大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛的延伸方式——基于~(40)Ar/~(39)Ar构造年代学的约束

本文结合野外构造变形特征观测,在朝鲜半岛的不同构造单元采集14件糜棱岩和片麻岩样品进行~(40)Ar/~(39)Ar年代学分析,在此基础上通过对比朝鲜半岛与大别造山带不同构造单元的变形特征,探讨大别苏鲁构造带在朝鲜半岛的东延特征,取得如下认识:朝鲜半岛中部的主要构造带在中生代经历了碰撞阶段(~210Ma)、逆冲推覆(200~150Ma)、造山后伸展阶段(140~90Ma)三个主要的构造过程;从变形期次和变形特征看,临津江构造带与大别造山带的北淮阳构造带、苏鲁构造带北部威海地区具有可比性,沃川构造带与南大别构造带有相似之处;在朝鲜半岛,自临津江带至沃川带构成了较完整的中生代碰撞造山带,即大别-苏鲁造山带的东延部分,原认为的"京畿地块"应属造山带的一部分。     

苏鲁造山带区域地壳山根结构特征

本利用苏鲁大别造山带及其邻区的三维P波速度资料，详细对比研究了苏鲁与大别超高压变质带莫霍面深度和深部P波速度结构分布特征。结果表明，尽管苏鲁、大别超高压变质带都具有上地壳明显高速且上凸；中地壳增厚；下地壳埋藏较深且下凹等共同的P波速度结构特征，与大别地区相比较，苏鲁超高压变质带还存在着独特的区域性特征。从地貌上看，苏鲁地区山脉已经基本消失。苏鲁超高压变质带的地壳厚度为32～33公里，深于其周围地区2～3公里，但是莫霍面下凹程度远不如大别地区，造山带地壳山根已逐步趋向消失。苏鲁地区上地壳P波速度高于大别，比其周围地区约快1～1．2km/s，有可能显示了该区有更多高速、高密度的超高压变质岩折返到上地壳与地表的岩石物性效果。大别造山带山脉依然存在，莫霍面下凹更明显，沿NWW向串状残留地壳山根最深为37～38公里，深于其周围地区3～4公里。对比研究结果表明，由于区域构造运动的作用，苏鲁大别造山带中的不同地段，在其造山、演化过程中也存在着差别。苏鲁的造山运动起始虽略晚于大别，但结束的更快，比大别更早进入了造山运动的后期。分析促使苏鲁造山运动进程加速的主要构造原因可能有两点，郯庐断裂带的左旋走滑运动以及通过中国华北区域的大范围NW-SE向扩张应力场的影响。大区域构造背景加速了苏鲁造山带地表高山侵蚀过程的同时，随着山根浮力的不断减弱，地壳深部山根逐渐趋向消失。地壳速度结构特征有可能反映了苏鲁造山带的地壳山根随着地表山脉的侵蚀而减弱，趋向消失的过程。     

大别造山带北缘古生代构造-地层岩片沉积物源区及构造演化的地球化学研究

取自大别造山带北缘(北淮阳地区)古生代主要构造一地层岩片中变碎屑岩和碎屑岩的一组元素和Nd同位素地球化学数据与相关资料显示，从早古生代到泥盆纪，再到石炭纪，龟山组、南湾组—佛子岭群和石炭系三个岩片中的碎屑岩类，存在稳定的沉积物源区，源区组成可能相当于北秦岭构造单元中古元古代的秦岭群及秦岭群组分沉积再循环的部分。沉积组分成熟度由高到低和源区剥蚀性质变化的地球化学记录，指示三个岩片代表了华北、扬子两陆块在古生代构造演化过程中，主动大陆边缘一侧一系列构造事件中“俯冲后期-对接-碰撞前奏”的三个片断。这些论证显示，大别造山带北缘不同岩片沉积构造环境和演化的进程完全可以与北秦岭构造单元南部对比，大别造山带北缘应是北秦岭构造单元的东延部分。     

