西秦岭北缘构造带新生代盆地南部边界断层带结构与构造变形演化

西秦岭北缘构造带是青藏高原东北缘的主要构造边界之一,北缘断层及其所控制的新生代沉积盆地是青藏高原东北缘新生代盆—山格局演化、高原扩展隆升与变形的地质记录。因此,西秦岭北缘构造带的断裂构造和断裂控制的沉积盆地研究对于理解青藏高原构造系统形成和高原隆升过程都具有重要的科学意义。本文通过对西秦岭北缘新生代盆地的南部边界断层F1断层结构分带、断层岩类型、几何学—运动学特征分析,获得如下认识：1）F1断层总体走向为290°～300°,倾向北北东,倾角60°～80°,发育近百米宽的由韧性、韧脆性和脆性断层岩等组成的结构复杂的断层带;2）构造分析揭示了F1断层至少经历了 3期构造变形事件,第一期为韧性—韧脆性伸展正断层作用,第二期为脆性高角度挤压逆冲断层作用,第三期为近直立的脆性斜向左旋走滑作用;3）该断层近百米宽的断层带内形成于不同构造层次的韧性、韧脆性、脆性等变形现象叠加交织出现在现今地壳浅表层次,说明该断层带经历了从早期较深层次韧性变形域逐渐抬升而进入晚期较浅层次的脆韧性变形域到现今的脆性变形域的韧—脆性变形机制转换;4）根据F1断层对西秦岭北缘渐新统—中新统漳县含盐红层盆地的空间构造配置、控制和改造以及新生代区域构造变形演化历史分析,认为第一期韧性—韧脆性伸展正断层作用与渐新世—中新世断陷盆地形成相匹配,活动时代为晚渐新世—晚中新世;第二期脆性高角度挤压逆冲作用与渐新世—中新世地层翘起、褶皱和底部抬升剥蚀及上新世磨拉石盆地充填相对应,活动时代应该始于中新世末期或上新世早期,持续至第四纪早期;第三期斜向左旋走滑则与西秦岭北缘断层带第四纪以来广泛发育的左旋走滑作用相对应。综上所述,西秦岭北缘新生代漳县盆地南部边界断层F1,虽然仅是北缘构造带中一条断层,但作为构造敏感带,其多期变形历史应该代表了青藏高原东北缘新生代以来的构造变形演化及构造体制转换过程。如果这一新生代沉积盆地边界断层F1在渐新世—中新世一直处于伸展正断作用,那么西秦岭北缘在这个阶段应该处于地壳伸展拉张状态,渐新世—中新世漳县盆地只能是伸展断陷盆地而不可能是挤压挠曲前陆盆地或压陷盆地。因此,我们认为印度—欧亚板块碰撞汇聚产生的构造挤压缩短和地壳隆升效应在中新世尚未波及到西秦岭北缘区域。F1断层在中新世末—上新世初的构造反转挤压冲断和上新世具有再生前陆磨拉石堆积出现才标志着西秦岭北缘卷入青藏高原挤压构造动力学系统。     

珠江口盆地白云凹陷新生代构造演化动力学

白云凹陷构造演化史的研究对在白云凹陷开展油气勘探和深水沉积研究具有重要的意义。通过对断裂与沉积结构平面和剖面特点的分析,结合岩浆活动特点,文中提出白云凹陷是一个复式地堑,推测这种结构特点与凹陷下地壳的强烈韧性减薄和颈缩变形有关,表现为热岩石圈的伸展。其发育机制推测与白云凹陷位于构造转换带上有关,特殊的构造位置使白云凹陷成为强烈构造变形区,岩石圈地壳强烈减薄,伴随伸展过程和地幔上涌,脆性地壳或上地幔中部分熔融物质的出现导致岩石圈强度的急剧降低,在区域伸展应力场下以韧性流变方式减薄。岩浆在构造转换带下聚集并发育主岩浆房,由于白云凹陷南北边缘没有发育正断裂系统,岩浆主要沿垂直伸展的方向运移,因此在珠琼运动一幕和二幕南南东向伸展应力作用下,岩浆向白云凹陷的东部和西部运移至北西向基底深大断裂处,那里由于北西向断裂表现为左行张剪性质而成为压力较低的地区,从而成为岩浆上涌和侵位的地方。在岩浆聚集的地区,活动岩浆体附近的脆性变形被分散的韧性变形所取代,因此在凹陷的东北和西南两个角上,发育了张性和张剪性小断裂群,由于热岩石圈弹性较差,白云凹陷长期持续沉降。白云凹陷的断裂活动和沉积演化史还受到南海海盆扩张活动的影响。     

