事件地质是什么
『壹』 重大地质事件及其演化
(1)本区最老的表壳岩是沂水岩群,其原岩的形成时代为3000Ma,原岩由泥砂质+杂砂质+基性中基性火山岩夹少量BIF组成,构成一个火山-沉积盆地。由于盆地四周被断层所切割,其范围和规模尚不清楚;原岩所处的大地构造环境总体上相当于岛弧环境。
(2)在2900~2800Ma,区域上发生强烈俯冲,盆地下陷,降至30~35km深度,同时伴生紧密的同斜褶皱,地壳增厚。由于热流的影响,发生第一次区域高温麻粒岩相变质作用,使原有岩系形成各种麻粒岩和麻粒岩相片麻岩。
(3)随之发生区域性拉张,在2700~2500Ma期间,深部的基性岩石(源岩来自亏损地幔)经部分熔融而产生的岩浆(有的与围岩混染)在地壳深部多次沿沂水岩群的层间裂隙或断裂上侵,由老到新先后有马山岩体(蔡峪岩体)、雪山岩体的侵入。随着深部热流的增高,岩浆不断部分熔融和分异,它们的侵位先后形成了英灵山岩体、林家官庄岩体以及大山岩体。马山岩体最早侵入,时间在2700Ma左右。大山岩体侵入最晚,时间在2500~2400Ma间,相当于新太古代末到古元古代之初,这时大规模的岩浆作用宣告结束。
(4)在2550~2500Ma,岩浆岩在深部遭受区域性的麻粒岩相-高角闪岩相变质作用。在马山岩体和雪山岩体的集中区,岩体遭受麻粒岩相变质,而在边缘部分,如大山岩体主要经受角闪岩相区域变质。这两种变质作用是同时且渐变的,说明当时中心部位热流高,而边缘部分热流较低。在部分早期岩体与围岩接触部分,形成规模较小的边缘混合岩化。
(5)随后地体整体抬升,形成片麻岩-花岗岩穹隆,使周边的变质表壳岩受到强烈挤压;由于两侧挤压应力的差异,从而产生不对称的同斜褶皱。总体向南倾斜,形成若干倾没的背向斜。大部分地段由于长期剥蚀,顶部剥落,同斜褶皱已被破坏,只能见到较陡倾的似单斜地层。
(6)大规模的区域岩浆活动和区域变质作用在2400Ma左右已基本结束,而岩浆活动结束的时间略晚于区域变质时间。在此期间,多次形成NE向和近NE向的韧性剪切带,局部表现为糜棱岩化带。
(7)据激光39Ar-40Ar法对角闪石和黑云母(退变)的详细测定,指示在2300Ma,1860Ma和1632Ma(详见第八章),汞丹山地体曾发生抬升,使变质表壳岩和深成岩遭受不同期次的退变质作用。较晚生成的蓝绿色普通角闪石包围在辉石晶体边部,其外缘又出现棕色黑云母的包围,即是不同期次抬升退变的证据。元古宙最晚一次的抬升为1600Ma,中生代以后郯庐断裂带的活动,对其现在的分布与地貌特征,产生了重大的影响。
(8)在中元古代和燕山期曾有多次小规模的各种岩脉的侵入,主要沿表壳岩和岩体的片理和裂隙侵入,说明汞丹山地块在中元古代之前已完全固结和稳定。
综上所述,汞丹山地块重大地质事件的演化可总结成表10-1。
表10-1沂水地区汞丹山地块重大地质事件演化简表
『贰』 地质事件先后怎么判断
根据构造与岩层之间的关系 当然首先确定岩层是否为正常层序
『叁』 地质事件研究举例
(一)冀东迁西三屯营地区高级变质杂岩中深部构造相韧性剪切带的提出和复合韧性剪切带的确立
1.区域地质背景
冀东迁西三屯营地区是“八五”(1986~1990)期间中英合作开展高级片麻岩1∶5万区域地质填图方法研究的试点地区。其位置(图9-2-1)是处于三屯营以西的遵化-青龙多相片麻岩线形构造带和东侧的三屯营-太平寨片麻岩复式卵形构造区(杨振升等,1997)的相邻地带。在20世纪80年代中期以前,一直认为复式卵形构造区是由麻粒岩相的迁西群所组成,西侧的线形带则是由角闪岩相为主的遵化群或八道河群所构成。经过五年新填图方法实践表明,复式卵形构造区主体上是由变质深成岩(三屯营片麻岩)所组成。贺同兴等(1992)称为紫苏石英闪长质-英云闪长质片麻岩类;西侧线形带的组成较东部卵形构造区要复杂许多,它既有经过多期韧性剪切变形改造和再造的三屯营片麻岩,又有沿该线形带呈大小不等的透镜状分布的遵化岩群的表壳岩。同时又有较多的呈线形展布的有超基性—基性和中酸性太古宙岩浆岩侵入,这个线形带实际上是个太古宙晚期的规模巨大的构造-岩浆活动带。
