秦岭商丹断裂带的构造样式与变形分析

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1、第57卷第5期Vol．57No．5地质论评GEOLOGICALREVIEW2011年9月Sept．2011秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨李加好，宋传中，任升莲，王中，涂文传，张欢，张浩然合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥，230009内容提要:秦岭商丹构造带(商南—丹凤构造带)商南段南缘出露一套构造岩组合，其中包括变质砂岩、云母片岩、含石榴子石云母石英片岩、初糜棱岩以及糜棱岩等。岩片之间呈逆冲叠置关系、褶皱和断裂发育，其中保留大量的岩石变形—变质方面的信息。本文以含石榴子石云母石英片岩为主要研究对象，通过详细的矿物学特征研究并结合电子探针成分分析，

2、认为其中的石榴子石为铁铝榴石，具有成分环带。利用石榴子石—黑云母地质温压计和多硅白云母地质压力计估算该区变质作用峰期温度为560～588℃，变质压力上限为0.59～0.65GPa，对应变质相为绿帘-角闪岩相到低角闪岩相，为大陆造山带环境。变形强度分析显示本区岩石变形强烈，应变椭球体呈现为三轴扁椭球状(压扁型)。利用商丹带糜棱岩中动态重结晶石英颗粒粒径计算出糜棱岩变形时的古应力差在23.93～36.70MPa之间，应变速率范围为4.47793×10－15s－1～1.36090×10－14s－1，属中等应变速率。关键词:商丹构造带(商南—丹凤构造带);变质条件;地质

3、温压计;变形分析商丹(商南—丹凤)构造带是华北、扬子板块俯冲、碰撞的缝合带，也是划分南、北秦岭的边界断裂带，这一认识已为多数地质工作者所接受(张国伟等，1988，1995，1996;ZhangGuoweietal．，1989;YuZaipingetal．，1995;于在平等，1996;杨志华等，1999;周鼎武等，2002;宋传中等，2009)。构造带南缘分布着一些变质程度不等的地层，以往均划归泥盆系刘岭群，后来不少学者先后提出刘岭群应当解体(于在平等，1991;NiuHongjianetal．，1993;牛宏建，1995;裴先治等，1995)，即原刘岭群北部的

4、这些变质程度不等的地层是由一系列韧性、韧脆性及脆性断裂分割的不同时代、不同性质、不同类型的构造岩组成。这些构造岩的时代大多数属于古生代，最老可追索至新太古代，它们大体上记录了华北、扬子陆块的早期演化及后期板块发展阶段的裂解、俯冲、碰撞阶段的历史，为研究华北、扬子板块不同阶段的地质演化提供了重要信息(曹宣铎等，2001;周鼎武等，2002)。WeiChunjing等(1999年)曾对南秦岭造山带东段岩石进行了较为详细的变质研究，而对靠近断裂带的这套岩石，前人的研究多数集中在地层分析(曹宣铎等，2001)、沉积环境判别(于在平等，1996)和构造演化(Mattaue

5、retal．，1985)等方面，而对于确切的变质环境涉及较少。因此本文选取这套构造岩进行了构造变形分析，并对其内一套含石榴子石云母石英片岩进行了电子探针分析，进而对商丹构造带的变质环境进行较为准确的判别。1地质背景秦岭商丹构造带商南段南缘出露了一套地层，前人把这套变质程度不等的地层划归于泥盆系刘岭群，详细的野外调查揭示它们是一套由一系列脆性、脆韧性、韧性断裂分割的不同类型、不同性质的构造岩石组合(曹宣铎等，2001)。岩石组合包括板岩、变质砂岩、云母片岩、含石榴子石云母石英片岩、初糜棱岩以及糜棱岩等(图1)。因为这套地层是板块俯冲—碰撞前的最新地层，记录的信息就

6、是板块俯冲—碰撞以及缝合带形成的信息。而构造带北侧秦岭群年代古老(古元古代)，其内的变形较为复杂且大部分经过改造，因此选用构造带南缘的这套岩石组合来研究构造带的变形历史。通过野外的详细的观察，发现该区构造变形至少可以分为三期。第一期表现为韧性剪切、逆冲推覆及相关的褶皱作用，该岩石现今的构造格架表现为一系列逆冲断层构成的逆冲叠置岩片组合，岩片之间的岩层呈同斜、紧闭、倒转褶皱，褶皱类型为A型褶皱，褶皱枢纽产状为24°∠55°，岩石面理倾向注:本文为国家自然科学基金资助项目(批准号40372097，40772131，41072161)和中石化基础研究项目(编号09-0

7、2)的成果。收稿日期:2010-09-30;改回日期:2011-06-07;责任编辑:章雨旭。作者简介:李加好，男，1987年生。博士研究生，构造地质学专业。Email:lijiahaohappy@sina．com。通讯作者:宋传中，男，1954年生。教授，博士生导师。主要从事构造地质学与大地构造教学与研究。Email:czsong69@163．com。图1商南—丹凤构造带地质简图及剖面和采样位置Fig．1SimplifiedgeologicalmapoftheShangnan—Danfengtectonicbelt，profileandthesampleloc

8、ality1—侏罗系砾岩