花岗岩样品的校正磁化率各向异性度P_J总体小于1.2,显示了岩体为流动磁组构的特征,磁化率椭球体形态参数T总体大于0,扁率E总体大于1,以压扁椭球体为主;岩体的磁面理同磁线理相比更为发育,样品的磁面理普遍表现出围绕岩体边界分布的特点,且倾角较陡;而在岩体内部磁线理与磁面理分布相对散乱,定向性差,这一特征说明温泉岩体的磁组构主要由侵位时的侧向挤压作用形成的;虽然岩体的磁组构特征总体显示了N-NEE和SW向的挤压作用,但岩体侵位时由商丹缝合带闭合所产生的垂直于缝合带方向的挤压作用已相对较弱.本文认为,温泉岩体侵位时是一种弱挤压环境,或者是一种相对稳定的环境甚至可能是一种相对引张的背景,这与温泉岩体形成于后碰撞环境,秦岭造山带已演化至后碰撞拆沉作用发生的伸展阶段所反映的区域构造背景是一致的.     

川滇地块古新统宁蒗组磁组构特征及构造意义

对川滇地块程海断裂附近的宁蒗地区古新统宁蒗组地层进行了详细的磁组构研究,沿战河-西布河布置了22个采点（钻取287块样品）,综合分析表明研究区内存在四种磁组构类型,分别为初始变形磁组构和铅笔状磁组构以及介于上述两者之间的两种过渡型磁组构. 研究区西侧（采点1—9）K1轴优势方向为近NNE-SSW方向,东侧（采点13—22）K1轴优势方向则为近S-N向,K1轴方向的突然变化可能与研究区内的隐伏断层活动有关.另外,磁组构也可以很好判断断层所夹持块体之间的相对旋转运动.将两组K1轴优势方向经过旋转校正之后,发现研究区内中-晚始新世时古应力方向为近E-W向,该应力方向主要与新生代印欧碰撞有关.此外,E-W向的古应力场明显不同于现今的近S-N向的应力场方向,这可能与印欧碰撞后青藏高原从前期的挤压缩短阶段进入到后期的E-W向伸展阶段有关.     

西秦岭与南北地震构造带交汇区深部电性结构特征

西秦岭造山带与南北地震构造带接触区是中国大陆最重要的南北向和东西向构造转化的接合部位之一.本文介绍了分别位于该区106°E东、西两侧的LMS-L3和DBS-L1两条大地电磁剖面的探测结果,两条剖面分别跨过了龙门山构造带东北段的青川段和宁强段.采用大地电磁相位张量分解技术对两条剖面上各测点的电性走向、二维偏离度等进行了计算和分析,采用NLCG二维反演方法对TE+TM模式的视电阻率和阻抗相位数据进行了二维联合反演.反演得到二维电性结构,在经度106°西侧LMS-L3剖面的深部电性结构自北向南揭示出,西秦岭北缘、成县盆地北缘、康县（即勉略构造带）和平武-青川断裂带都表现为明显的电性梯度带,深部延伸可达几十公里;西秦岭造山带、碧口地块与龙门山构造带东北段3个构造单元整体表现为高电阻体、呈现往南叠合且角度逐渐变陡的趋势.在106°E西侧西秦岭造山带区域的深部存在壳内低阻层,而东侧区域表现为高电阻体,深部电性结构在106°E东、西两侧的差异与该区深部速度结构特征一致,东、西两侧深部结构差异可能是该区中强地震分布差异的深层原因.LMS-L3和DBS-L1两条剖面南段的深部电性结构图像揭示出龙门山构造带东北部的青川段和宁强段内的平武-青川断裂带具有明显不同的深部结构特征,平武-青川断裂带在青川段为明显的电性梯度带,在宁强段不再表现为电性梯度带,而是完整的高电阻块体.汶川强余震向东北发展止于青川青木川附近,与平武-青川断裂带延伸深度和向北东方向的延伸长度密切相关,同时高电阻块体的宁强段对汶川强余震东北发展起到了阻挡作用.     