图9-2-1 冀东遵化-青龙地区太古宙地质简图
(据杨振升等,1997)
1—三屯营-太平寨片麻岩复式卵形构造区;2—崔杖子片麻岩穹形构造区;3—遵化-青龙多相片麻岩线形构造带;4—迁安片麻岩穹形构造区;5—钠质紫苏花岗岩系;6—钾质紫苏花岗岩系;7—英云闪长岩-奥长花岗岩系;8—上壳岩包体;9—都山花岗岩;10—燕山期花岗岩;11—基性岩;12—混杂岩;13—中上元古界;14—中生界;15—断裂;16—详细填图区:A—1∶5万三屯营幅、蓝旗营幅填图区(1986~1990)
2.复合(深部、中部构造相)韧性剪切带的确定
(1)深部构造相韧性剪切带的提出和原迁西群的解体:三屯营以东的高级片麻岩具有较明显的片麻状和条带状构造的麻粒岩相的层状片麻岩。这些层状片麻岩曾称为迁西群,按其组成成分特征曾分别划分为下部上川组和上部三屯营组。总体产状是近南北向陡倾斜。经过对该区1∶1万地质填图和实测剖面的系统研究(杨振升,1992;刘志宏,1992;刘永江,1992;杨振升,刘志宏,刘永江等,1997)确定了这种层状构造是原有中粗粒弱片麻状的黑云紫苏斜长片麻岩受韧性剪切变形改造形成的,由于变形改造强度不同,可划分出不同等级的应变分带(图9-2-3;图片112~113),在不同应变带内原岩的矿物成分及结构构造也相应发生改变。在强应变带中岩石矿物粒度总体呈中细粒状,强片麻理-条带状构造明显,暗色矿物中原粗粒非定向紫苏辉石在强变形带内呈细粒状首尾相接的链状结构显现(早期紫苏辉石变形破裂定向展布,形成了被动矿物拉伸线理),同时随紫苏辉石减少,黑云母和角闪石矿物增多,构成同构造主动矿物定向明显(图9-2-3b)。岩石变质程度由二辉麻粒岩亚相转变为角闪麻粒岩亚相,这是一种明显的退变质反应。以强变形带为标志新编制的构造图可以看出,深构相类型的韧性剪切带呈现一种网结状的图案(图9-2-2)。三屯营片麻岩中的变质表壳岩在片麻岩中以形态多样的包体形式展布,由于其规模较小、分布又零散,无法重建地层系统,只得统称为迁西表壳岩组合。
图9-2-20 在黑云角闪斜长片麻岩中具冷凝边的斜长角闪岩岩席(亮甲店南)
1—黑云角闪斜长片麻岩;2—斜长角闪岩
4.韧性剪切带中的构造-岩浆事件演化序列
董家沟—登沙河韧性剪切带是叠加在一个已经发生过中部构造相近水平滑脱引起深熔作用的构造片麻岩带的背景下,又在印支早期产生由东向西的滑脱作用而形成的一个近水平产出的浅部构造相的韧性剪切带。沿着这个带形成有同构造早期的红色花岗岩岩脉、伟晶岩岩席,并和糜棱岩叶理一起,在沿叶理发生的剪切作用下,由递进变形引起了剪切带内不均匀的剪切流变褶皱,其后又被同期花岗质岩浆再贯入,形成岩枝状的花岗岩与伟晶岩。
『肆』 区域重大地质事件的划分依据
本区汞丹山地块出露面积不大,四周被断层所围,没有新的盖层,而组成地块的岩系主要为沂水岩群和变质深成杂岩体两部分。沂水岩群出露不全,只包括互相不叠置的三个岩组,其间未见明显的间断面,因此只能按一个岩系处理,未再细分。对作为区域重大地质事件划分标志的主要依据是变质深成杂岩体与表壳岩的关系,变质深成杂岩体之间各岩体的先后穿插关系,变质作用特征和变形作用特征,抬升作用以及较多的同位素年龄数据。
『伍』 什么是地质时间单位
确定地球的发展历史和发展阶段,查明各种地质事件时间,是地质学研究的任务之一。为了便于全球对比,必须有统一的时间系统,包括统一的方法和标准。地质学表示地质年代的方法有两种:①相对地质年代(relative age)②同位素地质年代(isotopic age).相对地质年代主要是根据生物界的发展和演化(以化石为依据)把整个地质历史划分为一些不同的历史阶段,借以展示时间的新老关系。它只表示顺序,不表示各个时代单位的长短。同位素地质年龄则主要是利用岩石中的某些放射形元素的蜕变规律,以年为单位来测算岩石形成的年龄。现已根据大量已知相对地质年代的绝对年龄,明确了各相对地质年代的具体时间长短,使地质时间的概念更为完善。现在的使用的地质年代,已经具有相应的绝对年龄了。
