北淮陽地區仙人沖-牛角沖段變質-變形分析

（西安地質礦產勘查開發院有限公司，陜西 西安 710100）

1 緒論

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

關于大別山北緣構造變形分析，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）的巖石學和構造學的取證；王果勝、宋鴻林教授對大別山北緣北淮陽東段變質構造地層早期構造變形及其區域地質意義的研究等。本論文對大別山北緣的幾何學、運動學特征進行分析，編制構造剖面，然后進一步找出更多的證據證明并一步一步的找出華北與揚子的俯沖（碰撞）構造帶的運動方向以及確切位置。

2 關于北淮陽仙人沖—牛角沖段的構造分析

2.1 面理構造特征分析

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面、不等軸礦物或片狀礦物的定向排列，或某些顯微構造組合所確定。面理廣泛發育于變形變質巖石中，具有多種類型[4]。

仙人沖-牛角沖段剖面中，面理產狀變化不大，除去個別點由于斷層的關系，面理變化較大外，其余幾點的面理都是向北北東傾的，具有一定的規律性、一致性，這也進一步證明明了揚子板塊俯沖到了華北板塊之下。

2.2 線理構造特征分析

線理是構造運動學的重要標志，它能夠指示構造變形中巖石物質運動方向，具有重要的構造意義。

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

根據觀察尺度，可將線理劃分為小型線理和大型線理，前者指露頭或手標本尺度上透入性構造，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，主要有石香腸構造、窗欞構造、桿狀構造、鉛筆構造、壓力影構造等。

從野外資料分析，礦物的生長線理少見或者基本不發育，可見幾個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

由上述資料可得，面理產狀變化不大，基本都向北傾；線理很少或者基本不發育。

面理大致向北傾，且變化范圍不大，這與揚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育，表明糜棱巖化比較弱，屬于淺變質變形作用帶。

3 仙人沖-牛角沖段的顯微構造及變形機制

仙人沖-牛角沖段主要發育一套韌性的構造巖系列，主要為云英質構造片巖，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，而且比較強烈，大都是靜態恢復重結晶顆粒，但是可見早期動態重結晶的構造現象。鏡下常見的石英顯微構造以亞顆粒，帶狀構造以及動態重結晶為主，具波狀消光。長石則常見機械雙晶，聚片雙晶，波狀消光等顯微構造。

方解石具機械雙晶。而云母的變形則以破裂和扭折為主。另外還出現了“σ”和“б”型殘斑拖尾和云母魚等指示運動方向的極好的標志。

此區廣泛發育構造片巖，巖石的塑性變形較強，礦物顆粒比較粗大。石英波狀消光明顯，表明位錯變形較強，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，表明后期的靜態恢復明顯，少量的薄片中可以看出早期的動態重結晶，為BLG和SR型。長石多具波狀消光和機械雙晶，代表著一定的溫壓，后面的章節將會詳解。還出現了大量的石榴子石，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，此地區巖石多為綠片巖相，變形機制多為位錯滑移，位錯攀移和蠕變，可見少量的動態重結晶和糜棱巖化，結合此區的地理位置，筆者認為此地區曾經是深俯沖帶，后期折返，由于壓力降低，晶體發生了靜態恢復。

4 結論

通過對北淮陽仙人沖-牛角沖段的野外考察和室內鏡下研究，可以得出以下幾點認識：

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

（2）仙人沖-牛角沖段是一個韌性變形，且變形強度有強有弱，主要以綠片巖相的淺變質作用為主；從應變軸率對比圖中可以看出，從南到北，雖然不太明顯，但是大致上有一個變形強度愈來愈弱的趨勢。結合兩者測量的結果，作者可以肯定，此段是俯沖帶中變形強帶的一段，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.北淮陽帶東段變質構造地層早期構造變形及其區域地質意義.地學前緣，2004年9月，第11卷第3期.

[2]劉文燦，宋鴻林,，馬文璞.北淮陽地區變質構造地層劃分與對比[J].現代地質，1999，13(2):257-258.

[3]劉文燦，王果勝.北淮陽地區中生代逆沖推覆構造.現代地質，1999年6月，第13卷第2期.

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