晓天—磨子潭断裂带构造变形分析及其对大别山构造变形的启示

晓天—磨子潭断裂带是大别造山带非常重要的韧性剪切带之一,叠加在北大别灰色片麻岩之上。通过其构造几何学、运动学的研究表明:晓天—磨子潭韧性剪切带具有管壁状弯曲的几何学特征,运动学方式为沿NWW—SEE向近水平左旋剪切。地质温压计和变形矿物动态重结晶型式揭示了剪切带变形温度约618.2℃,地质压力约0.7GPa,相当于中下地壳环境。据此推测大别造山带曾上覆一管状背形韧性剪切层(大部分现已被剥蚀),晓天—磨子潭剪切带为其北界部分;造山带中下地壳物质曾发生近平行造山带走向的侧向流动。。     

晓天-磨子潭剪切带的早白垩世活动及其对北大别穹隆演化的制约

晓天-磨子潭剪切带是大别造山带内北大别杂岩带与北淮阳浅变质岩带的地表分界线,其构造演化特征可以为北大别穹窿的形成演化提供重要制约.本次由此韧性剪切带内4个未变形岩体的锆石样品进行LA-ICP MS U-Pb年龄测定得知,该韧性剪切带形成于早白垩世130～120 Ma期间,为后造山伸展断层.构造分析表明,这条剪切带形成于北大别穹窿深处,为一条平缓韧性拆离剪切带.其形成指示北大别单元在早白垩世初的造山带重力垮塌中发生了深部地壳物质的韧性侧向流动,而该剪切带则是地壳物质韧性侧向流动的上部运动边界.在随后的大规模岩浆上升与浮力增加中,该剪切带与北大别穹窿一起发生隆升而变陡,并随着不均匀隆升而使剪切带出现现今的几何学特征.晓天-磨子潭剪切带的演化显示北大别穹窿是由大别造山带晚造山伸展过程中形成的变质核杂岩组成的.     

晓天-磨子潭剪切带的早白垩世活动及其对北大别穹窿演化的制约

晓天-磨子潭剪切带是大别造山带内北大别杂岩带与北淮阳浅变质岩带的地表分界线,其构造演化特征可以为北大别穹窿的形成演化提供重要制约。本次由此韧性剪切带内4个未变形岩体的锆石样品进行LA-ICPMSU-Pb年龄测定得知,该韧性剪切带形成于早白垩世130～120Ma期间,为后造山伸展断层。构造分析表明,这条剪切带形成于北大别穹窿深处,为一条平缓韧性拆离剪切带。其形成指示北大别单元在早白垩世初的造山带重力垮塌中发生了深部地壳物质的韧性侧向流动,而该剪切带则是地壳物质韧性侧向流动的上部运动边界。在随后的大规模岩浆上升与浮力增加中,该剪切带与北大别穹窿一起发生隆升而变陡,并随着不均匀隆升而使剪切带出现现今的几何学特征。晓天-磨子潭剪切带的演化显示北大别穹窿是由大别造山带晚造山伸展过程中形成的变质核杂岩组成的。     

大别造山带现今构造格局的形成——来自石英C轴组构的证据

石英C轴组构常常记录递进变形过程中晚期增量变形的构造特征,因而可以通过对大别造山带内岩石中石英C轴组构的分析来确定造山带构造变形历史中的晚期变形事件的运动学特征。本次工作在大别造山带各单元中采集了一系列样品,对其进行石英C轴组构分析。石英C轴组构结果表明,北淮阳带就位于同造山折返第一阶段,其运动型式为上盘向NW的剪切变形;南大别高压—超高压榴辉岩带与宿松杂岩带就位于同造山折返第二阶段,运动型式表现为上盘向SE的剪切变形;北大别带就位于早白垩世穹状隆升过程中。北大别带在穹状隆升过程中表现为上盘向NW的运动型式,在深部可能存在向NW方向的下地壳物质的塑性流动。     

