燕辽造山带中生代构造格架新认识
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北京东城
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作者林晓辉 等 著
出版社科学出版社
ISBN9787030534828
出版时间2017-06
装帧平装
开本16开
定价88元
货号1201541002
上书时间2025-01-02
商品详情
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目录
前言
绪论
参考文献
第1章区域地质简介
1.1基底
1.2盖层
1.3岩浆活动
参考文献
第2章构造的序幕
2.1地层
2.2构造
2.3岩浆活动
参考文献
第3章向斜阶段
3.1地层
3.2印支运动
3.3向斜的形成
3.4向斜及断裂的形成机制
3.5向斜被填平
3.6岩浆活动
参考文献
第4章复向斜阶段
4.1地层
4.2印支运动第二幕
4.3向斜向复向斜发展
4.4断裂
4.5复向斜的消亡
4.6岩浆活动
参考文献
第5章背形构造阶段
5.1地层
5.2燕山运动第一幕
5.3秦皇岛背形的形成
5.4燕山地区的构造形迹
5.5辽西地区的构造形迹
5.6土城子组与褶皱干涉样式的关系
5.7岩浆活动
参考文献
第6章背形被破坏阶段
6.1地层
6.2燕山运动第二幕
6.3背形构造
6.4燕山地区的构造特征
6.5辽西地区的构造形迹
6.6岩浆活动
参考文献
第7章进一步被破坏
7.1地层
7.2喜马拉雅运动
7.3燕山地区
7.4辽西地区
7.5岩浆活动
参考文献
附图
内容摘要
本书从燕辽造山带的发展历史出发，认为燕辽造山带在华力西期形成了统一的构造环境，早印支期形成了东西向向斜，内蒙古地轴是向斜的北翼，燕山沉降带是向斜的南翼，内蒙古地轴南缘断裂是燕辽向斜的轴部纵断裂。并且发育了东西向的纵断裂，南北向的横断裂和北东向及北西向的共轭断裂。
精彩内容
绪论
燕辽造山带位于华北拉通北部，包括燕山山脉和辽西山脉的广大地区。燕山山脉西以太行山山前断裂为界，南以燕山山前的廿里长山隐伏断裂带接固安-昌黎隐伏断裂为界，北至化德、赤峰一线。地势由西北向东南呈阶梯式降低，至渤海形成狭长的滨海平原。大致呈东西向，其东西延伸达700km，一般海拔在400～1000m。主峰为雾灵山，海拔2116m。辽西地区由北北东向展布的医巫闾山、细河谷地、松岭—黑山、牤牛河—大凌河上淳谷地、大青山与努鲁儿虎山间狭长低地、努鲁儿虎山相间排列组成。地势为自北西向南东呈阶梯状降低。
燕辽造山带北侧是索伦缝合带，西侧与阴山构造带相邻，是一个典型的陆内构造带。其地层发育齐全，岩浆活动强烈，地质构造十分复杂，因而成为了中国现代地质学的摇篮，其地质调查和研究的历史已近百年。叶良辅等于1920年在北京西山完成了我国抢先发售区域地质调查，并著有《北京西山地质志》一书。192年翁文灏以燕山为标准地区提出了“燕山运动”，不仅对中国地质学的发展产生了深远的影响，也是世界地学界认知程度优选的名词。1930年李四光发表了《中国地质学》，1945年黄汲清发表了《中国主要地质构造单位》，均包括了对本区地质构造的阐述。此外，王恒升、王竹泉、朱森、计荣森、谢家荣、杨杰、陈凯等有名地质学家也在该区开展过地质调查与研究。新中国成立后，北京地质学院、长春地质学院、北京大学地质系、北京地质局、中国地质科学院地质力学研究所、中国科学院等单位开展了大量的地质调查与研究。燕山地区还是我国很早一批完成1：20万区域地质调查报告的地区。20世纪80年代以后，又开展新的一轮1：5万区域地质调查。进入21世纪以来，又开展了1：25万区域地质调查修测、修编工作。