利用地质学方法,对全世界地层进行对比研究,综合考虑到生物演化阶段、地层形成顺序、构造运动及古地理特征等因素,把地质历史化分为四大阶段,每个大阶段叫宙,即冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。宙以下为代。太古宙分为古太古代和新太古代;元古宙分为古元古代、中元古代和新元古代;显生宙分为古生代、中生代和新生代。代以下分为纪,如中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪。纪以下分为世,每个纪一般分为早、中、晚三个世,但震旦纪、石炭纪、二叠纪、白垩纪按早晚二分。最小的地质年代单位是期。宙、代、纪、世、期是国际上统一规定的相对地质年代单位。每个年代单位有相应的时间地层单位,表示一定年代中形成的地层。
『陆』 主要地质事件
地质事件是论述地质演化历史的主线。冈瓦纳大陆的裂离与分解、特提斯洋的打开与关闭是喜马拉雅地区地质构造发展演化史中最重要的地质事件,它们控制着阿尔卑斯-喜马拉雅构造域的地质演化,极大地影响着全球构造机制的评价。特提斯洋的形成和会聚造成了全球古地理环境的巨大变革。北喜马拉雅地区的晚古生代—中新生代沉积作用、构造运动和岩浆活动清楚地记录着东特提斯洋的演化历史,反映了印度板块与欧亚板块的运动轨迹和作用过程。而这一举世瞩目的过程又是在漫长的地质历史演化的基础上产生的。这段历史在测区都被打上了深深的烙印,留下了一系列相应的地质事件。笔者以区域地质调查工作为基础,以详尽的实际资料为依据,对研究区主要地质事件进行了归纳和总结(表7-1)。这些地质事件是划分研究区构造演化阶段的主要依据。
『柒』 重大地质事件序列
地质事件是地史演化过程中,不同于正常地质历史发展的突发性,或灾变性,或具有特殊意义的地质记录。地质事件序列是在正确识别地质事件的性质和特征的基础上,运用多元同位素测年方法标定主要或特征地质事件的时代而建立的。至今所收集到的阿尔金地块中前寒武纪地质体的同位素测年数据显示,该区从古元古代至古生代早期表现出3个明显峰期年龄段(图6-36):
1)1600~1800Ma,这些年龄数据主要来自中元古代海相地层中的基性火山岩夹层,代表了火山活动的时代。
2)800~1000Ma,数据主要来自于阿尔金榴辉岩带中的花岗质片麻岩和富铝片麻岩内。这些花岗质片麻岩的岩石化学和地球化学特征与同碰撞花岗岩相似,是新元古代大规模碰撞造山运动的反映,同时也是阿尔金山岩群中富铝片麻岩的早期变质年龄,也可能是新元古代Rodinia超大陆事件在本区的具体表现。
图6-36 阿尔金山地区同位素测年统计频率图
3)400~530Ma,这个时期的年龄数据最多,是阿尔金北缘蛇绿混杂岩带、阿尔金南缘基性—超基性岩带中的主要基性岩残片和高压变质泥质岩的形成年龄,代表了阿尔金构造杂岩带内各类岩石的主期变质年龄。高压变质泥质岩的白云母39Ar-40Ar坪年龄为(453.4±8.7)Ma和榴辉岩中变质锆石U-Pb年龄为(503.9±5.3)Ma(刘良,1999),是本区早古生代碰撞事件的标志。岩石学、岩石化学和地球化学研究表明,基性岩、超基性岩残片的成因和形成环境复杂,阿尔金南北两个混杂岩带是不同时期不同性质岩石的构造拼合结果。柴水沟辉长岩的斜锆石U-Pb法年龄为(402±21)Ma,代表了碰撞后裂解事件。
『捌』 地质事件序列的研究与地质事件表的建立
