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辽西南部侏罗纪逆冲推覆构造变形过程

肖伟峰  
【摘要】:同构造沉积分析是近30 年来发展起来的一种研究区域构造变形过程的新方法。它的基本原理是:逆冲断层及相关的褶皱作用导致断层上盘的隆升,隆起区遭受剥蚀后碎屑物迅速沉积在前缘盆地中;逆冲作用的加快、减缓或停止都会对沉积作用的速率和沉积物的结构和构造产生影响,因此前陆盆地沉积物就记录下了逆冲断层的活动情况的信息。通过分析同构造沉积的成分变化特征,就可以反演当时逆冲断层的活动情况。 本文运用同构造沉积分析方法,在大量的野外路线地质调查和实测地质剖面工作基础上,经室内分析和砂级沉积物的成分分析,对辽西南部地区侏罗纪同构造沉积砾石成分特征及其反映的构造演变过程进行了探索研究,取得了如下主要认识: 1.确定了研究区内存在的两套同构造沉积地层的分布范围及砾石成分变化特征。两套同构造沉积地层分别是位于牛营子-郭家店盆地中的早侏罗世邓杖子组和位于建昌盆地中部的早白垩世金刚山组。它们都以巨厚层的灰岩和白云岩质砾岩、角砾岩为特征。 2.邓杖子组砾岩中依次出现的砾石成分是安山岩、石英岩、灰岩、白云岩和辉绿岩,它们的物源区地层分别是水泉沟组、三叠系-石炭系、寒武系-奥陶系、蓟县系和下马岭组中的辉绿岩床,因此反映了正常地层序列的物源区剥蚀过程。物源区分析表明这些砾石来自于盆地西侧,根据盆地西侧现在的地质构造特征推断,黄锦带山-大煤岭逆冲断层是控制同构造沉积的逆冲断层,位于逆冲断层上盘的侯杖子-大煤岭背斜是该逆冲断层作用所形成并构成了同构造沉积的主要物源区,而不是前人所认为的向西逆冲的大规模逆冲断层的前渊沉积。 3.建昌盆地中金刚山组的成分特征和构造位置表明,其北西的河坎子-南宫营子逆冲断层控制了同构造沉积的过程。金刚山组中砾级碎屑出现位置及碎屑物粒度变化特征表明该逆冲断层当时只是北东段活动,南西段不活动,控制同构造沉积的可能是主断层前缘的次级逆冲断层。同构造沉积的物源区现在已经消失,逆冲断层当时已到达现在同构造沉积出现的位置。 4. 总结了前人对研究区逆冲构造的成果,结合同构造沉积的成分变化特征,揭示了牛营子地区侏罗纪存在三期逆冲推覆构造事件。第一期发生在早侏罗世郭家店组之后,表现为长城系地层逆冲于郭家店组之上;第二期发生在早侏罗世水泉沟组火山喷发之后,表现为该火山岩之上的同构造沉积;第三期发生在中侏罗世髫髻山组火山喷发之后,表现为雾迷山组地层逆冲于这套火山岩之上。


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