五台山西南麓“龙泉关群”地层、构造特征及有关问题的讨论

根据造山带地层学地层划分原则,“龙泉关群”可划分为两个性质截然不同的地层单元:其一是“龙泉关构造岩层”,为构造地层单元;其二是“跑泉厂变沉积岩组”,属经典地层单元。前者经历了至少两期变形、变质作用,保留着走向近SN和近EW两组矿物拉伸线理以及角闪岩相和角闪岩相→绿片岩相退变质特征;后者仅发育有一组走向近SN矿物拉伸线理和一期绿片岩相变质作用。这表明:(1)“龙泉关群”实际上包含着两个世代不同的地层单元,应予解体。其中,“龙泉关构造岩层”形成于晚太古代末期,属于“阜平古陆块”刚性基底一部分;“跑泉厂变沉积岩组”的地层层位相当于“五台群”,是“阜平古陆块”西北陆缘带沉积,时代归属早元古代早、中期。(2)“龙泉关群”不是由一个统一的应力场同时形成的一套构造岩,因而不应将其作为一个大型韧性剪切带。(3)“龙泉关群”构成五台碰撞造山带前陆地区的活化基底和活化盖层两个大地构造相。“龙泉关群”的解体及其地层时代的重新厘定支持“板峪口组应归属滹沱群一部分”和“铁堡运动即为五台运动”的看法。     

五台山区甘泉一带变质砾岩特征及地质意义

山西五台山区甘泉一带呈层状夹于五台岩群中的变质砾岩，曾作为五台岩群划分为中、下亚群的重要标志。该变质砾岩层布丁状，沿着五台岩群大型复式向斜核部呈“之”字形断续出露，区域上呈一强变形带。砾岩胶结物为强烈糜棱岩化、构造片岩化的中基性火山熔岩。砾石成分为强烈塑性变形的五台岩群不同层位的滚圆度好、分选性差的复杂成分陆源物及构造、热液成因的假砾石。研究确认，在这套变质砾岩层的两侧分别存在以五台岩群不同层位为底界、以该砾岩为底砾岩的甘泉不整合和宽滩不整合，变质砾岩层分别切割所谓五台岩群下亚群和中亚群的地层。因此，甘泉变质砾岩为叠置于五台岩群之上的地层单元，不能作为五台岩群中、下亚群的界限标志，甘泉变质砾岩应从五台岩群剔除，归属于滹沱群四集庄组。     

五台山区五台群层序及构造的新认识

前言出露于山西省五台山区的五台群,是研究前震旦纪地质的重要对象。百余年来,中外地质工作者做了大量工作,取得的成果使人们对该群的认识不断深入、广泛。六十年代中期,山西区调队通过一比二十万平型关幅区域地质测量,对五台群的变形变质特征、地层层序与划分、岩浆活动及成矿作用等首次做了全面的论述。所建立的地层层序已在七十年代纳入华北地区区域地层表,为进一步研究五台群奠定了基础。从七十年代末期开始,对该群的研究进入了新的阶段,各个领域的发现暴露出原有认识的某些重大缺陷,揭示了五台群更多的奥秘。本文是山西区调四分队几年来在五台山区开展一比五万区域调查及五台群专题研究的初步成果。     

山西省五台山区的金矿类型

山西省五台山区是我国早前寒武纪地层的重要出露区,各时代地层经历了多期变形、变质及岩浆活动,成矿条件较好.现把所发现的三种类型金矿简介如下:     

五台王家会花岗质深成岩体的构造地质学研究

五台花岗－绿岩带中王家会花岗质深成岩体中普遍发育的片麻理、矿物线理等内部构造是岩浆侵位晚期岩体处于宾厄姆体状态下形成的流动变形构造。它们切割了捕虏体中的先存构造，但岩体对围岩的作用较弱，且岩体与围岩间不存在强变形带。围岩至少经历了三期区域变形和两期区域变质作用。研究认为：五台运动末期，阜平古陆与恒山古陆发生的碰撞，造成了深部走滑作用和活动带中地层（五台群）褶皱，为岩浆的形成、演化提供了构造环境，并为其定位提供了空间。因此．我们提出了一种花岗绿岩带中花岗岩定位的新机制──深部地壳块体间走滑作用控制花岗岩体定位模式。     

