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紫荆关断裂带构造活动特征——以太行山北段为例

紫荆关断裂带构造活动特征——以太行山北段为例

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作者：陈桂华中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

紫荆关断裂带是大兴安岭—太行山—武陵山构造带中段太行山地区的主体构造，总体走向20°～30°，由西侧的乌龙沟—上黄旗断裂和东侧的紫荆关—灵山断裂左阶斜列组成。断裂带自中生代以来强烈活动，控制了太行山岩浆岩带和多金属成矿带... 详细信息

紫荆关断裂带是大兴安岭—太行山—武陵山构造带中段太行山地区的主体构造，总体走向20°～30°，由西侧的乌龙沟—上黄旗断裂和东侧的紫荆关—灵山断裂左阶斜列组成。断裂带自中生代以来强烈活动，控制了太行山岩浆岩带和多金属成矿带的演化。太行山北段是紫荆关断裂带两主断裂斜列重叠部位，通过对该区作详细的野外断裂构造剖面观测，比较详尽地收集了断裂带构造组合资料及构造岩标本。在室内对构造岩进行了变形特征和变形叠加分析，对断裂带典型共轭剪节理作主应力轴图解分析了古构造应力场。进而探讨了紫荆关断裂带的构造活动特征。紫荆关断裂带两主断裂变形带以碎裂岩系列构造岩和节理带组合为特征，局部出现挠曲和褶皱，由两盘至断裂中心变形强度增大，一般由节理带过渡为碎裂岩带。而乌龙沟断裂南端和紫荆关断裂北端是缺少碎裂岩带的节理带。断裂带在卫星遥感影像上表现为鲜明的北北东向线性构造带。断裂带内碎裂岩系列构造岩主要是碎裂化岩石（包括构造透镜体和构造角砾岩）、初碎裂岩和碎裂岩，显微变形机制主要有破裂作用、摩擦滑动和压溶作用。在岩体内，岩石矿物由位错滑移而产生一定程度塑性变形，出现波状消光、机械双晶等显微构造现象。构造岩中胶结物和微裂隙充填脉反映了岩石碎裂变形的三次叠加。断裂变形带内发育两期典型的共轭剪节理，但区域分布各有特点，反映出断裂变形的空间演化。由两期共轭剪节理恢复了两期古构造应力场：中侏罗世—早白垩世的北西—南东向近水平挤压，晚白垩世—始新世的北东—南西向近水平挤压。而一组与断裂近平行的非共轭性密集剪节理指示始新世后南东—北西向拉张。宏观构造组合特征、构造岩变形叠加信息、节理的古构造应力场信息及前人区域资料表明，紫荆关断裂带自古生代末开始活化以来有三次主要构造活动：第一次是中侏罗世—早白垩世，在北西—南东向近水平挤压作用下，断裂左行压扭性活动，控制太行山地区岩浆岩带及与其相关的接触交代型矿床的形成。其后的继承性活动在断裂带内形成碎裂程度最强达到碎裂岩的碎裂岩系列构造岩，变形带两侧发育两组典型的共轭剪节理;第二次在晚白垩世—始新世，断裂在北东—南西向近水平挤压作用下右行张扭性活动，断裂带两主断裂在斜列重叠的端部由于局部应力集中进一步扩展形成节理带，而断裂在岩体区也发育两组典型的共轭剪节理，断裂内形成初碎裂岩为主的构造岩;第三次是喜山期以西侧抬升、东侧下降的强烈升降为主的活动，在基岩中，主断层两侧围岩出现微破裂。

关键词：紫荆关断裂带太行山北段构造活动特征脆性构造岩节理带变形叠加古构造应力场

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