小秦岭金矿田构造演化与金矿成矿作用

依据小秦岭金矿田的地质构造穿插关系和同位素年龄资料,建立了本区构造、岩浆、成矿事件序列。在此基础上,将小秦岭地区的构造演化划分为６个阶段：褶皱变质、韧性剪切变形、稳定升降、韧－脆性断裂转化、断裂活动、抬升剥蚀阶段。对小秦岭金矿田的成矿时代,成矿深度、矿床成因等地质问题,给出了构造地质学方面的判据。     

宁陕断裂带韧性剪切变形终点——来自龙脖子剪切带活动时代的限定

南秦岭宁陕断裂镇安段北缘的龙脖子剪切带记录了宁陕断裂带左行走滑韧性剪切变形过程。带内3类石英脉体和方解石脉体的ESR年龄分别为125.6～88.7Ma、56.7～32.9Ma和19.8～14.6Ma。其中第一类产出于构造片理和A型褶皱核部的石英脉体,代表左行走滑韧性剪切变形结束、脆性构造活跃的时代。研究表明,宁陕左行走滑剪切带在晚三叠世早期开始活动,且可能持续到早—中侏罗世。第一类脉体年龄的确定表明,宁陕断裂带左行走滑韧性剪切变形最晚可持续到早白垩世;晚白垩世—始新世,宁陕断裂带以伸展-走滑脆性或韧-脆性剪切变形为主。因此,早白垩世是宁陕断裂带韧性剪切变形向脆性剪切变形转换的关键时期。宁陕断裂带经历了晚三叠世—中侏罗世晚期快速冷却阶段、晚侏罗世—白垩纪缓慢冷却阶段和古近纪以来快速冷却阶段。宁陕断裂带在缓慢冷却晚期(早白垩世)实现韧性剪切变形向脆性剪切变形转换说明,早白垩世也是秦岭造山带陆内变形机制转变的关键时期。     

河南省文峪金矿床构造控矿规律研究

峪金矿床是小秦岭金矿带内一大型金矿床，属韧—脆性叠加剪切带石英脉型金矿，构造是其首要控矿因素。早期韧性剪切带只对矿脉起宏观控制作用。晚期的脆性断裂为含金石英脉的直接控矿构造。成矿期脆性断裂的多次继承性活动分别控制了热液期4个成矿阶段。脆性断裂形成的空间形态对矿体形态产状具控制作用。有利的矿化富集部位为：①显示压扭性质的近东西向断裂沿走向产状变化处，沿倾向由陡变缓处，断裂面的凹凸转变处；②断裂分支复合部位；③成矿期断裂多次脉动的启张部位；④成矿期断裂构造继承性活动强的部位等。在构造控矿研究的基础上，结合前人部分研究成果。构建了该矿床构造控矿模式。     

