西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水-武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇-武山蛇绿岩带、晚寒武世-早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积-火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山-沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲-碰撞型花岗岩体等组成.关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于N-MORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于E-MORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪.李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境.关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世(471～440Ma)古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型(450～456Ma)花岗岩类和碰撞型(438～400Ma)花岗岩类岩浆活动.西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成-洋壳俯冲消减直至陆-陆碰撞造山的板块构造演化过程.总体构造演化可划分为四个阶段:①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆-陆或陆-弧碰撞造山阶段.     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇武山蛇绿岩带、晚寒武世—早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲碰撞型花岗岩体等组成。关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于NMORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于EMORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪。李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境。关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世（471～440Ma）古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型（450～456Ma）花岗岩类和碰撞型（438～400Ma）花岗岩类岩浆活动。西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成洋壳俯冲消减直至陆陆碰撞造山的板块构造演化过程。总体构造演化可划分为四个阶段：①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆陆或陆弧碰撞造山阶段。     

内蒙古察右后旗三道沟一带韧性剪切带磁组构特征及其构造意义

变形岩石的磁组构参数K1、K2、K3、P、T、F、L、E等可以用来定量地分析和了解构造变形的性状。笔者对分布于察哈尔右翼后旗三道沟一带的构造岩进行磁组构特征研究发现:E值多大于1,或接近于1;T值大于0的明显多于小于0的;P值均大于1,而以F和L的对数值为轴所作的变型弗林图解中数据主要集中在剪切区和压扁区。上述结果表明磁化率椭球体主要表现为磁面理较磁线理发育的压扁型椭球体,三道沟一带韧性剪切带的构造岩石经历了力学机制为挤压剪切的强烈构造活动。这种由磁组构揭示的应力应变特征得到了野外露头及显微构造的佐证。     

西秦岭南缘勉略构造带主要地质特征

西秦岭勉略构造带现今呈近东西-北西西向展布,是以自北而南多层次叠瓦状逆冲推覆构造为骨架的向南突出的巨型复合断裂弧形构造带.该带原为西秦岭微板块与扬子板块之间的古缝合带,发育有俯冲和碰撞两期变形构造,以主造山碰撞晚期的自北向南的逆冲推覆构造为显著特征.初步确定发育OIB以及N-MORB和E-MORB型玄武岩,代表了洋盆发育的物质记录.根据已有的年代学和古生物化石研究结果,认为于泥盆纪晚期-早石炭世(D3-C1)沿勉略带发育有以蛇绿岩、洋岛玄武岩为代表的有限洋盆.在勉略带扩张打开形成有限洋盆与消减俯冲过程中,南侧发育有被动陆缘盆地沉积体系,北侧发育有深水裂陷盆地和活动陆缘盆地沉积体系.进而确定勉略带是一条重要的东古特提斯北侧分支洋盆俯冲消减碰撞缝合带和中国大陆印支期完成其主体拼合的主要结合带之一.     

南秦岭金池院与张家坝岩体磁组构特征和构造意义

秦岭造山带勉略(勉县—略阳）缝合带北侧的金池院和张家坝岩体的磁组构特征显示,其平均磁化率Km低于1000μSI,校正磁化率各向异性度PJ小于11,为流动磁组构特征。磁化率椭球体形态参数T反映两岩体总体分别以挤压和拉伸应变为主,而又明显观察到两岩体边部近平行于岩体边界、内部相对混乱的磁面理分布特征。这些磁组构特征反映了岩体形成时勉略缝合带闭合的NNE—SSW向挤压作用仍然存在,但相对主造山期已较弱,其磁组构主要形成于岩体侵位时的侧向挤压作用。本文认为,金池院与张家坝岩体形成于印支期勉略缝合带闭合之后的后碰撞环境,是后造山过程由挤压向伸展体制转化时期的产物。     

鲁西地区韧性剪切带岩磁组构分析及其构造意义

岩石磁组构分析了可用来研究岩石的组构特征及构造变形。鲁西地区韧性剪切带岩石磁组构具有磁各异性度Ｐ和磁百分率各向异性值Ｈ高、磁化率量值椭球呈压扁状、磁面理发育而磁线理不发育的特点。区内韧性剪切带变形强烈,以压扁作用为主,最大主压应力方向近ＮＥ和Ｓ－Ｎ向,以右旋运动为主。韧性剪切带形成以后,区内主要经历了热蚀变和脆性变形,韧性变形很弱。     

