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变质核杂岩构造metamorphic core complexes 第一节 基本理论 一、Cordilleran变质核杂岩 《 Cordilleran metamorphic core complexes》（Crittenden，1980） ‘Cordilleran 变质核杂岩是一群由异常变形的变质岩和侵入岩组成的穹形或拱形的孤立的隆起，其上为构造滑脱和扩张的不变质的盖层。’ ( Coney，1980) G.A.Davis等，变质核杂岩的定义、类型及其构造背景，地质通报，2002，4～5：185～192 变质核杂岩是大陆高应变伸展环境中发育的一套构造和独特岩石单位的组合。包括三个必要的构造要素： 1. 主拆离断层—大规模位移（几十km），低角度正断层 2.下盘：与断层相关的糜棱岩类岩石 3.上盘；含多世代正断层的上地壳基底和/或表壳岩层。 (一) 构造部位：北美西部被动陆缘，东为Cordilleran前陆褶皱冲断带，西为Nevada岩基带，相当于腹陆（hinterland）带 （二） Cordilleran 变质核杂岩的基本特征 1.　Coney（1980）具双层结构特征：通常是不均一的老的变质岩－侵入岩基底，具缓倾面理和线理的糜棱的和片麻状的组构；其上为不变质的盖层，以变薄和被许多近水平的新盖于老的断层切成薄片为特征；其间为滑脱带或陡的变质梯度带，常具角砾岩化，并指示向下的滑动。 2.　从破裂和伸展的上地壳岩石下被拉出来的、位于大规模缓倾正断层之下的、中或下地壳岩石组成的地质体。（Lister and Davis,1989)。 变质核杂岩模式化立体图 3.　Cordilleran变质核杂岩基本特征： 在空间上呈穹状或长垣状大型背斜的外貌。地貌上常为区内的高山。 核部由中、下地壳的中、深变质岩组成，常有晚期同构造的中酸性岩体侵入。 核部杂岩顶部为一个以糜棱岩类岩石为特征的缓倾剪切带。 糜棱岩顶部被大型低角度正断层所切削，使糜棱岩成绿泥石化、赤铁矿化碎裂岩类。这一基底剥离断层分开了脆性变形的上壳岩和曾受韧性剪切的内壳岩。 上盘以不变质的显生宙岩层为主，发育多世代的不同类型的正断层，反映水平伸展下的脆性变形。 上壳的脆性伸展方向、剥离断层的滑动方向及下盘糜棱岩的剪切方向通常在运动学上具一致性，反映了统一的运动方式。 Cordilleran变质核杂岩的形成时代为早－中第三纪（55～15Ma） 4.　Davis 和郑亚东等（2002）提出了伸展变质核杂岩的三个基本特征。其关键的一点是：认为它们是地壳深部（≥10～15km）中、下地壳的物质，因伸展作用而沿大型低角度拆离断层被拉出地表，并造成一大套地壳柱的被切失。也就是说：以糜棱岩类岩石为代表的核部岩石作为是深部岩石的标志；在浅表岩石的上盘中零星出露了代表中、下地壳的岩石；沿大规模低角度正断层（拆离断层或剥离断层）使相当多的沉积盖层被切去。 变质核杂岩形成模式 二、我国的一些变质核杂岩的特点 北京云蒙山、房山、内蒙亚干、呼和浩特、山西中条山、湖南幕阜山、河北阜平、赞皇、辽宁医巫闾山、江西武功山、四川扬子西缘江浪和丹巴等。 形成时代有：元古代，中生代，第三纪。 扬子克拉通西缘变质核杂岩带 云蒙山变质核杂岩 房山变质核杂岩简图 较老变质核杂岩的一些特点 1. 在核杂岩周围介于基底剥离断层和以脆性断裂为特征的盖层之间，存在一个通常是浅变质的层状岩系，受到强烈的近水平剪切所引起的韧性非共轴流变的中间层。使得剥离断层代表了分开不同变形相的滑脱面。 伸展构造的三层结构模式 2. 可以有多期的剥离断层和逆冲断层的交替，形成一个多期变形的复杂的中间层，中条山变质核杂岩有五个剥离断层系，早期的剥离断层可形成同斜褶皱和逆冲断层。 3.沿基底剥离断层常有同构造岩浆岩的侵入，形成席状岩体，指示断层的活动时代。 房山变质核杂岩基底剥离断层简图 房山变质核杂岩基底剥离断层综合剖面 房山变质核杂岩基底剥离断层 三、变质核杂岩几个问题的讨论 （一）关于糜棱岩的形成深度 1. Sibson 提出大断层的双层模式 弹性摩擦区 脆性断裂带 碎裂岩系列 半塑性区 韧性剪切带 糜棱岩系列 脆-韧性过渡的条件：正常地温梯度，挤压，石英塑性变形－－10～15km 地壳的强度剖面：不同岩石的韧－脆性过渡的深度 2 同构造岩浆作用对形成糜棱岩深度的影响 周口店的岩浆-热动力构造 云蒙山的岩浆-热动力构造 （二）关于地壳柱的切失 1.是构造切失还是沉积缺失 2。构造切失的多少 是中、下地壳被拉出到表层，还是多层次的分层剪切。 （三）变质核杂岩的隆升机制和岩浆核杂岩 同构造岩浆岩普遍存在于变质核杂岩的核部。 如何解释变质核杂岩的穹状隆升？ 重力均衡能否使核部杂岩上升出