造山带构造样式的恢复及其构造环境意义
造山作用及造山带
3
旅游资源
造山带形成的自然景观和地质遗迹具有很高的观 赏价值和科学意义，是重要的旅游资源。
05
CHAPTER
造山作用与造山带的科学研 究方法
地质调查与观测
野外地质调查
通过实地考察和测量，了 解造山带的岩石组成、地 层结构、构造特征等信息。
岩石学研究
对造山带的岩石进行详细 分类、描述和实验分析， 探究其形成和演化过程。
分类
根据不同的分类标准，可以将造 山作用分为多种类型，如根据形 成原因可分为板块构造造山和地 壳运动造山等。
造山作用的重要性
塑造地表形态
生态系统分布
造山作用是地表形态形成和演化的重 要过程，它决定了地表的山脉、高原、 平原等地貌特征。
造山作用对生态系统的分布和演化也 有重要影响，不同的地貌类型和气候 条件形成了多样化的生态系统。
山带。
造山带的演化过程
初始隆起
在构造运动的作用下，地壳开 始发生隆起，形成初始的山脉
。
岩浆活动与变质作用
随着地壳的隆起和变形，岩浆 活动和变质作用逐渐加强，形 成各种类型的岩浆岩和变质岩 。
构造变形
随着时间的推移，造山带经历 更强烈的构造变形，如褶皱、 断裂等，进一步塑造山脉的形 态。
侵蚀与剥蚀
经过长时间的风化和侵蚀作用 ，山脉逐渐被剥蚀和降低，形
法，对古环境进行高精度重建，揭示环境变化对造山带形成和演化的影
响。
深化对地球动力学过程的理解
地壳动力学
深入研究地壳运动、岩浆活动、地震活动等地球动力学过程，揭 示地壳运动对造山带形成和演化的影响。
上地幔动力学
利用地球物理方法探测上地幔的结构和流动状态，了解上地幔动力 学过程对地壳运动的制约作用。
造山带的深部过程与成矿作用
造山带的深部过程与成矿作用1．国内外研究现状及存在问题矿产资源和能源历来是保障国民经济持续发展、支撑GDP快速增长、确保国家安全的重要物质基础。
随着我国工业化进程的快速发展，对能源、矿产资源的需求量急剧增加，大宗矿产和大部分战略性资源日渐面临严重短缺的局面，并将成为制约我国经济快速发展的瓶颈。
因此，深入研究能源和矿产资源的形成过程及成矿成藏机理，拓展新的找矿领域，增强发现新矿床的能力，是缓解我国当前大宗矿产资源紧缺局面的重要途径。
近年来，国内外矿床学理论研究和勘探技术得到了快速发展，在地壳浅表矿床日益减少枯竭的情况下，逐步提高深部矿床勘探和开发能力。
例如，我国大冶铁矿床、红透山铜矿床、铜陵冬瓜山特大型铜矿床、新疆阿尔泰阿舍勒铜、金、锌特富矿床, 会理麒麟铅、锌矿床、山东增城、乳山金矿床等开采深度均已超过1000米, 有的矿床已近2000米（滕吉文等，2010）。
加拿大萨德伯里( Sodbury) 铜-镍矿床已开采到2000米，最深矿井达3050米。
南非金矿钻井深4800米。
更为重要的是找矿勘探实践和地球深部探测实验证实，虽然绝大多数矿床的形成、就位和保存发生在地壳环境，但成矿系统的驱动机制和成矿金属的集聚过程则受控于岩石圈尺度的深部地质过程，地球深部蕴藏着巨量矿产资源，深度空间找矿潜力巨大。
深部过程与动力学是控制地球形成演化、矿产资源、能源形成，乃至全球环境变化的核心。
因此，深入研究地球深部过程与动力学，不仅是提高人类对地球形成与演化、地球系统运行规律认识程度的重要途径，也是建立和研发新的成矿理论与勘查技术, 以促进我国找矿勘查的重大突破，是解决我国资源能源危机的根本途径。
20世纪90年代以来，国际地学界一直非常注重大陆岩石圈结构、深部作用过程和动力学研究，并将其作为国际岩石圈计划的主要研究领域。
美国于20世纪70-80年代开展了地壳探测计划，首次揭示了北美地壳的精细结构，确定了阿帕拉契亚造山带大规模推覆构造，并在落基山等造山带下发现了多个油气田。