辽西地区的地质工作有翁文灏1928年、谭锡畴1931年、王恒升、侯德封1931年等对辽西地区煤田和构造进行了观察研究，赵宗溥1957年研究了辽西中生代地层及构造运动，1960年后辽宁区调队对辽西开展了1：20万区域地质调查。
以往认为燕辽造山带在吕梁运动形成古老陆壳基底之后，一直处于相对稳定的构造发展阶段。中生代以来，它经历了多期次的地壳运动或构造运动，发生了大面积火山-岩浆活动及强烈的构造变形和陆内造山作用，形成了总体上呈东西向，略向南东突出的弧形构造带。燕辽造山带中既有塑性-韧性变形（褶皱、韧性剪切带与固态塑性流变构造），又有韧脆性-脆性变形（各类断裂和节理）；既有压性-压扭性构造变形（褶皱、逆冲、推覆构造与片理化带），又有张性-张扭性构造变形（同沉积断裂、张性-张扭性断裂等）；既有挤压构造，又有伸展构造（变质核杂岩、裂谷作用等）；既有线性展布构造带，也有弧形-环状构造系统（山字形构造、弧型断裂带、环状构造等）；既有东西向构造褶皱逆冲带，又有北东向逆冲推覆系统等挤压构造，而且包括了北东、北北东向的伸展构造-大型高角度正断层系控制的裂谷、裂陷槽、断陷盆地、盆岭构造、箕状构造、变质核杂岩、高原玄武岩流、中酸性火山岩系、中酸性侵入岩等。同时，燕辽造山带构造变形还发育于地壳不同深度，既有地壳中深层次的构造变形（紧密褶皱、韧性剪切变形、国态塑性流变构造、深层滑脱等），也有地壳中浅层次与地壳表层构造变形（宽缓而简单的褶皱、脆性-韧有性断裂、不层滑脱等），既有不同时期、不同深度构造变形的叠加与复合，也有同一时期同一构造带在不同区段、不同深度所呈现的构造变形形式的多样性。此外，燕辽造山带构造变形还呈现连续性与突变性的交替，伸展与挤压作用的相更迭，多次形成反转构造等构造现象。不同时期、不同方向、不同成因、不同力学性质、不同形成深度与不同形态的构造变形叠加在一起，造成了燕辽造山带构造变形的复杂性。
关于燕辽造山带的构造格局，以往李四光从地质力学的观点认为燕辽造山带是由一系列具成生联系的褶皱和断裂组成的弧形构造，并称之为“燕辽联合弧”。黄汲清把燕辽造山带划分为内蒙古地轴和燕辽沉降带。崔盛芹等则将内蒙古地轴和燕辽沉降带当作是一个整体来研究其古构造形迹。宋鸿林等认为燕辽造山带是纬向构造被北北东向太行山构造带所叠加。于生等认为燕辽造山带是近东西向的大型冲断-褶皱带。郭华等[6]认为燕辽造山带发育有宽缓褶皱和大型薄皮构造的底界滑动拆离面。总的来说，大多数人认为燕辽造山带的构造格局是东西向和北北东向两组构造叠加的产物。
近年来，随着板块构造的兴起，大家又从板块构造的角度来研究本区。但因本区距亚洲大陆岩石圈与太平洋岩石圈的边界至少1500km以上，沟弧盆系统的造山作用很难解释本区的各种构造类型。于是，大家先后提出了板内造山带、陆内造山带、断裂造山带等不同的造山带名称，以示与陆缘造山带的区别。随着研究的深入，燕山陆内造山带的基本事实已被多数学者认同，并认为燕辽造山带是地球上很瞩目的构造带，与西南非洲的Damara、澳大利亚的AliceSpring造山带和北美洲的Laramian造山带，被认可为优选陆内造山带的典型。