西秦岭北缘北西向断层特征和形成的构造机制及地质意义

西秦岭北缘构造带不仅发育一系列继承性多期活动或新生的近东西向断层,而且新生代地层中还发育与近东西向断层走向不一致且具有独特构造特征的北西向左旋走滑断层。这种北西向左旋走滑断层带不发育断层角砾岩、磨砾岩、碎粉岩、断层泥、摩擦镜面、擦痕线理、断层阶步等脆性断层中常见的构造现象,仅表现为地层旋转和剪切拉断形成的一定宽度的透镜化带,两条断层之间地层产状发生旋转形成了约1 km宽,平面上类似膝折构造几何形态地层扭折带。该北西向断层横切了渐新统—中新统地层,并被上新统砾岩覆盖和第四纪以来的近东西向左旋走滑断层斜切,指示了其形成于渐新世—中新世沉积地层形成之后,上新世砾岩沉积之前,即上新世早期。北西向断层带不发育脆性断层典型构造现象和断层左旋走滑作用在渐新统—中新统沉积地层中形成了类似膝折构造几何形态地层扭折带,说明其变形具有韧脆性过渡和缓慢剪切变形的特征,是西秦岭北缘一种新的断层类型。其形成机制为基底或中下地壳中大型左旋走滑韧性或韧脆性剪切带向上扩展延伸到上部沉积盖层中之结果,也就是说,新生代沉积盖层中这种北西向断层和地层扭折带是下部韧性剪切带的左旋走滑剪切在盖层中被动构造响应。这种基底或中下地壳北西向左旋韧性剪切带可能指示了上新世初期西秦岭北缘构造带深部韧性地壳物质向南东流变蠕动的构造标志,代表深部地壳缩短增厚向地壳韧性物质侧向扩展流动的转换过程。这种特殊的断层类型对理解青藏高原东北缘新生代构造变形体制转换和地壳隆升具有重要的科学意义。     

胶东半岛金矿床控矿构造特点浅析

胶东半岛金矿床的矿体(脉)均严格受断裂构造控制,这种控矿的脆/韧性叠加构造的显著特点是多期(次)活动的叠加,经过了早期的韧性剪切、后期的脆性压扭性碎裂岩化、晚期的脆性张性断裂叠加3个阶段.脆/韧型叠加构造与按"构造相"划分的脆-韧性剪切带是不同的概念,它们是性质和演化历史完全各异的两类断裂构造.金矿往往直接产于张性断裂之中,但是在同空间中更早形成的韧性剪切带和压扭性碎裂岩则对金矿化的规模具有明显的控制作用.     

泰山地区太古宙末韧性剪切作用在陆壳演化中的意义

泰山地区北西向韧性剪切作用发生在构造体制从韧塑性变形向脆性变形转化的太古宙末期,属于中高温变形环境条件下的剪切变形。剪切带中岩石结构构造解析和化学成分变异等比线研究表明,岩石的物理变化贯穿韧性剪切作用的始终,化学变化仅发生在糜棱岩化阶段。韧性剪切变形在地壳演化中具有加厚陆壳的作用,是陆壳克拉通化的标志性构造事件     

泰山地区太古宙末韧性剪切作用在陆壳演化中的意义

泰山地区北西向韧性剪切作用发生在构造体制从韧塑性变形向脆性变形转化的在古宙末期,属于中高温变形环境条件下的剪切变形。剪切带中岩石结构构造解析和化学成分变异等比线研究表明,岩石的的物理变化贯穿韧性剪切作用的始终,化学变化及仅发生在糜棱岩化阶段。韧性剪切变形在地壳演化中具有加厚陆壳的作用,是陆壳克拉通化的标志性构造事件。     

新资深大断裂变质带特征、成因及活动演化

在前人研究成果和野外调查基础上,对新资深大断裂变质带特征进行系统总结,从宏观构造、显微构造与组构、岩石矿物学、年代学和地球化学等多学科角度综合研究,分析了新资断裂带各类岩石组构成因,并建立了其活动演化期次。新资深大断裂变质带构造岩主要包括定向组构系列岩石和块状系列岩石,主要是由早期的韧性变形变质作用阶段和晚期的脆性破碎作用阶段先后作用形成。越城岭岩体西侧规模巨大的花岗片麻岩带应属新资深大断裂变质带的一部分,属早期活动的产物,其原岩为越城岭岩体,为断裂变质和动力热流变质作用形成。韧性剪切系列岩石按变形变质强度可分为高温高压韧性剪切带和中温高压韧性剪切带,表明韧性剪切作用具有多期性。新资断裂带活动演化主要经历了四个阶段,始于加里东期,至喜山期均有活动,现在的新资断裂带是经过多个阶段不同类型变质作用由东向西不断迁移和相互叠加的结果。     

