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北京云蒙山区野外地质旅行指南 1） 2） 1) 郑亚东 王 涛 张进江 1）北京大学地球与空间科学学院 2）地科院地质研究所 §1 概述 云蒙山区位于北京北北东的怀柔和密云县境内，距北京城 65-110 千米。上世纪 80 年代初, 在该区确立了我国第一条低角正断层。特别是 1984 年后，Davis 与郑亚东等合 作研究确立我国第一个变质核杂岩(Davis et al., 1994, 1996a,b), 为洞察华北克拉通深部开拓 一重要窗口，该区成为我国国内外野外地质考察的热点地区之一。 王玉芳（1981）发现水峪低角韧性正断层，报导了下盘的糜棱岩石英组构特征。冯孙 齐等（1983）运用透射电镜对相关糜棱岩进行超微构造研究，根据石英重结晶粒度和亚晶粒 粒度，估计断层形成时的差应力为 76.8-186Mpa 。史兰斌和陈孝德（1984）根据糜棱岩的矿 物组合和标本化学刻蚀面上的石英重结晶粒度，亚晶粒粒度和位错密度等，初步估算相关断 层的形成深度和温度分别为 15 千米和450-500°C，却认为以逆冲运动为主。Ramsay 与 Zwart （1983） 到此参观时认为王玉芳所定糜棱岩、鞘褶皱和断层泥分别为花岗片麻岩或强变形 岩、重褶皱和第四纪坡积物，断层的运动方式为逆冲。马杏垣先生则在大同举办的全国性学 术会议上公开批评北京大学老师们的错误。然而，王玉芳等（1985）根据宏微观特征系统论 证该断层的正断运动方式。后继的参观者，von der Molen (1984), G. A. Davis (1985)和 B. Hobbs (1985)都一致认为是低角正断层, 肯定了鞘褶皱的存在, 并明确指出，断层岩的主要类 型为糜棱状花岗岩，其中细粒者为糜棱岩。断层运动学的争论暂告结束。 然而，断层的规模当时尚未查明。上官志冠等（1984）根据氧同位素研究，揭示断层 带内δ18O 值增大了25%，从而判断断层的形成深度和温度分别为 10-12 千米和 320-450°C 。王 玉芳等（1985）根据系统的有限应变测量, 估算断层总位移量为 5. 3 千米。同年，郑亚东等 在这一低角正断层的上盘揭示一中型逆冲推覆构造，寒武系岩层推覆在中侏罗安山质火山岩 系之上, 推覆距离大于 3.5 千米。同时对云蒙山北西侧的推覆构造进行了研究，根据云蒙山 区构造格局和运动方式的对称性，提出热隆-滑覆-推覆构造模式（郑亚东等 1986，Zheng et al., 1988）。 1986 年后，Davis 与郑亚东等合作研究(Davis et al., 1994, 1996a,b)，根据构造与年代学 的研究，确立四合堂的逆冲推覆，提出科迪勒拉型变质核杂岩不对称伸展模式。不同作者的 研究似乎更支持对称的伸展模式(许继峰等 1994, 张建新等 1997 ，王巧云等, 2006, 张家声 等 2007 ）。近期的研究趋势是构造、岩石、地化与精细年代学研究的结合, 深化研究变形/ 变质作用的温度与压力状态, 相关隆升的热历史, 韧性断层的流变学特征，缩短与伸展体制 的关系与转化低角正断层的形成机制等问题(吴珍汉等 2000, 朱大岗等 2000, 汪洋等 2002, 马寅生等 2002, 王 涛等 2002, 王巧云等 2006, 张家声等 2007, 李建波等, 2010)。 §2 地质构造背景 云蒙山位于华北克拉通内，近东西向燕山山脉与北东向军都山脉的交会处。构造上表 现为北东向云蒙山大背形叠置在东西向密云隆起上。地层发育与华北一般情况相似，太古界 为片麻岩、云母斜长片岩，变粒岩夹角闪岩。元古界长城系、蓟县系和青白口系岩性基本上 可于蓟县标准剖面对比，唯厚度未及其半。寒武系底部为府君山组豹皮灰岩，其上馒头、毛 庄组主要为紫红色泥岩，中部徐庄、张夏组以鲕状灰岩为主，上寒武系主要为泥质条