北淮阳新元古代基性侵入岩年代学初步研究

大别造山带北部北淮阳褶皱带中分布少量变质变形基性侵入体,错石U-Pb研究的初步结果表明,它们的形成时代是新元古代（78±18Ma）,与北大别杂岩带中TTG片麻岩的形成时代一致。它们不仅形成时代与北大别杂岩带中基性-超基性岩不同,而且表现出与北大别杂岩带中基性侵入体不一致的主量元素地球化学信息。     

北大别地体不同类型的变质p-t轨迹及其意义

在大别造山带中,北大别杂岩(NDC)作为一个高温混合岩地体,主要由丰富的条带状混合岩化片麻岩和少量的麻粒岩组成[1].由于以前其中高压/超高压变质证据(如Coe/Omp)的缺乏,北大别地体在更早曾被看作是一个非超高压单元,而区别于传统的南大别含柯石英的超高压榴辉岩单元或南大别杂岩(SDC).     

北大别造山后穹隆构造的形成过程与变形模拟

北大别穹隆是在早白垩世造山后伸展活动中形成的。其北界为北西西走向、倾向北北东、正左行平移的晓天-磨子潭韧性剪切带,南界为北西走向、倾向南东、右行“逆冲”的五河-水吼韧性剪切带。通过对这两条剪切带的构造观测、运动学分析、石英C轴组构测量、变形温度分析及变形模拟,表明剪切带原先为中地壳同一近水平的韧性拆离剪切带。该拆离剪切带在原始近水平状态时的活动为上盘向280°方位的伸展运动。随后在大规模岩浆活动与北大别穹隆的隆升中,这一剪切带被动地抬升与剥露,而出露于现今的穹隆边界上。变形模拟显示,北大别穹隆构造现今为近EW轴向的背形,其上隆幅度西强东弱。北大别穹隆的形成过程表明为典型的造山带变质核杂岩。     

北大别穹隆变形组构一期或多期形成:来自韧性变形组构叠加数值模拟的证据

矿物拉伸线理和面理是研究岩石韧性变形运动学的基本要素。然而自然界许多应变带内拉伸线理和面理产状分布往往并不单一。如何正确认识这类变形组构,并利用这些组构开展构造变形分析至今仍备受争议。本文基于Eshelby理论,通过数值模拟,研究了岩石经历两期不同韧性变形后面理和拉伸线理的产状特征。模拟结果显示岩石经历两期构造变形时,岩石中的较软矿物仅能保留下最后一期构造变形运动学信息。这一认识得到了北大别穹隆内变形组构的支持。北大别穹隆内产状复杂的拉伸线理只记录了造山后伸展期变形。本次数值模拟结果对野外构造观察和分析以及确定构造变形时间具有指导意义。     

桐柏-大别南缘变质流体变质-变形特征及构造意义

前人研究认为桐柏山主要是由桐柏核部杂岩单元组成,它是一个早白垩世花岗质片麻岩杂岩体,其中包含一定的三叠纪中高级变质岩石,后期一起经历相同的构造变形过程,在南北两侧形成剪切旋向完全相反的两条大型韧性剪切带,殷店-马垅剪切带就是南边的华南板块由SSE→NNW挤压作用下,在斜切大别造山带的方向上产生的右行平移断裂带。在野外进行地质考察的过程中,发现在该地区变质流体的分布具有一定的规律。因此,本文通过对殷店-马垅剪切带地质特征、走滑性质、糜棱岩及糜棱岩化岩石的变质变形,剪切带内长英质脉体物质组成、变形特征及物质来源等方面研究,探讨剪切带中变质流体的分布规律以及变质变形与变质流体之间的关系。     