西秦岭造山带东段航磁特征及断裂构造格架

本文基于最新高精度1∶5万航磁资料,详细分析了西秦岭造山带东段航磁特征和地质成因,辅以重力资料,新推断或修正了断裂平面位置,探讨了断裂控矿作用和若干典型断裂的地质意义。研究表明,古生界泥盆系、石炭系、二叠系、中生界三叠系碳酸盐岩-沉积碎屑岩是形成平稳负磁背景的主要原因;广泛发育的各类侵入岩,是形成复杂变化、形态各异的叠加异常的主要原因。NWW—EW向、NNE—NE向以及NW向深、大断裂共同构成了全区"南北分带,东西分块"的基本构造格架。NWW—EW向深、大断裂是最早形成的主干断裂,航磁上以不同面貌磁场分界线或醒目的磁场梯度带为特征,属华北、扬子两大板块在新元古代—三叠纪分别沿商丹、勉略缝合带南北向俯冲碰撞的产物,构成了本区一级构造单元的分界线,尤其对泥盆系多金属成矿起决定性控制作用;NNE—NE向深、大断裂应是秦岭强烈陆内造山阶段(晚三叠世—新生代)垂向加积增生作用的产物,对NWW—EW向、NW向断裂具有明显的切割、牵引或阻挡作用,航磁上以连续性较好的线性梯度带或磁场扭转变异带为特征,是区内次级构造单元的界限,对深部矿源物质的运移亦起到一定的疏导作用。     

西秦岭北缘构造带新生代盆地南部边界断层带结构与构造变形演化

西秦岭北缘构造带是青藏高原东北缘的主要构造边界之一,北缘断层及其所控制的新生代沉积盆地是青藏高原东北缘新生代盆—山格局演化、高原扩展隆升与变形的地质记录。因此,西秦岭北缘构造带的断裂构造和断裂控制的沉积盆地研究对于理解青藏高原构造系统形成和高原隆升过程都具有重要的科学意义。本文通过对西秦岭北缘新生代盆地的南部边界断层F1断层结构分带、断层岩类型、几何学—运动学特征分析,获得如下认识：1）F1断层总体走向为290°～300°,倾向北北东,倾角60°～80°,发育近百米宽的由韧性、韧脆性和脆性断层岩等组成的结构复杂的断层带;2）构造分析揭示了F1断层至少经历了 3期构造变形事件,第一期为韧性—韧脆性伸展正断层作用,第二期为脆性高角度挤压逆冲断层作用,第三期为近直立的脆性斜向左旋走滑作用;3）该断层近百米宽的断层带内形成于不同构造层次的韧性、韧脆性、脆性等变形现象叠加交织出现在现今地壳浅表层次,说明该断层带经历了从早期较深层次韧性变形域逐渐抬升而进入晚期较浅层次的脆韧性变形域到现今的脆性变形域的韧—脆性变形机制转换;4）根据F1断层对西秦岭北缘渐新统—中新统漳县含盐红层盆地的空间构造配置、控制和改造以及新生代区域构造变形演化历史分析,认为第一期韧性—韧脆性伸展正断层作用与渐新世—中新世断陷盆地形成相匹配,活动时代为晚渐新世—晚中新世;第二期脆性高角度挤压逆冲作用与渐新世—中新世地层翘起、褶皱和底部抬升剥蚀及上新世磨拉石盆地充填相对应,活动时代应该始于中新世末期或上新世早期,持续至第四纪早期;第三期斜向左旋走滑则与西秦岭北缘断层带第四纪以来广泛发育的左旋走滑作用相对应。综上所述,西秦岭北缘新生代漳县盆地南部边界断层F1,虽然仅是北缘构造带中一条断层,但作为构造敏感带,其多期变形历史应该代表了青藏高原东北缘新生代以来的构造变形演化及构造体制转换过程。如果这一新生代沉积盆地边界断层F1在渐新世—中新世一直处于伸展正断作用,那么西秦岭北缘在这个阶段应该处于地壳伸展拉张状态,渐新世—中新世漳县盆地只能是伸展断陷盆地而不可能是挤压挠曲前陆盆地或压陷盆地。因此,我们认为印度—欧亚板块碰撞汇聚产生的构造挤压缩短和地壳隆升效应在中新世尚未波及到西秦岭北缘区域。F1断层在中新世末—上新世初的构造反转挤压冲断和上新世具有再生前陆磨拉石堆积出现才标志着西秦岭北缘卷入青藏高原挤压构造动力学系统。     

