大别造山带140～85Ma热窿伸展作用——年代学约束

区域热年代和差异冷却特性表明,140～85Ma大别造山带进入热窿伸展作用时期,由此引发基底广泛熔融、北淮阳剧烈火山喷溢以及合肥盆地断陷等过程.这次热窿事件包括强热伸展阶段（140～105Ma）和晚期衰退阶段（105～85Ma）.在强热伸展阶段,热窿区集中在大别/红安地块,并以大别地块热窿作用最为强烈,某种意义上可将红安地块视为大别热窿翼部.大别热窿构造包括麻城-岳西热轴、穹核组合及其外围翼部,热轴平行造山带延向展布,北淮阳与高压/超高压（HP/UHP）岩石构成下滑翼部,岳西、罗田热窿核分别占据麻城-岳西热轴东、西两端,它们最终成型时代不一致、热窿伸展进程伴随着大别强热中心沿着麻城-岳西热轴迁移摆动,如果将热窿事件与造山带根部拆沉相联系,这种拆沉作用应以间歇性、迁移性、规模性与区域差异性为特征.在伸展衰退阶段（105～85Ma）,大别造山带仍显现穹状热窿布局,但其伸展强度、岩浆活动显著减弱.解析热窿伸展作用,对于认识大别HP/UHP岩折返模型、“南北大别界限”以及造山过程机理具有重要启示意义.     

大别造山带磷灰石裂变径迹(AFT)年代学研究

大别山花岗岩与变质岩的AFT热年代分布于96.4~41.9 Ma之间, 围限径迹长度为11.5~14.0 μm. 热年代代表岩石差异通过100℃等温面时的冷却时代, 这种差异性主要受控于NNE向区域构造. 在北淮阳与合肥盆地, 沉积岩样品(侏罗纪~早第三纪)AFT年代为128.8~62.0 Ma, 围限径迹长度为8.6~11.9 μm, 它们更多反映盆地埋藏加热的信息. 合肥盆地与大别造山带之间存在构造耦合关系. 95~90 Ma属于大别山构造推隆取代伸展热窿的转折期, 其成因可能与西太平洋域汇聚变化特性有关; 商城-麻城与郯-庐两断裂之间左旋差异走滑与构造推隆作用, 使得大别腹地伸展热窿在晚白垩世急剧萎缩. 早第三纪时期, 受西太平洋域汇聚速率急剧下降的影响, 欧亚东缘表现出广泛的拉张环境, 大别山60~40 Ma带状热异常应与这种拉张作用有关; 郯-庐热中心的冷却(70~40 Ma)要比商城-麻城热中心(60~55 Ma)缓慢, 而大别腹地热隆区(60~40 Ma)属于伸展热窿萎缩之残留. 大别山早第三纪还遭受喜马拉雅山碰撞域的远场影响, 这种影响多通过NWW向断裂来实现构造传递; 进入渐新世~中新世, 大别山冷却波动仍显现区域差异性, 它们在时间上与南海盆地扩张、关闭事件相近.     

桐柏-红安造山带的构造演化:从大洋俯冲/增生到陆陆碰撞

桐柏-红安造山带位于秦岭与大别-苏鲁造山带之间,因其完好地保存了古生代增生造山体系和古生代末-中生代碰撞造山体系而成为了解华北-华南陆块之间构造演化的关键地区.近20年来的可利用研究资料表明,桐柏-红安造山带显生宙的总体构造演化框架包括以下4个主要阶段:(1)早古生代(490~420 Ma)大洋俯冲、岛弧增生与弧陆碰撞,从而于早古生代末在华北陆块南缘形成一个新的安第斯型大陆边缘;(2)晚古生代(340~310 Ma)大洋俯冲与增生,进而在商丹-松扒断裂南侧形成变质时代相同,但变质作用类型不同的"双变质带",即被分割的武关-龟山中级变质杂岩带和熊店高压榴辉岩带;(3)晚古生代末-早中生代(255~200 Ma)大陆俯冲与陆陆碰撞,通过华南大陆岩板东深西浅的俯冲和多层次拆离/折返形成桐柏高压变质地体和红安高压/超高压变质地体;(4)晚中生代(140~120 Ma)伸展、大规模岩浆侵位与构造挤出,造成桐柏-红安-大别高压/超高压变质地体最终出露地表及东宽西窄的构造格局.然而,对每一构造演化阶段的具体细节以及早期地质历史的认识方面还存在着诸多争议和(或)难以解释的问题.未来的研究除在桐柏-红安造山带继续开展深入细致的工作外,还需与西部"软碰撞"的秦岭造山带和东部"硬碰撞"的大别-苏鲁造山带的研究紧密结合,以期建立适合于整个秦岭-桐柏-红安-大别-苏鲁造山带从古生代到中生代的经典构造演化模型.     

