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本论文主要研究了北山造山带中部的两个岛弧（花牛山-墩墩山岛弧和马鬃山岛弧）、一条蛇绿混杂带(火石山-牛圈子蛇绿混杂带，HNO)和一个盆地（红岩井盆地），以晚古生代构造增生现象为主，对这些地质体进行了详细的几何学、运动学的剖析，同时对岛弧和蛇绿混杂带中的岩石也进行了相应的岩石地球化学和年代学的研究。 首先，火石山-牛圈子蛇绿混杂带(HNO)，位于花牛山-墩墩山岛弧的北缘。HNO由超镁铁岩（橄榄岩、辉石岩）、堆晶辉长岩、辉长岩、斜长花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、流纹质火山碎屑岩和硅质沉积物等岩石组成，这些岩石大多以团块的形式存在于基质-公婆泉群片岩之中。地球化学特征指示了基性岩具有钙碱性或者是钙碱性和拉板质混合的岩石学特征，它们亏损Nb、Ta等高场强元素，富集Pb、Ba和La等大离子亲石元素，指示了岛弧或者是俯冲带之上岩石大地构造环境。牛圈子地区，辉长岩和斜长花岗岩团块的时代分别为435.0±1.9 Ma和444.3±1.9 Ma，另外火山地区辉长岩的时代为410.5±3.7 Ma。对于基质-公婆泉群来说，最年轻的一组碎屑锆石的年龄是512±5.3 Ma，然而这些片岩中含有志留纪、泥盆纪和早石炭世的化石，指示了地层的时代应该为志留纪至石炭纪，并说明了混杂带混杂的时间应该为晚石炭世或者更晚。HNO中发现的所有面状构造，包括片岩中褶劈理、下二叠统砂质灰岩中褶皱轴面、上二叠统砂岩中褶皱轴面，走向都为E-W方向，都指示了HNO地区发生了N-S方向应力场的挤压作用。线理，包括了断层面擦痕、片岩中褶皱枢纽、断层带中拉伸线理等都指示了HNO经历顶端指向北或者是西北方向的逆冲事件。所有的面状构造和线状构造都指示该地区受到了向南的俯冲带的影响。HNO的就位时代应该为二叠纪晚期，因为有少量的二叠系地层卷入到混杂带中，同时晚二叠世的地层不整合在这些混杂带之上，早中三叠世的砾岩不整合在变形的上二叠统之上。 其次，花牛山-墩墩山岛弧上的构造现象，包括了七角井逆冲推覆构造、双井子断层系统、红岩井南侧低角度逆冲断层、红岩井南侧叠瓦扇和红岩井剪切带。七角井逆冲推覆构造是一期由南向北的双冲构造，推覆体的上盘为一套前寒武纪的大理岩，下盘为寒武纪和奥陶纪的一些硅质岩、黑色页岩和粉砂岩。双冲构造的顶板断层被剥蚀，剩下中间的断夹块和底板断层。花岗岩侵入到上盘之中，与大理岩一起经历了逆冲事件，发生了糜棱岩化作用，糜棱岩中面理和推覆体中断夹块断层面的产状一致。糜棱岩中石英发生了亚颗粒旋转重结晶现象，指示了变形温度应该超过400℃，高于黑云母的封闭温度。对糜棱岩中的锆石和黑云母进行定年，分别得到了410.5±3.7 Ma(U-Pb)和328.8±3.7 Ma(Ar-Ar)的年龄，可见糜棱岩成岩时间为早泥盆世，构造事件的时代为早石炭世。七角井逆冲推覆构造的西北边，发育了双井子断层系统，主要发育了三期断层:第一期为向北逆冲的断层，断层面的产状与七角井逆冲推覆构造中的断夹块断层面产状一致，应该为同一期构造事件的产物;第二期为东北方向向西南方向逆冲的断层，断层带中发育了大量S-C组构，这期断层切割了第一期断层，在本区影响范围也比较大;第三期断层为断层面倾向东西方向的正断层。双井子地区北边为红岩井南部，发育了两期构造事件，早期为东北方向向西南方向逆冲的叠瓦扇，这期构造应该与双井子断层系统中的第二期断层同期;晚期为向西或者西北方向逆冲的低角度逆冲断层，断层发育在糜棱岩和片岩之中。