试论郯城-庐江断裂带形成、演化及问题

在前人研究基础上,并结合地质、地球物理、地球化学等资料,审视郯庐断裂带的力学性质、演化阶段、动力学背景以及深部岩石圈活动对郯庐断裂带和渤海湾盆地形成的影响,提出一些与前人研究成果不同的认识：郯庐断裂是追踪继存性断裂;郯庐断裂南段在晚古生代可能存在转换断层;渤海湾盆地形成与地幔柱有关,与郯庐断裂扭动关系不大等。最后质疑3个问题与地学同仁探讨。     

试论郯城—庐江断裂带的形成、演化及其性质

郯(城-)庐(江)断裂带由前白垩纪的3条重要的边界断裂连接而成:古郯庐断裂曾是连接秦岭—大别洋与苏鲁洋的转换断层,辽渤断裂是华北克拉通与胶辽克拉通之间的分界,敦化—密山断裂则是西伯利亚次大陆与一系列拼贴的外来(移置)地体间的分界。早白垩世,随亚洲大陆雏形的出现,郯庐断裂带形成并扩大其规模(如包括了依兰—伊通断裂)。江西的赣江断裂和鄂东南湘东北的团(风-)麻(城)断裂白垩纪时与郯庐断裂有相同的活动方式,可视为郯庐断裂带的南延。从本质上说,郯庐断裂带是一条斜向(左行)汇聚—剪切造山带,这一造山作用在中生代里是一个连续的分阶段进行的过程,左行走滑活动始自三叠纪,至早白垩世造山带形成,始于早白垩世晚期并于晚白垩世达到全盛的张裂活动则是造山带坍塌的反映。新生代起东亚地区进入新的地史阶段,郯庐断裂带进入消亡期,更新世时已明显解体为活动方式各不相同的若干段。文章还简要讨论了古郯庐断裂的形成时代、印支期走滑活动的性质和东亚大陆边缘地区的构造格架等问题。     

利用重磁场研究郯庐断裂及周边构造

对郯庐断裂及其邻区的重磁场资料进行整理和分析,给出了断裂带分段位场特征。结合4条地学断面资料,对郯庐断裂性质、深部地壳构造进行了研究。结果认为,郯庐断裂具有明显的分段性,不同段落重磁场特征不同。以郯庐断裂为界,两侧断裂走向不同:西侧6条断裂走向为东西或近东西向,可看出郯庐断裂东侧是向北东向移动;西侧向西南移动,并以走滑为主的大型左旋平移断裂带。根据深部地壳构造特征,郯庐断裂是一条近于直立、一直延伸并切过莫霍界面的深大断裂带,该断裂地壳结构以破碎为主并表现上宽下窄的特征。根据重力场特征,推断郯庐断裂南部边界到武穴(广济)为止,没有继续南延过长江。     

郯庐断裂带的分段性研究

本文从航磁、重力以及地学断面等地球物理资料入手,对郯庐断裂（即郯城—庐江断裂）带地球物理场和深部构造特征进行了分析;在总结前人研究成果的基础上,探讨了郯庐断裂带的各段的运动学性质,并对郯庐分段差异性的成因地球动力学过程进行了探讨。研究表明郯庐断裂带各段的地球物理场和深部构造特征及演化过程都存在着显著的差异。华南与华北板块的碰撞造山过程主要影响郯庐断裂带中南段的活动,而西太平洋俯冲的弧后扩张作用及由此产生的地幔底辟则是沈阳—渤海段活动的主控因素。中国东部中生代以来多期地质事件造成区域构造动力多次改变,使郯庐断裂带经历了多期的构造体制转换,并造成了各段活动特征的巨大差异性。     

