江南隆起带北缘新生代构造演化的石英ESR年代学研究

运用α石英热活化ESR定年法对江南隆起带北缘35件样品进行了研究。结果显示,江南隆起带北缘的石英脉ESR年龄范围在195.8~3.4 Ma之间,主要集中在喜山期(75~3.4 Ma)。结合其他地质证据,江南隆起带北缘新生代构造演化可以划分为伸展断陷期(75~61.5 Ma)和挤压隆升期(43.2~3.4 Ma)两个阶段。前者以发育正断层和断陷盆地为特征,后者以重力滑脱构造为特征。喜山期的构造作用对先存构造进行了强烈的改造,包括南华北、中下扬子和江南隆起带北缘的整个中国东部地区在喜山期都经历了显著的构造活动。ESR测年结果与江南隆起带已有地质事实相吻合,检验了ESR测年的可靠性。     

南华北盆地与东秦岭—大别造山带的耦合关系

南华北盆地包括周口坳陷和合肥坳陷 ,是横跨在华北地块南部和华北地块南缘构造带之上的具有挤压和伸展双重性质的叠合盆地。受东秦岭—大别造山带的影响 ,它在中生代表现为东秦岭—大别山北麓冲断带前沿的前陆盆地 ,到新生代转化为断陷盆地。区域上 ,南华北盆地和东秦岭—大别造山带跨越四大构造单元 ,由南向北依次为扬子板块、南秦岭—大别 (包括南大别碰撞杂岩带和北大别弧杂岩带 )构造带、北秦岭—北淮阳构造带、华北地块南缘构造带和华北板块。其间分布着 5条主要断裂 ,即襄樊—广济断裂、桐柏—磨子潭断裂、方城—舒城断裂、确山—合肥…     

东秦岭－大别山及邻区盆－山系统演化与动力学

东秦岭－大别造山带受不同块体间的拼合碰撞及其之后的陆内变形控制,在造山带边缘和内部形成了不同的盆山系统。造山带北缘响应北秦岭与华北板块的弧陆碰撞及其之后陆内变形作用,形成了后陆逆冲与弧后前陆盆地系统。造山带南缘三叠纪至白垩纪随着扬子板块与秦岭－大别微板块沿勉略缝合带自东向西的斜向俯冲和之后的陆内旋转挤压,在扬子北缘形成了前陆逆冲与周缘前陆盆地系统。自晚侏罗世末至白垩纪造山带挤压与伸展并存,伸展自核部向边缘发展,形成造山带伸展塌陷与近东西向裂谷盆地系统。大致在中始新世之后,受中国东部环太平洋构造带东西向伸展作用和深部构造作用控制,横跨造山带形成近南北向的裂谷盆地。     

桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8~+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。     

河南桐柏老湾金矿床和花岗岩的年龄及其意义

通过老湾金矿床矿石中石英和花岗岩中的 主要造岩矿物石英、钾长石的40Ar/39Ar定 年,获得成矿年龄为91.5±1.0Ma,成岩期高温坪年龄为104.1±1.0Ma～108.9±0.3Ma,等 时线 年龄为102.8±0.1Ma～108.7±0.1Ma,因此认为成岩成矿具同时性。结 合 秦岭-大别造山带的演化历史,提出老湾金矿床和老湾花岗岩均形成于燕山晚期,成矿略晚 于成岩,构造应力环境为挤压向伸展转化的过渡期或以张应力为主的构造体制。     