在工作开始时就要注意研究各地质单位的时空关系,建立起粗略的事件表,随着工作深入、资料的丰富和认识程度的提高而不断修正、完善,在填图工作完成后建立区域内的地质事件表。地质事件表的建立是由局部到全局、由单项到多项的综合研究过程。填图过程中只有正确划分构造域之后,在同一构造域内进行构造学、岩石学、岩相学及变质作用多方面的研究,才能进而确立同一构造类型区域内的地质事件表。
变质岩石系列和岩石关系研究,构造变形序列的建立(构造序列与构造形迹组合的研究),多期、多相变质作用及变形作用关系的研究以及区域地质事件表的确立是地质事件研究的重点。区域地质事件的建立及表现方法有叙述式和表格式等。
『玖』 区域地质发展史与重大地质事件
纵观辽东区域地质发展过程,有如下几期重大地质事件(表3-3):
表3-3 辽东地区重大地质事件与成矿作用
1)2.8 Ga时期,鞍山运动。太古宙鞍山群发生较高级的(角闪岩相-麻粒岩相)区域变质作用,这也是本区古老层状岩系划归太古宙地层的基本依据。
2)2.5 Ga,重大地质事件以大量的钾质花岗岩的侵入为标志,也是元古宙与太古宙的分界。但由于本区缺失2.8~2.5 Ga的地层,证据尚不充分。这种情况与乌克兰地盾中缺失2.8~2.5 Ga的堆积物有些类似(张秋生,1988)。
3)2.1 Ga,以富硼钠质火山岩的喷发和钠质火山岩为基底的硅铝壳发生局部活化再侵位(浅色花岗岩)为特征;同时稍晚表现为裂谷的收缩,形成了北缘碳酸盐潮坪和一些陆缘蒸发盆地,沉积了巨厚的富镁质碳酸盐岩。
古元古代早期,华北地台处于拉张阶段(李江海等,1998),辽东地区则发生大陆-陆间型裂谷运动(陈荣度等,1984,1994)。在裂谷早期拉张裂陷阶段,中央凹陷区在富硼、富钠质中偏酸性岩浆喷发的间歇期形成了火山-沉积型硼矿,它们与富镁碳酸盐矿物一起富集于含硼岩系的下部。同时,在北缘斜坡区发育有与酸性凝灰物质有关的层状硫铁矿(铜矿)床(张秋生,1988;邴贵先等,1990;Yang Z.S.et al.,1988;Wang A.J.,et al.,1998);中央凹陷区堆积的陆源碎屑岩-火山碎屑岩-碳酸盐岩组合中有层状铅锌矿形成,矿体与凝灰岩共生(张秋生,1988;蒋少涌等,1991;郭进京,1993;金顿镐等,1993)。在裂谷发育晚期堆积的潮坪-蒸发相镁质碳酸盐岩建造(大石桥组三段)中含有巨厚的菱镁矿(陈荣度等,1994;冯本智等,1995)。
4)1.9 Ga时期,发生吕梁运动。这次重大事件不仅使早元古代堆积物遭受了绿帘角闪岩相-角闪岩相区域变质及变形作用的改造,而且变形作用还具有塑流变形-塑性变形-脆性变形,这一造山期变形构造演化系列的特点。
吕梁运动对上述沉积的火山岩-碳酸盐岩建造和矿物进行改造,形成了菱镁矿、滑石矿、硼矿、水镁石矿、蛇纹石、透辉石和透闪石等矿床(张秋生,1988;孙明希等,1990;陈从喜等,1998);层状铅锌矿在区域变质变形中被改造成似层状、角砾状矿体(孟庆润等,1995;商翎,1987;申永治,1995;秦松贤等,1994,1995)。
5)1.8~1.7 Ga时期,辽东地区裂谷闭合。主要特征是伴随北部地区辉长岩的侵入,西南地区磨拉石建造的堆积和环斑花岗岩的侵入为标志,表明辽东裂谷的结束和辽东古陆的最后形成。
6)中元古代—古生代,本区在原东西向构造基础上活化,形成中元古代凹陷。
7)中生代,本区上升遭受剥蚀;同时开始了环太平洋构造-岩浆活动的叠加,发育NNE—NE向断裂和中酸性火山沉积物。在燕山期的构造-岩浆活动中,辽东地区还产有重要的金矿床,如五龙金矿、隈子金矿、分水金矿、白云金矿等(戴立军等,1990;倪培,1991;王有维,1993;王文清等,1993;赵彦明等,1993;刘永胜,1996)。非金属矿成矿作用表现为近花岗岩处富镁质碳酸盐岩建造蚀变成水镁石。
8)新生代,继承中生代构造格局,构造线方向为NNE—NE向。地幔热柱活动,形成大面积溢流玄武岩。