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燕山北部尚义—赤城断裂带糜棱岩显微构造特征及其地质意义

作　者: 戴凛
导　师: 张长厚
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 构造地质学
关键词: “内蒙地轴” 糜棱岩显微构造变形变质作用河北省
分类号: P542
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

尚义-赤城断裂带是燕山造山带北缘尚义-平泉断裂的西段,其北部为“内蒙地轴”,南部为“燕山台褶带”,故又称为“内蒙地轴”南缘东西向深断裂带。“内蒙地轴”长期被认为是自早元古代末期开始就阻隔了其南北两侧海水沟通的古隆起构造单元。近年来一些地质学家的研究认为,在前人所谓“内蒙地轴”区域曾经分布有中-新元古代和古生代沉积盖层,所谓“内蒙地轴”区域大面积深变质结晶岩系的剥露是经历多期、多相自北向南的逆冲作用的产物,至少导致了埋藏深达24km变质岩系的抬升。也有学者认为是在晚古生代-早中生代期间发生快速隆升的、大幅度剥蚀(～15km)的结果。但是,构成“内蒙地轴”南部边缘的尚义-平泉断裂的韧性构造变形特征,如何记录或反映了“内蒙地轴”构造隆升过程或幅度,目前尚缺乏比较系统的研究。本文通过对该断裂带尚义东南部、赤城西北部两个区域韧性剪切带糜棱岩变形-变质作用研究,依据可以进行定量计算变质温度和压力的同变形共生矿物对,角闪石-斜长石、石榴子石-黑云母以及白云母-绿泥石,进行了成分分析。利用Minpet2.0处理数据,采用合适的计算方法和相图法,取得如下主要研究成果和认识:1、尚义地区构造片麻岩发生中低角闪岩相变形,高角闪-低角闪的变质;糜棱岩发生了高绿片岩相的变形变质,后期发生低绿片岩相退变质。尚义地区角闪岩相的变质温度在570-700℃,压力集中在300-450MPa,低绿片岩相的变质温度在300℃。矿物温压计估算表明,构造带南部变质岩系的埋深深度大于北部,但是后期韧性剪切变形显示的变形层次南部较浅,而北部较深。按照正常地热梯度25～30℃/km计算,该区剥露的最大幅度为29km。2、赤城地区糜棱岩主体发生高绿片岩相的变形变质,后期发生低绿片岩相退变质。南部局部保留麻粒岩相的深部构造变形,变形温度为720℃。按照正常地热梯度25～30℃/km计算,该区剥露的最大幅度为28km。3、两区域研究结果初步对比,发现均普遍发生了角闪岩相和绿片岩相的变质叠加,后期又发生了低绿片岩相的退变质。两区域相距约140km,它们的隆起与剥蚀幅度大致相当。4、依据变形岩石不同的变质叠加及其不同变形显微构造特征,认为“内蒙地轴”是多期多相构造隆升形成。按照正常地热梯度25～30℃/km计算,内蒙地轴抬升剥蚀的最大幅度可能超过了24km,但是具体发生隆升剥蚀的时间和机制尚不清楚。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 前言  10-21
  1.1 研究区地理及大地构造位置  10-11
  1.2 研究区地质研究概况与存在主要问题  11-14
    1.2.1 地质研究简史  11-12
    1.2.2 存在主要地质问题  12-14
  1.3 论文研究思路和方法  14-19
    1.3.1 糜棱岩及其研究意义  14-15
    1.3.2 不同矿物变形显微构造与构造环境  15-18
    1.3.3 变质与变形作用  18-19
  1.4 研究工作概况  19
  1.5 主要研究成果与认识  19-21
2 区域地质背景  21-29
  2.1 地层  21-23
    2.1.1 基底地层（Ar）  21-22
    2.1.2 元古界  22
    2.1.3 中生界  22-23
    2.1.4 新生界  23
  2.2 岩浆岩  23-25
    2.2.1 火山岩  24
    2.2.2 侵入岩  24-25
  2.3 主要构造形迹  25-29
    2.3.1 区域性褶皱及断裂构造  25-26
    2.3.2 韧性剪切带  26-29
3 尚义－赤城断裂带韧性剪切变形岩石显微构造特征  29-44
  3.1 尚义地区变形岩石显微构造特征  29-35
    3.1.1 尚义地区韧性剪切带的分布  29
    3.1.2 岩石学特征  29-33
    3.1.3 糜棱岩主要造岩矿物的显微构造特征  33-35
  3.2 赤城地区韧性剪切变形岩石显微构造特征  35-40
    3.2.1 赤城地区韧性剪切带的分布  35-36
    3.2.2 岩石学特征  36-39
    3.2.3 赤城地区韧性剪切带糜棱岩主要造岩矿物显微构造特征  39-40
  3.3 变形特点及变质相  40-42
    3.3.1 变形矿物组合和特点  40-41
    3.3.2 变形－变质相划分  41-42
  3.4 变形机制分析  42-43
  3.5 小结  43-44
4 韧性变形岩石同变形矿物成分变化分析  44-60
  4.1 变质矿物成分分析  44-53
  4.2 变质矿物组合和变质相分析  53-54
  4.3 矿物变质变形温压条件分析  54-57
    4.3.1 尚义地区  54-57
    4.3.2 赤城地区  57
  4.4 剥露深度分析  57-58
  4.5 剥露机制和剥露时代探讨  58-60
5 结论和问题  60-62
  5.1 结论  60-61
  5.2 存在的问题  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66
附录  66-68
图版说明  68-73

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