西秦岭北缘武山地区上白垩统沙漠相沉积特征

西秦岭广泛但不连续分布着一套晚白垩世红层地层。这套红层地层所代表的原型沉积盆地是西秦岭中生代陆内造山期发育的相互孤立的山间盆地拟或是整体统一红层盆地新生代以来地壳隆升侵蚀破坏的残留一直存在争议。这个争议问题即关乎到对西秦岭中生代末期的构造地貌状态的认识,也关乎到现今青藏高原东北缘新生代以来地壳隆升初始地质背景。通过对西秦岭北缘武山地区上白垩统红层沉积地层中发育的一套砖红色砂岩的沉积序列、沉积构造、粒度分布等宏观地质特征的较详细研究,结合对这套砂岩的矿物成分和显微结构以及石英颗粒SEM表面结构特征的研究,表明这套砖红色砂岩具有如下特征:1）发育典型的大型风成交错层理;2）粒度均匀,分选好,以中-细砂、极细砂组分为主,缺乏粉砂-黏土颗粒组分;3）石英颗粒磨圆度好,表面发育碟形和新月形坑、溶蚀坑、硅质薄膜等风成砂颗粒具有的独特表面特征。据此提出这套砖红色砂岩是典型的沙漠相沉积的新认识,并根据沙漠相沉积类型的识别标志将其分为沙丘沉积和丘间沉积两种沉积类型。秦岭北缘武山地区晚白垩世沙漠相沉积的存在,结合西秦岭腹地同时代的哈达铺、岷县西江等地分布在山顶面的晚白垩世红层地层中存在类似的沙漠相沉积分析,提出了西秦岭晚白垩世不仅处于干旱炎热气候环境,而且曾呈现出地形相对平缓的泛盆地构造地貌状态。这套红层沉积反映了西秦岭晚白垩世为统一红层沉积盆地而非孤立的山间盆地,现今多不连续分布在山顶面之上是新生代以来地壳不均匀隆升和侵蚀共同作用的结果。     

西秦岭北缘构造带的新生代构造活动——兼论对青藏高原东北缘形成过程的指示意义

西秦岭北缘构造带是青藏高原东北部一条重要的北西西向构造带,它由一组近于平行的断裂组成,中部发育活动的左旋走滑断裂,两侧发育向外扩展的多条逆冲断裂,剖面上呈向北偏心的花状构造。自古近纪中晚期以来西秦岭北缘构造带成为青藏高原早期的北东边界,其新生代构造活动控制了两侧的新生代盆地沉积演化和构造变形。在构造带南侧滩歌盆地自古近纪中晚期堆积了一套厚度较大的砾岩和砂岩地层,但未见新近纪地层;沿西秦岭北缘构造带中部在中新世形成具有剪切拉张性质的武山—漳县盆地,沉积了厚度超过千米的砾岩、砂岩和泥岩序列;在构造带北侧陇西盆地从古近纪中晚期至中新世晚期一直处于前陆盆地发育阶段,沉积了连续的新生代地层序列。在中新世晚期以后,整个构造带遭受挤压变形,逆冲活动强烈,中部的武山—漳县盆地和北侧的陇西盆地相继消亡,新生代地层发生强烈构造变形,位于构造带南侧的滩歌盆地也同时发生轻微缩短变形。第四纪晚期以来西秦岭北缘构造带断裂活动主要表现为左旋走滑运动方式,而逆冲断裂活动则迁移到了北东方向的海原断裂和香山—天景山断裂(又称中卫—同心断裂)等构造带之上,实现了大区域范围内的应变分配。     

西秦岭商丹缝合带寒武纪斜长花岗岩的成因机制——对原特提斯洋俯冲起始的启示

大洋斜长花岗岩是指分布在蛇绿岩或现今洋壳中的少量长英质侵入体,可形成在洋中脊及俯冲带等多种构造环境,虽然其在洋壳和蛇绿岩中所在体积很小,但对探究大洋岩石圈演化、俯冲起始及洋-陆转化机制具有重要意义。本文对北秦岭造山带西段商丹缝合带内新识别出的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学的综合研究。全岩地球化学结果指示花岗闪长岩具有高的SiO₂、Al₂O₃含量以及较低的K₂O、TiO₂含量,属于低钾亚碱性、准铝质到弱过铝质的岩石。微量元素相对富Sr、贫Nb、Ta和Ti,具有平坦的稀土元素配分模式,是弧前环境中由俯冲板片在浅部层次部分熔融成因的大洋斜长花岗岩。3个斜长花岗岩样品分别记录了526±4 Ma、515±4 Ma和517±6 Ma的锆石U-Pb年龄,结合前人同时代的玻安岩、高镁安山岩的报道,西秦岭商丹缝合带保留有与伊豆-小笠原-马里亚纳(IBM)俯冲带相似的弧前岩石组合,这些弧前的玻安岩、高镁安山岩和斜长花岗岩表明商丹洋在早寒武世发生了洋壳的初始俯冲。结合区域地质资...     