东大别条带状片麻岩的构造变形特征及对大别杂岩流变机制的指示

大别造山带是由华北板块和扬子板块经过长期构造演化、最终碰撞拼合的产物。东大别造山带作为大别造山带和郯庐断裂带的过渡部位,对认识大别造山带的构造演化及其与郯庐断裂带的构造关系有重要的意义。本文对东大别造山带南北向霍山-马垅剖面进行了野外构造观察和室内显微构造分析。东大别造山带发育地壳深部构造层次上的条带状片麻岩,通过角闪石-斜长石温压计得到其形成条件为T=737±40℃, P=0.94±0.15 GPa,属于高角闪岩相-低压麻粒岩相变质,形成深度约28 km左右,处于中下地壳流变层。对条带状片麻岩及糜棱岩的应力进行恢复,结果显示东大别主要受到NE-SW向和NW-SE向两个方向上的挤压以及顺造山带的拉伸,可能代表受特提斯和太平洋构造体制共同作用的结果。大别造山带受特提斯构造体制影响的应力方向是NE-SW向,此应力可以分解成垂直于造山带挤压和平行于造山带向东牵引的力,并且南北向的空间缩短已经形成,应力已经作用到大别杂岩内部,大别杂岩需要在此应力的作用下由西向东发生塑性流动,进行应力释放,这也是塑性流动得以持续进行的动力。大别杂岩由西向东的塑性流动边界是晓天-磨子潭剪切带与殷店-马垅剪切带,开...     

东秦岭-大别造山带南侧中生代砂岩碎屑组分及其构造意义

利用Dickinson、Suczek等人建立的砂岩碎屑模型,对东秦岭-大别造山带南侧中生代盆地碎屑岩的组分特征进行研究,分析碎屑岩的物源区类型,认为中生代砂岩物源主要来自东秦岭-大别造山带、龙门山、江南逆冲带,具有明显的再旋回造山带属性,碎屑组分变化序列是盆缘造山带3期逆冲活动的沉积响应。通过分析中生代砂岩碎屑组分的构造意义,探讨了东秦岭-大别造山带中生代的构造演化及其盆山耦合关系。     

利用低温热史恢复大别造山带晚白垩世以来的古高度

造山带古高度的恢复对研究造山过程与古气候有重要意义。利用低温年代学热史数据恢复大别造山带晚白垩世以来的古高度。恢复流程包括将大别造山带低温热史模拟曲线数字化,提取时间温度数据,通过空间插值方法计算研究区域平均剥露厚度,再通过挠曲均衡校正,计算平均古高度变化量,最后通过2维积分计算古地形波幅降低量。结果显示:90 Ma至今,大别造山带平均剥露厚度达约5.44 km,而古地形平均高度降低2.86～4.16 km,古地形波幅降低的上限为4.49～6.53 km。     

全球典型大陆造山带中榴辉岩的折返机制:来自变质岩和地球物理的限制

大陆岩石圈深俯冲作用是地球科学领域的前沿热点,榴辉岩的折返机制是板块构造及动力学的关键科学问题。全球著名的大陆造山带中榴辉岩的p-T轨迹呈现差异性折返特征,为了揭示榴辉岩的折返机制,本文结合变质岩石学和地球物理学研究,选取3个典型大陆造山带——中生代—新生代的阿尔卑斯造山带、中生代的苏鲁—大别造山带和新生代的喜马拉雅造山带中的榴辉岩进行阐述。在阿尔卑斯造山带地区,地球物理研究结果发现,欧洲板块的俯冲造成了Adria地区下方的岩石圈存在明显厚度差异。同时,阿尔卑斯造山带Doria Maria和Pohorje地区以及Pohorje地区内部,榴辉岩折返历史也不尽相同,原因可能是亚德里亚大洋岩石圈断离后不同期次的逆冲推覆作用使其差异性斜向挤出。苏鲁—大别造山带中榴辉岩的快速折返,原因可能是华南板块与华北板块碰撞后岩石圈的拆沉或断离作用。在喜马拉雅造山带,西构造结和中喜马拉雅榴辉岩的折返存在差异性。在西构造结,那让和卡甘榴辉岩呈现不同的p-T轨迹和折返速率,变质岩石学和地球物理研究结果都表明它们的差异性折返很可能与印度-欧亚大陆碰撞过程中的构造挤压作用以及印度大陆岩石圈的断离作用有关。喜马拉雅造山带是年轻的正在进行造山活动的造山带,相较于古老的苏鲁-大别造山带,它更适合变质岩石学和地球物理学的综合研究。因此西构造结高压/超高压榴辉岩的折返机制——构造挤压和俯冲板块断离可应用于全球造山带。     