从源到汇:大别造山带物源区与合肥盆地南缘中生代沉积耦合关系——来自碎屑锆石U-Pb年龄证据

形成于印支期的大别造山带和周缘中生代盆地构成了一级源汇系统,其中位于造山带北缘的合肥盆地中生代地层发育,且以盆地南缘出露最好,这为盆山源汇系统研究提供了理想的沉积记录。笔者从合肥盆地南缘采集了10个砂岩样品和1个砾岩样品,进行锆石U/Pb (LA-ICP-MS)定年分析,获得了742个有效年龄(置信度不小于85%),范围为113±3. 6-2983 Ma。这些碎屑锆石年龄谱可以被分为5个年龄段:113-137 Ma,峰值131 Ma; 184-273 Ma,峰值226 Ma; 274-517. 3 Ma,具有2个峰值280 Ma和474 Ma; 532-856. 6 Ma,具有3个峰值572 Ma、649 Ma和772 Ma; 1786-2600 Ma,具有2个峰值2035 Ma和2506 Ma。同时,总结了物源区大别造山带不同单元锆石U-Pb年龄特征。根据锆石U/Pb年龄和Th/U值,发现这5个年龄段比较准确地记录了物源区地质体,分别是早白垩世的岩浆岩、大别山高压—超高压变质岩、北淮阳的浅变质岩、北大别的正片麻岩和卢镇关群变质岩。根据锆石最小年龄,修正了合肥盆地南缘中生代地层格架,为源汇系统研究确立了时间框架。合肥盆地南缘中生代沉积可以分为4个演化阶段:晚三叠世瑞替期—早侏罗世辛涅缪斯期、中—晚侏罗世、早白垩世早期和早白垩世晚期,并据此确定了每个阶段主要物源区特征及其时空变化。碎屑锆石U/Pb年龄和Th/U值限定了大别造山带仅存在三叠纪的超高压变质作用,且超高压变质岩折返到地表的最早时间是晚三叠世瑞替期,大别造山带大陆岛弧发育的时间是新元古代。上述研究结果不仅为恢复大别造山带构造古地理做出了新的贡献,而且更为盆山源汇系统研究提供了一个实例。     

华北克拉通东部南北缘中生代火山沉积格局及其构造转折过程

通过华北克拉通东部北缘和南缘盆地充填序列和盆地分布演化对比研究，解析了该区中生代构造转折过程。研究发现两侧盆地均大致从早侏罗世开始发育，约以晚侏罗世为界，之前盆地充填记录反映以挤压作用、岩石圈增厚为主，之后以陆内伸展、岩石圈减薄为主，显示晚侏罗世明显的构造转折，并且地壳浅部的构造体制转变均滞后于岩石圈深部构造环境的变化。然而，两侧盆地演化也有明显差别：①北缘燕辽地区从早侏罗世到白垩纪，发育了多层系的从基性、中基性到中酸性的火山岩及火山碎屑岩组合，而南缘合肥盆地仅在晚侏罗世早白垩世产出钙碱性火山岩及火山碎屑岩组合，反映出不同的深部构造过程和源区特征；②北缘的岩石圈减薄可能始于约163 Ma，南缘明显的岩石圈减薄则始于约149 Ma，而反映在盆地构造与充填尺度上的伸展作用分别对应于大约145 Ma和132 Ma；③晚侏罗世构造转折期，北缘燕辽地区粗碎屑沉积以河流体系为主，反映盆山地势高差较小；而南缘该期发育冲积扇体系，盆山地势高差较大；④北缘盆地沉积中心迁移规律复杂，而南缘总体呈现由南向北的迁移趋势。显然，大别山碰撞造山和后造山期强烈的隆升和剥露对南缘盆地演化具有极大的主导和制约作用，而北缘则显示出强烈的壳幔相互作用并伴有区域性的陆内挤压推覆（转折前）和张裂 伸展（转折后）交替的特点。华北克拉通晚中生代构造转折的时限北缘较南缘早，说明诱发这一转折事件的区域构造动力可能首先与华北北部壳幔相互作用密切关联。     

