【摘要】：晉北地區(qū)的口泉斷裂帶、六棱山北麓斷裂帶和恒山北麓斷裂帶位于新生代大同盆地周緣,控制盆地的形成與演化。本文通過(guò)野外地質(zhì)考察、平衡剖面恢復(fù)、低溫年代學(xué)測(cè)試和離散元顆粒流模擬等方法試圖闡明這些邊界斷裂帶的構(gòu)造變形特征和構(gòu)造演化過(guò)程,進(jìn)而嘗試結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景來(lái)推斷其成因機(jī)理。結(jié)果顯示,研究區(qū)斷裂帶在中生代所受的擠壓應(yīng)力場(chǎng)方向是NW—SE向的,由于先存地質(zhì)條件和位置分布差異,受力程度不均,口泉斷裂帶主要向西逆沖,六棱山北麓斷裂帶主要向東逆沖,恒山北麓斷裂帶主要向南逆沖。新生代在伸展應(yīng)力場(chǎng)作用下,同時(shí)伴隨火山噴發(fā)等構(gòu)造巖漿活動(dòng),斷裂帶反轉(zhuǎn)為右旋傾滑正斷層向內(nèi)部發(fā)生斷陷,大同盆地形成。研究區(qū)斷裂帶從中生代到新生代共經(jīng)歷了四個(gè)構(gòu)造階段:1.中侏羅世大同期末(170.2Ma左右),此時(shí)伊澤奈崎板塊已經(jīng)向東亞板塊俯沖,燕山運(yùn)動(dòng)進(jìn)入一幕,研究區(qū)地層在擠壓背景下發(fā)生基底卷入扭壓構(gòu)造變形,為斷裂帶的形成奠定了先期條件。2.晚侏羅世—早白堊世(149.2~137.6Ma),在晚侏羅世研究區(qū)的幾條斷裂帶從東向西逐漸形成,之后燕山運(yùn)動(dòng)進(jìn)入三幕,區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài),斷裂帶開(kāi)始發(fā)生斷陷。3.晚白堊世—古近紀(jì)(86.2~33.4Ma),燕山運(yùn)動(dòng)進(jìn)入四幕,在伊澤奈崎板塊的持續(xù)俯沖作用下構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)由伸展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓隆升狀態(tài),斷裂帶在先存條件下發(fā)生劇烈的逆沖推覆,到古近紀(jì)時(shí)由于地�；顒�(dòng)和軟流圈上涌發(fā)生火山噴發(fā),在地表形成玄武巖(繁峙組玄武巖)。4.新近紀(jì)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)再次轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài),并且在火山噴發(fā)等構(gòu)造巖漿活動(dòng)影響下,基底發(fā)生扭張構(gòu)造變形。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P618.13
【圖文】：

- 2 -圖 1-1 華北克拉通主要構(gòu)造單元及研究區(qū)位置圖(據(jù)文獻(xiàn)[81]改編)Fig. 1.1 The main tectonic units of North China Craton and the location of studiedarea(Modified from refs.[81])研究區(qū)的幾條斷裂帶均位于華北克拉通腹地，中生代表現(xiàn)為在擠壓應(yīng)力場(chǎng)作用下的逆沖斷層，故而其形成與發(fā)育和華北克拉通破壞可能存在一定的聯(lián)系�？死ㄆ茐募劝信c地殼和幔源物質(zhì)相互作用的深部過(guò)程，也有淺部巖石圈發(fā)生的構(gòu)造變形、隆升和沉降及相關(guān)的沉積作用等表現(xiàn)[76]。而關(guān)于華北克拉通破壞的動(dòng)力學(xué)特征和成因機(jī)理，一直以來(lái)都存在爭(zhēng)議。很多學(xué)者支持并采用拆沉作用模型來(lái)解釋華北克拉通的破壞機(jī)制[29,58]。鄭建平[72]、徐毅剛[67]等認(rèn)為巖石圈減薄是通過(guò)熱化學(xué)侵蝕作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。翟明國(guó)[73]認(rèn)為華北克拉通整體上的減薄很難用造山帶拆沉模型來(lái)解釋?zhuān)粌H包括地幔巖石圈的減薄，新生成的下地殼置換掉老

圖 1.2 懷仁鵝毛口推覆構(gòu)造和逆掩斷層剖面圖(據(jù)文獻(xiàn)[41]修改)Fig. 1.2 Nappe structure and overthrust fault profile in Emaokou,HuaiRen（Modified fromrefs.[41]）（三）大同盆地及東南部斷裂帶研究現(xiàn)狀大同盆地是形成于新生代的斷陷盆地，區(qū)內(nèi)廣泛分布玄武巖和火山巖，地震現(xiàn)象也頻繁發(fā)生，故而學(xué)者們對(duì)大同盆地及其東南部斷裂帶構(gòu)造特征的研究多集中于地震構(gòu)造和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[31,37,48,53,54,64,65]，而對(duì)該區(qū)中生代的構(gòu)造特征及中生代到新生代構(gòu)造演化的相關(guān)研究較少。研究區(qū)大同盆地所在的山西地塹系在中生代燕山期，受 NW—SE 向主壓應(yīng)力和左旋剪切分力的作用，形成共軛 X 型斷裂構(gòu)造體系和一系列 NE 向擠壓性質(zhì)的雁行狀構(gòu)造帶。新生代喜山期，由于板塊間作用力發(fā)生改變使得構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)換成伴隨有右旋剪切分力的 NE—SW 向的主壓應(yīng)力，從而使之前形成共軛 X 型斷裂構(gòu)造體系處于右旋剪切伸展?fàn)顟B(tài)[43]。對(duì)于大同盆地東南部斷裂帶的演化過(guò)程，段瑞濤[34]通過(guò)地質(zhì)調(diào)查得出六棱山北麓斷裂帶的正斷層是在燕山期形成的逆沖推覆構(gòu)造基礎(chǔ)上發(fā)生反轉(zhuǎn)形成的。段

圖 1.3 部分樣品手標(biāo)本及正交偏光鏡下照片F(xiàn)ig. 1.3 Hand specimens and orthogonal polarizer photos of some samples根據(jù)鑒定結(jié)果和前人資料對(duì)比基本可以確定該巖漿巖就是早白堊世噴出安山巖，舊高山一帶的玄武質(zhì)安山巖臨近研究區(qū)口泉斷裂帶，噴發(fā)時(shí)間帶活動(dòng)的時(shí)間臨近，故而可以推斷研究區(qū)逆沖斷裂帶形成之前經(jīng)歷了一漿熱事件，該事件可能與斷裂帶之間具有某種成因上的聯(lián)系，為斷裂帶定了先期條件。 存在問(wèn)題（1）研究區(qū)幾條斷裂帶構(gòu)造變形特征復(fù)雜，同一斷裂帶不同分段的構(gòu)造差異明顯，因而前人對(duì)其研究的觀點(diǎn)不盡相同，爭(zhēng)議頗多。（2）關(guān)于研究區(qū)斷裂帶中新生代構(gòu)造演化，西北部的口泉斷裂帶總體構(gòu)雜，相關(guān)研究較為片面；而東南部的斷裂帶的研究多集中于新生代地震構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，對(duì)中生代斷裂帶的形成和中新生代的演化研究較少。（3）對(duì)研究區(qū)斷裂帶變形的成因機(jī)理解釋仍不到位，未很好地與區(qū)域構(gòu)

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本文編號(hào)：2752851