郯庐断裂带南段两侧花岗岩地球化学特征:对大别造山带中-下地壳流动的限定

大别造山带形成于印支期华南、华北板块陆-陆碰撞过程中。大别造山带造山后发生了山根减薄,其可能的动力学机制为岩石圈拆沉或中-下地壳的塑性流动。为了检验大别造山带是否在造山后发生过中-下地壳流动,本次工作从对比郯庐断裂带南段两侧大别造山带及洪镇、月山地区花岗岩地球化学特征入手,对同样位于郯庐断裂带南段东侧的徐桥岩体开展地球化学研究,为大别造山带造山后是否经历过中-下地壳流动提供证据。本次工作对徐桥岩体的研究表明,该岩体侵位时间为127Ma左右;具有较高的Si O_2和全碱含量;明显富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE);稀土元素配分图解中表现为轻稀土富集和重稀土亏损的右倾配分模式,具有较弱的Eu负异常。徐桥岩体的地球化学特征与造山带东侧的月山岩体类似,且与下扬子地区沿江地区侵入岩基本一致。但同样位于造山带东侧的洪镇岩体,其地球化学特征与月山、徐桥岩体明显不同,而与大别造山带一致的地球化学特征,说明两者可能具有相似的源区。基于以上分析,笔者推断洪镇花岗岩的物质来源可能为大别造山带加厚的地壳。而大别造山带东侧出现造山带地壳物质的现象表明造山带在造山后发生过地壳的塑形流动。由于大别造山带中-下地壳物质穿过郯庐断裂带南段,表明郯庐断裂带造山后大规模左行平移事件应发生于大别造山带地壳流动变形之前。     

中国桐柏大别构造带变质演化的岩石学证迹

桐柏大别构造带是秦岭造山带的东延部分，经历过多期次不同体制的构造运动，现今的桐柏大别山区是由一系列变质地体拼合而成，地体与地体之间为断层或韧性剪切带所围限各地体有自身变质变形史和PTt轨迹，但却有着碰撞造山带所共有的后造山抬升过程。本文揭示了随县群、红安岩群及大别杂岩中柯石英榴辉石、蓝晶铝直闪石片岩及紫苏石榴黑云母片麻岩的退变质再平衡结构特点。报道了大别山麻粒岩相变质年龄为1699Ma。各类岩石减压退变质再平衡结构，标志着后造山的隆升过程及其对桐柏大别构造带变质演化的启示。     

大磊山变质核杂岩基本特征及成在探讨

变质核杂岩是伸展构造的主要类型之一。本文从宏，微观结构研究入手，将大别造山带的大磊山变质核杂岩自下而上划分深变质核体，韧性剪切带，脆－韧性剪切带和流变滑脱盖层４个基本构造部分，并分别论述了各构造部分的变形，变质特征。结合区域构造背景，认为该变质核杂岩是大别造山带在晋宁期造山过程中，南北，淮阳地区早期裂解，晚期碰撞拼合形成的古变质核杂岩构造。     

北淮阳构造带可燃天然气的发现与合肥盆地油气远景分析

北淮阳构造带由一系列向北逆冲推覆的构造岩片组成,是建立大别山造山带和合肥盆地构造关系的纽带。在大别造山带内发现的可燃天然气和发生燃烧的隧道具有明显的区域性,集中分布于磨子潭—晓天断裂以南的北大别杂岩带和信阳－舒城断裂附近的早石炭世变质石英片岩中,磨子潭—晓天断裂和信阳－舒城断裂是连通深部的气源通道断裂;推覆体之下的寒武系凤台组和北淮阳型石炭系两套海相烃源岩是隧道可燃天然气的主力气源岩,其中下寒武统凤台组烃源岩具有高碳、高“Ro”、高Tmax、低氯仿“A”的特点,已进入热演化的过成熟阶段;北淮阳型石炭系烃源岩有机质丰度高,以Ⅲ型干酪根为主,热演化程度很高,大量的油气已经生成,最重要的是研究其成烃过程与圈闭配套史的关系。大别造山带隧道可燃天然气的发现展示了合肥盆地区深部海相层系良好的勘探前景,因此下步勘探重心应从“中新生代盆地系统”转移到“深部海相层系”,以寻找“古生古储”或“古生新储”类型油气藏为主。     

试论桐柏造山带与西大别造山带的对比

根据已有资料探讨了桐柏造山带与西大别造山带的对比。桐柏造山带由6个构造单元组成,西大别造山带可划分为10个构造单元。两个造山带北部的5个构造单元可以完全对比,并可恢复为华北板块南缘的古生代活动性大陆边缘,表明桐柏与西大别曾共同经历扬子板块古生代的俯冲。再向南,熊店—浒湾韧性剪切带中的熊店榴辉岩意味着古生代高压变质作用的存在,但不能划定明确的分布范围和构造单元。而其他中生代高压—超高压岩石以带状和穹窿状分布,在桐柏和西大别地区占据中生代造山带的主体部分,构成可以对比的线状和穹窿状构造单元。桐柏与西大别造山带的结构都是由北部古生代弧陆碰撞造山带和南部中生代高压—超高压折返形成的造山带拼合而成,因此两者都具有古生代和中生代多期造山带的特点。从构造单元和演化阶段方面分析,两个造山带是可以对比的。     

