北京西山房山岩体南部捕掳体应变率特征研究
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摘要：早期的关于周口店地区的野外工作也在房山岩体中发现了捕掳体的大量存在，但仅对其进了简单的描述性的研究，对其缺乏深入探索。本文将依据房山岩体南部的径向5个观察点的186处捕掳体进行观察研究，重点在于实地测量捕掳体的剖面长宽，分析不同岩相带中捕掳体应变率特征，分析数据分布，以此浅析捕掳体的形成过程中构造机制，并为一直颇受争议的房山岩体是否为底辟构造成因机制提供依据。
关键词：房山岩体;捕掳体;应变率;底辟构造;岩相带
Abstract: This paper will be based on the southern part of the Fangshan pluton radial five observation points 186 xenoliths observational studies, with emphasis on field measurements of the profile length and width of the xenoliths, to analyze the strain rate characteristics of different rock facies xenoliths and analysis of data distribution, this analysis of xenoliths in the formation of tectonic mechanism, and mechanism of the Fangshan pluton has been controversial whether a diapir causes.Key words: Fangshan pluton; xenoliths; strain rate; diapirs; facies
中图分类号：TU452文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
引言
关于房山岩体的形成机制历来存在诸多争议。早期研究提出是岩浆侵入过程中的斜向底辟侵位模式(王人镜等，1990；张吉顺和李志中，1990)，其依据是（1）岩体东南部的面理和线理倾角较缓(30°~45°)；西北部陡倾(80°~90°)；（2）根据包体计算岩体内部的应变强度显示弧形塑性强变形带的应变最大(可达1∶20)。而随研究的进一步开展，部分学者提出房山岩体不对称的固态塑性强变形带的控制因素（燕滨等，2008）。其依据主要为（1）房山岩体东南部的面理和线理均为陡倾；（2）房山岩体侵位时西北部围岩的热结构与其它位置不同，具有较低的温度和较大的温度梯度，西部的岩浆比较早进入准固态-固态，在后期岩浆上涌膨胀动力的作用下形成了塑性强变形带。
对于房山岩体东南部的面理以及线理等进行了实地测量后，认为存在误差大，且陡缓标准不一。故在此课题讨论过程中东南部面理和线理的倾角不具备决定性。作者从岩体内大量存在的捕掳体着手，分析其应变率特征来判断房山岩体的形成机制是否为底辟构造。由于房山岩体存在着明显的分相带现象且均大量夹杂捕掳体，就可以从统计学思路利用捕掳体的形变特性来判断其底辟构造的成因模式。南部岩相带间距大，相带完整，且不涉及复杂西北强变形带，故作者在岩体南部进行实测统计。
地质背景
房山岩于北京市房山县的西北，构造位置位于华北板块中部太行山隆起和燕山造山带的交接部位。平面呈近圆形，直径约7.5~9km，面积近54km2，是一个中等岩株。房山岩体是由暗色细粒石英闪长岩体和花岗闪长岩体组成的复式岩体，花岗闪长岩体直观特征为岩体中存在钾长石巨斑（王根厚等，1997）。根据钾长石斑晶大小特征的可将花岗闪长岩划分为三个岩相带，从岩体中央向外依次为中央相，过渡相和边缘相（图1）。岩体内捕掳体种类很多，但不同的捕掳体都伴随岩浆涌动进行了一定位置迁移，均可以反映岩浆形成时的运动构造机制。