石英C轴组构指示北大别造山后伸展期中-下地壳流变形式

造山带中-下地壳韧性流变形式反映深部岩石圈构造活动形式,是造山带深部岩石圈运动学及动力学研究的重要内容。前人对板块俯冲阶段造山带中-下地壳流动开展了较为深入的研究,但对造山后伸展期中-下地壳流变形式及其深部动力学认识不足。本次工作对北大别造山后伸展期中-下地壳岩石开展了详尽的构造观察和石英C轴组构分析,研究造山后伸展期中-下地壳流变形式。本次研究表明,中-下地壳流变带内岩石变形从边界区域的简单剪切变形为主导逐渐转变为在核部区域以纯剪切变形为主。流变带内部岩石变形特征表明北大别中-下地壳流变带的流变形式是介于活动边界条件下的透入性剪切流动和固定边界条件下韧性垮塌流动的过渡形式。这一流变形式可能是深俯冲太平洋板块的绕屈回撤和加厚造山带地壳活化韧性垮塌叠加的结果。     

Dating granulite-facies structures and the exhumation of lower crust in the Moldanubian Zone of the Bohemian Massif

Deformation of granulite-facies rocks in the Moldanubian Zone of the southern Bohemian Massif is expressed in two intersecting planar fabrics - steeply disposed (S₁) and flat-laying (S₂) - which correspond to two deformation stages (D₁) and (D₂). The existing Sm-Nd garnet ages from banded granulite gneisses, new U-Pb zircon data from deformed granite intrusions within the granulite gneisses, and the P-T and field structural relations constrain the ages and P-T conditions of the two deformation phases. The early deformation (D₁) was associated with a HP-HT metamorphic stage with a minimum age of ca. 354 Ma which was followed by a near-isothermal decompression. A concordant U-Pb zircon age of 318ǃ Ma dates the emplacement of intrusions of deformed granite into the granulite gneisses and constrains deformation phase (D₂). This phase was associated with an LP-HT metamorphism dated in the region at ca. 340-330 Ma. The available structural and isotopic data indicate that granulites in the southern Bohemian Massif were exhumed from lower to middle crust during compression. The structural relations and P-T-t data for the studied granulites are consistent with their exhumation by near-vertical extrusion of the softened orogenic root.     

大别变质地体的构造样式及变形序列

大别山区晚太古代大别群变质岩系,经历了复杂的变形过程。在大别变质地块内部识别出两套大型剪切带,它们在该区构造格架形成过程中起着重要的作用。本文还分析了变质的上壳岩、片麻岩和剪切带内的变形特点。实际资料说明,剪切带内的褶皱是由于剪切的不稳定性及平行面理局部缩短形成的,这些大型地壳剪切作用多伴随有挤压流动或伸展流动。根据褶皱叠加关系以及剪切带、新成体交切关系建立了大别群总体构造序列。该区提供了一个研究中下地壳作用的窗口。     

大别山东麓前寒武纪二长花岗质片麻岩抬升冷却过程的递进变形

大别山东麓北段结晶基底中的二长花岗质岩石具长石应力支撑结构,早期高级变质作用条件下的韧性推覆以长石类矿物普遍晶质塑性变形和同构造重结晶作用为典型特征,晚期在发育糜棱岩的低级韧性剪切变形阶段处于脆性状态,在其内部和边缘形成了包括微角砾岩、假玄武玻璃、黑色超糜棱岩和熔结超碎裂岩等脆性断层岩石.二长花岗质岩石中不同类型韧性和脆性断层岩石的成因和构造联系,记录了大别地体的抬升冷却历史和不同阶段构造变动的性质.     

Basement-Cover Sequences within the UHP unit of the Dabie Shan

Field data define two lithologically distinct basement‐cover sequences within the ultrahigh‐pressure metamorphic (UHPM) unit of the Dabie Shan, eastern China. One of the cover units, the Changpu unit, comprises calc‐arenitic metasediments in stratigraphic contact with a basement consisting of gneisses of the Yangtze craton. The second cover unit, the Ganghe unit, consists of felsic‐intermediate metavolcanics and clastic metasediments. Basement exposure of the Ganghe unit is not known. Fold axes in the Ganghe unit are oblique to those of the Changpu unit, which are parallel to those of the Yangtze gneisses. Preservation of primary textures in some volcanic rocks, and tectonic separation from the Yangtze gneisses by a greenschist facies mylonite, support an interpretation of the Ganghe unit as a low‐strain domain. Protolith associations in the Ganghe and Changpu units are compatible with deposition in a rift setting and along a passive continental margin, respectively. A U–Pb single zircon age of 761 ± 33 Ma for volcanoclastic rocks of the Ganghe unit demonstrates a Neoproterozoic deposition age, concordant with inferred rifting at that time. Eclogite facies parageneses in the gneisses and both cover units, along with P–T data demonstrate regional UHPM in the Dabie Shan.     