从地震信息看新生代郯庐断裂带的展布与活动

郯庐前新近纪断裂带为中国东部滨太平洋地区一条巨型张扭走滑构造带。利用地震信息分析地质结构,可将其分为南、中、北三大段和七亚段。按其影响范围的规模可划分为广义和狭义两类:广义郯庐前新近纪断裂带地质结构是“两凹夹一隆”,狭义郯庐前新近纪断裂带则指高垒带与两侧(邻)的断层组合。断裂带内外都发育有反转、花状构造。狭义郯庐前新近纪断裂带走向为NNE,仅在嘉山以南为NE向,其两侧的前新近纪断层大体上都为EW、NE和NEE走向,与狭义郯庐断裂呈锐角相切。古近纪构造层中,由南到北郯庐断层两侧箕状断陷边界都由生长断层所组成,说明郯庐断裂两侧的古近纪断陷应属拉张盆地,并非拉分盆地,郯庐古近纪断裂动力学是拉张而非拉分构造应力场。古近纪构造层在拉张翘倾运动中叠加了右旋走滑地质应力,这种右旋走滑应力是太平洋板块向西俯冲至欧亚板块之下的结果。中生代郯庐断裂的动力学表现为库拉板块向北俯冲至欧亚板块之下形成的左旋平移现象。郯庐断裂NE向平移走滑与北西向隐蔽断裂的相交处是发生破坏性地震的构造部位,因此,应特别重视对高丽营北东向生长断层与渤中-孙河-南口北西向隐蔽断层相交处地震动向的监控。     

郯庐断裂带渤南段构造特征及其控盆作用

渤南地区郯庐断裂带具有很好的油气勘探前景,但由于其构造特征复杂,目前对渤南地区油气成藏条件、主控因素及富集规律的认识尚不明晰.通过对三维地震和地质资料的分析解释,结合前人研究成果,探讨了渤南地区郯庐断裂带构造特征的时空差异及其对盆地结构的控制作用.研究表明,渤南地区郯庐断裂带具有3组分支断裂,每组分支断裂由2~4条断裂构成,均表现出了明显的走滑特征,整体由东向西、由深至浅走滑程度逐渐减弱.新生代古新世-早始新世郯庐断裂带渤南段左旋走滑,东部分带活动明显、强度大,中带和西带不活动或活动较弱,渤南地区中生代发育的NWW向伸展断裂系统复活,形成北断南超的复式半地堑或南北双断式结构;中始新世以来,渤南地区郯庐断裂带转为右旋走滑,3组分支断裂均开始活动,表现为强烈的走滑兼伸展运动,强度由东向西逐渐减弱,中带分支断裂形成的中央构造脊将黄河口凹陷分割成东、西两个次洼,并开始逐渐发育一系列次级断层,与主断裂构成帚状断裂组合;新近纪-第四纪郯庐断裂渤南段表现为右旋走滑兼挤压,主走滑断裂不连续,代之以大量规模较小的次级断裂系统.太平洋区板块俯冲方向、俯冲速率的变化以及深部动力背景的变迁共同造成了渤南地区郯庐断裂不同分支构造发育演化及其控盆作用的差异性,由于右旋走滑位移量小于先期的左旋走滑,现今渤南地区构造单元分布仍具左旋特征.      

郯庐断裂中、北段的发生发展及构造差异运动

郯庐断裂中、北段是指长江以北的郯庐断裂,包括其越过渤海向北东延伸的分支。虽然在晚中生代以来郯庐断裂往东北地区如何延伸尚有不同认识,但一般认为分支有三:①抚顺—密山深断裂带;②依兰—伊通深断裂带,③营口—长春深断裂带。一、晚太古代构造活动带的标志国际上许多地质学家(Wjndley 1978,Condie 1977,MnnaHonHNN 1981,     

道县虎子岩岩体及其包体的地球化学特征和构造意义

虎子岩碱性橄榄玄武岩具有与大陆裂谷玄武岩相似的地球化学特征。通过对岩体及其尖晶石二辉橄榄岩包体地球化学特征的研究,揭示了本区地幔在先期亏损的基础上又迭加了一次交代事件,虎子岩基性岩浆是由交代地幔约16％的低程度部分熔融的产物。用辉石温压计估算出,包体矿物的平衡结晶温度为1038—1109℃,压力为22—25×10~8 Pa,推测包体来源深度为72—85km。岩体形成可能是受郯庐断裂南延带拉张(裂谷)阶段控制。     