同时，大家又发现了中生代以来燕辽造山带发生了明显的由挤压到伸展的构造体制转折，这一构造体制的转换又导致华北拉通被破坏及大规模的岩石圈被减薄，由于华北岩石圈深部构造的演化过程又导致了在浅部引起了构造地质响应，形成了大型断陷盆地的发育]、大规模伸展穹隆和变质核杂岩、大型走滑构造、大规模陆内旋转等，而出现了不同的认识。例如，有认为华北拉通构造体制转折始于150～140Ma，终于110～100Ma，峰期是120～110Ma。关于华北拉通破坏起始时间和高峰期有三叠纪、晚三叠世、中侏罗世、侏罗纪、晚侏罗世—早白垩世、早白垩世、中生代等不同认识，关于岩石圈的减薄时间有三叠纪或更早、晚侏罗世及早白垩世等观点，关于华北拉通减薄破坏的动力学机制则有拆沉作用和岩石圈拉张等，也有人认为是印藏碰撞、蒙古—鄂霍次洋的闭合、西太平洋板块或Izanagi板块俯冲
带回退或斜向俯冲过程而造成的大陆一侧的扩张或三种因素共同作用的结果等。所以，Davis等称燕辽造山带为“谜”一样的造山带。
但是，Davis、郑亚东及其合作者[指出了：基于对燕辽造山带若干主要构造形迹的观察和研究，靠前现有地质图件在显示燕山地区主要构造特征方面是不成功的。而且，中生代盆地是否为“远距离”的推覆体及很基本的造山带的几何样式尚未建立，从而制约着对该区中生代构造作用方式和地球动力学背景的深入探讨，影响着对该地区地质演化和资源环境效应的认识。还有，以往关于燕辽造山带构造格局的认识，一般是将其划分为燕山沉降带和内蒙古地轴两个大的一级构造单元，再进一步分为各级不同的构造形迹来认识，它导致了人们不可能从总体上来认识燕辽造山带。因此，查清燕辽造山带陆内造山过程，完善构造体制转变中的地质记录，阐明古构造体制转换的大地构造背景和深部地质作用，为区域地质调查和找矿提供理论就成为一项必要的工作。
笔者注意到，燕辽造山带经历了多期次构造的影响，各期次的构造运动也为我们保留了相当丰富的原始构造形迹，它为我们透露出燕辽造山带的构造信息，使我们能够正确认识它。笔者认为，不管燕辽造山带处于什么样的大地构造环境，经历过多少期次的构造运动，所有的构造运动都将先是形成很为基本的构造形态，再在很基本的构造形态之上发展演化为复杂的构造形态。而很基本的构造形态不外乎是褶皱和断裂。褶皱和断裂虽然破坏了地层的分布状态，但从地层的分布状态出发又可以解读出褶皱和断裂等构造。从这一认识出发，笔者认为燕辽造山带的地层分布，特别是变质岩基底的分布应反映一定构造现象。据此，笔者将燕辽造山带中的地层出露状态与褶皱、断裂结合起来考虑其构造格架，而发现燕辽造山带的基底岩系常常构成了背斜的核部，而沉积岩盖层又构成为向斜盆地。尽管这些背斜和向斜由于后期构造的影响而遭到破坏，但这并不影响对其认识。而断裂则应是褶皱构造上的配套构造。并且，因为一个褶皱构造上有纵断裂、横断裂和共轭断裂。不同期次、不同方向的褶皱构造上各自发育着配套断裂相叠加的结果便造成了复杂的断裂构造形态。再有，以往也认识到燕辽造山带存在着盆山系统，但这些盆山系统是如何形成的？它们在构造上具有什么样的联系？是什么挤压作用或伸展作用造成了一些单元上升成为山，一些单元又下降成为盆，而且相间排列？即使由于挤压作用或伸展作用造成了上述构造现象，但上述构造现象构成了一个什么样的区域构造格局？笔者从燕辽造山带很基本的构造形态是背斜和向斜出发而认识到盆岭构造中的盆地常常是向斜，山脉则常常是背斜。