西秦岭关子镇蛇绿岩地球化学及其大地构造意义

关子镇蛇绿岩是东秦岭商丹缝合带西延的标志,主要由蛇纹岩、变质辉长岩、斜长角闪片岩（变玄武岩）组成。变玄武岩总体均以高SiO2、MgO,低TiO2、Al2O3,Na2O>>K2O,LREE和LILE亏损,以及HFSE不分异为特征。在此基础上,变玄武岩又可以划分为A类（主要分布南部区段）和B类（主要分布北部区段）,B类相对于A类而言,具有更低的TiO2、Al2O3、MgO含量和高Σ Fe2O3含量特征。同时,B类岩石LREE亏损程度较A类岩石更为明显。综合主、微量元素地球化学特征分析,认为两类岩石均源于亏损地幔源区,形成于古大洋中脊构造环境,但成生于不同的岩浆演化阶段,是古洋盆扩张演化不同阶段的产物。西秦岭关子镇蛇绿岩性质的确定,为商丹古洋盆西延与演化,以及中国大陆古生代构造格局及其演化过程提供了重要的制约。     

西秦岭北缘天水地区新元古代花岗质片麻岩 地球化学特征及其形成环境

西秦岭北缘新元古代花岗质片麻岩位于天水地区分隔北秦岭造山带和北祁连构造带的新阳－元龙韧性剪切带中。花岗质片麻岩具高Si、高Al的特征,属高钾钙碱性系列,A/CNK在1.104～1.389之间,为硅、铝过饱和类型,属典型的强过铝质S型花岗质岩石。轻、重稀土元素分馏较强,具中等负Eu异常。岩石富集大离子亲石元素（Cs、Rb、Ba、Th、U、K、La等）,强烈亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti、Hf等）,明显的Ba、P、Sr负异常,相对富集Zr。该花岗质岩石是一种典型的壳源成因类型,主要为上地壳中以成熟度较低、含泥质成分较高的杂砂岩、岩屑杂砂岩为原岩的古元古界秦岭岩群中含水矿物相脱水部分熔融形成的,可能存在少量的分离结晶作用。该花岗质片麻岩具有同碰撞型花岗岩的特征,可能是北秦岭微地块与相邻地块在新元古代早期发生汇聚的产物,是Rodinia超大陆在西秦岭地区汇聚的响应。     

秦岭勉县—略阳地区的构造混杂岩及其意义

秦岭造山带勉县长坝和略阳横现河地区发现的混杂岩均由不同性质的构造岩块和基质组成，混杂岩基质为受到不同变质作用的泥质岩或砂岩，属泥沙质混杂岩；构造岩块包括原地岩块和外来岩块两种基本类型，岩块大小不一，成分和形态复杂，在混杂岩中分布无序，两地区混杂岩普遍受到不同程度的褶皱变形和剪切作用，并且与两侧岩层以剪切带接触，综合研究表明长坝，横现河混杂岩明显区别于沉积成因的滑塌堆积，具典型构造混杂岩的性质特点，是勉略板块缝合带的重要标志。     

秦岭沙沟街韧性剪切带的岩石磁学、磁组构和运动学涡度分析

秦岭商丹构造带内发育的晚三叠世沙沟街韧性剪切带蕴含大量地质信息,很好地记录了秦岭印支期碰撞造山过程。为了探究该剪切带的运动学特征及其动力学背景,在野外观测、显微构造分析的基础上,对其中发育的糜棱岩进行了磁组构和运动学涡度研究。岩石磁学和磁组构分析结果显示:样品的平均磁化率Km值总体较高,载磁矿物主要为磁铁矿等铁磁性矿物;磁化率各向异性度PJ值较大,表明构造变形较为强烈;形态参数T值多大于0,反映磁化率椭球体以扁球体为主;磁线、面理优势产状与野外观测到的矿物线、面理较为一致。结合磁组构、边界断层以及C面理产状,认为沙沟街韧性剪切带具有左行走滑挤压的运动学特征。运动学涡度Wk值及其分布特征表明,沙沟街剪切带中纯剪切作用所占的比重总体大于简单剪切作用,并且剪切带的核部应位于北界断层附近。综合分析认为,沙沟街韧性剪切带的运动学特征反映了总体斜向汇聚背景下的局部走滑挤压,与商丹带西段发育的同期韧性剪切带具有完全反向的运动学指向,这可能与碰撞导致的侧向挤出构造有关     

