太行山北段东部中生代收缩构造变形及其意义 ——以河北曲阳灵山地区为重点的研究

论文摘要

长期以来太行山地区被称作构造岩浆带,近年来有学者提出其构造属性为板内造山带,但对太行山构造带的形成机制存在长期的争论,是以垂向隆升为主,还是以水平缩短为主,或者不同阶段具有不同的动力学机制目前还没有澄清。本文以位于太行山北段东部曲阳-唐县西北的灵山地区为研究重点,来探讨太行山北段的中生代构造演化。通过对太行山北段东部地区的中生代收缩构造进行系统的几何学、运动学研究,厘定出构成灵山地区中生代收缩构造格架的两条早期的NE-NNE向的逆冲断层和两条晚期的NWW向逆冲断层,并识别出一系列推覆体和构造窗。初步查明了这些逆冲构造的几何学格局与主要运动学特征及其相互关系。并通过编制平衡剖面和复原计算缩短率,反映了灵山地区的构造样式和变形强度,显示出从北向南逐渐增强的趋势。对侵入灵山断层的闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb测年结果是129±3Ma。对易县西南部卷入NE向褶皱变形和的侵入NE向逆冲断层的闪长玢岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果分别是157±2 Ma和156±2 Ma。相关的年代学研究表明,太行山北段东部地区的NE-SW向收缩变形至少存在160150Ma和137131Ma两期。灵山断层代表的正断层活动发生在129Ma之前,以NWW向逆冲断层所反映的NNE-SSW向或近SN向收缩变形在125Ma之后还有发生。太行山北段东部的中生代收缩构造变形以NE-NNE向构造最为强烈,在变形特征上表现出薄皮构造和厚皮构造共存的特点,而变形机制以区域性纵弯褶皱作用和低角度逆冲推覆作用为主。对于太行山的形成机制,至少在中生代中晚期以不同方向的强烈收缩变形为主导,造成了地壳的显著加厚。而白垩纪以来在区域性伸展构造体制下,基底断层的复活导致的断块山式的隆升可能占主导作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究区位置
• 1.1.1 研究区地理位置
• 1.1.2 研究区构造位置
• 1.2 研究区地质研究概况
• 1.2.1 区域地质调查现状
• 1.2.2 区内构造研究现状
• 1.2.3 存在的主要地质问题
• 1.3 完成工作量
• 1.4 取得的主要成果和认识
• 2 区域地质概况
• 2.1 区域地层概况
• 2.1.1 太古界
• 2.1.2 元古界
• 2.1.3 古生界
• 2.1.4 新生界
• 2.2 区域岩浆作用和火山活动
• 2.2.1 侵入岩
• 2.2.2 火山岩
• 2.3 区域构造格局
• 2.3.1 区域性褶皱构造
• 2.3.2 区域性断裂构造
• 3 灵山地区中生代收缩构造变形特征
• 3.1 灵山地区的总体构造特征
• 3.1.1 灵山地区的主要构造行迹
• 3.1.2 灵山地区的构造分段
• 3.2 灵山向斜中段的收缩构造特征
• 3.2.1 灵山向斜中段收缩构造的几何学和运动学特征
• 3.2.2 灵山向斜中段收缩构造的平衡恢复和缩短率
• 3.3 灵山向斜西南段的收缩构造特征
• 3.3.1 灵山向斜西南段收缩构造的几何学和运动学特征
• 3.3.2 灵山向斜西南段收缩构造的平衡恢复和缩短率
• 4 太行山北段中生代收缩构造格局与形成时代
• 4.1 太行山北段中生代构造格局
• 4.2 太行山北段东部的构造年代学
• 4.3 侵入灵山断层的闪长岩锆石SHRIMP U-PB 测年
• 4.3.1 样品特征
• 4.3.2 样品测试和分析结果
• 4.3.3 地质意义
• 4.4 易县西南部卷入和侵入NE 向逆冲构造的闪长玢岩锆石测年
• 4.4.1 样品特征
• 4.4.2 样品测试和分析结果
• 4.4.3 地质意义
• 5 讨论与结论
• 5.1 太行山北段中生代收缩构造变形特征和机制
• 5.2 太行山构造带的构造属性和形成机制
• 5.3 结论
• 致谢
• 参考文献