中国中—东部的燕山运动和两种燕山造山带

郯城—庐江断裂曾是古特提斯洋域中的转换断层，其西是分开了扬子克拉通与华北克拉通的秦岭—大别洋，其东是分开了苏皖地块与胶辽克拉通的苏鲁洋。秦岭—大别洋于印支运动时闭合，使中国-东南亚次大陆出现，郯庐断裂成为新形成的拼合次大陆的边缘剪切带。苏鲁洋在印支运动时部分地消减过，但并未闭合。侏罗纪—早白垩世时，苏皖地块随苏鲁洋的消减向北漂移，并因北东东向断层的左行剪切作用而向西运移即向中国东南亚次大陆汇聚。     

苏皖地块－－特提斯演化阶段独立的构造单元

基于苏皖地区的基底性质、晚元古代-中生代特征的沉积-火成建造、区域成矿和构造专属性，结合古地磁资料，提出了苏皖地块是特提斯演化阶段独立的构造单元的观点。它以苏鲁洋与华北克拉通间隔。震旦纪-早古生代的建造及变形特征与扬子克拉通有差异。石炭纪末和早二叠世的沉积和生物群表明它当时是古特提斯洋域里的一个中间地块，此时它已独立于扬子克拉通之外。三叠纪时苏鲁洋发生过大规模的消减但未闭合，因而苏皖地块的晚三叠世植物群与扬子克拉通有较明显区别。苏皖地块与华北克拉通（指胶辽地块）碰撞可能发生在早白垩世，该地区超高压变质岩的折返与之有关。之后，苏皖地块成为亚洲大陆雏形的一部分。     

燕山期高原——一种新构想

<正> 基于火成岩及变质岩和古地磁等的研究成果,吴根耀等认为苏皖地块是特提斯演化阶段一个独立的构造单元。由于苏鲁洋在晚侏罗世—早白垩世最终闭合,苏皖地块与华北克拉通发生碰撞,因而形成了中国东部蔚为壮观的燕山期造山系及燕山期高原(图1)。该高原的北缘是发育于冀北—内蒙的宽阔近东西向的冲断-推覆构造带,即燕山—阴山逆冲-推覆构造带;在其以     

从郯庐断裂带两侧的“盆”“山”耦合演化看前白垩纪“郯庐断裂带”的性质

郯庐断裂带的前身是3条重要的边界断裂（古郯庐断裂、辽渤断裂和敦化-密山断裂）,因而前白垩纪其两侧的“盆”“山”发育分属不同的造山动力学和成盆动力学系统。其西．扬子微大陆与华北微大陆之间的秦岭-大别造山带是印支期的碰撞造山带,兴-蒙造山带是海西期的阿尔泰型（增生弧型）造山带,燕山运动时两者都成为陆内造山带。“郯庐断裂带”以东,苏鲁造山带是苏皖地块与胶辽微大陆之间的燕山期碰撞造山带,延吉-清津造山带是胶辽微大陆与兴凯地块之间的印支期碰撞造山带;更北则是由一系列外来地体沿敦化-密山断裂拼贴在西伯利亚次大陆之上而形成的斜向汇聚-剪切造山带（属板间造山带）。在此基础上,分为海西-印支期、侏罗纪和白垩纪3个时代,详细剖析了“郯庐断裂带”两侧与上述造山作用耦合的典型的磨拉石盆地和火山岩盆地的演化及其对比,证实前白垩纪“郯庐断裂带”两侧的盆地各有其独立的发育史,不是被郯庐断裂带左行平移错断的同一个盆地。对“郯庐断裂带”两侧古生代-三叠纪陆表海的研究进一步证实其西的扬子微大陆、华北微大陆、布列亚-佳木斯地块与其东的苏皖地块、胶辽微大陆、兴凯地块曾分属独立的构造单元。早白垩世时,随着新特提斯洋的部分闭合,亚洲大陆的雏形出现,上述3条边界断裂连接成郯庐断裂带并成为陆内的左行走滑断层。     