糜棱岩中的石英也显示了亚颗粒旋转重结晶现象，对该地区两个糜棱岩的样品进行Ar-Ar年代学的测定，得到303.1±1.5Ma(Ar-Ar)和289.2±3.1 Ma(Ar-Ar)，指示了石炭-二叠之交的冷却年龄（构造事件），其原岩的时代为400.3±9.8 Ma(U-Pb)。此外，红岩井剪切带-花牛山-墩墩山岛弧和红岩井盆地的分界断层，是一个左行走滑的剪切带，断层南发育了大量的糜棱岩，对其中的糜棱岩进行年代学的测定，得到了335.8±1.6 Ma(Ar-Ar)和325.9±2.5 Ma(Ar-Ar)的冷却年龄，指示了早石炭世的剪切作用，与七角井逆冲推覆构造的时代接近。 第三，马鬃山石炭纪岛弧，岛弧上发育了大量的火山碎屑岩、流纹岩和岛弧花岗岩，时代为319.6±3.4 Ma(U-Pb)(流纹岩)和308.1±3.8 Ma(U-Pb)(花岗岩)，它们的地球化学特征都表现出了岛弧相关的性质。岛弧上，早石炭世和晚石炭世之交的一期砾岩发生了强烈的变形，形成了一个强应变剪切带，对其中的砾石进行长短轴的统计，长短轴之比的平均值接近1∶10，计算其应变缩短量为61％-68％。因为流纹岩脉切穿了变形的砾岩，所以变形时代应该在319.6Ma之前。此外，岛弧之上还有一期构造事件，也是前寒武纪的大理岩成低角度逆断层接触在寒武纪和奥陶纪的地层之上，断层面倾向南，与七角井逆冲推覆构造一致，应该为同一期构造的产物。不同的是，局部地区，有一些前寒武纪的地层断层接触在早石炭世的地层之上。 第四，红岩井盆地，位于花牛山-墩墩山岛弧和马鬃山岛弧之间，是一个石炭纪末拉开的弧间盆地，盆地中沉积了大量的二叠纪沉积物，主要有砂岩和粉砂岩，局部地区有少量的砾岩和碳酸盐岩。沉积岩经历了至少两期变形，形成了大量的叠加褶皱。第一期褶皱，直立、N-S走向的褶皱被第二期东到北东东向褶皱所影响，第二期褶皱的轴面也近直立。从东到西，叠加褶皱的样式发生了细微的变化，从Z-字型的(lobate-cuspate shape)到新月型的(crescent shape)再到蘑菇型的(mushroom shape)，这种变化与叠加褶皱中沉积岩向西粒度增大是一致的，指示了干涉模型的变化可能与岩性有关。第一期褶皱的轴面劈理比较发育，第二期褶皱的轴面劈理却不是很发育，只有在F2的转折端才出现。在Z-字型叠加区，褶皱的形成可能由弯滑和弯流作用这两种机制共同影响的，而在新月型叠加区，褶皱的变形机制应该为压扁作用和弯流作用。这两期褶皱的变形时间应该在273Ma到219Ma之间，前者为最年轻地层中碎屑锆石的年龄，后者为切穿第二期褶皱轴面岩脉的年龄。 通过研究，得出了北山地区中部在晚古生代发育了至少四期构造事件:第一期为早石炭世，构造现象为红岩井剪切带的左行走滑、七角井逆冲推覆构造、双井子断层系统中的第一期断层、马鬃山砾岩剪切作用和马鬃山逆冲推覆构造;第二期构造为晚石炭世，产生了双井子第二期断层和红岩井南部向西南方向逆冲的叠瓦扇等构造现象;第三期为石炭二叠之交到晚二叠世，表现为红岩井南部向西的低角度逆冲推覆构造和红岩井盆地中第一期褶皱;第四期为二叠纪晚期，有红岩井第二期褶皱和火石山-牛圈子蛇绿混杂带中的断层（蛇绿混杂带就位）。通过精细的构造地质学研究，再加上对两个岛弧、一个盆地和一条蛇绿混杂带中岩石地球化学的研究，我们提出了一个新的北山中部的演化模型，为古亚洲洋晚期的演化史提供了新的证据。