内蒙古临河-集宁深断裂中段早期韧性剪切带及其构造演化

临河 -集宁深断裂是一条具长期活动历史的复杂断裂带 ,以往对其早期演化研究甚少 .在 1∶5万区调工作基础上 ,测制了 5条 1∶2 0 0 0构造剖面 ,室内进行了大量的显微构造观察和组构测量 .研究表明 ,该断裂太古宙末表现为高角闪岩相—麻粒岩相的高温韧性剪切带 ,古元古代地壳在伸展体制下抬升之后又叠加有浅层次的绿片岩相低温韧性剪切活动 .中元古代之后转化为脆性断层活动 ,控制着不同时期的沉积和岩浆建造 .     

小秦岭金矿田大湖钼金矿床地质特征

大湖钼金矿床是小秦岭金矿田内一个新的矿床类型-金、钼共生矿床,矿床产于变质核杂岩内的脆韧性剪切带中.金、钼矿体赋存于断裂构造带的不同部位,金和钼含量呈负相关关系,但受同一韧脆性剪切系统控制,矿体均向NE侧伏,该韧脆性剪切带具有多期次构造活动及多次成矿作用特征.通过对硫、铅同位素、成矿流体、成矿物理化学、包裹体成分分析研...     

五河地区与胶东及小秦岭地区金矿成矿地质对比研究

通过《五河县荣渡-小溪集金及多金属矿整装勘查》工作在总结前人工作及研究成果的基础上,对比研究了五河地区、胶东地区以及小秦岭地区金矿床的成矿条件。研究认为,三个地区的金矿成矿地质背景相似,但是又各有其特殊性。五河地区相比于其他两个地区燕山期岩浆岩虽有分布,但岩浆活动及与之相关的郯庐断裂系发育程度和活动性均弱于胶东地区;五河地区金矿成矿物质来源主要为下地壳,无深部幔源物质的参与。五河地区、小秦岭地区金矿赋矿围岩(地层)金元素含量均较低,而胶东地区金矿赋矿围岩具有高背景值。总体而言在基底地层、岩浆作用及构造断裂活动等方面,五河地区与小秦岭地区更为相似。     

胶东招远-平度断裂活动性质及活动时代

胶东地区的招远—平度断裂是一条重要的控矿断裂,经过了多阶段的演化历史。前粉子山期,招平断裂以韧性剪切为主,燕山期招平断裂主要以脆性变形为主,这样形成了韧性变形、脆性变形在同一空间的叠加。招平断裂至少经历了3次以上的活动,相对运动规律是左旋—右旋—左旋,力学性质则呈现出扭性—扭张性—扭性—压扭性的变化。招平断裂构造片岩的     