华北中部造山带五台-恒山地区古元古代变质作用与构造演化

华北克拉通古元古代造山带的时空分布与构造属性尚有很大争论,一种观点认为华北克拉通从新太古代至古元古代受大洋俯冲闭合控制,在1.85~1.95 Ga之间先后发生3次陆-陆碰撞形成3条造山带,即孔兹岩带、胶-辽-吉带和中部造山带;另一种观点强调华北克拉通这3条元古代造山带在1.80~1.98 Ga之间经历了相同的漫长演化过程,指示当时特有的热俯冲和碰撞环境.通过总结中部造山带中的五台-恒山地区变质作用研究进展,阐述该区古元古代造山时代与构造属性.五台-恒山地区的主要变质岩石-构造单元包括恒山杂岩、五台杂岩和滹沱群.恒山杂岩和五台杂岩主体为新太古代TTG片麻岩和表壳岩,它们在古元古代晚期经历了两期变质作用改造.第一期变质作用为中压型,是由于陆-陆碰撞导致弧后伸展盆地闭合、地壳加厚造山所致,从南向北形成一个递增序列:包括五台群下部和南恒山杂岩南部的低角闪岩相、南恒山杂岩北部高角闪岩相和北恒山杂岩的高压麻粒岩相,其压力峰期所对应的地热梯度为~15 ℃/km.变质锆石所记录的年龄峰值随着变质程度增高而降低,依次为~1.95 Ga、~1.92 Ga和~1.85 Ga,这是因为在变质过程中锆石生长受流体和熔体行为控制:在亚固相线下,变质锆石可记录峰期变质年龄,而在超固相线条件下记录伴随熔体结晶的退变质年龄.由此确定该区中压相系变质作用压力峰期时间为~1.95 Ga,对应地壳加厚造山的峰期.加厚地壳由于重力均衡导致变质岩从深部地壳折返至中部地壳,在P-T轨迹上表现为压力峰期之后发生等温减压（ITD）至0.5~0.7 GPa,岩相学上表现为峰期石榴石分解形成斜长石"白眼圈"等,指示缺流体条件.南恒山北部高角闪岩相岩石中的变质锆石记录的折返时间为~1.92 Ga,指示第一次造山结束.第二期变质作用为中-低压型,系为板内变形所致,表现为折返至中地壳的岩石伴随挤压型剪切变形和流体注入形成平衡矿物组合.朱家坊韧性剪切带就是这次板内变形的强构造域,其中也记录了顺时针型P-T轨迹,但所反映的地壳加厚程度有限,第二期变质-变形峰期时间为~1.85 Ga.由于朱家坊韧性剪切带左行走滑,导致北恒山麻粒岩地体抬升.五台-恒山地区在1.80~1.96 Ga之间经历两期变质-变形事件,这一认识或对讨论华北克拉通其他地区的古元古代造山带演化有一定启示意义.      

五台山区五台群变质——沉积铁矿形成环境的分析

本文讨论的五台群是指位于台怀不整合之上,滹沱群之下的一套变质程度达绿片岩相——次绿片岩的变质岩系。在这套变质岩系中条带状磁铁石英岩十分丰富;主要赋存在下亚群的变质火山岩系中。     

桐柏－大别造山带随县群变质变形作用研究

中新元古代随县群分布于秦岭—大别造山带南部，是一套形成于大陆裂谷环境中的砂页岩—流纹英安质火山碎屑岩建造，并在拉张环境中受到了辉长辉绿岩墙侵入．从新元古代末开始经历了多期变质和变形作用改造，记录了华北与扬子两大陆块及其造山作用的复杂演化历史．以现代变质地质学理论为指导，结合岩石学与构造学，宏观与微观研究，确立了随县群的地质事件序列．其主要有３个变形和变质演化阶段：晋宁期伸展滑脱固态流变，低绿片岩相变质；印支期韧性剪切，绿帘—蓝片岩相变质；早燕山期逆冲推覆，低绿片岩相变质     

