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锡林浩特地区在古生代时期,它位于华北陆块与西伯利亚陆块之间的古亚洲构造域中,其构造线总体为东西向,同时它还与环太平洋构造域邻接,后者构造线主体以北北东向为特色,大角度斜跨在古亚州构造域构造域之上。两大构造域的发生、发展、复合、交切控制了研究区构造的发展,也是形成该地区多旋回造山运动的原因之一。
本文基于对两个板块在海西期的伸展作用进行探讨,针对研究区以及相邻地区的地质情况进行构造演化的研究,拟通过系统的野外数字填图、数字剖面、镜下特征、年代学数据及构造运动学等方法研究,来证实该地区的伸展作用存在的记录。论文得出如下成果和认识:
1.研究区以太古界及元古界变质岩为结晶基底,经历了多次开合运动,不仅使得该地区地质情况复杂,而且大多数的构造记录被破坏的零散。
2.研究区出露海西期沉积记录主要为哲斯组(P2z),该组下段(P2z1)为灰黑色粉砂质板岩、板岩夹灰色薄层杂砂岩。中段(P2z2)为灰色.浅紫灰色厚层-块状含生物碎屑细-粉晶灰岩,生物碎屑主要为海百合茎化石,苔藓虫和腕足类化石碎屑。上段(P2z3)为灰色块状复成分砾岩夹灰绿色中层岩屑砂岩,砾石成分复杂,但主要以凝灰质为主,主要有凝灰岩砾石、砂岩、硅质岩、花岗岩等,砾石分选、磨圆极差,杂基含量较高,泥砾泥片发育。哲斯组自下而上由下段深水浊积岩相→中段陆棚沉积→上段陆相碎屑流沉积,表明该裂谷盆地在中二叠世晚期已明显萎缩,最终封闭。
3.海西期伸展作用下火山岩记录为大石寨组,火山岩的分布总体上有以下规律:(1)岩性组合既有正常的玄武岩、安山岩和流纹岩,又有具明显蚀变特征的细碧岩、角斑岩和凝灰岩,双峰式火山特征明显。(2)火山岩与一套复理石建造的中-细砂岩、板岩共生,互为夹层产出。局部见硅质岩和灰岩透镜体。(3)火山岩自北向南有由基性火山岩为主向中酸性火山岩为主的变化规律,横向上厚度变化较大。表明该期有伸展活动。
4.岩浆活动记录分两类①在研究区南边出露的超镁铁岩。岩石组合为蛇纹石化橄榄辉石岩、堆晶辉石岩、纯蛇纹岩等超镁铁岩,含大量的辉长岩和斜长岩岩脉。②锡林浩特市南的早二叠锡林浩特水库岩体具有A型花岗岩的特征,成长轴近东西向的长椭球形形态,岩性组合以钾长花岗岩和花岗闪长岩为主,并高SiO2、富碱,贫CaO、MgO,矿物组合以绿色黑云母、碱性角闪石、辉石和条纹长石为主。较富稀土及大离子亲石元素。在主量和微量构造环境判别图中投点主要落在非造山花岗岩区,应形成于板内的伸展环境,指示锡林浩特地区在在海西期出显过伸展的环境。
5.在伸展作用下,瓦窑沟变质岩发育在断裂破碎带和韧性剪切带附近。岩石受到动力变质的同时发生绿帘石化、绿泥石化,局部糜棱岩化、片理化。由于受到变形的影响,岩石中的暗色矿物定向排列,长石晶体发生折断晶纹弯曲。