扬子板块西北缘碧口地块变形变质作用序列——松潘—甘孜造山带伸展垮塌事件的意义

碧口地块位于秦岭—大别、松潘—甘孜造山带与扬子板块的交汇部位。根据碧口地区各套地层构造变形样式的不同,将地层自下而上划分为三个构造地层单元:①新元古界基底杂岩,主要由新元古界碧口群火山岩系和横丹群浊积岩系组成,杂岩体核部变形较弱,边部发育韧性剪切变形,并以一条由超糜棱岩带组成的基底拆离断层为顶界,与上覆地层分隔。基底杂岩经历了蓝片岩相到硬柱石-钠长石-绿泥石相的变质作用。②古生界中间韧性流变层,由志留系—泥盆系的糜棱岩或千糜岩组成,岩层中发育多期构造面理(S1、S2、S3)和典型的固态流变构造,变质程度普遍达中绿片岩相。③中生界沉积盖层,包括碧口地块以北的三叠系关家沟组和小面积出露的侏罗系—白垩系,以脆性破碎带和小型脆性断层构造为主。拆离断层与各套构造地层中的韧性剪切和流变构造一同反映了区域性上盘向SSE剪切的几何学和运动学特征,证实了碧口地区中生代206~154Ma伸展垮塌事件的存在,从而建立了碧口地块的隆升模式。研究结果表明,松潘—甘孜在中生代造山作用后的区域伸展作用下形成了拆离断层和中地壳韧性流变层,造成了地层缺失和地壳减薄,基底杂岩在造山带的腹陆隆升并露出地表。     

陕西凤县八卦庙金矿脆韧性剪切带控矿特征及成矿模式探讨

陕西凤县八卦庙金矿床是西秦岭已探明的超大型金矿床,矿床位于苏家沟-空棺沟复式向斜北翼之八卦庙次级倒转向斜北翼,主要赋矿岩性为星红铺组下段铁白云石粉砂质千枚夹条带状大理岩化灰岩。金矿体受北西向F13大断裂下盘的韧性剪带控制,形成石英脉型、构造蚀变岩型和蚀变糜棱岩型3种金矿化类型,而以构造蚀变岩型金矿化为主。韧性剪带剪切带从地表浅部向深部依次分为脆性区、脆-韧过渡区和韧性区,分别与石英脉型、构造蚀变岩型和蚀变糜棱岩型金矿化相对应。印支期,随着造山运动、地壳隆升,剪切带中深层次的韧性剪切变形的糜棱岩被抬升,依次与其上的脆-韧性及脆性剪切叠加,从而构成不同类型的金矿化叠加富集,形成金的贫矿体。印支—燕山期,随着岩浆作用活跃并开始沿北东向F22断裂上侵,驱使深部及两侧围岩中金离子活化,分别向F22断裂西侧的F21和东侧F23断裂迁移、聚集,对韧性剪切带形成的贫矿体叠加改造富集,最终就位构成金矿体。     

干热岩控热构造系统厘定与类型划分

为了研究干热岩成因机理,综合分析了干热岩形成背景、控热构造系统及尺度.地球中的干热岩具有特殊的形成构造背景,控热构造对干热岩热能的传输与聚敛具有很重要的作用,导致岩石圈不同热结构和热异常.控热构造可划分为生热、导热、储热和释热构造.生热构造包括地幔软流圈底辟,具有大量高放射性元素的岩浆房,活动性的深大断裂等;中、下地壳脆韧性转换带,活动的韧性剪切带是导热构造;中、下地壳的低阻高导体,韧性剪切流变层既是导热层,也是储热构造;火山、地震、浅表层次的活动断裂等为释热构造;控热构造的类型受到构造尺度和构造背景的限定.由于地壳中控热构造分布状态及发育特征差异较大,从而导致干热岩等地热能资源在地壳中的埋深、规模、热量以及分布状态等也有较大差异.      

