北淮陽地區(qū)仙人沖-牛角沖段變質(zhì)-變形分析

（西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院有限公司，陜西 西安 710100）

1 緒論

根據(jù)我們對大別山的地質(zhì)考察,并結(jié)合前人的研究結(jié)果,把大別山分為三個(gè)構(gòu)造單元:南部,中部和北部。大別山南部為一套原地堆疊系統(tǒng)；中部為一個(gè)混合巖穹窿,其為經(jīng)歷了超高壓變質(zhì)作用的地體疊加了混合巖化的結(jié)果；作為北淮陽構(gòu)造帶東部主體的佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關(guān)群構(gòu)成了大別山的北部構(gòu)造單元[1,2]。大別山北部的北淮陽構(gòu)造帶總體上由兩部分組成:南緣的曉天-磨子潭斷裂帶和構(gòu)成其主體的北淮陽構(gòu)造帶(由佛子嶺雜巖和廬鎮(zhèn)關(guān)雜巖構(gòu)成)。它們的構(gòu)造幾何形態(tài)及變形特點(diǎn)既有相似性,又各具特點(diǎn)[3]。

關(guān)于大別山北緣構(gòu)造變形分析，前人做了大量工作，其中包括楊坤光、馬昌前教授對大別山北緣兩次俯沖（碰撞）的巖石學(xué)和構(gòu)造學(xué)的取證；王果勝、宋鴻林教授對大別山北緣北淮陽東段變質(zhì)構(gòu)造地層早期構(gòu)造變形及其區(qū)域地質(zhì)意義的研究等。本論文對大別山北緣的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征進(jìn)行分析，編制構(gòu)造剖面，然后進(jìn)一步找出更多的證據(jù)證明并一步一步的找出華北與揚(yáng)子的俯沖（碰撞）構(gòu)造帶的運(yùn)動(dòng)方向以及確切位置。

2 關(guān)于北淮陽仙人沖—牛角沖段的構(gòu)造分析

2.1 面理構(gòu)造特征分析

面理可由礦物組分的分層、顆粒變化顯示出來，也可由近平行的不連續(xù)面、不等軸礦物或片狀礦物的定向排列，或某些顯微構(gòu)造組合所確定。面理廣泛發(fā)育于變形變質(zhì)巖石中，具有多種類型[4]。

仙人沖-牛角沖段剖面中，面理產(chǎn)狀變化不大，除去個(gè)別點(diǎn)由于斷層的關(guān)系，面理變化較大外，其余幾點(diǎn)的面理都是向北北東傾的，具有一定的規(guī)律性、一致性，這也進(jìn)一步證明明了揚(yáng)子板塊俯沖到了華北板塊之下。

2.2 線理構(gòu)造特征分析

線理是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)的重要標(biāo)志，它能夠指示構(gòu)造變形中巖石物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向，具有重要的構(gòu)造意義。

線理的類型較多，就其與變形過程中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向及其與應(yīng)變主軸的關(guān)系可歸納為兩類：一類與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向平行，稱作a型線理，若與最大主應(yīng)變軸一致的，稱為A型線理；另一類與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向垂直，一般平行于應(yīng)變橢球的中間應(yīng)變軸，稱作b型線理或B型線理。

根據(jù)觀察尺度，可將線理劃分為小型線理和大型線理，前者指露頭或手標(biāo)本尺度上透入性構(gòu)造，主要有拉伸線理、礦物生長線理、皺紋線理、交面線理等；后者指大中尺度上不一定具有透入性的線理，主要有石香腸構(gòu)造、窗欞構(gòu)造、桿狀構(gòu)造、鉛筆構(gòu)造、壓力影構(gòu)造等。

從野外資料分析，礦物的生長線理少見或者基本不發(fā)育，可見幾個(gè)擦痕線理和平行褶皺樞紐的線理，其中礦物生長的A線理和褶皺樞紐B線理互相垂直，這與大別造山帶形成模式相吻合。

2.3 面理線理分析總結(jié)