从郯庐断裂带两侧的“盆”“山”耦合演化 看前白垩纪“郯庐断裂带”的性质

郯庐断裂带的前身是3条重要的边界断裂（古郯庐断裂、辽渤断裂和敦化-密山断裂）,因而前白垩纪其两侧的“盆”“山”发育分属不同的造山动力学和成盆动力学系统。其西．扬子微大陆与华北微大陆之间的秦岭-大别造山带是印支期的碰撞造山带,兴-蒙造山带是海西期的阿尔泰型（增生弧型）造山带,燕山运动时两者都成为陆内造山带。“郯庐断裂带”以东,苏鲁造山带是苏皖地块与胶辽微大陆之间的燕山期碰撞造山带,延吉-清津造山带是胶辽微大陆与兴凯地块之间的印支期碰撞造山带;更北则是由一系列外来地体沿敦化-密山断裂拼贴在西伯利亚次大陆之上而形成的斜向汇聚-剪切造山带（属板间造山带）。在此基础上,分为海西-印支期、侏罗纪和白垩纪3个时代,详细剖析了“郯庐断裂带”两侧与上述造山作用耦合的典型的磨拉石盆地和火山岩盆地的演化及其对比,证实前白垩纪“郯庐断裂带”两侧的盆地各有其独立的发育史,不是被郯庐断裂带左行平移错断的同一个盆地。对“郯庐断裂带”两侧古生代-三叠纪陆表海的研究进一步证实其西的扬子微大陆、华北微大陆、布列亚-佳木斯地块与其东的苏皖地块、胶辽微大陆、兴凯地块曾分属独立的构造单元。早白垩世时,随着新特提斯洋的部分闭合,亚洲大陆的雏形出现,上述3条边界断裂连接成郯庐断裂带并成为陆内的左行走滑断层。     

下扬子独立地块与中生代改造型残留盆地

下扬子地块在古纬度、火山岩和花岗岩时空发育、区域成矿专属性、沉积建造和构造变形等方面具独特性,与扬子地块有显著差异,是一个晚古生代——中生代早期的独立地块。受燕山期苏鲁板间造山作用影响,下扬子地块直至燕山中期才“楔入”在印支期已拼合的扬子与华北地块,从而演化成独特的下扬子改造型残留叠合盆地。这种改造型叠合盆地的基本特点是:晚印支-早燕山同造山期前陆盆地沉积层和上叠的中燕山期陆相沉积层遭受大量剥蚀,并与古生-中生界海相沉积层一起被卷入强烈的多期次的燕山造山运动,晚白垩世——古近纪又强烈反转成为断陷盆地,形成鲜明的上部地壳的双层结构。这是造成下扬子地区海相古生-中生界油气地质勘探高复杂性、高难度性和高风险性的根本原因,也造就了下扬子区海相烃源岩的二次生烃和晚期成藏的优势。     

下扬子区印支—早燕山期的构造特征及应力场模拟

在深入探讨下扬子区印支—早燕山期构造变形特征的基础上,应用SHELLS有限元方法模拟了该时期下扬子区的构造应变率和块体位移速率。结果表明:秦岭—大别造山带与郯庐断裂相接地带为强压应力区,南黄海东部为强张应力区,而苏鲁造山带及江绍断裂带为压扭应力区。下扬子地块应变率大小为5.0×10-15/s～1.0×10-14/s,块体位移速率约50mm/a。在该应力场控制下,下扬子地块表现出大规模的南北"对冲"推覆构造样式。     

试论郯城—庐江断裂带的形成、演化及其性质

郯(城-)庐(江)断裂带由前白垩纪的3条重要的边界断裂连接而成:古郯庐断裂曾是连接秦岭—大别洋与苏鲁洋的转换断层,辽渤断裂是华北克拉通与胶辽克拉通之间的分界,敦化—密山断裂则是西伯利亚次大陆与一系列拼贴的外来(移置)地体间的分界。早白垩世,随亚洲大陆雏形的出现,郯庐断裂带形成并扩大其规模(如包括了依兰—伊通断裂)。江西的赣江断裂和鄂东南湘东北的团(风-)麻(城)断裂白垩纪时与郯庐断裂有相同的活动方式,可视为郯庐断裂带的南延。从本质上说,郯庐断裂带是一条斜向(左行)汇聚—剪切造山带,这一造山作用在中生代里是一个连续的分阶段进行的过程,左行走滑活动始自三叠纪,至早白垩世造山带形成,始于早白垩世晚期并于晚白垩世达到全盛的张裂活动则是造山带坍塌的反映。新生代起东亚地区进入新的地史阶段,郯庐断裂带进入消亡期,更新世时已明显解体为活动方式各不相同的若干段。文章还简要讨论了古郯庐断裂的形成时代、印支期走滑活动的性质和东亚大陆边缘地区的构造格架等问题。     

古深断裂活化与燕山期陆内造山运动——以川南—滇东和中扬子褶皱-冲断系为例

基于花岗岩侵入、构造变形和磨拉石建造(或长期隆起)提出川南—滇东和中扬子地区侏罗-白垩纪时发生造山事件。分析了造山带的内部结构、范围和动力机制,发现川南—滇东褶皱-冲断系为北东向及近南北向断裂控制发育,其西以滇中古陆块与燕山期消减型造山带相隔;中扬子褶皱-冲断系为北西向断裂控制发育,向南西扩展时止于黄陵古陆核。两者均属印支运动后出现的中国—东南亚次大陆外侧的新特提斯洋消减,及嗣后的碰撞激活拼合大陆内的古深断裂活化而发生的燕山期陆内造山运动,构成中国大地构造演化的一个显著特色。     

燕山运动和中国大陆晚中生代的活化

燕山运动可分为2类:一是印支期拼合大陆外侧的新特提斯洋消减及嗣后的碰撞引起的内硅镁质的造山运动,形成滇藏、东南沿海、苏鲁和蒙古-鄂霍次克造山带;二是拼合大陆内部因古缝合线或古深断裂活化发生的内硅铝质的(陆内的)造山运动,前者如川黔湘-鄂南、湘赣闽和阴山-燕山褶皱-冲断系,后者如川南-滇东和中扬子褶皱-冲断系及江南冲断-推覆带.文章剖析了中国大陆晚中生代活化的时空特征,指出陆内造山带及冲断带的发育受制于东亚燕山期山系的形成,简述了研究构造-岩浆活化对内生矿产和油气资源评价的指导意义.     

The Yanshanian Orogeny and Two Kinds of Yanshanides in Eastern-Central China

The Tan-Lu Fault was once a transform fault in the Paleotethys, west of which was the Qinling-Dabie Ocean separating the Yangtze Craton from the North China Craton, and east of which was the Su-Lu Ocean separating the Su-Wan Block from the Jiao-Liao Craton. The Qinling-Dabie Ocean closed in the Indosinian orogeny, which created the China-Southeast Asia Subcontinent, with the Tan-Lu Fault becoming a marginal shear zone along the newly-formed amalgamated subcontinent. The Su-Lu Ocean subducted partly in the Indosinian.orogeny, but not closed. In the Jurassic and Early Cretaceous, the Su-Wan Block drifted northwards with subduction of the Su-Lu Ocean and moved westwards to converge the subcontinent by sinistral sheafing of the ENE-striking fractures. The Su-Lu Ocean finally closed and the Su-Wan Block collided with the Jiao-Liao Craton in the Early Cretaceous, which constituted a part of the magnificent interplate Yanshanides. The interplate orogeny rejuvenated the fossil sutures and deep fractures, as well as the Indosinian orogen, and the intraplate （intracontinental） Yanshanian orogeny occurred in the subcontinent. The East Asia Yanshanides, consisting of the interplate orogens in the outer side and the intraplate orogens in the inner side, collapsed quickly in the latest Early Cretaceous and Late Cretaceous. The eastern China area entered a tensile period from the Eogene, and the tectonic differentiation between the central and eastern China areas since the Jurassic was further strengthened.     

济阳地区埕岛—垦东构造带中生代的逆冲断层及其与郯庐断裂带的关系

济阳坳陷埕岛—垦东潜山构造带与郯庐断裂带相邻。4条地震剖面在桩西和埕岛地区中生界内揭示大量逆冲断层,据此分析了该构造带不同部位的沉积—变形特征。郯庐断裂带在中生代不同时期具有不同的活动性质。郯庐断裂带的复杂运动过程是桩西和埕岛地区逆冲断层乃至整个北西向构造带中生代以来构造演化的直接动力之一。埕岛—垦东构造带在中生代之前具有相同的构造演化过程,其后由于郯庐断裂带两侧地块发生复杂的斜向离散—斜向汇聚运动,造成构造带不同位置形成了截然不同的构造面貌,于晚白垩世时形成北西向的埕岛—垦东构造带;新生代时因济阳坳陷形成再次统一接受沉积成为潜山披覆构造带。     