五台山腹地早前寒武纪变质岩中白云母的初步研究

五台山早前寒武纪变质岩中的白云母属二八面体的2M型多型变体,其中五台群中的白云母为富含绿鳞石分子的普通白云母,滹沱群为多硅白云母。通过对这些白云母化学成分和b_0值测定,确定五台群变质条件属中低压相系,滹沱群属中高压相系。五台群绿片岩相的变质压力为0.3—0.5 GPa,滹沱群为0.5—0.6 GPa。基于白云母成分和b_0值的研究,对划分变质级别、变质类型;确定变质作用期次;进行地层对比和构造分析等方面是可行的。     

三山四群关系雏议

五台山及与之毗连的太行山、恒山,发育着四套早前寒武纪变质岩系.浅变质的滹沱群以巨厚的底砾岩不整合在五台群之上.高角闪岩相的恒山杂岩是五台群深变质及部分熔融的产物,以火山岩为主体的中浅变质的五台群向东推覆在浅海碳酸盐建造的经受高角闪岩相变质的阜平群之上,两者属同时异相的沉积.它们之间的推覆韧性剪切带被过去认为是五台群底部碎屑岩(实系滹沱群下部地层)所沉积不整合。 恒山杂岩和阜平群中大面积分布着五台期侵入的灰色片麻岩.有证据表明五台群、阜平群及恒山杂岩都是在2800Ma结晶基底上发育起来,同时在2500Ma遭受褶皱,变质并被灰色片麻岩所侵入。     

五台山区的板峪口组

由于近年来,将不整合于兰芝山岩体之上的板峪口组改属滹沱群大石岭组,后来又发现口泉一带的板峪口组与上复金刚库组变质相不一致(?),从而对其时代和归属引起争议。作者从变质相定义、透闪石与透辉石形成与转化温压条件、石榴石—黑云母矿对温度计的重新计算,确认口泉的板峪口组仍应属于五台群最低部层位。     

太行—五台山区早前寒武纪地质演化

<正> 太行—五台山区位于中朝准地台的中部,是我国晚太古—早元古岩群出露最完整、最连续的地区之一,是研究我国早前寒武纪地质演化的理想地区之一。 变质基性火山岩的Sm-Nd年代学和变质岩中锆石U-Pb年代学的研究表明阜平群形成于2600—2900Ma,属于晚太古宙,是本区出露的最古老岩群。五台群中变石英角斑岩中锆石U—Pb年龄为2522Ma,黑云变粒岩中变质锆石的U-Pb年龄为2557Ma,侵入到五台群的花岗岩中锆石的U-Pb年龄为2520Ma。     

华北克拉通中部带中段古元古代构造格架与主要变形事件研究

古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期,中部带的性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一。文中根据古元古代韧性剪切带重新划分了中部带北段构造格架,即由近EW向朱家坊韧性剪切带、NEE向王家会韧性剪切带和NE向龙泉关韧性剪切带分割恒山、繁峙、五台和阜平地块。这些地块基底具有不同的前寒武纪变质杂岩组成、构造变形特征和构造演化历史,一般都具多期变质变形叠加的特征。研究表明华北克拉通中部构造带北段在古元古代末发生3次重要的构造变形事件：繁峙地块由SW向NE方向的构造挤入,挤入过程中导致五台地块变形并向南东方向逆冲(D1);以阜平地块为核部的大规模伸展抬升,阜平变质杂岩抬升至近地表,阜平地块与五台地块之间形成一系列低角度伸展型韧性剪切带(D2);最后一次构造事件是NE向拉伸导致的大量NW向基性岩墙群侵位(D3)。     

