6组一条龙骆驼山地区剥离断层致使地层减薄的原理分析.doc

一条龙—羊屎沟地区剥离断层致使地层减薄的原理分析 摘要：周口店一条龙—羊屎沟地区发育中元古界蓟县系及新元古界青白口系，地层接触多为正断层接触，与正常沉积的地层相比厚度明显减薄。该区北面发育官地变质核杂岩，造成了本区剥离断层的发育，在剥离断层的拉伸剥离作用下，地层减薄甚至消失。由于后期挤压构造，剥离断层倾角变陡。 关键词：变质核杂岩；剥离断层；挤压构造；地层减薄 引言 剥离断层是大陆伸展构造系统中一种重要的构造型式。阿姆斯特朗用来指美国西部盆岭区发育在地壳较深层次低角度正断层系统(1972，Armstrong)，并伴有韧性剪切带和变质核杂岩体等[1]。这种正断层使地层受到拉伸剥离，导致厚度减薄。周口店一条龙—羊屎沟地区发育中元古界蓟县系及新元古界青白口系，地层接触多为正断层接触，该区北面官地地区发育变质核杂岩。该区地层厚度与八角寨—拴马桩、黄院东山梁地区相比发生较大程度的减薄，有些地层甚至缺失。前人在研究周口店地区地质构造时,已认识到周口店地区前中生代地层的减薄和缺失,并将地层缺失的边界定为剥离断层(宋鸿林,1996) [2]。本文试图通过分析剥离断层造成地层减薄的原理，解释该地区地层发育的特殊性。 区域地质概述 1.构造位置 一条龙—羊屎沟地区处于周口店地区的西北部，位于近东西向的燕山构造带与北东向的太行山构造带的结合部位[3]。北部是官地地区，发育变质核杂岩。另有房山岩体对本区地层影响较大，房山岩体位于北京城西南约50 km 的房山区城北、北京西山的南端,东邻华北平原。 研究区大地构造位置处于华北板块中部，该区岩石变形强烈,地质构造现象十分复杂,历来为中外学者所关注[4]。 区内地层属华北地台型，发育较全，地层标志清楚，易于对比，为研究地层的减薄和缺失提供了有利的地质条件。 2．地层发育特征 该区主要发育的地层为下古生界：下奥陶统（马家沟组）、寒武系（府君山组、中上寒武统），中上元古界：青白口系（景儿峪组、长龙山组、下马岭组），蓟县系（铁岭组、洪水庄组、雾迷山组顶部）。 一条龙地区从北向南依次为铁岭组白云岩，下马岭组绿灰色含磁铁矿晶粒千枚岩和砂质、炭质千枚，长龙山组砂板互层和千枚岩，景儿峪组大理岩，府君山组纹层灰岩和马家沟组灰岩。岩层倾向由向南渐变为向北，并在山顶出现近直立的岩层。各组地层接触均为断层接触。 羊屎沟地区从北向南依次发育雾迷山组透闪石、硅灰石大理岩，洪水庄组黑灰色及黑色千枚岩，铁岭组硅质条带大理岩，下马岭组千枚岩、片岩，长龙山组变质石英砂岩，府君山组白云质灰岩。各组间均为断层接触。 沉积地层对比 八角寨—拴马庄地区中新元古界各地层出露情况大致反应了原始沉积厚度，本文以此为参照，选取五组地层，对比一条龙—羊屎沟地层厚度和岩性特征的变化。 景儿峪组（QbJ） 在黄院东山梁地区岩层厚度可达55m，岩性特征表现为上部灰绿色钙质千枚岩、板岩，下部薄—中层大理岩。同样的地层在一条龙地区厚度明显减薄，只有16.6m（斜距17，坡角26°，产状33°∠65°，方位角20°），岩层主要发育大理岩，且风化程度较严重，但是未见千枚岩，推测可能是剥离断层形成时，由于上下盘的相对滑动和断层对地层的拉伸，使得千枚岩破碎，经过物理化学风化后未能在此处出现。 长龙山组（QbC） 对比黄院东山梁地区和一条龙，可见长龙山组（QbC）的厚度同样出现了明显的减薄，由前者的24m减少到后者的8.6m（斜距12，坡角25°，产状19°∠21°，方位角20°）。在八角寨一带，该组上部发育黄、灰色千枚岩，下部发育厚层石英砂岩，并且发育有交错层理；在一条龙—羊屎沟一带表现为底部砂岩、板岩，偶尔见到砂岩板岩互层，但是总体而言，砂岩居多，上部则发育有千枚岩。 下马岭组（QbX） 八角寨—拴马桩一带，下马岭组（QbX）的岩层非常厚，厚度可达161m。在羊屎沟厚度仅为63.5m（斜距64，坡角0，产状194°∠88°，方位角20°）。岩性方面，在八角寨一带，顶部发育黄色砂质千枚岩，上部发育炭质千枚岩，中部发育绿灰色砂质千枚岩、红柱石千枚岩，下部发育黄灰色砂质千枚岩，底部发育绿灰色含磁铁矿晶粒的千枚岩，并且多见褐铁矿风化壳；羊屎沟地区则主要为石榴石云母片岩、红柱石石榴石云母片岩、红柱石云母片岩。 铁岭组（JxT） 八角寨—拴马桩一带，铁岭组（JxT）厚达186m，而羊屎沟地区仅为29.1m（斜距60，坡角0，产状175°∠49°，方位角45°）。岩性的变化也是比较明显的，在八角寨一带，顶部发育中层状叠层石结晶白云岩，上部发育灰色中—后层结晶白云岩，中部发育灰黑色薄层灰质白云岩，下部中—厚层结晶白云岩，含少量白色燧石条带，底部清楚可见1—3层石英岩；在羊屎沟一带岩性表现为略含有硅质条带的大理岩，硅质条带与团块含量少于雾迷山组。 洪水庄组（JxH） 岩层厚度对比：八角寨—拴