中国东部及邻区早白垩世裂陷盆地构造演化阶段

早白垩世是中国东部及邻区强烈的伸展裂陷和岩石圈减薄时期。根据裂陷盆地几何形态特征和展布型式 ,将早白垩世裂陷盆地分为泛裂陷型 (燕山—松辽断陷盆地群、蒙古断陷盆地群等 )、狭窄型 (沂沭裂谷系、伊兰—伊通裂谷带 )和菱形状型 (胶莱盆地、三江盆地、鸡西盆地等 ) 3种类型。通过综合分析和对比不同类型裂陷盆地沉积序列和构造演化历史 ,结合郯庐断裂带和秦岭—大别造山带白垩纪构造演化历史的研究成果 ,区分了中国东部早白垩世 2个显著不同的引张裂陷阶段和一个构造挤压反转阶段。早白垩世早期引张裂陷阶段 ( 1 4 0～ 1 2 0Ma)形成了宽广展布的燕山—松辽断陷盆地系和蒙古断陷盆地系 ,沿郯庐断裂带发生右旋走滑活动 ,控制了断裂带西侧南华北伸展走滑盆地和东侧胶莱、三江等和沿敦—密断裂带走滑拉分盆地的发育 ;早白垩世中期引张裂陷阶段 ( 1 2 0～ 1 0 0Ma) ,沿郯庐断裂带中、北段发生裂谷作用 ,形成沂沭裂谷系和伊兰—伊通裂谷带 ;早白垩世晚期 ( 1 0 0～ 90Ma)在区域NW SE向挤压应力场作用下 ,所有早白垩世裂陷盆地发生不同程度的构造反转 ,沿郯庐断裂发生强烈的左旋走滑运动。最后指出 ,太平洋古板块向东亚大陆边缘俯冲诱发的大陆岩石圈底侵作用、拆沉作用、地幔底辟和对流 ,以及来自西部块体     

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。     

商丹俯冲增生带南缘土地沟–池沟地区侵入岩形成时代及地质意义

位于商丹俯冲增生带南缘山阳–柞水地区的侵入岩类在形成时代主要集中在新元古代（885～621 Ma）和中晚三叠—早白垩世（233～132 Ma）2个阶段，且后者多为秦岭造山带印支期—燕山期造山活动的产物。该构造带内土地沟至池沟地区出露有部分与成矿作用有关的小岩体，锆石LA–ICP MS U–Pb同位素测年结果表明其形成时代为144.4～158.8 Ma，属于晚侏罗世—早白垩世侵入岩类。岩石地球化学特征显示出富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，高Sr、低Y的特征。结合区域岩浆岩演化研究，可以认为土地沟–池沟地区晚侏罗—早白垩世侵入岩类的形成可能与西太平洋活动应力作用以及区内的北西向构造系统约束具有密切关联。受此影响，以中南秦岭地区在后碰撞–后造山阶段拆沉和幔源物质上涌作用下，地壳物质发生重熔从而在山阳–柞水一带形成一系列中酸性侵入岩类。     

漠河逆冲推覆构造活动时代的ESR年龄证据

对出露于漠河逆冲推覆构造根带、中带及峰带等不同构造部位的10个同构造石英脉进行了电子自旋共振(ESR)测年, 结果显示漠河逆冲推覆构造形成于距今118~149 Ma之间, 由此确定漠河逆冲推覆构造主-活动时期为晚侏罗世晚期-早白垩世晚期。漠河逆冲推覆构造与侏罗纪至白垩纪初杭盖-肯特洋的收缩关闭及古太平洋俯冲导致的地块逆冲及地壳加厚与挤出有关, 并造成漠河盆地挤压回返和抬升萎缩。      

桐柏造山带中剪切带的位移量及年代学研究

桐柏造山带在形成和演化过程中产生了多条韧性剪切带, 本文选取其中大河-固县剪切带和殷店-马垅剪切带作为研究对象, 分析其构造变形特征, 并利用数学法和图解法, 分别计算出两条韧性剪切带的位移量; 对殷店-马垅剪切带尝试用同构造变形石英脉的ESR测年来确定剪切带的活动年龄, 其结果与前人在该地区所获得的年龄十分吻合。大河-固县剪切带具右旋剪切的运动学特征, 运动学涡度W_k明显大于0.75, 指示以简单剪切为主, 位移量为857~867 m。殷店-马垅剪切带同样为右行剪切, 其位移量为1 081~1 113 m, 石英ESR测年结果140.6~131.5 Ma, 表明桐柏造山带碰撞后的构造变形以剪切活动为主, 活动年龄在早白垩世时期。     

大巴山构造演化的石英ESR年代学研究

运用α石英热活化ESR定年法对大巴山构造带58件样品进行了研究。结果显示北大巴山经历了三个主要构造演化阶段,分别为2437～2015 Ma (晚印支期)、1656～912 Ma (中晚燕山期)、686 Ma至今(喜山期)。南大巴构造带则经历了170～160 Ma (早燕山期)、1473～941 Ma (中晚燕山期)、667 Ma至今(燕山末期-喜山期)三个构造演化阶段。南北大巴在变形时间上相关,显示南北大巴在构造变形上的耦合性。代表南大巴强烈变形的轴面劈理和破劈理主要发育于1472～941 Ma,显示主变形期在中晚燕山期,并具有明显的前展式变形特征。破劈理中石英脉ESR年龄还显示出南大巴构造带两端变形早(早燕山期即已卷入强烈变形),中间变形稍晚(中燕山期开始强烈变形)。喜山期(667 Ma至今)南大巴以构造隆升和右行走滑拉张为特点,构造活动渐趋稳定。ESR测年结果与区域构造响应及同位素年代学和沉积年代学结果一致。     

河南省肖畈钼矿地质特征及动力学背景

肖畈钼矿床是东秦岭-大别山地区典型的斑岩型钼矿床.与矿床有关的小侵入岩为肖畈岩体.岩体分两期侵入,第一期为花岗斑岩,第二期为斑状花岗岩.矿石中金属矿物以辉钼矿、黄铁矿为主,脉石矿物以石英为主,矿石构造有细脉状、浸染状及团块状.矿床成矿年龄为142 Ma.其与金堆城钼矿、南泥湖钼矿等斑岩型钼矿均形成于早白垩世,可归为东秦岭-大别山钼矿带第2成矿期,是印支期后大别造山带构造体制从挤压收缩向区域性伸展的成矿事件.     

北大巴山凤凰山基底隆起晚中生代构造隆升历史

对采自于北大巴山凤凰山基底隆起8个样品的磷灰石裂变径迹年代学分析和热历史模拟表明,凤凰山基底隆起陆内造山运动结束后的隆升历史大致可以划分为2个阶段：早白垩世中晚期（135±5～95±5 Ma）缓慢隆升,晚白垩世（95±5～65±5 Ma）快速隆升。大巴山北缘韧性剪切带黑云母40Ar/39Ar坪年龄证实大巴山北缘中晚侏罗世（165.7±1.9 Ma～161.2 Ma）存在快速隆升剥蚀,其与大巴山强烈陆内造山作用阶段有关; 早白垩世中晚期缓慢隆升代表了陆内造山结束后的稳定阶段; 晚白垩世快速隆升为一次区域性隆升事件,在秦岭、大别和武当等地区均有反映,隆升过程中伴随着强烈的伸展垮塌作用,沿秦岭造山带发育一系列伸展断陷盆地。区域对比分析表明,凤凰山基底隆起隆升历史与黄陵、汉南地块接近,但与武当地块存在明显区别,反映了秦岭造山带的不均一隆升过程。南大巴山前陆带1个样品的热史模拟结果显示,南大巴山前陆带自早白垩世以来与凤凰山基底隆起经历了一致的隆升过程。     

伏牛山构造带变质流体脉变形特征及构造意义

伏牛山构造带由多条近平行的断裂带和夹持其间的变形岩片组成,洛南-栾川断裂带和瓦穴子-乔端断裂带为其中的两条主要断裂带。这两条断裂带虽遭受多期强烈构造活动的影响,但主造山期的构造特征至今仍然保存完好,并以中深层次的韧性剪切变形为主,形成了典型的糜棱岩和同构造期石英脉。本文从宏观、微观、超微观变形特征及年龄等方面对这些变质流体脉进行了研究,以探讨与其形成密切相关的构造活动特征、年代及其在秦岭造山带和华北板块南缘强变形带中的作用。石英脉中石英颗粒动态重结晶特征总体显示远离剪切带只有少量的膨凸式,靠近断裂带为亚颗粒式,形成核-幔结构,位错特征显示远离剪切带位错密度较小,靠近断裂带较大,位错形态显示瓦乔断裂带以挤压为主,洛南-栾川断裂带以剪切为主。两条断裂带石英脉的变形特征说明它们的糜棱岩化过程均为塑性变形中的晶质塑性变形,形成过程均为挤压在先,剪切在后。所测糜棱岩中石英脉的ESR年龄分别为372.9±30.0 Ma、275.0±20.0 Ma和218.0±20.0 Ma,真实地记录了晚加里东至中-晚海西期北秦岭的构造活动及所受影响。其中372.9±30.0 Ma是宽坪岩块向华北板块下的斜向俯冲汇聚和走滑的年代, 275.0±20.0 Ma是瓦乔断裂带的形成年龄。218.0±20.0 Ma的年龄则反映了华南、华北两大板块印支晚期全面闭合作用在秦岭造山带内部的影响。从以上3个年龄可以看出:北秦岭各构造带自北向南演化,时代上自北向南变新。     