秦岭造山带主要大地构造单元的新划分
秦岭造山带主要大地构造单元的新划分一、概述秦岭造山带，作为中国重要的地质构造区，其形成和演化过程一直是地质学研究的热点和难点。
随着近年来地层沉积、岩浆活动、火山作用和构造变形及岩石地球化学等方面的研究取得的新进展，我们对秦岭造山带的认识不断深化。
本文旨在根据最新的研究成果，结合前人的工作，按照大地构造相单元划分原则，对秦岭造山带的主要大地构造单元进行新的划分和阐述。
秦岭造山带是一个东西南北构造共存的复杂造山带，其构造格局的形成是多种地质作用共同作用的结果。
本文在综合分析了秦岭造山带的构造特征、岩石地层、岩浆活动、火山作用和地球化学等方面的资料后，认为秦岭造山带可以划分为华北南缘陆坡带、秦岭岛弧杂岩带、秦岭弧前盆地系和秦岭增生混杂带等主要构造单元。
这些构造单元的形成和演化，不仅记录了秦岭造山带的形成历史，也反映了中国大陆地壳的构造演化过程。
本文的划分结果不仅有助于我们深入理解秦岭造山带的构造格局和演化历史，同时也为矿产勘查、环境保护、灾害预测等提供了重要的地质背景资料。
未来，随着研究的深入和技术的进步，我们期待对秦岭造山带的认识能够更加全面和深入。
1. 秦岭造山带的重要性和研究意义秦岭造山带是中国乃至全球最重要的造山带之一，它位于中国大陆中央，横跨多个省份，具有复杂的地质构造和丰富的矿产资源。
秦岭造山带的研究对于理解中国乃至东亚地区的地壳演化、板块构造、矿产资源分布以及自然灾害发生机制等具有深远的意义。
秦岭造山带是连接华北板块和华南板块的关键区域，其形成和演化历史直接反映了中国大陆地壳的形成和演化过程。
通过对秦岭造山带的研究，可以深入了解地壳增生、俯冲消减、碰撞造山等重要的地质过程，为理解地壳动力学提供宝贵的资料。
秦岭造山带是多种矿产资源的富集区，包括金、银、铅、锌、铁、铜等金属矿产以及煤炭、石油等非金属矿产。
对这些矿产资源的形成机制和分布规律进行研究，可以为我国的矿产勘查和开发提供理论支持。
秦岭造山带也是自然灾害频发区，如地震、滑坡、泥石流等。
祁连造山带构造演化与新生代变形历史
2023-10-27
contents
目录
• 祁连造山带概述 • 祁连造山带的构造演化 • 新生代变形历史 • 祁连造山带与新生代变形的联系 • 研究展望与挑战
祁连造山带概述
祁连造山带的地理位置和组成
地理位置
祁连造山带位于中国西北的青海省和甘肃省，是亚洲中部的一个大型造山带 。
新生代变形对祁连造山带的影响
01
02
03
地貌形态
岩石圈结构
构造历史
新生代变形导致祁连造山带地貌 形态发生改变，如山脉、峡谷、 盆地等地形特征的形成。
新生代变形使祁连造山带的岩石 圈结构发生改变，如地层分布、 断层发育、岩石类型等。
新生代变形使祁连造山带的构造 历史更加复杂，如多期构造运动 、构造叠加等。
祁连造山带与新生代变形的相互作用
相互影响
相互作用机制
演化过程
祁连造山带与新生代变形相互 影响，一方面，祁连造山带的 结构特征和构造环境对新生的 变形产生影响；另一方面，新 生代变形又改变了祁连造山带 的岩石圈结构和构造环境。
祁连造山带与新生代变形的相 互作用机制主要包括应力传递 、热力效应等，这些因素共同 作用，使祁连造山带与新生代 变形相互影响。
03
高精度年代学与古环 境分析
采用高精度年代学和古环境分析方法 ，对祁连造山带的地质事件和气候环 境变化进行详细研究，为理解区域地 质历史和气候环境演变提供可靠依据 。
祁连造山带研究的挑战与前景
克服复杂地质条件
祁连造山带地质条件复杂，岩石圈结构、组成和演化规律的研究仍存在诸多挑战。需要加强基础地质调查和综合研究，为深 入理解祁连造山带的形成与演化提供更多科学依据。
