闽中地区新元古代马面山群的形成及构造变形演化研究
【摘要】：闽中地区地处闽北古隆起、永梅晚古生代拗陷与闽中火山断陷带的交接部位。该区广泛发育前寒武纪变质基底岩系,马面山群是其中的主要组成部分。据新近的SHRIMP锆石U-Pb测年结果,马面山群形成于新元古代,其自下而上为龙北溪组、东岩组和大岭组。
岩石地球化学特征表明,马面山群双峰式变质火山岩形成于岛弧裂谷构造环境,或者类似于现今中国东南大陆边缘海性质的环境。
野外构造解析、镜下鉴定及石英x光衍射极图的岩组分析,显示闽中地区的变质基底岩系发生了四次构造变形,即经历了早中元古代(晋宁早期)、新元古代(晋宁晚期)、早古生代(加里东期)、中生代(印支–燕山期)等多期次构造事件作用。早元古代麻源群至少经历了四期变形,新元古代马面山群经历了三期变形,且马面山群与麻源群后三期变形的构造应力场一致。加里东期构造应力场为近东西向挤压构造应力场,印支期构造应力场为北东向,燕山期构造应力场为北西向,而晋宁期及其以前的构造应力场方位无法恢复。
马面山群和麻源群之间在原岩建造、变质作用、构造特点及同位素年龄上差别明显,在形成时间上有很长间断,其原始关系可能为角度不整合接触,但被后期构造多次改造而呈现断层带或糜棱岩带接触。通过对建瓯迪口地区“竹洲砾岩”的厘定,表明“竹洲砾岩”不能作为角度不整合接触带的上部底砾岩,即可能不存在中元古代“迪口运动”。
研究表明,加里东期的变质变形非常强烈,在很大程度上奠定了华南大地构造的基础。该期变形是在地壳较深部(而不是浅部)构造层次条件下所发生的脆韧性变形,它使前期变形趋于均一化而不易于识别,或者成为轴面与面理一致的无根钩状褶皱。
海西期构造事件的表现不明显,闽中地区随之进入印支活动期,挤压、褶皱、隆升、推覆、滑脱各种构造活动表现明显,并有壳源S型花岗岩侵位。燕山事件表现极其明显,闽中地区乃至中国东南部构造格局发生重大转变,伴随着近东西向特提斯构造域向北东向太平洋构造域的转换,动力学体制由挤压为主转变为伸展拉张为主。中生代盆地内形成粗粒复陆屑含煤建造,闽中地区伴随大规模岩浆活动;形成大规模走滑剪切带,由南东向北西斜向逆冲、推覆;后期拉张断陷带内形成红色复陆屑建造或中酸偏碱性火山岩系及A型花岗岩。
【关键词】：闽中地区 马面山群 双峰式火山岩 构造环境 构造演化 【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P542
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2006.065333
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1 前言10-22
- 1.1 闽中地区马面山群变质岩研究现状及存在的问题10-13
- 1.2 双峰式火山岩研究进展13-15
- 1.2.1 双峰式火山岩的概念13
- 1.2.2 双峰式火山岩形成的构造环境13-14
- 1.2.3 双峰式火山岩中玄武岩与流纹岩的关系14-15
- 1.3 华夏古陆研究现状与进展15-18
- 1.4 选题依据及研究意义18-19
- 1.5 研究思路及主要研究内容19-20
- 1.6 主要认识及进展20-22
- 2 区域地质构造背景22-33
- 2.1 区域大地构造背景22-23
- 2.2 闽中及相邻区地层23-28
- 2.2.1 闽中地区地层系统23-26
- 2.2.2 闽中地区基底变质岩系26-28
- 2.3 闽中地区区域构造格架及构造单元28-31
- 2.3.1 政和-南平裂陷槽29-30
- 2.3.2 晚古生代拗陷区30
- 2.3.3 屏南-德化中生代火山断拗带30-31
- 2.4 岩浆岩31-33
- 3 马面山群变质岩地层层序划分及其时代33-43
- 3.1 马面山群锆石SHRIMP 年代学研究33-35
- 3.2 马面山群岩层层序35-42
- 3.2.1 变质岩层层序35-36
- 3.2.2 典型剖面36-42
- 3.3 小结42-43
- 4 马面山群变质火山岩形成的古构造环境43-65
- 4.1 变质岩主要岩石类型44-46
- 4.2 变质岩原岩岩石类型46-54
- 4.3 岩石化学特征54-56
- 4.4 稀土元素地球化学特征56-58
- 4.5 微量元素地球化学特征58-61
- 4.6 Sr-Nd 同位素特征61-62
- 4.7 变质火山岩形成的构造环境判别62-63
- 4.8 小结63-65
- 5 马面山群、麻源群变质岩系构造变形特征65-98
- 5.1 概述65-66
- 5.2 闽中地区变质基底构造变形特征66-86
- 5.2.1 变形岩石x 光组构特征67-73
- 5.2.2 野外路线剖面调查及其变形解析73-83
- 5.2.3 闽中地区变质基底岩系构造变形特征83-86
- 5.3 盖层构造变形特征86-88
- 5.3.1 加里东期构造变形特征86-87
- 5.3.2 印支–燕山期构造变形特征87-88
- 5.4 构造变形机制88-97
- 5.4.1 马面山群和麻源群的接触关系88-94
- 5.4.2 关于构造变形期次的确定94-96
- 5.4.3 关于构造变形应力方向及其期次的讨论96
- 5.4.4 基底构造变形机制96-97
- 5.5 小结97-98
- 6 闽中地区构造演化特征98-117
- 6.1 构造旋回划分98-103
- 6.1.1 吕梁旋回98-100
- 6.1.2 晋宁旋回100-101
- 6.1.3 加里东旋回101-102
- 6.1.4 海西–印支旋回102
- 6.1.5 燕山旋回102-103
- 6.2 构造层划分103-106
- 6.2.1 早元古代构造层103
- 6.2.2 新元古代构造层103-104
- 6.2.3 加里东构造层104
- 6.2.4 上部其他构造层104-106
- 6.3 闽中地区构造演化特征106-108
- 6.3.1 闽中地区马面山群形成前基底构造属性107
- 6.3.2 新元古代马面山群形成时的构造环境107-108
- 6.4 加里东期的叠加改造108
- 6.5 海西–印支期构造作用演化特征108-109
- 6.6 燕山期构造演化特征109-115
- 6.6.1 燕山早期开始的构造体制转换109-111
- 6.6.2 逆冲推覆构造111-113
- 6.6.3 伸展构造113-115
- 6.7 小结115-117
- 7 结论117-119
- 7.1 主要工作成果117-118
- 7.2 存在问题118-119
- 致谢119-120
- 参考文献120-129
- 附录129
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