秦岭陶湾群变质变形对洛南-栾川断裂带构造活动的响应

Under the guide of plate tectonics and continental dynamics,this project aimed at metamorphism and deformation of the Taowan group at the north of the Luonan-Luanchuan fault belt.Taking this fault belt and terranes of Taowan Group as marks and three cross sections as key lines Taking three cross sections as key lines,we use the geological mapping of key area,profile drawing,structural analysis and other conventional methods to obtain foliation,lineation,and kinematic vector.Kinematic vorticity,finite strain analysis and Geochronology method will be used to study defamation mode of continental margin and tectonic processes.Theories and methods of strain partitioning will be applied to determine the geometric characteristics, collage process,place manner,time-space relationships of different terranes in the Taowan group.They will be also used to identify the type of strain partitioning and calculate the shear component,shorten component,subduction angle and velocity.We expect to deepen the internal relation between metamorphism and deformation of the ancient continental margin,summarize the details of orogeny and structural physical processes and make some innovations in theory of formation,evolution and dynamics of orogenic belt.

本项目以板块构造学和大陆动力学理论为指导，瞄准秦岭洛南-栾川断裂带北侧陶湾群内与板块俯冲有关的各种变质变形作用（现象），以洛南-栾川断裂带和陶湾群各构造岩片为标志体，以三条横穿剖面为主线，通过重点地段的地质填图、剖面绘制、构造解析等常规的构造研究方法，分析有关的面理、线理组构、运动学矢量；利用运动学涡度分析、有限应变测量、构造年代学测试等方法，研究大陆边缘的变形方式和构造过程；采用应变分解的理论和方法，研究陶湾群内不同大小、不同形态岩块的几何学特征、拼接过程、就位方式、时-空关系，分析构造组合图案，确定变形分解类型，量化剪切变形分量和缩短变形分量，计算汇聚方向和速率；深化古大陆边缘变质-变形作用之间的内在联系，总结造山作用和构造物理过程的细节，争取在造山带形成、演化和动力学理论上有所创新。

本项目瞄准秦岭洛栾断裂带北侧陶湾群内与板块俯冲有关的各种变形现象，通过野外观察和剖面图绘制、重点地段地质填图和构造解析及室内综合研究，查明了华北板块南缘陶湾群的变形方式和构造过程，深化了古大陆边缘的变形作用，取得了以下研究成果：. （1）获得陶湾群内特殊块段大比例尺的构造地质图1幅和构造剖面图7幅。认为陶湾群碳酸质糜棱岩的分布及变形强弱与其构造位置关系密切。也即近洛栾断裂带岩石糜棱岩化程度高，塑性变形强；远离断裂带岩石变形逐渐减弱；.（2）分别查明了陶湾群碳酸质糜棱岩几何学、运动学特征、动力学特征。并推断中部卢氏段产状南倾与东西段产状不同的构造因素。.（3）确定了陶湾群碳酸质糜棱岩中方解石的变形机制为亚颗粒旋转式-高温边界迁移式动态重结晶；机械双晶主要为II型透镜状厚双晶和部分IV型双晶；变形温度为200~350℃（部分偏高为356~467℃）。差异应力为10~40MPa，且表现为近洛栾断裂带值大，向北逐渐减小。石英应变椭球体形态说明其以压扁作用为主，应变强度为2~3，断裂带中心应变强度最大。古应力方位在洛栾断裂带近EW向，向北逐渐转为NNE向，反映出断裂带俯冲后期走滑较强，表明陶湾群碳酸质糜棱岩是在挤压碰撞兼有剪切环境下形成的。.（4） 锆石定年显示洛栾断裂开始俯冲年代为439.2±7.6Ma，结束时间约为386Ma，洛栾断裂带的俯冲时限约50 Ma。碳酸质糜棱岩就是洛栾断裂带在晚加里东-早海西期构造活动中产生塑性变形而形成的；.（5）陶湾群经历了4期构造活动，分别为宽坪群向陶湾群下俯冲、陶湾群向宽坪群逆冲、左行走滑和由南向北的掀翻反转阶段，并建立了其变形模型。分析了华北板块南缘的变形与宽坪群岩片消减方向、过程与作用细节关系，建立了它们之间的内在联系，丰富大陆造山带动力学研究成果；.（6）在国内、外发表11篇高水平的学术论文，专著1部。