中亚造山带南段北山构造-岩浆作用及其地质意义的研究
中亚造山带南段北山构造-岩浆作用及其地质意义的研究中亚造山带南段北山构造-岩浆作用及其地质意义的研究引言：中亚造山带是全球年轻的造山带之一，在地质演化过程中经历了多次构造变动和岩浆活动。
其中，南段的北山构造及其伴随的岩浆作用对整个造山带的形成与发展具有重要影响。
通过对中亚造山带南段北山构造-岩浆作用的研究，可以更好地理解该区域的地质演化过程和构造特征，对区域的资源勘探和环境保护具有重要指导意义。
一、地理位置和区域特征中亚造山带南段位于亚欧大陆之间，北缘与西伯利亚板块交界处相连，西南与欧亚板块相接，东南部沿地中海板块相接。
北山构造作为中亚造山带南段的主要构造，自西向东延伸，跨越了多个国家和地区，是该地区最重要的构造之一。
二、北山构造演化北山构造的演化经历了多个阶段：早期发生了一系列的挤压作用，花岗岩体、变质岩体出现，并形成了广泛的北山褶皱带；中晚期发生了拉伸作用，断裂带的产生导致了地壳在南北方向上的伸展和变形。
三、岩浆活动及其地质意义1. 岩浆活动类型北山构造的岩浆活动主要表现为火山喷发、岩浆侵入和火山喷气活动等形式。
2. 岩浆活动对地壳热力和物理特性的影响岩浆活动通过注入热量和物质，改变了地壳的温度、密度和其他物理特性，进而影响了地壳的稳定性和变形特征。
3. 岩浆活动对矿产资源的影响岩浆活动为区域内的矿产资源提供了重要的成矿物质来源，例如矿床中的金、铜、铅、锡等元素富集通常与岩浆活动相关。
4. 岩浆作用对环境的影响岩浆活动产生的火山喷发和喷气活动会释放大量的气体和颗粒物质，在一定范围内对周围环境造成污染和破坏。
四、地质意义和应用前景1. 地质意义北山构造-岩浆作用的研究对于了解中亚造山带南段的构造演化序列、地壳动力学机制和构造变形特征非常重要。
2. 资源勘探和开发岩浆活动导致的成矿物质富集为相关地区的资源勘探和开发提供了有利条件。
通过对岩浆活动的深入研究，可以找出矿床的规律和分布规律，指导相关资源的勘探和开发。
对秦岭造山带区域构造成矿作用过程的认识
对秦岭造山带区域构造——成矿作用过程的认识斯尚华长江大学地球科学学院一、陆块或板块的开裂过程该过程是地幔物质向地壳中转移的作用过程。
与之相对应的成矿作用主要与海相火山活动有关，其次为受深断裂控制的基性、超基性及碱性岩浆岩侵入活动。
海相火山活动时期是秦岭地区最主要的成矿作用类型之一。
秦岭造山带中从老至新的火山—沉积建造基本上都是重要的含矿层位。
秦岭造山带曾经发生多次开裂事件，并对应着一定的构造—成矿旋回，形成具有不同规模和强度的成矿作用。
例如，中、新元古代时期，与张裂过程之海相火山活动有关的成矿作用在华北地块南缘区（宽坪小洋盆）与扬子地块北缘区（武当—碧口裂陷海槽）就有很大差异，后者在规模、强度、范围及矿种方面均明显大于（多于）前者。
二者虽同处开裂过程，且开裂程度及岩石类型也很相近，但成矿特征却如此不同，其原因可能与地幔物质的分布和运动状态有关。
但同样是在华北地块南缘，早古生代时期二郎坪小洋盆张裂过程中海相火山活动有关的成矿作用与中、新元古代宽坪小洋盆的开裂时期迥然不同，前者成矿作用与武当—碧口裂陷海槽开裂时期有一定相似性。
晚古生代，张裂过程中的成矿作用发生在扬子地块北缘的玛沁—略阳—北巴一线。
秦岭地区五个大的开裂—成矿时期中，由成矿元素地球化学性质所反映的成矿物质来源并无明显变化，均以幔源为重要特征，这种间隔交替式的成矿演化仅仅反映深部物质运动的某种规律，因此实质上是构造活动强度交替发展在成矿方面的一种具体表现。
二、陆块或板块的拼合碰撞过程秦岭地区经历的大规模的碰撞拼合过程主要有三次，分别为晋宁期，晚加里东其—早华力西期和印支期。