秦岭-大别及邻区背景噪声的瑞利波层析成像

秦岭—大别造山带西起青藏高原东北缘,东至郯庐断裂带,是华北板块和扬子板块之间的碰撞造山带.本文收集陕、豫、皖、赣、湘、鄂、渝等区域地震台网的160个宽频带地震台站连续两年地震背景噪声数据,用双台站互相关算法获得瑞利面波经验格林函数,提取相速度频散曲线,并根据面波层析成像反演得到秦岭—大别及邻区周期8~35 s范围内相速度分布图像.结果显示,大别地块在14 s相速度分布图中呈现低速异常,与8 s相速度分布图中的高速异常形成鲜明对比,反映大别HP/UHP(high pressure/ultrahigh pressure metamorphic rocks,高压/超高压变质岩)的影响仅存在于上地壳.25 s相速度图中,大致以太行一武陵重力梯度带为界,东部以高速异常为主,西部以低速异常为主,反映了地壳东薄西厚的结构特征.14~35 s相速度分布图显示郯庐断裂带南段东西两侧的显著差异,佐证了郯庐断裂带发生大规模左行平移运动时,其南段可能切入壳幔边界.同时,郯庐断裂带南段可能存在一个热物质上涌的通道,熔融的热物质通过该通道上升,混入大别地区的中下地壳,造成了红安一大别造山带的差异隆升.南秦岭与四川盆地东北部表现为低速异常,是否与青藏高原物质东流或者南秦岭的拆沉有关,还有待于进一步深入研究.     

大别─苏鲁碰撞造山带的地震层析成像研究──岩石圈三维速度结构

对包含大别－苏鲁碰撞造山带在内的东经 １１２°－１２４°,北纬２８°－３９°区域进行地 震层析成像研究,重建其地壳及上部地幔的三维速度图像．结果表明：造山带岩石圈速度横 向不均匀性显著;大别造山带以商城－麻城断裂为界,东侧的大别地块与西侧红安地块在地 壳速度上是两个不同的速度块体;中地壳 １５-２５ｋｍ深度范围内存在低速带,与伸展滑脱构造 有关;南、北大别构造单元之下,莫霍面下凹,地壳内发育了速度为６．５－６．６ｋｍ／ｓ、向北倾斜的 相对高速体,与超高压变质岩体相对应;在大别－苏鲁造山带下方的上部地幔中存在向北倾 斜的板片状高速体,结合已有地质、地球化学证据推测,它是三叠纪俯冲的扬子地块的残留 体;俯冲板片在深部发生了断离．本文利用地震层析成像方法揭示的造山带岩石圈速度结构 细节,对研究与地表地质有关的地球动力学无疑是十分重要的．     

大别─苏鲁碰撞造山带的地震层析成像研究──岩石圈三维速度结构

对包含大别－苏鲁碰撞造山带在内的东经 １１２°－１２４°,北纬２８°－３９°区域进行地 震层析成像研究,重建其地壳及上部地幔的三维速度图像．结果表明：造山带岩石圈速度横 向不均匀性显著;大别造山带以商城－麻城断裂为界,东侧的大别地块与西侧红安地块在地 壳速度上是两个不同的速度块体;中地壳 １５—２５ｋｍ深度范围内存在低速带,与伸展滑脱构造 有关;南、北大别构造单元之下,莫霍面下凹,地壳内发育了速度为６．５－６．６ｋｍ／ｓ、向北倾斜的 相对高速体,与超高压变质岩体相对应;在大别－苏鲁造山带下方的上部地幔中存在向北倾 斜的板片状高速体,结合已有地质、地球化学证据推测,它是三叠纪俯冲的扬子地块的残留 体;俯冲板片在深部发生了断离．本文利用地震层析成像方法揭示的造山带岩石圈速度结构 细节,对研究与地表地质有关的地球动力学无疑是十分重要的．     

大别地块超高压变质期后伸展变形及超高压变质岩石折返过程

详细构造分析证明 ,现今观察到的大别地块内部超高压变质地体的区域构造样式 ,主要是在印支期 ( 2 40～ 2 1 0Ma)扬子与中 朝克拉通陆 陆碰撞及超高压变质作用期后形成的 ,具有变质核杂岩和多层伸展拆离带的组合格局 .通过鉴别挤压和伸展组构可知 ,超高压变质岩石由地幔深处折返和剥露于地表 ,至少经历过 3个不同的减压退变及构造变形阶段 ,其中 ,角闪岩相条件下的中下地壳近水平的伸展流动是一个重要的折返动力学过程 ,而且可能受到增厚的岩石圈地幔的拆沉及岩浆底侵作用的驱动 .     

北大别单元混合岩的变形及锆石年代学特征:对混合岩变形时间的限定

大别造山带在造山后发生了普遍的混合岩化作用和大规模燕山期岩浆侵位,并发生过明显的构造活动.为了获得混合岩化事件与造山后构造变形之间的关系,本文基于露头尺度的观察,将北大别单元分为三个区域:天堂寨岩体以北地区岩石变形主要沿混合岩分异形成的面理发生,罗田地区主要出露强烈各向异性变形的混合岩,岳西地区表现为两类混合岩共存.天堂寨岩体以北、岳西地区及罗田地区周缘区域混合岩均表现为石英GBM重结晶和长石SR重结晶;而罗田地区中心部位则表现出清晰的静态恢复现象.石英c轴组构分析表明,天堂寨岩体以北、岳西地区的样品记录了变形温度为650℃左右或更高的变形事件;罗田地区的两个样品中一个记录了高温变形事件,另一个则指示了后期的绿片岩相变形.定年结果表明,天堂寨岩体以北样品均得到较多的早白垩世年龄结果,集中分布在3个年龄段;罗田地区样品仅得到4个早白垩世年龄数据;岳西地区样品则全部获得了印支期变质事件年龄.本文研究表明,不同混合岩样品中均存在132Ma左右混合岩化事件记录,表明该时间是造山带范围内混合岩化作用的发生时间;而部分混合岩变形明显发生于亚固相条件下的现象表明岩石变形紧随着混合岩化作用出现.由此可以推断北大别单元混合岩构造变形的发生时间稍晚于132Ma混合岩化事件,再结合前人研究成果,可将变形时间限定在131Ma左右.而大别造山带造山后加厚地壳减薄的动力学机制更可能是北大别变质核杂岩拆离断层对上部地壳的切除及深部地壳的韧性调整.     

胶东东部鹊山变质核杂岩结构、演化及区域构造意义

自晚中生代以来,华北克拉通岩石圈在伸展机制下经历了剧烈的减薄,位于胶东东部华北克拉通南东缘的鹊山变质核杂岩是该时期地壳伸展的一个重要实例.鹊山变质核杂岩具有典型科迪勒拉变质核杂岩构造的三层结构:上盘由早白垩世上叠盆地及其古元古代基底组成,下盘为太古代深变质杂岩与中生代侵入体,上下盘之间被一条主拆离断层所分隔.一系列NNE走向的后期脆性断裂,使得变质核杂岩被肢解和改造.岩石学、几何学、运动学、宏观和显微构造以及石英c轴组构分析表明鹊山变质核杂岩经历了递进剥露过程,即在WNWESE区域伸展作用下,发育于中-下地壳,之后经过中-上地壳,最后到达地壳表层次.通过构造和年代学证据分析,限定鹊山变质核杂岩的剥露时代为135~113Ma.综合分析辽东半岛和胶东半岛这一时期发育的不同型式的伸展构造,厘定了胶-辽早白垩世伸展省,同时确定了该区域伸展作用开始于约135Ma,结束于105Ma,并将其划分为两个阶段.第一阶段伸展表现为中-下地壳强烈的流动,第二阶段为中-上地壳的伸展作用.结合区域构造背景,胶-辽早白垩世伸展省可以作为一个在东亚地区伸展作用下壳-幔拆离作用及其响应的典型案例.     

秦岭太白山新生代隆升冷却历史的磷灰石裂变径迹分析

伸展正断层下盘的冷却历史记录了主要伸展变形的时间及幅度.太白山位于秦岭北缘,作为伸展正断层的下盘,其新生代伸展隆升冷却历史有助于我们更好地理解渭河盆地的伸展变形时间及其幅度.本文利用磷灰石裂变径迹分析方法对太白山的冷却历史进行了研究.来自太白山总计17个样品的磷灰石裂变径迹数据及热历史模拟揭示出山体经历了始于约48 Ma的小幅度快速抬升冷却阶段,和始于约9.6 Ma的大幅度快速抬升冷却阶段;分别对应平行于秦岭北缘山脉的两阶段伸展变形.始于约48 Ma的伸展变形可能是印度板块与欧亚板块碰撞作用在大陆内部的远场响应,而始于约9.6 Ma的快速伸展变形可能与青藏高原在该时期快速隆升和对外扩展有关.     

蚌埠荆山“混合花岗岩”SHRIMP锆石U-Pb定年及其地质意义

蚌埠荆山“混合花岗岩”的岩相学特征和岩浆锆石的存在表明该“混合花岗岩”为岩浆成因. 花岗岩中锆石均具有继承锆石核和岩浆锆石振荡环带边. 锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明, 岩浆锆石的SHRIMP U-Pb年龄显示该花岗岩形成于160.2±1.3 Ma, 并且其形成可能与三叠纪超高压碰撞后岩石圈地幔和/或下地壳的拆沉有关; 大多数继承锆石形成于217.1±6.6 Ma, 这与大别-苏鲁造山带中超高压变质的峰期年龄相吻合; 部分继承锆石(年龄介于433~722 Ma之间)构成了上交点为850+85/-68 Ma, 下交点为260+100/ -140 Ma的不一致年龄线. 这意味着荆山花岗岩起源于经历超高压变质作用改造的华南地块地壳物质的部分熔融. 220 Ma±的超高压变质作用是引起继承锆石Pb丢失的重要原因.     

大别山核部石鼓尖同构造花岗岩的变形与侵位:对造山带构造体制转换的启示

石鼓尖岩体位于大别山核部天堂寨地区,为片麻理化石英二长岩.岩体磁组构分析显示,磁面理主体倾向SE,倾角较大,85%采样点的倾角介于40°~90°之间,与岩体的片麻理产状一致.岩体磁线理在东南部走向为NWW-SEE向,在岩体中部和北部,磁线理走向皆为NE-SW向.在岩体中部,磁线理向SW倾伏,北部磁线理向NE倾伏,磁线理倾角中等.磁化率各向异性度P值介于1.065~1.532之间;形态参数T介于0.005~0.694之间;弗林图解(F-L图解)显示K值均小于1,磁组构分析表明岩体是在SE-NW向挤压应力环境下侵位.石英C轴组构分析表明,岩体受到SE-NW向挤压应力,变形温度在400~500℃之间.显微构造显示岩石具有接近固态的变形组构特征,属同构造岩体变形组构.结合岩体磁组构、显微构造和石英C轴组构,指示石鼓尖岩体侵位冷凝成岩与区域NE向构造为同期,属同构造侵入岩体.石鼓尖岩体U-Pb定年结果表明,岩体锆石U-Pb年龄为(141±2.3)Ma,代表岩体侵位结晶年龄.综合分析认为,石鼓尖岩体侵位冷凝成岩时大别造山带仍然处于挤压环境,造山带由挤压向伸展转换的时间应该在141 Ma之后,岩体侵位时大别造山带的构造演化已受控于滨太平洋构造域.而邻近的天堂寨等巨大岩基则是伸展环境的产物.     

洪镇变质核杂岩的形成机制及其大地构造意义

位于大别造山带东侧扬子板块上的洪镇变质核杂岩, 其下拆离盘韧性剪切带叠加在元古代董岭群变质杂岩之上. 该韧性剪切带现今剖面上分别呈背形或反“S”形, 但具有一致向南西缓倾的矿物拉伸线理. 露头构造、显微构造及石英C轴组构皆指示该韧性剪切带具有上盘向南西的运动方向. 糜棱岩中石英与长石的动态重结晶型式指示其为角闪岩相韧性剪切带, 原先形成于中地壳环境. 该变质核杂岩形成于早白垩世(白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为(124.8±1.2) Ma), 在区域北东-南西向拉伸中沿向南西缓倾的韧性剪切带发生拆离运动. 随后洪镇花岗岩体的侵位(黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为121.7 Ma)使该韧性剪切带弯曲、抬升, 形成变质核杂岩. 洪镇变质核杂岩揭示, 区内早白垩世岩浆活动是发生在区域伸展背景下, 扬子板块东部在晚中生代也经历过岩石圈减薄.     