龙门山南段山前天全-乐山剖面磁组构研究及其对新生代构造变形的指示意义

四川盆地西南部西侧为龙门山冲断带,南面紧挨川西南褶皱带,其新生代构造变形特征对于认识青藏高原东南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.本文在雅安-乐山剖面选取12个采样点进行磁组构分析,结合已有的天全-雅安飞仙关剖面的27个采样点数据,综合讨论川西南地区的构造变形特征.所有采样点的磁组构测试结果显示出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.雅安-乐山剖面采样点的磁线理绝大部分为北东-南西走向,和龙门山南段的整体延伸方向一致,表明四川盆地西南缘新生代构造变形主要受控于龙门山的构造作用.飞仙关剖面的磁组构测试结果显示44%的采样点表现出磁线理和地层走向斜交的特征,由初始变形磁组构演变而来,并且所有异常磁组构仅局限在断层上盘,本文认为这是雅安地区新生代期间局部逆时针旋转引起变形叠加的结果.     

长江中游砂山沉积物磁组构特征及其指示的古风场

本文通过对新发现的江西九江新港砂山剖面沉积物磁化率各向异性测量和磁化率椭球体主轴的统计分析,揭示了该风成砂剖面磁组构参数在不同层位的变化特征,获得了古风向特征及其演变规律.(1)整个时期内该区的主导风向为NW-SE和NNW-SSE向,但在不同时期风向和风力强度又有所不同,变化最为剧烈的时期是砂2层,风向发生了根本性的改变,由原来的NW-SE为主,变为NE-SW向为主,且该阶段沉积环境相对比较稳定;(2)砂2、砂5、砂6层具有较大P、F、L和较小的q值,说明在其形成时气候最为寒冷,冬季风的风力最强、风速比较稳定,这与野外观察到的在这几层中大型板状斜层理发育,砂层粒度较粗,黏土含量较少的结果一致;(3)晚更新世末期长江中游的风成沙丘广泛发育,表明该时段是长江中下游地区气候最干冷、风力作用最强的时期,有着与北方沙漠—黄土区相类似的气候环境;(4)研究表明,AMS主轴的等面积赤平投影法和玫瑰花图,可以用来分析古风向的变化规律,是一种简易有效的方法.     

Geochemistry of the ophiolite and oceanic island basalt in the Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic melange zone, South Qinling and their tectonic significance

Detailed studies indicate that Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic zone is a complicated melange zone which includes many tectonic slabs of different origins. Ophiolite (MORB-type basalt), oceanic island tholeiite and alkaline basalt have been identified. Moreover, this tectonic melange zone is eastward connected with the Mianlue suture zone. The deformation characteristics, consisting components and volcanic rock geochemical features for the Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic melange zone are much similar to those of the Mianlue suture zone and Deerni ophiolite. Therefore, the Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic melange zone should be the westward extension part of the Mianlue suture zone. It indicates that the Mianlue suture zone had extended to the Nanping area.     

An ophiolitic tectonic melange first discovered in Huashan area, south margin of Qinling Orogenic Belt, and its tectonic implications

On the basis of the synthetic studies of geology and geochemistry, an ophiolitic tectonic melange waa discovered in Sanligang-Sanyang area, the western part of Xiangfan-Guangji fault, the south margin of the Qinling Orogenic Belt. It is composed of different tectonic blocks with different lithological features and ages, mainly including the Huashan ophiolite blocks, Xiaofu Island-arc volcanic blocks, pelagic sediments, fore-arc volcanic-sedimentary system, and the massif of the basement and the covering strata of the Yangtze Block. These massifs were emplaced in the western part of Xiangfan-Guangji fault, the boundary between the Qinling Orogenic Belt and Yangtze Block, contacting each other by a shear zone or chaotic matrix. The characteristics of geochemistry indicate that the bash of the Huashan ophiolite are similar to mid-oceanic ridge basalts (MORB) formed in an initial oceanic baain, and the Xiaofu volcanic rocks are formed in a tectonic setting of island arc. The ophiolitic tectonic melange is the fragments of subduction wedge, which implies that there has been an oceanic basin between Qinling Block and Yangtze Block. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 49773187, 49732080)