由上述資料可得，面理產(chǎn)狀變化不大，基本都向北傾；線理很少或者基本不發(fā)育。

面理大致向北傾，且變化范圍不大，這與揚(yáng)子板塊向華北板塊俯沖相符，且此段是俯沖帶的某一段。

而礦物生長線理不發(fā)育，表明糜棱巖化比較弱，屬于淺變質(zhì)變形作用帶。

3 仙人沖-牛角沖段的顯微構(gòu)造及變形機(jī)制

仙人沖-牛角沖段主要發(fā)育一套韌性的構(gòu)造巖系列，主要為云英質(zhì)構(gòu)造片巖，夾少量的綠泥片巖和斜長片麻巖以及角礫巖。巖石主要以塑性變形為主，而且比較強(qiáng)烈，大都是靜態(tài)恢復(fù)重結(jié)晶顆粒，但是可見早期動(dòng)態(tài)重結(jié)晶的構(gòu)造現(xiàn)象。鏡下常見的石英顯微構(gòu)造以亞顆粒，帶狀構(gòu)造以及動(dòng)態(tài)重結(jié)晶為主，具波狀消光。長石則常見機(jī)械雙晶，聚片雙晶，波狀消光等顯微構(gòu)造。

方解石具機(jī)械雙晶。而云母的變形則以破裂和扭折為主。另外還出現(xiàn)了“σ”和“б”型殘斑拖尾和云母魚等指示運(yùn)動(dòng)方向的極好的標(biāo)志。

此區(qū)廣泛發(fā)育構(gòu)造片巖，巖石的塑性變形較強(qiáng)，礦物顆粒比較粗大。石英波狀消光明顯，表明位錯(cuò)變形較強(qiáng)，而且大部分被塑性拉長，顆粒邊界比較平滑，邊界直接呈120°角，表明后期的靜態(tài)恢復(fù)明顯，少量的薄片中可以看出早期的動(dòng)態(tài)重結(jié)晶，為BLG和SR型。長石多具波狀消光和機(jī)械雙晶，代表著一定的溫壓，后面的章節(jié)將會(huì)詳解。還出現(xiàn)了大量的石榴子石，晶形保存的非常完好，正六變形，但都被后期的方解石置換。

總體來說，此地區(qū)巖石多為綠片巖相，變形機(jī)制多為位錯(cuò)滑移，位錯(cuò)攀移和蠕變，可見少量的動(dòng)態(tài)重結(jié)晶和糜棱巖化，結(jié)合此區(qū)的地理位置，筆者認(rèn)為此地區(qū)曾經(jīng)是深俯沖帶，后期折返，由于壓力降低，晶體發(fā)生了靜態(tài)恢復(fù)。

4 結(jié)論

通過對北淮陽仙人沖-牛角沖段的野外考察和室內(nèi)鏡下研究，可以得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識：

（1）在該剖面的最南端可以看到少量脆性變形的現(xiàn)象出露，且可以判斷出由南到北的運(yùn)動(dòng)學(xué)方向，是由南到北的逆沖，這與揚(yáng)子板塊向華北板塊俯沖不符，據(jù)資料可知，南端是燕山期的淺表層的脆性變形，是造山后期變形的產(chǎn)物，因此，作者結(jié)合野外資料印證了北淮陽地區(qū)逆沖推覆構(gòu)造的形成與大別造山帶晚期構(gòu)造演化有密切的關(guān)系，是陸-陸碰撞造山作用的直接產(chǎn)物。

（2）仙人沖-牛角沖段是一個(gè)韌性變形，且變形強(qiáng)度有強(qiáng)有弱，主要以綠片巖相的淺變質(zhì)作用為主；從應(yīng)變軸率對比圖中可以看出，從南到北，雖然不太明顯，但是大致上有一個(gè)變形強(qiáng)度愈來愈弱的趨勢。結(jié)合兩者測量的結(jié)果，作者可以肯定，此段是俯沖帶中變形強(qiáng)帶的一段，且大致可以推測出，縫合線可能在仙人沖-牛角沖段的北部。

[1]王果勝，宋鴻林，馬文璞，劉文燦.北淮陽帶東段變質(zhì)構(gòu)造地層早期構(gòu)造變形及其區(qū)域地質(zhì)意義.地學(xué)前緣，2004年9月，第11卷第3期.

[2]劉文燦，宋鴻林,，馬文璞.北淮陽地區(qū)變質(zhì)構(gòu)造地層劃分與對比[J].現(xiàn)代地質(zhì)，1999，13(2):257-258.

[3]劉文燦，王果勝.北淮陽地區(qū)中生代逆沖推覆構(gòu)造.現(xiàn)代地質(zhì)，1999年6月，第13卷第2期.

[4]顏懷學(xué),金福全,呂培基,等.關(guān)于中國南北板塊在北淮陽地區(qū)界線的探討.石油天然氣地質(zhì)，1988，9(2):125～132.