西太平洋板片俯冲与后撤引起华北东部地幔置换并导致陆内盆-山耦合

华北中生代构造-岩浆活动频繁,深部岩石圈地幔性质发生变化,即克拉通发生活化作用.活化作用大致可分为三个阶段:(1)晚古生代至早侏罗世(至~170Ma),(2)中侏罗世至早白垩世早期(160~140Ma),(3)早白垩世至新生代(~140Ma以来).其中后两个阶段与古太平洋板片俯冲及后撤导致华北东部深部的岩石圈地幔置换并引起陆内浅部的盆山耦合过程是本文讨论的重点.在第一阶段,古亚洲洋俯冲和关闭引起华北北缘经历弧后拉张、碰撞挤压及碰撞后伸展等构造-岩浆活动,而且造成陆块边缘完整性的机械破坏和地幔性质的化学改造,成为后续软流圈物质上涌的通道和岩浆活动的优先发生区;受华南陆块俯冲的影响,华北南缘也发生了类似的过程.在第二阶段,蒙古鄂霍次克洋闭合及古太平洋板片俯冲剪切,引起华北北缘的两次近S-N向的挤压作用(燕山运动的A、B幕),近E-W向分布的陆缘盆地被晚中生代岩体和NE-SW断裂肢解为零星分布的盆岭省,岩浆作用由东北角向西迁移进入地块内部,同时郯庐断裂的性质由左行走滑转换为正断层,华北由早期的近S-N向的压扭性背景进入NW-SE向的弧后拉张阶段.第三阶段是华北克拉通破坏和岩石圈地幔增生的关键时期,深部难熔的克拉通型地幔被饱满的大洋型地幔置换,实现岩石圈大幅度减薄后的小幅增生增厚过程;浅部的表现是岩浆作用持续向东南迁移,陆内岩石圈薄弱带优先发生伸展变形,包括在早白垩世(140~110Ma)中部带侏罗纪逆冲断层反转为正断层、郯庐断裂的持续拉张引起中地壳拆离和大渤海湾盆地的沉降;晚白垩世至今(110Ma~),中部山带发生断陷作用形成汾渭盆地和沁水盆地,大渤海盆地内部断陷形成盆-山相间的地貌特征,苏鲁造山带则发育莱阳盆地等.华北克拉通规模小并发育陆内薄弱带,是克拉通容易破坏的内因.具这种特性的克拉通容易受周边多个俯冲构造域和上涌软流圈物质的共同影响.晚中生代(~160Ma)以来,华北克拉通破坏主要表现为周边块体的俯冲导致软流圈物质上涌、岩石圈减薄和浅部地壳滑脱,岩石圈薄弱带处(如中部山带)出现褶皱和逆冲,实现伸展背景下的局部挤压;俯冲板块后撤(~140Ma)则使上涌的软流圈回落形成岩石圈并实现地幔小幅增生置换(~125Ma)与伸展背景下浅部地壳断陷和成盆过程.因此,西太平洋板片俯冲和后撤是引起华北东部深部岩石圈地幔置换并导致陆内浅部盆-山耦合的外在动力来源,表明华北克拉通破坏是地块内部与地块边缘、深部过程与浅部盆-山耦合响应的综合地质记录,我们认为这也是燕山运动的本质.     

中蒙边界区中生代推覆构造与伸展垮塌作用的运动学和动力学分析

中蒙边界的亚干地区经历古生代造山作用之后, 中生代经历两次重大的构造事件: 造山期(晚三叠-早侏罗世)为地壳的缩短导致总体向南的特大型推覆构造; 晚造山期(晚侏罗-早白垩 世)近南北的地壳伸展, 形成变质核杂岩. 经构造的运动学和动力学分析查明, 造山期形成的推覆构造上盘总体运动方向约180°, 运动学涡度约为−0.10, 属缩短-增厚型剪切作用, 最大主压应力轴方向近水平. 晚造山期伸展作用形成拆离断层, 上盘总体运动方向约165°: 早期运动学涡度平均为0.74, 属简单剪切为主减薄型剪切作用, 最大主压应力轴倾角66°; 晚期伸展作用的运动学涡度为平均0.55, 属纯剪切为主减薄型剪切作用, 最大主压应力轴方向近直立. 表明推覆构造导致地壳的增厚, 原处于地壳上层的岩石下沉进入韧脆性转化带以下的下地壳, 增温的下盘岩石和其下部分重熔的物质因其体积的增大和比重的减小而上浮, 而上盘岩石则因构造增厚负荷加大. 在上方负荷和下部热隆的联合作用下, 夹持其间的韧性剪切带中的垂向纯剪切组分增大. 当垂向纯剪切组分超过简单剪切组分时, 韧性剪切带转化为伸展-减薄型剪切带. 这一递进转化过程体现了推覆构造和伸展构造时空关系和其间运动学和动力学内在的本质联系: 推覆构造引起地壳增厚的过程中孕育了伸展的因素, 伸展组分的递增最终导致晚造山的伸展垮塌.     

安徽省黄山山体的隆升与剥露

应用裂径迹技术研究黄山地质公景区隆升与剥露历史,揭示其演机.所获8个磷灰石裂径迹分析结,具有56,45～30和15Ma3个年龄组,与区内约85～50,45～30和24～5Ma形成多级古剥蚀面构造隆升剥蚀作用有关.景区曾经历3个阶段热演化历史,80Ma前第1阶段和13Ma后第2阶段冷却较快,从早到晚冷却慢速率分别为2.69,0.62和4.23℃/Myr;隆升速率分别为0.08,0.02和0.12mm/a;隆升幅度分别为1.14,1.57和4.00km.不同地段差异隆升明显,累计隆升幅度为4060～3950,3760～3490,3190～3070和2650m4个量级;地表隆升幅度化于450～2230m之间.区内平均剥蚀量为2340m,平均隆升量3400m,二者之差1060m是现在平均高程.     

江南隆起带幕阜山岩体新生代剥蚀冷却的低温热年代学证据

江南隆起位于扬子与华夏地块的碰撞汇聚带,是研究华南大地构造演化的关键地质单元.本文采用磷灰石裂变径迹及(U-Th-Sm)/He年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,主要研究了幕阜山岩体新生代的隆升与剥蚀过程,并在此基础上结合区域构造背景, 对其构造-热演化之间的关系进行了探讨.自晚白垩世持续隆升以来,幕阜山岩体经历的平均剥蚀厚度约4800 m.在不同岩体间,隆升过程及幅度存在差异,空间上具有非均匀性.热史结果显示幕阜山岩体经历了3期剥蚀, 其中两期快速剥蚀分别发生在晚白垩世-古近纪(80~50 Ma)和10 Ma以来,而这之间为一期缓慢剥蚀过程.研究区古近纪的快速剥蚀反映了中-下扬子喜山期大规模伸展断陷作用造成的肩部块体快速剥蚀事件; 约10 Ma以来的快速剥蚀是对太平洋板块向西运动的响应.幕阜山岩体自燕山晚期以来的隆升剥蚀作用具有良好的盆地沉积响应, 三期隆升剥蚀事件与研究区构造演化的动力学背景相吻合.     

青藏高原东南缘大凉山新生代隆升建造过程——多封闭系统低温热年代学与热模型限制

长波长、低起伏度大凉山构造带新生代隆升剥露与建造过程是解译青藏高原东向扩展过程的关键核心地区之一.本文基于大凉山构造带喜德剖面和沐川剖面9件样品的多封闭系统低温热年代学年龄(即磷灰石(U-Th)/He(AHe)、磷灰石裂变径迹(AFT)和锆石(U-Th)/He(ZHe))定年,揭示出多封闭系统热年代学年龄与古岩性柱深度具有明显的正相关性,即伴随古岩性柱深度增大,多封闭系统热年代学年龄明显减小.喜徳剖面多封闭系统低温热年代学AHe、AFT和ZHe年龄值分别为7—9Ma、14—22Ma和25—38Ma;沐川剖面多封闭系统低温热年代学AHe和AFT年龄值分别为10—26Ma、23—85Ma,ZHe年龄值为未完全退火年龄.多封闭系统热年代学和QTQt热史模拟揭示,大凉山构造带喜徳和沐川剖面岩性柱所有样品都经历大致相似的三阶段热演化过程,尤其是晚新生代快速隆升剥露阶段(30—20 Ma以来),其平均剥露速率分别为~0.15mm·a-1和~0.20mm·a-1,抬升剥露量分别为~3.0km和~1.5km.结合区域低温热年代学特征的大凉山构造带地表隆升动力学模型,揭示出重力均衡作用下地壳缩短与剥露作用(即构造隆升剥露机制)控制形成了现今大凉山造山带长波长、低起伏和高海拔地貌建造过程.     

基于背景噪声成像方法研究郯庐断裂带中南段及邻区地壳速度结构与变形特征

郯庐断裂带是贯穿我国东部北北东走向的一条深大断裂,其中南段及其邻区(115°E-121°E,29.5°N-35°N)穿过了大别造山带、苏鲁造山带、长江中下游成矿带及合肥盆地.为了研究该区域地壳速度结构及变形特征,我们使用安徽省和江苏省及其周边地区105个台站(固定台站98个,流动台站7个)的垂向连续波形数据,时间范围从2014年5月到2015年7月,共计14个月.利用背景噪声互相关方法,从垂直分量互相关函数中最终提取了2590条瑞利面波相速度频散曲线,反演得到周期范围为5~30s的瑞利波方位各向异性相速度分布图,再反演每个网格点瑞利面波相速度频散得到一维层状横波速度模型,然后拼合起来组成三维横波速度模型.根据本文反演结果并综合已有资料,我们得出如下结论:(1)在北大别、蚌埠隆起、长江中下游成矿带、合肥盆地北部大桥凹陷区域存在中地壳横波高速体,可能与岩石圈和下地壳拆沉以及中生代中国东部大范围岩浆活动有直接关系,更深层原因可能与古太平洋俯冲相关;(2)苏鲁造山带南缘,垂直于嘉山响水断裂,从南向北中上地壳低速体深度变浅,这个低速体可能是高压/超高压变质岩与扬子板块接触处的破碎带,是扬子板块与华北板块接触的边界;(3)郯庐断裂合肥-嘉山段两侧以及大别造山带东缘短周期瑞利面波相速度快轴方向与郯庐断裂带走向基本一致,可能是三叠纪碰撞期与白垩纪时期的大规模左旋走滑活动的结果;(4)合肥盆地南部15~20s周期的瑞利波相速度快轴方向为北西-南东向,反应该区域中下地壳快波方向为北西-南东向,推测是大别造山带折返的痕迹;(5)郯庐断裂带的结构和地震活动性存在明显的分段性,嘉山-郯城段郯庐断裂带现今地震活动性弱,但发生过较强的古地震,推断现今郯庐断裂带宿迁段可能处于闭锁状态,从长远来看要注意该地区发生大震的可能.     

东南极格罗夫山地质特征——冈瓦纳最终缝合带的新证据

格罗夫山主要出露高角闪-麻粒岩相深变质岩, 包括长英质麻粒岩和花岗质片麻岩、镁铁质麻粒岩透镜体、紫苏花岗岩、后造山期的片麻状花岗岩、及造山期后细晶岩脉. 岩石化学特征显示紫苏花岗岩、花岗质片麻岩和花岗岩属铝质A型深成岩系列, 而长英质和镁铁质麻粒岩则来自岛弧、洋岛和洋中脊环境的表壳岩系列. 测区以低角度面理构造为主, 局部出现强剪切变形带. 韧性变形可分为3个阶段: D₁与前泛非期的构造事件有关, D₂相应于区域性麻粒岩相变质作用, D₃则可能反映泛非期造山作用后期的伸展作用. 变质反应结构多显示为简单的区域性麻粒岩相变质作用, 但镁铁质麻粒岩可鉴别出3个阶段：M1的温压条件为 800℃, 9.3×10⁵ Pa; M2为800~810℃, 6.4×10⁵ Pa; M3仅650℃. 代表性花岗质片麻岩的锆石U-Pb的离子探针分析显示峰期变质年龄集中于(529±14) Ma, 花岗岩侵位年龄(534±5) Ma, 细晶岩脉年龄(501±7) Ma, 属于“泛非”期构造热事件. 这些地质新证据显示在东南极内陆存在着一条从普里兹湾、格罗夫山到南查尔斯王子山的巨大“泛非”期造山带, 应当是冈瓦纳最后拼合的缝合带.