郯庐断裂带形成演化的年代学研究

通过对郯庐断裂带东侧张八岭蓝片岩带内白云母4 0 Ar - 3 9Ar年龄、断裂带内片麻状花岗岩中钾长石4 0 Ar- 3 9Ar年龄以及断裂带内断层泥K -Ar、ESR年龄的测定 ,并结合有关的地质和古地磁资料 ,厘定了郯庐断裂带形成和演化的过程 :(1)三叠纪 (2 44～ 2 0 9Ma)由于华北与扬子地块碰撞 ,郯庐断裂带形成为其主要左行平移时期 ;(2 )侏罗纪 (189～ 16 4Ma)时郯庐断裂东侧下扬子地块可能经历了逆时针转动 ;(3)白垩纪 (10 3～ 94Ma)开始郯庐断裂带伴随走滑平移而发生正断活动 ;(4)晚白垩—第三纪右旋平移阶段。郯庐断裂的形成与大别 -苏鲁变质带有关。     

论罗河铁矿床地质特征及矿床成因

一、成矿地质背景庐枞地区火山岩地处中朝准地台淮阳地盾和扬子准地台下扬子坳陷褶皱带的毗邻部位,北函西向桐柏—磨子潭深断裂和北北东向郯庐深断裂的交会处。后者又将该火山岩区断开,使其西侧沉陷并为下白垩统红色沉积覆盖;东侧相对抬升,保留着北宽南窄的向斜构造盆地。罗河铁矿床即位于该盆地的中部偏西、郯庐断裂与大包庄北西向断裂的交叉处(图1)。     

郯庐剪切带的性质和意义

沿郯庐断裂带从大别山东麓经山东中部至辽北吉南的新宾—桦甸地区,暴露的早前寒武纪结晶岩石中存在着一系列北北东走向的大型韧性剪切带,其最大宽度达20km,走向断续延伸近2000km,它们分别在大别、鲁西和新宾地区形成了巨大的弧形牵引构造。剪切带中不同尺度组构要素的几何学,指示其中曾经发生了一致的大幅度左行位移;变形岩石的显微构造和矿物组合特征,说明这一韧性剪切带早期形成于低角闪岩相条件下,并且在抬升和冷却过程中经历了绿片岩相条件下的递进变形。山东中部晚元古代以后的沉积不整合于韧性剪切带及其变形岩石之上,中生代未期脆性的郯庐断裂系统追踪并改造了基底岩石中的韧性剪切带。     

鄂皖边境郯-庐断裂带南段尾端变形特征的探讨

本文研究了位于鄂皖边境的郯-庐断裂带南段尾端地区的构造变形特征,通过野外实际工作,结合地球物理、遥感资料的分析与应用,对这条巨大平移断裂尾端的变形情况进行了初步的探讨,提出四种位移调整模式,并通过实验研究来认识平移断裂尾端的应力分布状态,以及应力与应变的相互关系。文中还就郯-庐断裂带的南延问题提出了讨论。     

敦-密断裂左行走滑三维有限元模拟

敦-密断布列亚裂带是郯庐断裂北段的重要分支之一, 具有左行走滑剪切性质, 其走滑位移量的大小一直存在很大争议。应用ANSYS三维有限元模拟软件, 对研究区地质体建立理想模型, 并采用分段施力和连续施力两种方法进行构造几何学错移的数值模拟, 探讨敦22密断裂带的走滑位移量。模拟结果表明: 采用分段施力方式得到的累计走滑位移量为273.8 km, 连续施力方式得到的位移量为406.8 km, 说明在不考虑外界阻力影响及地质体内部形变吸收的位移量时, 郯庐断裂由南到北具有整体统一的走滑位移量。综合考虑布列亚-佳木斯地块的阻挡及地质体内部的韧性变形和逆冲推覆构造对走滑位移量的吸收等地质因素, 认为敦-密断裂带实际位移量应比模拟数值小, 也证实了郯庐断裂走滑位移量可能存在由南至北逐渐递减的规律。     