1-捕掳体；2-面理；3-线理；4-围岩产状；5-巨斑状花岗闪长岩；6-斑状花岗闪长岩；7-中粒花岗闪长岩；8-石英闪长岩；9-太古宙；10-长城系；11-蓟县系；12-青白口系；13.寒武系-奥陶系；14-石炭系-三叠系；15-侏罗系；16-第四系
野外实地捕掳体基本特征
捕掳体最常见近剪切带向剪切方向收敛，按挤压片理方向排列，具有S-C糜棱面理组构的呈曲颈瓶弯曲状、铁饼状的变形包体。 房山岩体中捕虏体分布于各岩相带，但相对集中于边缘相和过渡相，长轴多在10～40cm之间，其长轴或扁平面大致平行于接触带。无论哪一个岩相带均有捕掳体分布，但存在由边缘相向中间相，捕掳体总体数量递减的趋势。在不同岩相带接触的部位，捕掳体的数量稍有增多，且局部呈现明显的定向排列，甚至出现了同心圆状分布。
石英闪长岩
石英闪长岩中捕掳体分布均匀且广泛。捕掳体基本上呈定向排列，粒径不一。观察中最大捕掳体长轴可达到62cm，最小捕掳体长轴仅有2cm。在此岩相带中，我们总共测量记录了56 个不同捕掳体的长短轴，计算其应变率值多分布于1.0~2.0的区间内。
（2）花岗闪长岩
花岗闪长岩中捕掳体排列走向约为180°。捕掳体总体表现形态一致，形状成纺锤状比例明显增多，长短轴的比率一致，应变率在1.5~3.0区间内的捕掳体占到了这一岩相的76.9%。
（3）似斑状花岗闪长岩
捕掳体的粒径较大，少量长轴可达到1 m以上。捕掳体内部发育有明显流动痕迹，整体表现了流动扭曲变形，此类捕掳体应变率进一步增大。但也存在部分捕掳体趋于椭圆形，此类捕掳体应变率值表现相对较小。其岩相带捕掳体应变率多分布于2.0~3.5之间。
（4）巨斑状花岗闪长岩
巨斑状花岗闪长岩中捕掳体内部钾长石呈现巨斑状（>1cm），捕掳体整体粒径多分布于20~30cm，且极度趋于圆形，应变率在1.5以下的占到了约50%。
（5）不同岩相带捕掳体应变率综合特征
对于不同岩相带中不同岩浆岩中捕掳体应变率图汇总可得上图2，通过对于该图分析，我们可以得到捕掳体总体应变率分布规律为：由石英闪长岩到花岗闪长岩再到似斑状花岗闪长岩，即由边缘向内部，应变率呈递变上升趋势；而中央相的巨斑状花岗闪长岩中捕掳体应变率最小。
图2 不同岩浆岩中捕掳体应变率分布图
应变率特征对于底辟构造的启示
自边缘相的石英闪长岩至花岗闪长岩再至过渡相的似斑状花岗闪长岩，内部的捕掳体的应变率总体趋势为持续增大；至中央相巨斑状花岗闪长岩，捕掳体应变率突变成最少。对造成此结果的原因分析为：在房山岩体的岩浆多期涌动侵位过程中底辟式上涌，当第一期岩浆侵位后冷凝固结过程中，后期的岩浆处于一种高塑性低粘度的状态向上再次侵位，并通过自身的膨胀向四周挤压前一期的岩浆产物，使之发生拱起等。多期次的类似的岩浆涌动过程也就造成了自至中央挤压应力的持续递增，从而也导致了相对应的岩相带中捕掳体的应变率持续性的增大。而当巨斑状花岗闪长岩侵位后，没有更晚期的岩浆的挤压侵位，所以巨斑状花岗闪长岩中捕掳体的应变率最小。
结论
房山岩体不同岩相带中捕掳体应变率呈现自边缘相的石英闪长岩至花岗闪长岩再至过渡相的似斑状花岗闪长岩，内部的捕掳体的应变率总体趋势为持续增大；至中央相巨斑状花岗闪长岩，捕掳体应变率突变成最少。
房山岩体内不同岩相带中捕掳体应变率规律解释了房山岩体底辟构造的成因机制。
参考文献：
王人镜，马昌前，李志中，单文琅 1990 周口店岩体热动力构造及定位机制研究 中国区域地质， (1)： 1-7。
张吉顺，李志中 1990 北京房山花岗闪长岩体的侵位变形构造及气球膨胀式侵位机制 见：张吉顺，单文琅编 北京西山地质研究 武汉：中国地质大学出版社，48 63。
燕滨，何斌，徐义刚，ScottPaterson，张焘 2008 北京西山房山岩体西北部强变形带的成因新解 大地构造与成矿学，32(4)：521~527。
王根厚，颜丹平，王果胜等 1997 周口店地区地质实习指导书 。
朱志澄，曾佐勋，樊光明 2008 构造地质学 中国地质大学出版社 124-126。
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