郯庐断裂带中生代构造演化史： 进展与新认识

总结出郯庐断裂带中生代运动学演化的过程与历史,概括为“两大运动时期、五个发展阶段”。第一运动时期对应于三叠纪—早侏罗世早期的“印支运动”,以扬子陆块与华北地块之间的拼合和碰撞造山为主导,郯庐断裂带经历了：①转换走滑阶段（240-220Ma）,其走滑活动局限在大别和苏鲁超高压变质带之间。这个阶段的陆-陆深俯冲作用使苏鲁超高压变质带向西韧性挤出,导致徐淮弧形构造带的形成和发育。②左旋平移走滑阶段（220-190Ma）,徐淮弧形构造带向南错移了约145km,并被大别山以北地区的东西向逆冲系统所吸收。左旋走滑扩展使郯庐断裂带贯穿整个华北和东北地区。第二运动时期对应于中、晚侏罗世至古新世时期的＂燕山运动＂,郯庐断裂带的演化与东亚活动陆缘的演化紧密联系在一起,经历了③中、晚侏罗世至早白垩世早期挤压走滑活动,伴随着华北东部地区岩石圈、地壳增厚和郯庐左旋走滑断裂系的发育。④早白垩世以地壳伸展和陆内裂谷断陷作用为主,使早期增厚的华北克拉通岩石圈发生垮塌和减薄。⑤晚白垩世—古新世以右旋走滑为主,沿断裂带及其两侧发育一系列拉分盆地。系统地阐述了郯庐断裂带中生代发育过程与地质特征,及其在东亚大陆演化历史中独特的作用。     

南秦岭东河群碎屑锆石U-Pb年龄及其板块构造意义

南秦岭微陆块是秦岭造山带的重要构造单元,其早白垩世沉积物是研究物源区及南秦岭微陆块构造演化的理想对象.南秦岭微陆块南缘观音坝盆地早白垩世砂砾岩中的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄给出了5个年龄峰,范围分别是2600～2300Ma、2050～1800Ma、1200～750Ma、650～400Ma和350～200Ma,对应于Kenor、Columbia、Rodinia、Gondwana和Pangaea等5次超大陆事件.碎屑锆石源区复杂,但主要源自华北克拉通和北秦岭增生带,表明晚古生代南秦岭微陆块是秦岭-华北联合大陆板块的一部分,而非独立的微陆块.最年轻的锆石年龄峰给出了勉略洋向秦岭-华北大陆俯冲的时限,即350～ 200Ma;扬子与秦岭-华北联合大陆板块的碰撞造山作用始于三叠纪-侏罗纪之交,强烈的挤压造山作用发生在侏罗纪,而非三叠纪或更早.     

Mesozoic intracontinental orogeny in the Qinling Mountains,central China

The Qinling Orogenic belt has been well documented that it was formed by multiple steps of convergence and subsequent collision between the North China and South China Blocks during Paleozoic and Late Triassic times. Following the collision in Late Triassic times, the whole range evolved into an intracontinental tectonic process. The geological, geophysical and geochronological data suggest that the intracontinental tectonic evolutionary history of the Qinling Orogenic Belt allow deduce three stages including strike-slip faulting during Early Jurrassic, N-S compressional deformation during Late Jurassic to Early Cretaceous and orogenic collapse during Late Cretaceous to Paleogene. The strike-slip faulting and the infills in Early Jurassic along some major boundary faults show flower structures and pull-apart basins, related to the continued compression after Late Triassic collision between the South Qinling Belt and the South China Block along the Mianlue suture. Late Jurassic to Early Cretaceous large scale of N-S compression and overthrusting progressed outwards from inner of Qinling Orogen to the North China Block and South China Block, due to the renewed southward intracontinental subduction of the North China Block beneath the Qinling Orogenic Belt and continuously northward subduction of the South China Block, respectively. After the Late Jurassic-Early Cretaceous compression and denudation, the Qinling Orogenic Belt evolved into Late Cretaceous to Paleogene orogen collapse and depression, and formed many large fault basins along the major faults.     