扬子北缘复合构造带的结构、演化和动力学

扬子北缘复合构造带位于秦岭—大别造山带南缘与扬子板块北缘之间,由桐柏—大别造山带、武汉—怀宁断褶带、九岭—江南隆起带、瑞昌—铜陵断褶带和大冶—宿松对接带等构造单元组成,是中生代不同时期构造体制叠加,不同方向构造复合、联合的结果。该复合构造带北侧的桐柏—大别山南缘构造带和武汉—怀宁前陆断褶带由北向南逆冲,主要形成于晚印支期,是特提斯构造体制作用的产物; 而南侧的九岭—江南隆起带和瑞昌—铜陵断褶带,则由南向北逆冲,主要形成于早燕山期,是太平洋构造体制作用的产物,同时北侧的大别山南缘构造带和前陆断褶带受到影响,再次活动; 位于该复合构造带中部的大冶—宿松对接带是上述不同构造体制下,不同方向应力叠加,多期构造形迹复合最终形成的复杂构造带。所以,扬子北缘复合构造带是特提斯构造体制与太平洋构造体制转换的产物,是中下扬子两大构造体系转换的经典记录。     

TECTONICS OF THE DABIE OROGENIC BELT, CENTRAL CHINA

Tectonically the Dabie orogenic belt consists mainly of the Dabieshan Yanshanian uplifted zone and the Beihuaiyang Variscan-Indosinian folding zone. In the north boundary adjoining the North China Block, there are an Early Palaeozoic ophiolitic mixtite belt and the Hefei Mesozoic-Cenozoic faulted basin which overlaps on the suture belt. In the south of Dabie orogen, there is a secondary tectonic unit called Foreland thrust-faulted structural zone which was mainly formed by the intracontinental subductions during Mesozoic era. The study shows that the Dabie Block is a part of mid-late Proterozoic palaeo-island arc at the north margin of Yangtze Block. During Caledonian period, as a submerged uplift at the northen continental margin of Yangtze Block, the Dabie Block collided with the early Palaeozoic palaeo-island arc at the south margin of North China Block, resulting in the convergence of the North and South China Blocks and the disappearance of oceanic crust. Since then,large-scale intracontinental subductions were followed. Dabie Orogenic Belt is the product of overlapping of Yangtze Block, Dabie Block and North China Block under the mechanism of intracontinental subduction. Indosinian period is the period of chief deformation and high pressure dynamic metamorphism for Dabie Block, and Yanshan period is the main orogenic period in which the remelting of crust caused by basement shearing resulted in large scale thermometamorphism. The present tectonic framework of the orogen was finally formed by the rapid uplifting of the Dabieshan mountains and gliding southwards, which result in the developing of thrust belt on south side and the extensional tectonic movement on north side.     

TECTONICS OF THE DABIE OROGENIC BELT, CENTRAL CHINA

Tectonically the Dabie orogenic belt consists mainly of the Dabieshan Yanshanian uplifted zone and the Beihuaiyang Variscan-Indosinian folding zone. In the north boundary adjoining the North China Block, there are an Early Palaeozoic ophiolitic mixtite belt and the Hefei Mesozoic-Cenozoic faulted basin which overlaps on the suture belt. In the south of Dabie orogen, there is a secondary tectonic unit called Foreland thrust-faulted structural zone which was mainly formed by the intracontinental subductions during Mesozoic era. The study shows that the Dabie Block is a part of mid-late Proterozoic palaeo-island arc at the north margin of Yangtze Block. During Caledonian period, as a submerged uplift at the northen continental margin of Yangtze Block, the Dabie Block collided with the early Palaeozoic palaeo-island arc at the south margin of North China Block, resulting in the convergence of the North and South China Blocks and the disappearance of oceanic crust. Since then,large-scale intracontinental subductions were followed. Dabie Orogenic Belt is the product of overlapping of Yangtze Block, Dabie Block and North China Block under the mechanism of intracontinental subduction. Indosinian period is the period of chief deformation and high pressure dynamic metamorphism for Dabie Block, and Yanshan period is the main orogenic period in which the remelting of crust caused by basement shearing resulted in large scale thermometamorphism. The present tectonic framework of the orogen was finally formed by the rapid uplifting of the Dabieshan mountains and gliding southwards, which result in the developing of thrust belt on south side and the extensional tectonic movement on north side.     