拼合碰撞过程是壳—幔物质强烈相互作用的过程，但成矿物质和成矿作用反映地壳物质运动信息较多。
成矿地质作用主要有花岗质岩浆活动、区域变质作用和陆源碎屑—碳酸盐岩沉积成矿作用。
前两种作用在一定时期具有密切的成因联系和空间上的一致性。
由它们共同作用可造就一个矿床成矿系列，最典型的就是晚加里东期—早华力西期秦岭造山带北部地区与区域变质岩及混合（伟晶）岩化作用有关的稀有金属、蓝晶石、红柱石、白云母、石墨、玉石及金红石矿床成矿系列。
漫话造山作用与造山带（2）
漫话造⼭作⽤与造⼭带（2）漫话造⼭作⽤与造⼭带（2）胡经国六、Sengo分类中的造⼭带及其特征根据板块构造理论，造⼭带（Orogen）是板块汇聚的产物。
现代板块可以在以下⼏种环境条件下产⽣汇聚：①、俯冲带；②、碰撞带；③、转换断层受阻弯曲部位。
因此，这些环境条件决定了造⼭带的主要类型及其特征。
㈠、转换挤压型造⼭带转换挤压型造⼭带形成于两条相互平⾏的作⾛滑运动的转换断层之间，由于断层的相向运动，使位于其间的、同时受到两条断层作⽤的岩体遭受被动挤压，这样形成的造⼭带就称为转换挤压型造⼭带。
1、转换挤压型造⼭带分类按照其构造的对称性和性质，可将转换挤压型造⼭带分为以下两种不同的类型：⑴、Ⅰ型——不对称转换挤压型造⼭带这类造⼭带主要形成于陆块内部；少数形成于陆块边缘或洋块内部，规模相对较⼩。
但是，可进⼀步发展成为对称转换挤压型造⼭带。
其主要特征是：整个造⼭带内的构造向同⼀⽅向倾斜；另外，这类造⼭带通常发育有俯冲带，并且具有俯冲控制型造⼭带（Subduction-Control Orogens）的特征。
⑵、Ⅱ型——对称转换挤压型造⼭带它完全形成于陆块内部，常常是⼀些⼤型挤压隆起带。
其主要特征是：沿造⼭带发育有两条平⾏的分离型逆冲断层带。
2、转换挤压型造⼭带的基本特征总的说来，转换挤压型造⼭带有以下基本特征：⑴、转换挤压型造⼭带的地壳是岩⽯圈碎⽚或板⽚的旋转，这种旋转与起控制作⽤的转换断层的⾛滑运动的性质是⼀致的。
⑵、转换挤压型造⼭带内通常存在⼀个⽐其它类型造⼭带更“冷”的热机制。
⼀般不会有相关的变质作⽤和岩浆活动存在；另外，在这类造⼭带边界的转换断层的附近常出现⼀些碱性岩⽯。
A.M.C.森格认为，这可能只是具有部分熔融作⽤的边界转换断层的相对冷的边缘，随着部分熔融程度的降低⽽产⽣的碱性岩⽯，⽽不是通常所说的岛弧拉斑⽞武岩。
㈡、俯冲控制型造⼭带与岩⽯圈板块俯冲有关的造⼭带是研究内容极其丰富的造⼭带。
它不具有碰撞型或转换挤压型造⼭带那样的压性特征，⽽且⾄今还不能明确它是否具有像碰撞带那样的压性特征（A.M.C.森格）。
秦岭造山带内宁陕断裂带构造演化及其意义
1000-0569/2011/027(03)-0657-71Acta Petrologica Sinica岩石学报秦岭造山带内宁陕断裂带构造演化及其意义*胡健民1孟庆任2陈虹1武国利2渠洪杰1高卫1陈文3HU JianMin1，MENG QingRen2，CHEN Hong1，WU GuoLi2，QU HongJie1，GAO Wei1and CHEN Wen31.中国地质科学院地质力学研究所，北京1000812.中国科学院地质与地球物理研究所，北京1000293.中国地质科学院地质研究所Ar-Ar同位素实验室，北京1000371.Institute of Geomechanics，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing100081，China2.Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Sciences，Beijing，100029，China3.Ar-Ar Isotope Laboratory of Geological Institute，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing，100037，China2010-12-01收稿，2011-02-25改回.Hu JM，Meng QR，Chen H，Wu GL，Qu HJ，Gao W and Chen W.2011.Tectonic evolution and implication of Ningshan Fault in the central part of Qinling Orogen.Acta Petrologica Sinica，27(3):657－671Abstract Ningshan Fault is a large-scale WE-trending fault in Qinling Orogen.This research indicates that the left-lateral shear zone exhibit abundant ductile shear fabrics of earlier stage which were superimposed by a late brittle deformation.40Ar-39Ar ages on syn-deformational and syn-metamorphic minerals from the Ningshan Fault confirmed that the early ductile deformation occurred during 169 162Ma and was formed in the intracontinental deformation in the period of post-collision of Qinling Orogen.Existing of this left-lateral shear zone indicates that the tectonic belt of South Qinling Orogen may be subdivided into two different unites before Middle-Late Jurassic.Some metamorphic rocks of old basement crops out on the NW side of the Ningshan Fault and were intruded by many Mesozoic granitic plutons;on the SE side of the fault，however，dominant Meso-and Neo-Proterozoic low-grade metamorphic volcanic rocks and metasediment was intruded by basic and alkalic dykes of Neo-Proterozoic to Early Paleozoic.It has been confirmed that large-scale left-lateral shear movement occurred in the western and northern margins of Yangtze block in the Late-Middle Jurassic to the Early Cenozoic，which may be connected with the clock-wised rotation of the block in that time.Key words Qinling Orogen;Ningshan Fault;Daba Mountain;Yangtze block摘要宁陕断裂是秦岭造山带内部发育的一条近东西向区域性断裂。
