北淮阳地区仙人冲-牛角冲段变质-变形分析

（西安地质矿产勘查开发院有限公司，陕西 西安 710100）

1 绪论

根据我们对大别山的地质考察,并结合前人的研究结果,把大别山分为三个构造单元:南部,中部和北部。大别山南部为一套原地堆叠系统；中部为一个混合岩穹窿,其为经历了超高压变质作用的地体叠加了混合岩化的结果；作为北淮阳构造带东部主体的佛子岭群和庐镇关群构成了大别山的北部构造单元[1,2]。大别山北部的北淮阳构造带总体上由两部分组成:南缘的晓天-磨子潭断裂带和构成其主体的北淮阳构造带(由佛子岭杂岩和庐镇关杂岩构成)。它们的构造几何形态及变形特点既有相似性,又各具特点[3]。

关于大别山北缘构造变形分析，前人做了大量工作，其中包括杨坤光、马昌前教授对大别山北缘两次俯冲（碰撞）的岩石学和构造学的取证；王果胜、宋鸿林教授对大别山北缘北淮阳东段变质构造地层早期构造变形及其区域地质意义的研究等。本论文对大别山北缘的几何学、运动学特征进行分析，编制构造剖面，然后进一步找出更多的证据证明并一步一步的找出华北与扬子的俯冲（碰撞）构造带的运动方向以及确切位置。

2 关于北淮阳仙人冲—牛角冲段的构造分析

2.1 面理构造特征分析

面理可由矿物组分的分层、颗粒变化显示出来，也可由近平行的不连续面、不等轴矿物或片状矿物的定向排列，或某些显微构造组合所确定。面理广泛发育于变形变质岩石中，具有多种类型[4]。

仙人冲-牛角冲段剖面中，面理产状变化不大，除去个别点由于断层的关系，面理变化较大外，其余几点的面理都是向北北东倾的，具有一定的规律性、一致性，这也进一步证明明了扬子板块俯冲到了华北板块之下。

2.2 线理构造特征分析

线理是构造运动学的重要标志，它能够指示构造变形中岩石物质运动方向，具有重要的构造意义。

线理的类型较多，就其与变形过程中物质的运动方向及其与应变主轴的关系可归纳为两类：一类与物质运动方向平行，称作a型线理，若与最大主应变轴一致的，称为A型线理；另一类与物质运动方向垂直，一般平行于应变椭球的中间应变轴，称作b型线理或B型线理。

根据观察尺度，可将线理划分为小型线理和大型线理，前者指露头或手标本尺度上透入性构造，主要有拉伸线理、矿物生长线理、皱纹线理、交面线理等；后者指大中尺度上不一定具有透入性的线理，主要有石香肠构造、窗棂构造、杆状构造、铅笔构造、压力影构造等。

从野外资料分析，矿物的生长线理少见或者基本不发育，可见几个擦痕线理和平行褶皱枢纽的线理，其中矿物生长的A线理和褶皱枢纽B线理互相垂直，这与大别造山带形成模式相吻合。

2.3 面理线理分析总结

由上述资料可得，面理产状变化不大，基本都向北倾；线理很少或者基本不发育。

面理大致向北倾，且变化范围不大，这与扬子板块向华北板块俯冲相符，且此段是俯冲带的某一段。

而矿物生长线理不发育，表明糜棱岩化比较弱，属于浅变质变形作用带。

3 仙人冲-牛角冲段的显微构造及变形机制

仙人冲-牛角冲段主要发育一套韧性的构造岩系列，主要为云英质构造片岩，夹少量的绿泥片岩和斜长片麻岩以及角砾岩。岩石主要以塑性变形为主，而且比较强烈，大都是静态恢复重结晶颗粒，但是可见早期动态重结晶的构造现象。镜下常见的石英显微构造以亚颗粒，带状构造以及动态重结晶为主，具波状消光。长石则常见机械双晶，聚片双晶，波状消光等显微构造。

方解石具机械双晶。而云母的变形则以破裂和扭折为主。另外还出现了“σ”和“б”型残斑拖尾和云母鱼等指示运动方向的极好的标志。

此区广泛发育构造片岩，岩石的塑性变形较强，矿物颗粒比较粗大。石英波状消光明显，表明位错变形较强，而且大部分被塑性拉长，颗粒边界比较平滑，边界直接呈120°角，表明后期的静态恢复明显，少量的薄片中可以看出早期的动态重结晶，为BLG和SR型。长石多具波状消光和机械双晶，代表着一定的温压，后面的章节将会详解。还出现了大量的石榴子石，晶形保存的非常完好，正六变形，但都被后期的方解石置换。

总体来说，此地区岩石多为绿片岩相，变形机制多为位错滑移，位错攀移和蠕变，可见少量的动态重结晶和糜棱岩化，结合此区的地理位置，笔者认为此地区曾经是深俯冲带，后期折返，由于压力降低，晶体发生了静态恢复。

4 结论

通过对北淮阳仙人冲-牛角冲段的野外考察和室内镜下研究，可以得出以下几点认识：

（1）在该剖面的最南端可以看到少量脆性变形的现象出露，且可以判断出由南到北的运动学方向，是由南到北的逆冲，这与扬子板块向华北板块俯冲不符，据资料可知，南端是燕山期的浅表层的脆性变形，是造山后期变形的产物，因此，作者结合野外资料印证了北淮阳地区逆冲推覆构造的形成与大别造山带晚期构造演化有密切的关系，是陆-陆碰撞造山作用的直接产物。

（2）仙人冲-牛角冲段是一个韧性变形，且变形强度有强有弱，主要以绿片岩相的浅变质作用为主；从应变轴率对比图中可以看出，从南到北，虽然不太明显，但是大致上有一个变形强度愈来愈弱的趋势。结合两者测量的结果，作者可以肯定，此段是俯冲带中变形强带的一段，且大致可以推测出，缝合线可能在仙人冲-牛角冲段的北部。

[1]王果胜，宋鸿林，马文璞，刘文灿.北淮阳带东段变质构造地层早期构造变形及其区域地质意义.地学前缘，2004年9月，第11卷第3期.

[2]刘文灿，宋鸿林,，马文璞.北淮阳地区变质构造地层划分与对比[J].现代地质，1999，13(2):257-258.

[3]刘文灿，王果胜.北淮阳地区中生代逆冲推覆构造.现代地质，1999年6月，第13卷第2期.

[4]颜怀学,金福全,吕培基,等.关于中国南北板块在北淮阳地区界线的探讨.石油天然气地质，1988，9(2):125～132.