襄樊——广济断裂西段三里岗——三阳构造混杂岩带构造变形与演化

襄樊——广济断裂西段的三里岗——三阳地区出露有构造混杂岩,以含蛇绿岩残块为特征,经历了复杂的构造变形和演化过程。不同区段的构造解析与对比表明,中生代以来该构造混杂岩带主要遭受了4期变形构造的叠加改造:1)高温塑性变形(D₁),表现为蛇绿岩残块内部具网状强应变带和透镜状弱应变域相互交织的构造变形样式,强应变带形成以镁铁质糜棱岩为特征的高温韧性剪切带,显示深层次构造变形特征;2)逆冲推覆变形(D₂),构造混杂岩带发育叠瓦状逆冲推覆构造和双冲构造,南界韧性剪切带是构造混杂岩带整体运移的主推覆面,发育长英质糜棱岩,形成于中等构造层次,岩石中发育镁铁质糜棱岩糜棱面理的褶皱构造,显示陆内逆冲推覆对先期高温塑性变形构造的叠加改造;3)韧脆性右行平移剪切(D₃),形成构造混杂岩带内部浅层次构造变形,构造混杂岩带南侧的花山群钙质片岩揉皱变形,形成枢纽近直立的不对称褶皱,指示右行平移剪切变形;4)伸展正断层(D₄),主要发育于构造混杂岩带北侧,呈NW——SE向展布,控制晚白垩世断陷盆地的形成与沉积充填。     

大别地块东南缘逆冲滑脱构造体系及其对金矿的控制作用

大别地块自晚元古代以来主要经受了自北而南的推挤,并且发生了两次较强烈的南移运动,造成了地块前线逆冲滑脱构造体系。特别是中生代的推挤和滑移,不仅构造变形强烈,而且还伴有热事件,大别地块东南缘郯－庐断裂南延部分和广济－宿松平移－推覆型韧性剪切带均是＂热线构造＂,它们提供了深层次岩浆活动的通道。本区岩石以绿片岩－角闪岩相变质岩为主,含金背景值高,逆冲滑脱构造和韧性剪切带的活动与金元素的活化、迁移和富集创造了良好的条件。     

郯庐断裂带地温场研究

笔者根据郯庐断裂带两侧(东经115°-121°、北纬30°-40°)117个热流数据,绘制了该区热流值平面图,并从断裂带两侧热流值的分布及高、中、低热流值频度分布特点,得出该断裂带中、南段(鲁西、皖北地区)热流值在50-80mW/m2范围内的频度最高,总平均值为67.67mW/m2,明显高于全球平均值(63mW/m2),也比中国大陆平均值(66mW/m2)略为偏高。沿断裂带存在一条明显的热流梯度递变带,东侧平均热流值(67.78mW/m2)明显高于西侧平均值(55.35mW/m2)。3条热流值剖面图显示由西向东穿过断裂带热流值有台阶、折线及跳跃型上升特点。笔者认为,这种东高西低的形貌反映了郯庐断裂带东、西侧地壳结构存在明显差异,这种差异与地震测深、大地电磁测深等地球物理量反映的东侧下地壳存在低速低阻层及莫霍面位置偏高相一致。      

甘肃省肃南县卡瓦铁矿矿区地质特征浅析

甘肃省肃南县卡瓦铁矿位于走廊南山地体与托莱山地体的构造结合部位。地层出露较为简单,主要为长城系桦树沟组以及白垩系下沟组,其中长城系桦树沟组为含矿层位。区内构造较为复杂,主要为加里东期形成的褶皱、断层,也有后期的构造。区内的变质作用程度较低,属于低绿片岩相。区内侵入岩主要为超基性岩,基本沿断层分布。总体上卡瓦铁矿与镜铁山铁矿的地质特征极为相似。     

桃山矿田脉岩-构造带地质特征及其与铀成矿的关系

桃山铀矿田产于桃山复式花岗岩体内,岩体主体形成于三叠纪—早白垩世,在晚白垩世—古近纪,岩体内发育有NE向断裂构造和脉岩带;从北往南,依次形成了小布—麻田脉岩-构造带、王泥田脉岩-构造带、黄潭—岳源脉岩-构造带、西陂—上罗脉岩-构造带、鸡婆岭脉岩-构造带、王册脉岩-构造带,以及石源岭脉岩-构造带;主干断裂构造控制了脉岩-构造带的形成和发展。这些脉岩-构造带与铀矿化在空间上一致,时间上相近,是桃山矿田铀矿定位的重要因素之一,是铀矿找矿预测的方向。