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造山带构造样式的恢复及其构造环境意义白 瑾(天津地质矿产研究所,天津 300170)摘 要:造山带主要发育在板块边界或邻近板块边界的活动大陆边缘以及陆内裂陷带。
平卧褶皱伴随韧性剪切带是活动大陆边缘造山带典型的区域构造样式。
轴面陡立或倒转扇形褶皱伴随逆冲断裂是陆内裂陷造山带的构造标志。
往往由于经历过多期的构造变形和后天构造的干扰,不能直接辨认造山带的原始构造样式和方位。
因此,需要进行系统观测,明辨变形形迹及其世代关系,分别获取必需的产状数据,因地制宜地进行构造解析,恢复造山带初始的构造样式及其方位,为鉴别它的构造环境性质和编制大陆块体的构造格架图提出可靠的依据。
关键词:造山带;构造解析;构造样式;构造方位中图分类号:P542 文献标识码:A文章编号:1672-4135(2003)01-38-071 前言造山旋回(Orogenic cycle )分前造山(preoro 2genic )、造山(orogenic )和后造山(postorogenic )三个阶段(phases )。
造山带,是前造山阶段的活动带(m obile belts ),接受(火山)沉积后,在造山阶段中经历了褶皱和相关的其它同构造(syntectonic )变形变质事件而形成的稳定化的线形区。
关于活动带,在造山阶段之初,是否有过一个地壳伸展阶段的问题[1],可以从变质温度的下限和地温梯度的角度加以讨论。
一般而言,变质作用的低温限,可能在150℃左右,发生较低温的无定向组构的浊沸石相和葡萄石-绿纤石相等埋藏变质作用。
而活动带的沉积盆地,在接受(火山)沉积后,只有当地温超过300℃时,才能形成区域变质的结晶片岩[2、3]。
假设以地温300℃为例,如以地热梯度25℃/km 计,岩石的埋深达到12km 以下的深处时,才能发生绿片岩相的区域变质。
可想而知,即使沉积盆地本身是地壳伸展的产物,而在接受沉积之后,如仍处于当时的地表,也不会发生绿片岩相及更高级的区域变质作用就不言而喻了。
这表明同变质的(syn -metam orphic )区域构造,是在地壳缩短导致地壳加厚的状态下,在较深的构造层次中发育的。
因此,受挤压剪切应力作用,由同构造变质矿物共生组合方向性平行排列所构成的片理,就成为研究变形世代,进而探讨地壳缩短而导致的造山运动过程的基础构造要素之一。
无论稳定地块或者造山带,重力作用都是无时无处不存在的,地壳运动无不在重力控制下进行的。
总体来讲,褶皱是在克服重力作用之后地壳水平缩短的表现。
至于由于重力稳定引起地壳隆升,产生滑动构造[4],那是造山后重力均衡补偿(is ostatic com pensation )所导致的事了。
在造山带中,不同变形形迹,按生成顺序排列,构成变形序列,其中哪些变形事件属于造山期?哪些属于后造山期?必须加以区分。
为此,必须查明造山带构造岩石组合的上覆岩系的变形世代特征。
例如,中条山区的古元古代中条群,主要经历了北西西向两个世代的变形;以不整合覆于其上的中元古代西阳河群,除在山前山后,南北两侧,因后来的山体隆升,而略显向山外倾斜的情形外,主体平缓产出[5]。
从而可以确定,中条群的两个世代的变形是在古元古代中条运动中完成的。
可见,造山运动使地壳缩短,在造山带范围内地壳加厚,然后在均衡补偿的作用下,使造山带隆升,而成为后造山期的山脉。