小秦岭金矿田共轭剪切矿脉的发现及意义

小秦岭金矿田近EW走向的倾向南与倾向北金矿脉群金储量占全部储量的90%以上。以往大量矿床勘探工作未揭露到两组矿脉的交汇部位,有关断裂切割关系及组合形式始终存在疑问。通过采矿坑道的调查发现两组控矿断裂为共轭剪切关系。在平面和剖面上南倾与北倾矿脉均呈舒缓波状延伸,交叉部位充填无明显互相错开的膨大石英脉。两者在空间分布上还具有等间距性,北倾脉分布间距为200～400m,南倾脉间距为400～500m。共轭剪切断裂具有早期韧性、晚期脆性两个发展阶段:早期韧性阶段最大主应力(σ_1)为近直立状态,σ_1方向两组韧性断层共轭夹角约107°;晚期脆性阶段的破裂面继承早期韧性断层作伸展活动,充填含金石英脉,保持了原韧性阶段共轭剪切角。研究认为:早白垩世大规模花岗岩岩浆底辟侵位导致形成了热穹窿构造,以共轭韧-脆性断层为代表的伸展断裂系统发育于整个金矿田;含金石英脉可能并非形成于多级热液导矿渠道,而是以超临界流体(气态)充满热穹窿,降温后方成为热液。有关共轭剪切矿脉的认识不仅具有局部追索找矿意义,而且其分布的普遍性拓宽了找矿思路和范围。     

青藏高原板内地震震源深度分布规律及其成因

青藏高原板内地震以浅源地震为主, 下地壳基本上没有地震, 地震震源多集中在15~40 km的深度范围, 主要在中地壳内, 呈似层状弥散分布.其中30~33 km深度是一个优势层, 与壳内分层有关.总体上青藏高原南、北部的震源面略呈相向倾斜特征.70~100 km深度区间出现了比较集中的震级较小的地震, 可能与壳幔过渡带的拆离作用有关.高原内部的正断层系与板内地震密切相关, 是板内浅源地震的主控构造.总之, 青藏高原地震震源沿着活动的上地壳脆性层与软弱层之间的脆-韧性过渡带分布.这些板内地震活动属于大陆动力学过程, 与板块碰撞和板块俯冲无关.初步认为青藏高原浅层到深层多震层的成因分别是韧性基底与脆性盖层、韧性下地壳与脆性上地壳、韧性下地壳与脆性上地幔的韧-脆性转换、拆离和解耦的产物.      

大陆板内地震的发震机理与地震预报——以汶川地震为例

大陆板内地震主要产于新生代厚壳造山带或高原,在平面上呈弥散状分布,在剖面上震源沿中地壳成层分布,为浅源地震.盆山活动断层系统呈规律性组合,盆山挤压边界为逆冲型压性发震断层;盆山走滑转换边界为走滑型扭性发震断层;造山带内部主要是伸展型张性发震断层.大陆板内地壳分层流变作用制约了板内地震的构造物理过程.大陆下地壳韧性流层为地震活动提供了热能,热软化和热融化介质发生缓慢的韧性流动,是孕震构造;中地壳韧-脆性剪切带发生热-应力转换,聚积应力和应变,为蕴震构造;当下地壳流动在中地壳积累的应变超过上地壳特定构造部位介质的应力-应变极限时,上地壳形成脆性发震断层,产生地震.震源出现在上地壳脆性断层与中地壳脆-韧性剪切带的交汇部位,青藏高原的震源深度通常为12～35 km.目前地震预报是世界科学难题,然而,大陆动力学和板内地震的理论突破可能为短临预报提供了新思路.如果大陆下地壳热动力作用是中地壳产生地震和上地壳发生地震的根源,那么上地壳脆性断层活动会释放出地壳深部的热流体和热气体,引起局部的地温异常、水文异常和大气异常.建议从大气到地表再到地下系统地监测活动断层带及邻区的地下水、地表水、大气的温度异常和成分变化,结合观测下地壳流层厚度、地应力-应交变化、重力异常、磁异常、地电异常等,综合评价地壳活动性和发震可能性.2008年5月12日发生的里氏8.0级汶川地震处于龙门山造山带与四川盆地的构造边界上,是典型的大陆板内地震,震源处于映秀-北川断层上,震源深度为12 km.350 km长的地表破裂带呈右行左阶雁行排列在具有逆冲和右行走滑性质的汶川-茂县-青川、映秀-北川和江油-都江堰3条断层带上.下地壳的韧性流动伴随中地壳韧-脆性剪切带应力和应变的积累,产生上地壳脆性活动断层,并控制地表破裂带和滑坡的分布.