鄂尔多斯盆地渭北隆起岐山－麟游地区中新生代构造热演化及地质响应——来自裂变径迹分析的证据

本文通过对渭北隆起西南缘岐山-麟游地区构造变形特征进行研究,结合磷灰石、锆石裂变径迹测试分析及热史模拟,探讨了研究区中新生代构造热演化过程及地质响应。结果表明,燕山运动对研究区影响最大,使得研究区发生大规模构造变形及抬升,研究区中生代以来至少包括三次构造抬升:晚侏罗-早白垩世早期(138~128Ma)、早白垩世末以来,主要是晚白垩世(86~69Ma)和始新世(50~40Ma)。AFT年龄的空间分布暗示了研究区抬升冷却具有南早北晚、后期整体抬升的特点。热史模拟结果表明研究区南部在158Ma达到最大古地温,158~130Ma,样品快速抬升至部分退火带,130~40Ma为缓慢抬升,40Ma以来抬升速率明显加快。研究区中新生代构造热演化过程与相邻构造单元的相互作用具有密切的联系,晚侏罗世构造抬升与秦-祁造山带此时进入强烈多旋回陆内造山过程相对应,早白垩世稳定沉降期是鄂尔多斯盆地油气成熟的关键时期,晚白垩世以来的构造抬升与秦岭造山带抬升具有一致性,始新世以来的快速隆升,与渭河盆地北缘翘倾作用有关。     

东秦岭-大别造山带北侧中新生代差异构造变形

受多期非均衡造山作用以及多构造体制的叠加,东秦岭-大别造山带北侧中新生代发生差异构造变形.基于区域构造动力学机制,将中新生代构造变形分为4个期次:印支期(T2-T3)、早燕山期(J1)、中燕山期(J2-K1)和晚燕山-早喜马拉雅期(K2-E).通过野外地质剖面和地震剖面的构造解析,认为印支期-中燕山期主体变形方式为逆冲...     

150 Million year history of North China Craton disruption preserved in Mesozoic sediments of the Ordos basin

ABSTRACT

The Ordos Basin, situated in the western part of the North China Craton, preserves the 150-million-year history of North China Craton disruption. Those sedimentary sources from Late Triassic to early Middle Jurassic are controlled by the southern Qinling orogenic belt and northern Yinshan orogenic belt. The Middle and Late Jurassic deposits are received from south, north, east, and west of the Ordos Basin. The Cretaceous deposits are composed of aeolian deposits, probably derived from the plateau to the east. The Ordos Basin records four stages of volcanism in the Mesozoic–Late Triassic (230–220 Ma), Early Jurassic (176 Ma), Middle Jurassic (161 Ma), and Early Cretaceous (132 Ma). Late Triassic and Early Jurassic tuff develop in the southern part of the Ordos Basin, Middle Jurassic in the northeastern part, while Early Cretaceous volcanic rocks have a banding distribution along the eastern part. Mesozoic tectonic evolution can be divided into five stages according to sedimentary and volcanic records: Late Triassic extension in a N–S direction (230–220 Ma), Late Triassic compression in a N–S direction (220–210 Ma), Late Triassic–Early Jurassic–Middle Jurassic extension in a N–S direction (210–168 Ma), Late Jurassic–Early Cretaceous compression in both N–S and E–W directions (168–136 Ma), and Early Cretaceous extension in a NE–SW direction (136–132 Ma).