有的地区,如秦岭-大别山区的情况却比较复杂,从古元古代至印支期均有变形变质事件发生[6～9],呈现出多旋回的造山过程,很不容易将不同造山旋回的变形序列分清。
但是,只要能将不同构造层次的构造岩石收稿日期:2002-10-30作者简介:白瑾,(1926),男,主要从事前寒武纪构造地质研究工作。
第26卷第1期2003年3月 地质调查与研究GE O LOGIC A L S URVEY AND RESE ARCH V ol.26N o.1Mar.2003组合分清,那么属于它们各自的变形事件和变形序列就迎刃而解了。
造山带区域构造样式的恢复是编制大陆构造格架图的基础,而不同地史阶段的大陆构造格架图是由各阶段的稳定地块和造山带构成的。
因此,对不同地史阶段,分别编制构造格架图,使之成为系列,可以形象地反映出同一大陆的构造演化历史。
矿产的形成,同一定的构造环境有关。
区域构造样式是构造环境的标志之一,正确恢复造山带的构造样式,可为合理判断成矿构造环境提供有益论据。
造山带的区域构造,总体上揭示着地壳的缩短和缩短的方式,它的样式以褶皱和平行于褶皱轴面的韧性剪切带表现出来。
因为剪切带是平行褶皱轴面的,所以笔者以区域褶皱样式为重点进行分析,以了解造山带的运动学过程。
在一定场合,不能排除走滑在造山过程中的作用;然而,如果是纯粹的走滑,则不能发生造山作用。
2 变形世代的确定多期变形变质是造山带中,尤其是前寒武纪造山带中常见的构造现象,其中对研究造山带性质最有意义的是早世代的构造变形形迹。
因此,鉴别哪些变形形迹是同造山的?哪些是后造山的?必须用构造解析的方法加以区分。
在变形变质的造山带中,可以见到片理(S1)交切层理(S0)、褶劈理(S2)交切片理、已经褶皱的岩层再褶皱等现象,显示后生构造要素改造先存构造要素,以及同一种构造要素改变方位的情形,这些便是划分构造序列(即变形世代)的基本依据。
所以,辨认叶理世代,观测同一种构造要素方位的变化,就成为区域构造解析首要的任务。
不论经历过如何复杂的叠加变形过程,反映原始沉积(堆积)的成分层间的界面是原始层理的表现,这一构造要素在变形前即已存在,是以物质成分的变异,沉积过程中不同物质成分的消长、沉积作用和停积作用的交替形成的,应该加以确定,以作为造山带构造的基础。
片理(或劈理)是一种造山带区域透入性的叶理,是层理形成后的第一世代的变形叶理,作为轴面叶理而存在。
在强烈变形的造山带,因为平卧褶皱或紧闭同斜褶皱的发育,许多场合片理是同层理平行的;在这种情况下,就要寻找早期褶皱(F1)转折端,观测片理交切层理的现象,加以确认;否则,便会得出“在岩层发生褶皱之前,即已存在平行层理的片理”的错误判断。
片内褶皱和片内无根褶皱,是片理置换层理的标志,表明层理同片理之间曾有一定夹角,出现较多或密集出现的地段就是区域性褶皱转折端的所在地[10](图1)。
按成因机制的一般论述,褶皱分为剪切(shear)和弯滑(Flexural-slip)两种[10]。
而在变形变质的造山带中,所见到的早期褶皱是挤压剪切机制的。
至于褶皱运动之初,是否发生过顺层弯滑?纯属无证可考的问题,当然不能列为变形世代之一。
在强变形变质的造山带中,紧随片理之后发生的叶理是褶劈理(crenulation),是第二世代褶皱(F2)的轴面叶理;当第二世代褶皱是同斜褶皱时,褶劈理只发育在F2的转折端及其邻近部位,貌似非透入性的,实际是在平行F2的翼部,发生这种叶理的能量沿先存叶理S1释放了,而未能作出有形的表现。
以片理为轴面的第一世代褶皱形成后,再以褶劈理作运动面而发生的褶皱是第二世代褶皱的典型。
当第一世代褶皱形成后,其轴面片理再度褶皱,而不产生褶劈理的情况下,由片理作运动面,在弯滑机制下形成的褶皱,属第二世代的褶皱。
