晋北地区口泉断裂带晚中生代分段构造特征

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.08

现代地质 ›› 2019, Vol. 33 ›› Issue (03): 551-560.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.08

晋北地区口泉断裂带晚中生代分段构造特征

罗晓华¹^,²(), 杨明慧¹^,³(), 贾春阳¹, 李占元¹, 雷志斌¹, 张少华⁴

1.中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京 102249
2.中国冶金地质总局第二地质勘查院,福建福州 350108
3.中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249
4.西北大学大陆动力学国家重点实验室,陕西西安 710069

收稿日期:2018-08-31 修回日期:2019-04-15 出版日期:2019-06-23 发布日期:2019-06-24
通讯作者: 杨明慧
作者简介:杨明慧,男,教授,博士生导师, 1962年出生,地质学专业,主要从事盆地构造与油气教学和研究工作。Email: yangmh@cup.edu.cn。
罗晓华,女,硕士研究生,1989年出生,地质学专业,主要从事构造相关研究工作。Email: lxhua2012@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41172127);国家自然科学基金项目(41572102);国家自然科学基金重点项目(90814005);西北大学大陆动力学国家重点实验室项目(BJ081334)

Structural Features of Late Mesozoic Kouquan Fault Zone, Northern Shanxi Province

LUO Xiaohua¹^,²(), YANG Minghui¹^,³(), JIA Chunyang¹, LI Zhanyuan¹, LEI Zhibin¹, ZHANG Shaohua⁴

1. College of Geosciences, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
2. The No.2 Geological Exploration Institute, CMGB, Fuzhou, Fujian 350108, China
3. State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
4. State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwest University, Xi'an, Shaanxi 710069, China

Received:2018-08-31 Revised:2019-04-15 Online:2019-06-23 Published:2019-06-24
Contact: YANG Minghui

摘要/Abstract

摘要：

口泉断裂带位于华北克拉通中部造山带的西侧,晚中生代具有独特的逆冲构造样式和复杂的构造演化过程。以区域地质调查资料为基础,通过野外地质考察、构造建模及磷灰石裂变径迹分析,研究了口泉断裂带晚中生代的分段构造特征及其形成机制。结果显示:(1)口泉断裂带自东南向西北逆冲推覆,沿断裂带走向的位移活动具南强北弱特点;上盘为太古宇片麻岩,下盘地层依次为寒武系—奥陶系、石炭系—二叠系及侏罗系。(2)口泉断裂带具有分段特点,主体构造样式为非典型的构造三角带,具有两套以上的滑脱层;底滑脱层自南向北从太古宇、寒武系—奥陶系升高至石炭系,被动顶板滑脱层则位于下寒武统馒头组—毛庄组或下伏的太古宇片麻岩。(3)据磷灰石裂变径迹测试模拟,口泉断裂带逆冲活动的最早年龄是(147.1±6.0) Ma,为晚侏罗世,其形成机制与晚侏罗世伊泽奈崎板块俯冲造成的NW向挤压大地构造背景有关。

关键词: 口泉断裂带, 构造分段, 构造演化, 晚中生代, 华北克拉通

Abstract:

Kouquan Fault Zone is located in the western part of the Trans-North China Orogen, North China Craton, and shows a unique thrusting style and complex Late Mesozoic structural evolution. This study focuses on the Late Mesozoic structural segmentation and mechanism, based on field observation, structural modeling and apatite fission track dating. The results show that: (1) Kouquan Fault Zone nappe thrusted from southeast to northwest, and the displacement is stronger in the south than in the north of the fault zone. The hanging-wall comprises Archaean gneiss, while the footwall comprises Cambro-Ordovician, Permo-Carboniferous and Jurassic sequences. (2) Kouquan Fault Zone is featured by segmentation and the main structural style is a typical triangular zone with over two sets of décollement sequences. The lower décollement sequence is Archaean, Cambro-Ordovician and Carboniferous, but the upper décollement sequence is the Lower Cambrian Mantou-Maozhuang Group or the underlying Archaean gneiss. (3) The formation of Kouquan Fault Zone may be associated with the NW-directed compression led by the Late Jurassic subduction of the Izanagi plate. Apatite fission-track simulation suggests that the earliest thrusting of Kouquan Fault Zone occurred in the Late Jurassic to Early Cretaceous (147.1±6.0 Ma).

Key words: Kouquan Fault Zone, structural feature, structural evolution, Late Mesozoic, North China Craton

中图分类号:

P548

罗晓华, 杨明慧, 贾春阳, 李占元, 雷志斌, 张少华. 晋北地区口泉断裂带晚中生代分段构造特征[J]. 现代地质, 2019, 33(03): 551-560.

LUO Xiaohua, YANG Minghui, JIA Chunyang, LI Zhanyuan, LEI Zhibin, ZHANG Shaohua. Structural Features of Late Mesozoic Kouquan Fault Zone, Northern Shanxi Province[J]. Geoscience, 2019, 33(03): 551-560.

图/表 10

图1 口泉断裂带及其邻区大地构造纲要图

Fig.1 Structure outline map of Kouquan Fault Zone and its adjacent region

图2 研究区地层柱状及构造演化阶段图

Fig.2 Stratigraphic column and structural evolution of the study area

图3 青磁窑段逆冲推覆断裂构造特征

Fig.3 Structural features of thrusting nappe in Qinciyao segment

图4 拖皮村段逆冲推覆断裂构造特征

Fig.4 Structural features of thrusting nappe in Tuopicun segment

图5 鹅毛口段构造三角带构造特征

Fig.5 Structural features of triangle zone in Emaokou segment

图6 西杨庄段太古宇基底反冲断裂构造特征

Fig.6 Structural features of thrust in Archaean basement in Xiyangzhuang segment

图7 口泉断裂带构造三角带建模示意图(绿框约为图5(g)范围)

Fig.7 Sketch map for the triangular zone model of Kouquan Fault Zone

表1 磷灰石裂变径迹(AFT)测试结果

Table 1 Results of apatite fission track dating

样号	高程/m	采样点位	N_c	N_s	面积/ cm²	ρ_s/ cm^-2	(²³⁸U±1σ) /10^-6	(D_par±1σ) /μm	P(χ²) /%	年龄/Ma
A2	1 185	N40°06'14.10″、E112°56'44.51″	35	2 046	2.714×10^-3	8.193×10⁵	11.54±9.69	1.62±0.22	31.61	147.1±6.0
A1	1 262	N40°04'23.00″、E113°09'24.00″	11	283	5.415×10^-4	6.004×10⁵	14.01±12.94	1.61±0.27	35.23	89.8±17.6

图8 基底升降过程的磷灰石裂变径迹模拟 (a)A1采样点裂变径迹年龄模拟路径图;(b)A1采样点裂变径迹长度柱状图;(c)A2采样点裂变径迹年龄模拟路径图;(d)A2采样点裂变径迹长度柱状图

Fig.8 Fluctuation processes of the basement from the simulation of apatite fission track dating

图9 口泉断裂带构造形成机制示意图

Fig.9 Sketch map for the formation of Kouquan Fault Zone

参考文献 32

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Structural Features of Late Mesozoic Kouquan Fault Zone, Northern Shanxi Province

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