Metamorphism and tectonic evolution of the Shangdan fault zone, Shaanxi, China

Abstract The Shangdan fault in the Qinling Orogenic Belt of China is an important boundary between the Caledonian North Qinling Fold Belt and the Hercynian South Qinling Fold Belt. In the Danfeng area, the fault zone strikes WNW–ESE and comprises four strongly deformed zones and three weakly deformed domains parallel to each other. The fault zone has a complex history of multiple deformation and each domain has a different tectonic style that was formed at different stages of the deformation.
The rocks exposed in the weakly deformed domains belong to the Qinling, Danfeng and Liuling Groups. In this paper, the mineral chemistry and mineral assemblages are used to infer the metamorphic conditions and the P–T paths of these units. The metamorphic units in and near the fault zone have different metamorphic conditions and histories that are correlated with the tectonic evolution of the fault zone. Caledonian–Hercynian uplift and southward thrusting of the Proterozoic Qinling Group, over the Danfeng and the Liuling Groups, produced the main metamorphic and tectonic features of the fault zone. Folding of both the Liuling Group and the thrust faults during the Hercynian–Indosinian was accompanied by northward thrusting.     

西秦岭南缘康县-留坝一带白水江群碎屑岩的地球化学特征及构造背景

西秦岭南缘白水江群主要由碎屑岩基质和不同性质的岩块组成,碎屑岩为一套深水浊流沉积。碎屑岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线以轻稀土元素富集、Eu负异常和重稀土元素平坦为特征;主量元素和微量元素的特征指示白水江群碎屑岩的物质来源具有多源性,但主要以岛弧环境为主。这表明白水江群的构造环境为活动大陆边缘,而非被动大陆边缘。     

西秦岭北缘北西向断层特征和形成的构造机制及地质意义

西秦岭北缘构造带不仅发育一系列继承性多期活动或新生的近东西向断层,而且新生代地层中还发育与近东西向断层走向不一致且具有独特构造特征的北西向左旋走滑断层。这种北西向左旋走滑断层带不发育断层角砾岩、磨砾岩、碎粉岩、断层泥、摩擦镜面、擦痕线理、断层阶步等脆性断层中常见的构造现象,仅表现为地层旋转和剪切拉断形成的一定宽度的透镜化带,两条断层之间地层产状发生旋转形成了约1 km 宽,平面上类似膝折构造几何形态地层扭折带。该北西向断层横切了渐新统—中新统地层,并被上新统砾岩覆盖和第四纪以来的近东西向左旋走滑断层斜切,指示了其形成于渐新世—中新世沉积地层形成之后,上新世砾岩沉积之前,即上新世早期。北西向断层带不发育脆性断层典型构造现象和断层左旋走滑作用在渐新统—中新统沉积地层中形成了类似膝折构造几何形态地层扭折带,说明其变形具有韧脆性过渡和缓慢剪切变形的特征,是西秦岭北缘一种新的断层类型。其形成机制为基底或中下地壳中大型左旋走滑韧性或韧脆性剪切带向上扩展延伸到上部沉积盖层中之结果,也就是说,新生代沉积盖层中这种北西向断层和地层扭折带是下部韧性剪切带的左旋走滑剪切在盖层中被动构造响应。这种基底或中下地壳北西向左旋韧性剪切带可能指示了上新世初期西秦岭北缘构造带深部韧性地壳物质向南东流变蠕动的构造标志,代表深部地壳缩短增厚向地壳韧性物质侧向扩展流动的转换过程。这种特殊的断层类型对理解青藏高原东北缘新生代构造变形体制转换和地壳隆升具有重要的科学意义。     

西秦岭北缘与埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩有关的斑岩型铜-钼-金成矿作用

埃达克岩是以往20年中特别引起人们兴趣和关注的与成矿有关的中酸性岩浆岩之一,而喜马拉雅型花岗岩是最近提出来的也与地壳加厚有关的花岗岩类。本文的研究表明,在西秦岭北缘存在印支期的埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩,而且它们均与金、铜、钼等成矿作用有关。研究表明,本区阿姨山和德乌鲁-黑河地区的埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩具有较高的Mg^#数值,可能是加厚地壳底部幔源岩浆和壳源岩浆混合形成的,而温泉和柴家庄地区的埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩Mg^#低,应当是加厚的下地壳部分熔融形成的。文中介绍了西秦岭北带斑岩铜-钼-金矿带的地质背景,讨论了埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩的特征及其与成矿作用的关系,提出了进一步找矿工作的建议。研究表明,三叠纪时期的西秦岭造山带地壳厚度大,岩浆活动频繁,找矿潜力巨大,是我国新一轮的铜钼金找矿区之一,发展前景很大。