北淮阳盆岭带的构造演化与铀成矿

北淮阳盆岭构造带是大别造山带的重要组成部分。佛子岭岩群代表了早古生代扬子地块北缘大别古岛弧弧前海盆的火山沉积建造,在加里东运动陆块对接过程中变形变质。石炭系梅山群具磨拉石建造特征。在华力西印支期陆内俯冲褶皱带的基础上,燕山期沿桐柏桐城断裂伸展北移,近东西向断陷盆地发育,形成盆岭构造景观。南侧大别山强烈隆升,铸就了现今大别山变质核杂岩构造格局。中生代岩浆活动是区内重要铀源,具有成矿潜力的地质体是响洪甸正长岩体和北带粗面质火山碎屑岩     

桐柏-大别造山带的剪切带阵列

桐柏－大别造山带在长期的韧性再造和脆性改造过程中，形成了有规律的剪切带阵列，包括韧性剪切带阵列和脆性剪切带阵列。它们是多期碰撞造山和造山期后伸展塌陷的产物，并在造山带的流变学和构造演化过程中起着重要的调整作用。造山带内的镁铁、超镁铁质及榴辉岩岩带则是涉及下地壳及上地幔流变的韧性剪切带阵列的代表。这些剪切带阵列经历了长期的演化历史，具正向的、反向的、螺旋形或旋回式的流变学演化轨迹。     

海西至印支期郯庐断裂带的性质--据中国东部石炭纪至三叠纪的岩相古地理特征分析

文中通过对晚石炭世至早三叠世华南和华北地块古地理特征以及地层学证据的分析,认为中国东部的郯庐断裂带自海西期以来经历了两个主要发展阶段：第一阶段是广义的郯庐断裂带发展阶段,在海西期它是扬子地块北东缘呈宽缓弧形展布的边缘裂陷槽(或盆地)的边界;在印支期由于扬子地块与华北地块的碰撞,成为两地块的对接边界,具有逆冲推覆的性质,属广义的特提斯构造域。第二发展阶段从燕山期以来,发展成为一条平移断裂带,属于狭义的环太平洋构造域的平移系统。自晚石炭世至早三叠世的中国南方及华北东南部的岩相古地理资料显示了扬子地块与华北地块的对接始于晚二叠世早期,地块的抬升自南向北、自南东向北西方向呈迁移趋势;印支期的郯庐断裂带是一条北东、北北东展布的缓‘S’形的地块拼贴边界,在现今的郯庐断裂带上表现为残留的由北北西向南南东的斜向逆冲推覆的性质,表现为大别苏鲁造山带的中上部构造层的变形,即张八岭构造带及前陆褶皱冲断带的变形;燕山期以来则为众所周知的狭义的郯庐断裂带即郯庐平移断裂系统的一部分。     

秦、祁、昆交接区三叠纪沉积相格架及构造古地理演化

秦、祁、昆交接区广泛发育的古特提斯洋消亡过程形成的海相、海陆交互相三叠系和印支期火山岩浆活动、构造变动的产物是研究东特提斯洋演化的关键。昆仑造山带在柴达木陆块东南缘鄂拉山一带自然向北偏转形成一弧形构造带，并未来延与秦岭造山带相接。昆仑岛弧造山带的布尔布达－鄂拉山陆缘火山弧北转是由于扬子陆块向西斜向俯冲于柴达木陆块之下造成的。秦、祁、昆交接区沉积相格架就是由三个陆块边缘的浅海、斜坡及其所挟持的深海洋盆体系所构成，其演化史就是古特提斯洋的消亡史。     

西大别造山带中新县-红安地区的变质变形分析

以商麻断裂为界,大别造山带分为东段和西段,西大别造山带是连接桐柏造山带和大别造山带的纽带。通过对几何学和运动学以及变质环境的研究表明：西大别造山带的形态为一个枢纽向西倾伏的巨型背形构造,且有圈层结构,层间存在滑脱面。西大别地区至少存在着3 期构造变形,第一期是南北边界剪切带的形成,第二期是层间滑脱面和榴辉岩透镜体的形成,第三期是晚期的岩体侵入。应力场的统计结果可知,西大别造山带主要受到近南北方向的挤压,统计结果真实地记录了西大别造山带形成时的古应力状态,对应着3 期变形的第一期。有限应变测量结果显示,从北向南岩石的变形强度存在着：强变形带→弱变形带→强变形带→弱变形带→强变形带这种强弱变形带交替出现的规律。通过白云母Ti温度计以及多硅白云母压力计结果显示西大别造山带中新县-红安地区岩石的变质条件为T = 450 ℃～620 ℃,P = 1.0～1.6 GPa,属于高压蓝片岩相到榴辉岩相。