五台山区韧性剪切带变形岩石特征

本文对五台山区早前寒武纪花岗—绿岩地体中发育的韧性剪切带变形岩石的构造特征及演化、岩石类型划分、形成机制与剪切方向判别、岩石成份变化、变质作用物化环境等作了系统描述和分析,揭示了韧性剪切带变形岩石的特征。     

关于五台群上、下限年龄的讨论

根据三条Pb-Pb等时线和三个锆石的U-Pb年龄,参考已有年代学数据,结合最新的区测成果,认为五台群内部不存在不整合,只经受一次构造-岩浆-变质作用。绿片岩和角闪岩是区域变质横向不均一造成的,它们之间为构造推覆接触。五台群上限年龄2500Ma,下限根据阜平群变质年龄推定约2800Ma。     

论恒山—五台山区五台岩群构造岩石地层划分

新太古界五台岩群分布于五台山及恒山南部,以往研究程度高,认识分岐大,划分方案多,研究表明五台山花岗绿岩带是被不同时期、不同性质的韧性剪切带分隔成一系列的北东东向的构造片体,这些韧性剪切带多数情况下主剪切面与上下盘岩层平行,构成不同的构造层或不连续变质地体单元的界面,五台岩群本身属构造岩石地层单位,并将其划分为：石咀亚岩群、台怀亚岩群、高凡亚岩群,三者合称五台山绿岩带。     

库鲁克塔格赛马山古元古代兴地塔格群变质变形作用特征及构造演化

库鲁克塔格赛马山古元古代兴地塔格群经历多期变质变形作用改造,其原岩位于沉积环境稳定的被动大陆边缘的浅海相陆源碎屑-碳酸盐岩沉积中.后期经三期叠加变质和四期变形,变质和变形强度具由弱到强再到弱的总趋势,且两者变化在时空上基本吻合.通过对该群变质变形作用特征及构造演化研究,初步建立了兴地塔格群构造演化史.     

桐柏—大别造山带随县群变质变形作用研究

中新元古代随县群分布于秦岭－大别造山带南部，是一套形成于大陆裂谷环境中的砂页岩－流纹英安质火山碎屑岩建造，并在拉张环境中受到了辉长辉绿岩墙侵入，从新元玳末开始经历了多期变质和变形作用改造，记录了华北与扬子两大陆块及其造山作用的复杂演化历史，以现代变质地质学理论为指导，结合岩石学与构造学，宏观与微观研究，确立了随县群的地质事件序列，其主要有３个变形和变质演化阶段，晋宁期伸展滑脱固态流变，低绿片岩相变     

论五台群的地质时代

五台群是我国早前寒武纪典型地层之一，主要出露在山西省五台山地区。经过一百多年来中外学者的研究，对五台群的认识取得了重要进展，但对其层序的划分和地质年代的归属仍有不同意见。作者在野外地质工作基础上，根据高凡亚群、淬沱群底界和侵入五台群岩体(特别是同构造早期的侵入岩)等年龄资料，认为五台群的顶界年龄大致为25亿年左右；根据金刚库组斜长角闪岩的Nd平均模式年龄、便入金刚库组石佛岩体小马蹄沟处片麻状花岗闪长岩残余锆石的TIMS法年龄和片麻状花岗闪长岩的Nd模式年龄，提出五台群的底界年龄为2800Ma。因而五台群的地质年龄为2800～2500M2，属新太古代。     

菱切面角温度计作为形变温度计在五台山区的应用

肖钠双晶主要在形变过程中产生,它的结合面是菱形切面。菱形切面的位置既取决于斜长石的化学成分,也取决于它的结构状态。后者本身就是温度的函数。因此,菱切面的位置取决于形变时的温度。在五台山区峨口花岗岩内获得了49个菱切面角温度值。从直方图上可以看出存在有520℃和480℃的两个峰。这温度与围岩的石榴石—黑云母对494—508℃的温度对应。它意味着形变温度与绿片岩相变质温度一致。在五台山区绿片岩相变质时观察到两期形变作用,这与两个温度峰相符。因此,利用菱切面角温度计可以研究形变与变质的关系。