再有，以往都认识到燕辽造山带上存在着构造叠加现象，一般认为燕辽造山带是在东西向构造的基础上叠加了北东向构造，再次又叠加了北北东向构造，使燕辽造山带在地质图呈现为一个弧形构造带。因为一个弧形构造必定可以分为内弧和外弧，那么，它便可能是背斜或向斜。但如果我们不能确定内弧或外弧地层的相对新老关系，那么，它便只是一个背形或向形。再有，东西向、北东向和北北东向构造叠加的结果是否会形成一个具有成生联系的构造格架？这一构造格架是一个什么样的构造样式？笔者注意到，上述构造现象叠加的结果造成了燕辽造山带中的背斜和向斜相间排列构成了具有Ramsay靠前类褶皱干涉样式的第二种类型构造形式的盆岭构造样式。当从上述新的角度重新认识燕辽造山带时，笔者认为，燕辽造山带的构造形迹可以被归结为燕辽向斜、燕辽复向斜及秦皇岛背形三个大型构造。在这三个大型构造单元之下又各自发育了次级构造，在次级构造下又出现各自的配套断裂和次级褶皱，一级套一级，致使燕辽造山带成为复杂的构造格局。
近年来，对于该区构造变形序列的讨论，一般根据断裂的性质来划分。例如，Davis等将侏罗纪—白垩纪变形划分为：大于180Ma的向南逆冲推覆作用；中侏罗纪—晚侏罗纪早期的伸展断层作用；晚侏罗纪—早白垩纪早期的向北逆冲作用；早白垩纪晚期的挤压作用；中白垩纪伸展变形；晚白垩纪左旋走滑作用。等将其划分为五个期次，认为东西向构造形成很早，北北东向构造形成很晚，北东向介于两者之间。换句话说，不同方向的构造形成于不同时期，也就意味着不同方向的构造只有时间上联系，而没有成生上的联系。也有从燕辽造山带中新生代地层系统中发育5个区域性的角度不整合界面来考虑，认为燕辽造山带中生代自老至新发育：上三叠统与中三叠统之间的角度不整合，即杏石口组或老虎沟组之下的不整合界面；中侏罗统与下侏罗统之间的角度不整合，即九龙山组或海房沟组之下的不整合界面；下白垩统与上侏罗统之间的角度不整合，即东岭台组或义县组之下的不整合界面；古近系与白垩系之间的角度不整合；新近系与古近系之间的角度不整合。5个区域性不整合界面表明该区中新生代经历过5次挤压事件。这5次事件将该区的地质构造分隔成下中三叠统、上三叠统—下侏罗统、中上侏罗统、白垩系、古近系、新近系—第四系等6个构造层。也有研究者将燕山地区中生代盆地充填序列划分为四个阶段，即晚三叠世杏石口组、早侏罗世南大岭组至中侏罗世九龙山组、晚侏罗世髫髻山组至土城子组、早白垩世张家口组至晚白垩世南天门组，并认为这四个阶段反映了岩石圈从挠曲（T3）、挠曲并伴随弱的裂陷（J1+2）、构造转换（J3）到裂陷（K）为主的区域构造演化。笔者认为，上述五个构造不整合面中有三个不整合面属于中生代的构造不整合面，它对应着燕辽造山带在中生代发育着的三期磨拉石建造，即晚三叠世杏石口组、中侏罗世末期髫髻山组和晚侏罗世土城子组。而且，燕辽造山带表现为东西向构造很先发育，其次叠加了北东向构造，再次又叠加了北北东向构造。因此，燕辽造山带中生代应存在着三期主要的构造运动。上述三个构造不整合面应代表着向斜构造、复向斜构造和背形构造，而三期磨拉石建造分别是向斜消亡、复向斜消亡和背形消亡的产物。
再有，燕辽造山带侏罗系还存在着“反序”沉积特征及沉积中心迁移特征，即下部沉积物来自于较年轻地层，而上部沉积物来自于较古老地层。如上述三期磨拉石建造中，都以火山岩开始，继而厚层粗碎屑岩或砾岩结束，便反映出“反序”沉积特征。以往对这一现象一直未能很好地作出构造及沉积上的解释。笔者认为，上
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