鲁西地块NW走向断层的活动特征及裂变径迹证据

不同于华北克拉通东部普遍存在的NE走向断层,鲁西地块广泛发育一组特征明显的NW走向断层,包括非控盆断层和控盆断层两类。前者位于鲁西地块最南部,倾角相对较陡,错开了古生界及以下地层,下盘太古宇中发育韧性剪切带,断层碎裂岩指示断层存在多期活动;后者位于非控盆断层以北,除蒙山断层外韧性剪切带不发育,倾角相对较缓,控制了中生代以来的沉积。磷灰石/锆石裂变径迹证据分析得出NW走向断层的活动存在差异。断层上、下盘样品磷灰石裂变径迹表观年龄在在67±5~35±2Ma之间,径迹直方图表明样品在冷却过程中没有受到热扰动。通过平均径迹长度-年龄(或香蕉图)图、单颗粒峰值年龄、径迹年龄谱模式以及热史反演模拟综合分析来约束断层的活动时间,结果表明非控盆断层可能在早侏罗世约184Ma开始活动,之后在晚白垩世80~75Ma以及新生代~61Ma和51~43Ma活动,43Ma之后不再活动。控盆断层活动时间稍晚,于早白垩世约141Ma、晚白垩世80~75Ma活动,新生代活动时间为约61Ma、49~42Ma以及36~32Ma。总体上,NW走向断层由早到晚由南向北发育,非控盆断层活动时间早、结束早;控盆断层活动晚、结束晚,并控制了凹陷的向北发育。中生代以来区域构造应力场的变化和郯庐断裂带的走滑作用是导致两类NW走向断层差异演化的根本原因,在深部则受控于晚三叠世以来华北、扬子板块陆陆碰撞和古太平洋板块俯冲方向和速度的改变。印支期后挤压到伸展的转变,加上郯庐断裂带的左行走滑,使靠近华北克拉通南缘的前端NW走向断层首先发育,因倾角较大故不控制盆地发育;向北的后端相对伸展,成为控盆断层,后经早白垩世约141Ma期间的伸展、晚白垩世末80~75Ma和新生代的发育断层最终成型。NW走向断层的这种大致向北迁移的规律,隐示华北克拉通破坏可能始于早侏罗世或晚侏罗世,且由南向北逐渐拆沉。     

华南中生代大地构造研究新进展

华南地区中生代构造动力体制经历了从特提斯构造域向滨太平洋构造域的转换,由此产生了强烈的陆内造山作用和岩浆活动,形成了复杂构造组合的晚中生代陆内造山带和火成岩省。本项研究在下列几个方面取得了新的进展:(1)通过对雪峰山地区沅麻盆地的野外调查和构造测量,确定了该盆地晚中生代-早新生代5期构造应力场及其演替序列:中晚侏罗世近W—E向挤压、早白垩世NW—SE向伸展、早白垩世中晚期NW—SE向挤压、晚白垩世近N—S向伸展、古近纪晚期NE—SW向挤压。构造应力场方向的变化记录了不同板缘的动力作用对该区的影响。(2)识别了湖南地区晚古生代-早中生代海相地层中发育的横跨叠加褶皱构造,并基于地层接触关系和已有火成岩同位素年代学数据分析,认为该地区横跨叠加褶皱构造记录了中生代两期构造挤压和地壳增厚事件:早期近东西向褶皱构造是对三叠纪华南地块南北边缘大陆碰撞和增生作用的远程响应,晚期NE—NNE向褶皱构造则是对中晚侏罗世古太平洋板块向华南大陆之下低角度俯冲作用的变形响应。(3)对湖南衡山西缘拆离断裂带的变形结构和运动学特征进行了详细的调查和构造测量,确定了衡山变质核杂岩构造,并对拆离带中韧性剪切变形的钠长岩脉的锆石进行了SHRIMP U-Pb测年,从而确定了华南地区伸展构造的起始时代约137 Ma,即早白垩世早中期。(4)通过锆石U-Pb年代学测试分析,揭示了东南沿海长乐—南澳构造带早白垩世2期构造-岩浆事件:早期(147~135 Ma)表现为强烈的混合岩化作用和深熔作用形成的片麻状花岗岩、花岗片麻岩等;晚期(135~117 Ma)岩浆岩以含石榴子石花岗岩为主。这个结果表明东南沿海构造带是晚中生代陆缘造山带,造山作用可能起始于晚侏罗世,于早白垩世早中期(135 Ma)以来发生伸展垮塌。在上述研究结果的基础上,探讨了华南地区三叠纪"印支运动"和中、晚侏罗世"燕山运动"的表现及其产生的板块构造动力体制及其转换时代、早白垩世从挤压构造应力体制向伸展构造应力体制转变的时间节点。