岩性大致相同的构造层中,同一世代褶皱是属于同一成因机制的。
因此,不同成因机制褶皱的交替,可以当作不同变形世代的表现。
在同斜褶皱中,近转折端部位,后生面理(如片理或褶劈理)交切先存面理(如层理或片理)的褶皱是挤压剪切机制的;而在翼部,后生面理平行先存面理,是面理的复合[11],而不能理解为弯滑机制的表现。
在排除后期断裂影响后,同一世代的褶皱枢纽和相关叶理的方位,作区域性的明显改变,也是变形世代交替的标志(见第4节)。
除以叶理交替作为鉴别变形世代的依据外,与形成叶理的变质矿物和其它变形体的定向线理方位的改变,也是辨别变形世代的有用标志。
变质矿物共生组合平行排列构成片理(以及片麻理)时,矿物定向线理的长轴平行运动座标的a轴;在片理面上,b轴大致垂直a轴,代表褶皱轴的方向,可以用作区域构造方位的研究。
然而,一些变质矿物,有时会在挤压剪切情况下,发生沿b轴旋转的情况,而导致延长方向平行b轴[4]。
所以,在应用矿物线理参与区域构造方位的研究时,最好从实际观测中,证实线理的运动座标轴属性,再放心地加以应用。
93第1期 白 瑾:造山带构造样式的恢复及其构造环境意义 图1 片理(S1)置换层理(S0)的过程Fig.1 Process of schist replacing bedding(据Turner and W eiss,1963[10])a.层理相似褶皱;b.一翼变薄,形成不对称褶皱;c.沿片理面滑动,置换薄的一翼;d.在片内形成独立的转折端,进一步压扁形成凸镜体,其中有的仍然显示为压扁的转折端 总之,变形作用会有一个渐进的发展过程,表现为变形形迹,如叶理、线理等的发育程度;还有一个变形世代的交替过程,表现在先存变形形迹的再变形及其方位的改变,和后生变形形迹的发育和叠置。
区域性变形形迹的置换,既是确定变形世代的根据,又是变形形迹转换空间分布的象征。
3 区域构造样式的恢复构造样式(tectonic style)是指褶皱形态、轴面叶理的有无、轴面叶理的类型和线理等与褶皱有关的中型构造组合,它们的总体特征可以与不同地点或不同世代的构造形迹组合对比[10、12]。
04 地质调查与研究 第26卷区域构造样式,是一组造山带规模的以褶皱为主的构造形迹组合。
同一世代的变形叶理、线理、韧性剪切带等构造形迹,与褶皱处于同一的运动座标中。
所以,褶皱样式就成了区域构造样式的总代表;抓住这个核心问题,从不同尺度的褶皱所体现的区域构造特征的调查研究入手,即可使造山带构造样式的问题得到解决。
早期的区域构造样式,反映造山带构造环境的性质。
对造山带进行构造研究时,应特别重视早期区域构造样式恢复的工作。
对主要经历一幕变形变质的造山带而言,情况比较简单,区域构造样式的图形可以直接从实地构造剖面的观测中获得。
如华北原地台晋冀裂陷带中五台山区的滹沱群,主要经历了一幕褶皱及相伴随的逆冲断层,形成倒扇形的区域构造样式(图2)[11],就是一个很好的例子。
图2 山西五台山滹沱群区域构造剖面示意图Fig.2 R egional structure sketch section of H utuo G roup in Wutai Mt.,Sh anxi Province(据白瑾主编,1986[11])1.白云岩;2.千枚岩;3.石英岩;4.变质砾岩;5.变质火山岩 造山带是否经历过多世代或多期变形,可在野外实际观察中,以变形叶理、变形线理和褶皱枢纽等的变位加以判断。
在多世代变形变质的造山带中,可以通过以下途径识别早世代区域构造样式。
3.1 实地剖面观测在排除后期垂向抬升的前提下,早世代褶皱为同斜褶皱时,又叠加了晚世代的褶皱,相同级次的晚世代褶皱的包络面,即代表早世代褶皱的轴面(图3-a)。