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。     

Formation of banded gneisses by deformation of igneous rocks

The development of finely layered gneisses by progressive deformation of a variety of granitoid intrusions, leucogabbroa, anorthosites, and basic and intermediate volcanic rocks is described and illustrated.Gneissose layering developed by the tectonic distortion of: magmatic and volcanic layering; particles such as pillow lavas, igneous crystals, and rock fragments in volcanic and plutonic breccias; patchy igneous textures; and vein networks. The products of extreme deformation during amphibolite facies metamorphism are uniformly layered gneisses.     

大陆俯冲隧道中的应变不均一分布：来自大别山超高压变质岩的记录

俯冲隧道是俯冲板片与上覆板块之间的剪切带,也是高压—超高压变质岩折返和深部流/熔体活动的通道。大别山超高压变质岩分布广泛,变形程度差异很大,是研究大陆俯冲隧道中岩石变质- 变形过程的理想地区。本文系统总结了前人对中大别双河地区超高压变质岩的岩石学和年代学研究成果,在双河地区开展了地质填图、应变分析和三维构造重建。通过将超高压变质岩的变形特征与P- T- t轨迹结合,识别出超高压变质岩折返过程中的三期韧性变形。在双河北部发现了一个上盘向NW剪切的千米尺度的榴辉岩相鞘褶皱,枢纽向SE倾伏,倾伏角约20°,与榴辉岩、片岩和长英质片麻岩的拉伸线理平行,表明超高压变质岩初始折返阶段的流体活动使榴辉岩的强度显著降低,榴辉岩与围岩一起发生韧性变形。该期变形被角闪岩相退变质阶段上盘向NW的剪切叠加,此时应变集中于片麻岩、片岩、大理岩等非能干层,强度较高的榴辉岩成为构造透镜体。而绿片岩相变质阶段上盘向SE方向的剪切与早白垩世北大别花岗片麻岩穹隆的形成有关。对双河南部弱变形花岗片麻岩的锆石U- Pb定年揭示了757±14 Ma的原岩年龄和 240~216 Ma的变质年龄,与双河北部含柯石英强变形花岗片麻岩类似,暗示其也经历了三叠纪超高压变质作用及随后的角闪岩相退变质作用。通过计算长英质片麻岩的有效黏度,发现无水碱长花岗片麻岩的有效黏度高于黑云斜长片麻岩,折返阶段的流体活动使超高压变质岩的强度显著降低,当局部的流体活动不足以弱化碱长花岗岩体时,应变集中于黑云斜长片麻岩。因此,大陆俯冲隧道中的应变分布受矿物组成、流体活动和岩体规模的共同影响。     

Geochemistry of Gneisses from Dabie Complex and Tongbai Complex in Qinling-Tongbai-Dabie Orogenic Belt: Implications for Location of Yangtze-Sino-Korean Suture

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＱｉｎｌｉｎｇ Ｔｏｎｇｂａｉ ＤａｂｉｅｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔｉｓａｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＳｉｎｏ ＫｏｒｅａｎａｎｄＹａｎｇｔｚｅｃｒａｔｏｎｓ.Ｕｌｔｒａｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ (ＵＨＰ)ａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ (ＨＰ)ｍｅｔａｍｏｒ ｐｈｉｃｒｏｃｋｓｓｕｃｈａｓｃｏｅｓｉｔｅ ｂｅａｒｉｎｇｅｃｌｏｇｉｔｅｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔ ｅｄｉｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎｅｎｄｏｆｔｈｅｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔ …