地壳的拆离作用与华北克拉通破坏:晚中生代伸展构造约束

伸展条件下的地壳拆离作用是岩石圈减薄的重要浅部构造响应。晚中生代时期的伸展构造(包括拆离断层、变质核杂岩构造和断陷盆地)在华北、华南、东北和东蒙古及贝加尔地区普遍发育,它们切过上部地壳(断陷盆地)、中、上地壳(拆离断层)或中部地壳(变质核杂岩)。地壳拆离作用具有运动学极性(NWW或SEE)、几何学宏观(区域)对称与微观(局部)不对称性、遍布全区但不均匀性,以及形成时间的跨越性(140~60Ma)等特点,并使得地壳和岩石圈发生显著的减薄。本文研究揭示出现今岩石圈厚度变化与晚中生代伸展构造的发育程度和分布之间并没有必然的联系。其变化的基本规律是,除新生代裂陷发育区岩石圈厚度明显较小且厚度有迅速变化外,从华北向贝加尔地区总体的变化趋势是逐渐加厚,也即东亚地区岩石圈具有楔形形态。晚中生代时期的地壳(或地幔)拆离作用伴随着广泛的岩石圈减薄作用,区域岩石圈同时遭受到一定程度的减薄和破坏,华北克拉通在这一时期的破坏仅仅是区域岩石圈减薄在华北的具体体现。     

中国东部及邻区晚中生代伸展拆离构造——综述与新认识

伸展构造是大陆岩石圈减薄破坏在上部浅层的一种重要表现。其中, 低角度伸展拆离构造为中国东部以及邻区晚中生代地壳伸展变形的显著构造变形样式, 是研究区域岩石圈浅层构造变形与深部减薄过程关系的重要窗口。结合相关的几何学、运动学、年代学等资料的综述分析, 本文对中国东部及邻区低角度伸展拆离构造时空展布、运动学极性、应变机制进行了系统论述。在空间展布上, 这些伸展拆离构造在东亚大陆的分布不均一, 指示岩石圈的不均匀伸展减薄作用。在形成时代上, 伸展拆离活动主要集中在两个时代区间: 140–125 Ma为伸展拆离构造在中下地壳初始形成期, 在水平伸展作用主导下, 以简单剪切为主; 125–110 Ma为伸展拆离构造快速隆升剥露期, 在垂向挤压的主导下, 以纯剪切为主。相关的几何学和运动学标志表明这些伸展构造总体具有在NW–SE方向上单向低角度伸展拆离运动学特征, 反映它们总体受NW–SE向伸展应力场作用控制。以大兴安岭—太行山—武陵山重力梯度带为界, 东、西两侧区域伸展活动均具有从NW向SE传播的趋势, 且这种趋势西部较东部明显, 表现为不同的动力学背景特征。东部主要受到古太平洋板块后撤影响, 而西部可能与蒙古—鄂霍茨克洋闭合之后, 增厚地壳发生重力崩塌而引发区域大规模伸展活动以及同时发生的秦岭—大别构造带陆内造山后应力伸展的联合作用相关。     

松辽盆地构造演化与中国东部构造体制转换

本文综合应用盆地构造解析、平衡地质剖面恢复、构造物理模拟等方法,探讨了松辽盆地构造演化及其地球动力学背景。松辽盆地基底是前侏罗纪古亚洲洋构造域众多微板块、地体拼贴形成的复合陆块。中—晚侏罗世,盆地基底受到郯(城)—庐(江)断裂系北段大规模左旋走滑活动的强烈改造,派生NNE、NNW和近NS向次级断裂,控制了基底构造格局、断陷盆地分布及其构造。断陷期可划分为早、晚两个脉冲式伸展阶段,早期阶段受多方向平面式正断层控制发育堑—垒构造,具有双向纯剪伸展的特点,但NNE向拉伸更显著,可能是深部岩石圈拆沉引起热穹窿与基底断裂持续左旋走滑拉分的叠加;晚期阶段受低角度犁式正断层控制发育西断东超的复合半地堑,受控于近EW向单剪伸展机制,是区域性地壳伸展拆离与岩石圈减薄的结果。拗陷期大规模热沉降是对古太平洋构造域向东迁移的响应。白垩纪末期盆地受到NWW向脉冲式挤压而发生反转,可能与伊泽纳奇板块消亡、太平洋板块开始俯冲这一转换过程中的地体拼贴有关。     

南海北部珠江口盆地中段伸展构造模型及其动力学

位于南海北部大陆边缘上的珠江口盆地发育NNE向、NE向、NW向、近EW向等多组基底断裂,盆地结构复杂,并表现出明显的时空差异性。本文基于珠江口盆地中段地震资料解释的构造样式的变化推断地壳中存在一条向南缓倾斜、呈坡坪式形态的拆离断层,古近系构造属于这条拆离断层上盘的伸展构造系统。北部的西江凹陷属于拆离断层伸展构造系统的头部,凹陷边界正断层铲式断层面形态向深层延伸并收敛在拆离断层面上,凹陷表现为半地堑“断陷”样式;中部的番禺低隆起对应于拆离断层的低角度断坪部位,拆离断层上盘断块的伸展位移导致两侧的恩平组超覆在低隆起上;南部的白云凹陷位于拆离断层的深部断坡部位,充填的文昌组和恩平组表现为“断坳”或“坳断”样式;南部隆起位于拆离断层深部断坪部位,其上盘发育的分支断层控制着荔湾凹陷古近系、新近系的发育并使之表现为复杂的断陷断坳构造样式。该模型强调拆离断层上盘与下盘、不同地壳结构层均发生不同程度的伸展变形,且伸展变形方式、应变量等存在时空差异,而拆离断层正是不同构造单元、不同地壳构造层之间的调节性构造面。总体上,拆离断层上盘以脆性伸展构造变形为主,分支断层控制不同构造单元古近纪的构造演化,下盘则是以韧性伸展变形为主,并拖曳上盘发生不均一的伸展应变;西江凹陷的伸展应变量大于拆离断层下盘的伸展应变量,白云凹陷的伸展应变量则小于拆离断层下盘的伸展应变量。以西江凹陷北部边缘的NE向铲式正断层为头部的拆离断层控制了文昌组沉积,但在恩平组沉积期被近EW向高角度正断层切割破坏而被遗弃,拆离断层系统的头部由西江凹陷北部边缘迁移至番禺低隆起。盆地结构及断裂系统的时空差异性受盆地基底先存构造、地壳与岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,但主要是对软流圈流动及岩石圈热结构变化的响应。用软流圈由北西向南东流动拖曳上覆岩石圈发生伸展变形的动力学模型能合理地解释珠江口盆地中段古近系构造的形成和演化。     

南海北部深水区靖海凹陷结构和构造演化分析

靖海凹陷为南海北部深水区油气勘探的重点盆地之一,系统深入研究盆地结构特征及演化过程有助于深化对南海北部深水盆地的认识,为深水油气勘探提供新思路。本次研究以靖海凹陷2D地震资料的地质构造解释为基础,描述新发现的拆离断层的几何学特征,对比靖海凹陷东、西部结构样式差异性;通过沉降史模拟结果和典型拆离断层生长发育过程分析,恢复了靖海凹陷自新生代以来的沉降和构造演化过程;结合研究区深部资料与国外深水盆地最新研究进展,探讨了盆地结构和构造演化过程与南海北部陆缘地壳和岩石圈的伸展、减薄以及破裂作用的关系。研究结果表明,靖海凹陷东部与西部的盆地结构样式存在差异性,西部发育大型拆离断层及其所控制的拆离盆地系统,东部则呈现为由多个简单的南断北超的半地堑盆地所构成的复式地堑结构。盆地的构造演化划分为断陷期和坳陷期,其中断陷又可细分为断陷Ⅰ幕和断陷Ⅱ幕。盆地断陷Ⅰ幕对应于南海北部陆缘伸展阶段,高角度断层普遍发育;盆地断陷Ⅱ幕对应于南海北部陆缘减薄阶段—剥露阶段,拆离断层发育;当南海北部岩石圈完全破裂之后,盆地进入到坳陷期。     

岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics):华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄与破坏机理

华北克拉通岩石圈减薄和破坏机理长期以来存在争议,基于岩石学、岩石地球的化学分析研究突出强调深部过程的重要性。前人提出了两种重要模式:包括以拆沉作用为代表的top-down tectonics模型和以热-机械侵蚀与化学侵蚀,或地幔置换、交代作用的bottom-up tectonics模型。然而,对于这两种模式而言尚存在许多无法合理解释的问题,比如在此深部过程中,区域性岩石圈伸展有多大的贡献?地壳伸展构造是作为深部过程的响应,还是同为岩石圈伸展的产物?本文基于早白垩世东亚地区(尤其是华北克拉通东部地区)伸展构造与岩浆活动的综合分析,揭示出华北克拉通东部不同地区伸展构造变形与岩浆活动之间的时、空和成因关系有一定的差异。但整体上看,岩石圈伸展起着主导作用,控制着岩浆上侵和就位,在拆离断层下盘侵入形成各种规模的花岗质为主的侵入体,或于上盘喷发形成火山-沉积岩盆地。在伸展构造发育的不同阶段,可以有伸展早期、伸展期及伸展期后的岩浆活动。岩浆活动的强度及岩浆源区特点有显著的时空变化。一方面,在同一地区不同演化阶段其源区有很大的差异。表现为主体上是早期以古老下地壳源为主,随着壳/幔伸展作用演化,逐渐向混合源或独立幔源的演化。同时,不同地区岩浆源区的变化规律也显著不同。以胶辽地区为例,胶东整体上是壳幔混合源区对于岩浆演化有重要贡献;而辽东地区具有显著的源区演化特点:从剪切早期古老下地壳源区为主,并伴有幔源物质加入,剪切期古老下地壳为主,到剪切晚期和剪切期后以新生下地壳为主。本文认为岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics),可以合理地解释华北克拉通及邻区早白垩世构造-岩浆活动性。在该模型中,遭受伸展的华北克拉通岩石圈发生壳-幔拆离作用。在岩石圈伸展作用期间,地壳层次的拆离作用与岩石圈地幔层次上的拆离作用可以是耦合的或者是解耦的,从而导致华北克拉通岩石圈减薄过程中在地壳尺度上的拆离作用与变质核杂岩的剥露有三种不同的类型:同岩浆活动型伸展(C型:Co-magmatism mode extension)、无岩浆活动型伸展(A型:Amagmatism mode extension)和多阶段混合型(M型:Multi-mode extension)。     

从地壳上地幔构造看大陆岩石圈伸展与裂解

本篇讨论大陆岩石圈拆沉、伸展与裂解作用过程。由于大陆岩石圈厚度大而且很不均匀,产生裂谷的机制比较复杂。大陆碰撞远程效应的触发,岩石圈拆沉,以及板块运动的不规则性和地球应力场方向转折,都可能产生岩石圈断裂和大陆裂谷。岩石圈拆沉为在重力作用下"去陆根"的作用过程,演化过程可分为大陆根拆离、地壳伸展和岩石圈地幔整体破裂三个阶段。大陆碰撞带、俯冲的大陆和大洋板块、克拉通区域岩石圈,都可能产生岩石圈拆沉。大陆岩石圈调查表明,拉张区可见地壳伸展、岩石圈拆离、软流圈上拱和热沉降;它们是大陆岩石圈伸展与裂解早期的主要表现。从初始拉张的盆岭省到成熟的张裂省,拆离后地壳伸展成复式地堑,下地壳幔源玄武岩浆侵位,断裂带贯通并切穿整个岩石圈,表明地壳伸展进入成熟阶段。中国东北松辽盆地和西欧北海盆地曾处于成熟的张裂省。岩石圈破裂为岩浆侵位提供了阻力很小的通道网。岩浆侵位作用伴随岩石圈破裂和热流体上涌,成熟的张裂省可发展成大陆裂谷。多数的大陆裂谷带并没有发展成威尔逊裂谷带和洋中脊,普通的大陆裂谷要演化为威尔逊裂谷带,必须有来自软流圈的长期和持续的热流和玄武质岩浆的供应。威尔逊裂谷带岩石圈地幔和软流圈为地震低速带,其根源可能与来自地幔底部的地幔热羽流有关。     

南海北部新生代盆地断裂系统及构造动力学影响因素

利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素.     

大别-苏鲁超高压和高压变质带碰撞后韧性伸展构造框架

国内外学者对大别-苏鲁区的超高压和高压变质带己进行了较深入的岩石学、同位素年代学及地球化学等领域的研究工作.相对而言,构造学研究比较薄弱.因而,所提出的超高压和高压变质岩石的形成及折返运动学模式,一般还缺乏坚实的构造学证据的支撑.我们通过关键地段详细构造分析及大比例尺(1:10000)制图,结合区域上构造观察和可利用的已有岩石学、变质作用及同位素年代学资料,在判别早期碰撞或挤压组构与碰撞期后角闪岩相条件下伸展组构基础上,重点分析了超高压、高压变质岩石折返到中下地壳后形成的区域伸展构造框架.其构造样式类似于北美的科迪那拉型变质核杂岩,几何形态为穹窿型式,内部发育4个缓倾斜伸展拆离带,由下向上为下拆离带、中拆离带、上拆离带和顶拆离带,共同构成一个近平行的伸展拆离系,并将大别-苏鲁区变质岩石分隔成变质温压条件完全不同的岩石构造单位,由下而上为核杂岩带(Cc)、超高压单位(UHP)、高压单位(HP)、绿帘石-蓝片岩单位(EB)和沉积盖层(SC).拆离带及岩石构造单位内部都发育区域性面状和线状组构,它们叠加和改造了榴辉岩透镜体内部保存的残余榴辉岩相组构.拆离带内岩石大都糜棱岩化,反映主要为非共轴变形体制,运动学标志指示正向剪切滑动作用.岩石构造单位内部岩石以近垂向缩短兼近水平方向的拉伸变形为特征.利用应变标志估算,片麻岩及含榴花岗岩的垂向缩短达70.80%,水平拉伸达100.150%;榴辉岩及退变质榴辉岩的垂向缩短仅为50%,水平拉伸为100%.表明不同岩石间的流变性差,在伸展变形过程中起重要的作用,形成布丁-基质或残斑一基质流变学构造.强调指出,我们现在所看到的构造框架,主要代表一个三叠纪中朝与扬子克拉通碰撞期后韧性的中下地壳的斜断面像.野外地质-热事件几何关系及同位素年代学资料显示,区域性伸展构造是在三叠纪(240～210Ma)中朝克拉通与扬子克拉通碰撞后,在角闪岩相条件下形成的(200～170Ma).这种地壳尺度的伸展作用,在超高压和高压变质岩石中.下地壳折返到中、上地壳过程中有重要的功能.而增厚岩石圈拆沉作用及在角闪岩相条件下的减压部分熔融作用产生的地壳热状态变化,是促使地壳由挤压体制向伸展体制转换的重要驱动机制.     

早白垩世华北克拉通岩石圈减薄与破坏动力学：兼论古太平洋型活动大陆边缘

早白垩世时期华北克拉通的演化为探索大陆再造提供了典型案例，强烈地壳伸展、岩石圈减薄及克拉通破坏的机理及动力学长期以来一直是争议的焦点。早白垩世岩石圈伸展形成了包括辽南和五莲变质核杂岩在内的地壳伸展构造组合，同时伴随着巨量壳- 幔岩浆活动性，这些构造- 岩浆活动是克拉通岩石圈壳- 幔耦合拆离与解耦拆离作用的结果，可以用克拉通岩石圈壳- 幔拆离模型(parallel extension tectonics)解释。与此同时，具有相似特点(时间、几何学、运动学和动力学)的构造- 岩浆活动遍布包含东北亚、中国华北和华南及俄罗斯远东地区等在内的整个欧亚大陆东部地区，反映在统一构造环境中发展和演化的本质，而华北克拉通成为早白垩世欧亚大陆东部地区岩石圈伸展的典型案例。广布的早白垩世伸展构造东侧紧邻古太平洋板块俯冲作用形成的陆缘增生杂岩带，构成独特的古太平洋型活动大陆边缘。这种大陆边缘保留和记录了与现今西太平洋型和安第斯型活动大陆边缘全然不一致的构造特点，包含增生杂岩(海沟增生楔处)与面状伸展构造域两个构造要素，但缺乏典型的大规模岩浆弧的存在。地幔分层对流对于古太平洋- 欧亚大陆间洋陆相互作用、大陆岩石圈伸展、克拉通岩石圈减薄与破坏提供了重要动力来源，而板块边缘力起着重要的辅助作用。     

Late Mesozoic rift evolution and crustal extension in the central Songliao Basin,northeastern China: constraints from cross-section restoration and implications for lithospheric thinning

The Songliao Basin, the largest oil-producing basin in China, was the centre of late Mesozoic rifting and lithospheric thinning in northeastern China. However, the rifts are still poorly revealed due to a thick cover of subsidence successions. By structural interpretation and sequential restoration of cross-sections based on new 2D seismic data and well data, this study presents the structural style, basin evolution, and horizontal crustal extension of the central Songliao Basin. We have developed a novel method to retrieve the regional extension principal strains. The results enable an assignment of rifting into two episodes. The earlier episode (ca. 157–130 Ma) was dominated by distributed faulting of numerous planar normal faults trending NNE–SSW, NNW–SSE, or near NS, probably reflecting pre-existing basement fabrics; in contrast, the later episode (ca. 130–102 Ma) was controlled by localized extension along several major listric faults. Horizontal crustal extension during rifting is estimated to have been 11–28 km (10.6%–25.5%), with the long-term average rate varying from 0.20 to 0.51 mm yr^–1. Regional horizontal strains show a gradual evolution from biaxial extension at the beginning of rifting to WNW–ESE uniaxial stretching during the later rifting episode. Brittle crustal extension is interpreted to have been associated with vertical strain due to tectonic stretching, which is estimated to have contributed more in thinning the lower crust than the mantle lithosphere. Accordingly, a two-episode dynamic model is proposed to explain rifting in the Songliao Basin. We suggest that the earlier event was dominated by delamination of the thickened continental lithosphere, whereas the later event was probably controlled by regional crustal detachment due to slab subduction and stagnancy of the Izanagi lithospheric plate.     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通的破坏

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积。在早白垩世早期,出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地。早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入。早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征,沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强。这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地。这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征,受控于早期岩石圈地幔的结构。经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大,从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地。这现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主。     

辽南变质核杂岩饮马湾山和赵房岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

辽南变质核杂岩形成于晚中生代华北岩石圈伸展和减薄背景下,其演化过程分为三个阶段：第一阶段（约130Ma）,在伸展作用下辽南地区发育拆离断层及其下伏韧性剪切带;第二阶段（130~120Ma）,同构造花岗质岩体的主动侵位影响了拆离断层的演化;同时在124Ma变质核杂岩的构造-岩浆活动达到峰值;第三阶段（113Ma之后）花岗质岩体在较浅层次侵位于停止活动的拆离断层带。辽南变质核杂岩发育与演化过程在年代学意义上揭示了华北板块晚中生代时期的区域性岩石圈伸展与减薄过程。本文认为由伸展后期侵位的赵房岩体所记录的拆离断层停止的时限（113Ma）可以作为华北岩石圈强烈构造岩浆活动的转捩点,113Ma之前华北板块广泛发育变质核杂岩、拉分盆地等一系列伸展构造,之后则以平稳的隆升和冷却过程为主。     

山东鲁西地块断裂构造分布型式与中生代沉积—岩浆—构造演化序列

鲁西地块的断裂构造有两类不同分布型式:一类呈放射状分布, 由陡倾、基底右行韧性剪切带和盖层内复杂力学性质的断裂组成; 另一类呈环绕地块基底核部同心环状分布, 由3个主要盖层伸展拆离带组成, 主滑脱面分别位于古生界盖层与基底间的不整合面、石炭系与奥陶系之间的平行不整合面和中新生代断陷-沉积岩系与新生代火山-沉积物之间的断层。中生代构造变形样式可以分为3个层次:印支期褶皱-逆冲推覆构造、燕山中期NNE轴向的隔槽式箱状褶皱和燕山晚期NW、NNE向共轭正断-走滑断裂。相应地鲁西地块经历了3个成盆期, 即早-中侏罗世、早白垩世和晚白垩世, 这些中生代盆地在空间上的叠置导致了地块内部复杂的盆-山耦合关系。鲁西地块中生代有两个岩浆活动集中时期, 即早侏罗世(约190Ma)和早白垩世(132~110Ma)。综合沉积记录、岩浆活动和构造变形过程, 将鲁西地块中生代构造演化历史划分为6个阶段:晚三叠世挤压变形, 早、中侏罗世弱伸展作用, 中、晚侏罗世挤压变形与地壳增厚作用, 早白垩世大陆裂谷与地壳伸展作用, 早白垩世末期挤压变形与盆地反转事件和晚白垩世区域隆升。这些构造演化阶段和构造事件对研究和理解中生代构造体制和深部岩石圈动力学转换过程具有重要意义。      

华北燕山造山带结构要素组合

采用造山带结构要素组合的概念,对华北燕山造山带进行了研究。燕山造山带各演化阶段的结构要素组合特征如下：前造山和初始造山幕(J1),早侏罗世早期为前造山伸展构造,结构要素组合有：三又式裂谷带、板内型玄武岩、含煤建造;早侏罗世晚期为初始造山收缩构造,结构要素组合有：向北倾伏的褶曲与逆冲、九龙山组类磨拉石建造,硬绿泥石一十字石一蓝晶石为标志的低温、中一高压变质带。早期造山幕(J2),中侏罗世早期为同造山伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地及可能的同期侵入岩,火山岩线型分布;中侏罗世晚期为收缩构造,有关的结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩。峰期造山幕(J3),晚侏罗世早期同构造伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地与同期侵入岩,火山岩面型分布,火成岩组合中出现高压粗面岩类,较大量的流纹岩;晚侏罗世晚期收缩构造有关结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩,侵入岩中出现高压正长岩类。早白垩世早期(K1^1)晚造山幕有关的结构要素组合为：收缩变形分布较局限,湖相沉积建造替代磨拉石建造,侵入岩组合中出现过碱性石英正长岩,大晶洞构造的花岗岩及科马提质辉长岩等。早白垩世晚期(K1^2)后造山幕伸展有关的结构要素组合为：正断层、变质核杂岩、双峰式岩墙辟、典型的过碱性花岗岩和含煤建造。     

内蒙古石拐中生代断陷盆地形成与成因初探

石拐中生代断陷盆地发育在大青山逆冲推覆体系前缘,其形成与发展主要受早侏罗世南北向伸展变形作用和晚侏罗世逆冲挤压构造变形作用控制.根据地壳构造变形特点、沉积建造和沉积环境不同,把盆地演化分为3个阶段:早、中侏罗世五当沟时期,地壳以伸展变形机制为主,盆地快速堆积,沉积了一套巨厚的含煤碎屑建造;在中侏罗世长汉沟时期,地壳构造变形不强烈,处于稳定湖相沉积环境,沉积一套滨浅湖相的泥岩和淡水灰岩;晚侏罗世大青山时期区内发生了强烈南北向挤压变形作用,形成了同构造前陆挤压沉积盆地,形成了紫红色-灰紫色粗碎屑岩.盆地内部岩相变化、沉积建造特点、地层之间接触关系和构造变形特征都记录了地壳构造变形的重要信息.     

The Liaonan Metamorphic Core Complex： Constitution, Structure and Evolution

The Liaonan metamorphic core complex (mcc) has a three-layer structure and is constituted by five parts, i.e. a detachment fault zone, an allochthonous upper plate and an supradetachment basin above the fault zone, and highly metamorphosed rocks and intrusive rocks in the lower plate. The allochthonous upper plate is mainly of Neoproterozoic and Paleozoic rocks weakly deformed and metamorphosed in pre-Indosinan stage. Above these rocks is a small-scale supradetachment basin of Cretaceous sedimentary and volcanic rocks. The lower plate is dominated by Archean TTG gneisses with minor amount of supracrustal rocks. The Archean rocks are intruded by late Mesozoic synkinematic monzogranitic and granitic plutons. Different types of fault rocks, providing clues to the evolution of the detachment fault zone, are well-preserved in the fault zone, e.g. mylonitic gneiss, mylonites, brecciated mylonites, microbreccias and pseudotachylites. Lineations in lower plate granitic intrusions have consistent orientation that indicate uniform top-to-NW shearing along the main detachment fault zone. This also provides evidence for the synkinematic characteristics of the granitic plutons in the lower plate. Structural analysis of the different parts in the mcc and isotopic dating of plutonic rocks from the lower plate and mylonitic rocks from detachment fault zone suggest that exhumation of the mcc started with regional crustal extension due to crustal block rotation and tangential shearing. The extension triggered magma formation, upwelling and emplacement. This event ended with appearance of pseudotachylite and fault gauges formed at the uppermost crustal level. U-Pb dating of single zircon grains from granitic rocks in the lower plate gives an age of 130±5 Ma, and biotite grains from the mam detachment fault zone have 40Ar-39Ar ages of 108-119 Ma. Several aspects may provide constraints for the exhumation of the Liaonan mcc. These include regional extensional setting, cover/basement contact, temporal and spatial coupling of extension and magmatism, basin development and evolution of fault tectonites along detachment fault zone. We propose that the exhumation of the Liaonan mcc resulted from regional extension and thinning of crust or lithosphere in eastern North China, and accompanied with synkinematic intrusion of granitic plutons, formation of detachment fault zone, uplifting and exhumation of lower-plate rocks, and appearance of supradetachment basin.     

中下部地壳拆离断层带演化中的褶皱作用:以辽南变质核杂岩为例

作为变质核杂岩构造的重要组成部分,拆离断层带内广泛发育的褶皱构造与其寄主岩石一样记录了中下地壳拆离作用过程。选取辽南变质核杂岩金州拆离断层带内褶皱构造作为研究对象,基于叶理与褶皱构造关系分析,划分了褶皱期次与阶段性;通过形态组构分析、结晶学组构分析及石英古温度计等技术方法的应用,初步分析了拆离断层内褶皱的形成机制,为辽南地区拆离作用过程提供约束。根据褶皱形成与拆离作用的时间关系,将拆离带内褶皱分为拆离前褶皱、拆离同期褶皱和拆离后褶皱;拆离作用同期的褶皱按时间早晚分为早期(a1)阶段、中期(a2)阶段、晚期(a3)阶段。不同阶段褶皱的野外形态、叶理与褶皱关系等方面的差异,以及形态组构与结晶学组构的特征,为判断和恢复褶皱的形成机制提供了佐证,揭示出拆离断层带褶皱是在纵弯压扁和顺层流变的共同作用下递进剪切变形的产物。在拆离作用过程中, a1阶段和a2阶段褶皱以纵弯、压扁褶皱作用为主,a3阶段褶皱以弯滑作用为主。褶皱作用记录了拆离断层一定温度范围内(主要集中在380~500 ℃)的变形特征,拆离作用从早期到晚期的演化整体处于相对稳定的应变状态下。对金州拆离断层带而言,在区域NW-SE向伸展过程中,还伴随着NE-SW向微弱的收缩。