秦岭造山带北缘的斜向碰撞与汇聚因子

秦岭北缘洛南—栾川断裂带是华北板块南缘与秦岭造山带汇聚-拼合带,具有SW→NE向俯冲兼左旋走滑的性质,并构成叠瓦状构造和双重构造的组合样式。秦岭北缘不同性质的构造组成有规律的图案,其展布方位和运动学方式与板块汇聚的动力学特征极为吻合。变形分析结果表明,区内变形岩石主要是中上地壳的产物,岩石有限应变的三轴比为:X∶Y∶Z=8.86∶4.32∶1,应变椭球体为扁椭球状。汇聚因子是:在洛南地区板块汇聚方向为22°,汇聚方向与板块边界的夹角为73°;在栾川地区板块汇聚方向为31°,汇聚方向与板块边界的夹角为82°,显示出秦岭造山带与华北板块南缘的碰撞和拼合具有典型的斜向汇聚特征。     

洛南-栾川断裂带（栾川段）变形特征及形成环境研究

洛南-栾川断裂带是秦岭造山带中一条著名的断裂带,是华北板块与秦岭造山带的地质分界线,其走向近东西,断裂带发育有宽坪岩群和陶湾岩群等岩石,洛南-栾川断裂带的构造作用过程及其演化对这些岩石的变形起了重要作用。因此,分析断裂带岩石的变形特征及其形成条件对于探讨洛南-栾川断裂带的构造环境以及分析古板块汇聚边界变形有重要意义。本文以洛南-栾川断裂带栾川段为主要研究对象,通过室内外变形研究及多种测试分析,认为洛南-栾川断裂带基本走向为290°,倾角为58°～89°,糜棱面理、矿物生长线理和褶皱普遍发育,具有由南向北的俯冲兼有左行平移的运动学特征。断裂带内岩石变形强烈,变形矿物主要为石英、方解石、黑云母和白云母。变形机制：石英以膨凸式和亚颗粒旋转动态重结晶为主,方解石以机械双晶和亚颗粒旋转变形为主,云母变形以应变滑劈理为主。在宽坪岩群北侧和陶湾岩群南侧主要为塑性变形,在陶湾岩群北侧主要为脆性变形。分别对应于洛南-栾川断裂带第2期由南向北的俯冲走滑构造活动和第4期由北向南的脆性逆冲推覆构造活动。通过方解石机械双晶、多硅白云母压力计、黑白云母Ti温度计、斜长角闪温度计等方法分别对洛南-栾川断裂带（栾川段）的形成环境进行了分析,得到矿物变形温度为440℃～509℃, 压力为0.4～1.4 GPa, 差异应力为0.27～0.426 GPa, 即韧性剪切带的形成环境属中温、中压条件。因此,本文认为洛南-栾川断裂带（栾川段）变形环境为中温、中压,相当于地壳浅层的构造变形环境。     

秦岭石人山南缘岩石变质变形分析及其构造意义

秦岭石人山南缘出露一套元古代的片麻岩,在洛南—栾川断裂带的影响下经受了一系列变质变形作用。通过矿物共生组合、石英的动态重结晶型式、石英的分维数分析、石英的运动学涡度测量以及长石的有限应变测量等多种方法对石人山南缘岩石的变质变形进行了分析。结果显示由南向北随着远离断裂带,石人山南缘岩石的变质变形呈现规律性变化:表现为岩石中矿物粒径逐渐增大,形成温度逐渐增高,应变速率逐渐降低等特点。反映出随着远离洛南—栾川断裂带,变质相由绿片岩相逐渐过渡到低角闪岩相的特点,岩石退变质程度由强变弱;以剪切变形为主的岩石变形也逐渐减弱。这些现象说明了石人山岩块南缘的变质变形是受洛南—栾川断裂带的构造活动影响而形成的,反映了这一时期的宽坪岩块由南向华北板块下斜向汇聚俯冲、兼有左行走滑的构造活动对其北侧石人山岩块的影响巨大。因此,石人山岩块南缘的变质变形对研究板块俯冲过程中板缘变质变形有重要意义。     

秦岭商丹断裂带南侧弧前沉积体的变形特征及其构造意义

本文选取秦岭商丹断裂带以南,南秦岭刘岭群以北的弧前沉积体为研究对象,研究扬子板块向北秦岭俯冲的运动学特征。这套弧前沉积体产状北倾,矿物拉伸线理为倾向线理,岩片强烈褶皱,断裂发育,表现出由北向南逆冲的运动学特征。利用糜棱岩与云母石英片岩中矿物变形温度计,结合石英C轴组构估算岩石变形温度集中在400℃～550℃之间。结合其所处的构造位置,本文认为这套强烈变形的岩石构造组合体形成于秦岭古岛弧弧前沉积背景,在扬子板块向北秦岭俯冲过程中,北秦岭沿着商丹带由北向南逆冲形成。后期又遭受商丹韧性剪切带左行走滑活动的改造。     

东秦岭卢氏地区奥陶系陶湾群的变质变形特征及形成环境分析

陶湾群是一套经历多期变质—变形作用的碳酸盐岩、泥砂质岩及碎屑岩组合的地质体。它沿着洛南—栾川断裂带北侧呈长条状分布,其东西两侧的变形特征及产状完全不同,为了查明其变形特征及产状变化的因素,本文选择陶湾群中段卢氏地区的3条构造剖面为研究对象,通过系统考察陶湾群糜棱岩的宏观变形特征以及对面理、线理的测量和分析,认为陶湾群的塑性变形特征与其南侧洛南—栾川断裂带的特征一致,且具有近断裂带变形强,远离断裂带变形弱的特征;运动学特征表现为由南向北俯冲兼具左行走滑的特征。结合室内显微构造分析,认为陶湾群碳酸质糜棱岩的变形机制是以方解石亚颗粒式至高温边界迁移式动态重结晶为主的塑性变形,变形温度为170~250℃。其所受应力场方向有NE—SW向和NW—SE向两组,其中NE—SW向应力是早期宽坪群对陶湾群下俯冲而产生的挤压应力,NW—SE向应力是在区域上受太平洋板块的影响。石英应变椭球体形态显示陶湾群遭受的是挤压变形。洛南—栾川断裂带上(卢氏段)微弱糜棱岩化和未变形岩脉的锆石U-Pb同位素年龄为386 Ma,说明断裂带韧性变形活动结束于此时。由此,陶湾群碳酸质糜棱岩是在强烈的斜向挤压碰撞环境下形成的,是秦岭微陆块向华北板块下斜向俯冲碰撞的结果,其变质变形是洛南—栾川断裂带晚加里东—早海西期构造活动的响应。     

伏牛山构造带变质流体脉变形特征及构造意义

伏牛山构造带由多条近平行的断裂带和夹持其间的变形岩片组成,洛南-栾川断裂带和瓦穴子-乔端断裂带为其中的两条主要断裂带。这两条断裂带虽遭受多期强烈构造活动的影响,但主造山期的构造特征至今仍然保存完好,并以中深层次的韧性剪切变形为主,形成了典型的糜棱岩和同构造期石英脉。本文从宏观、微观、超微观变形特征及年龄等方面对这些变质流体脉进行了研究,以探讨与其形成密切相关的构造活动特征、年代及其在秦岭造山带和华北板块南缘强变形带中的作用。石英脉中石英颗粒动态重结晶特征总体显示远离剪切带只有少量的膨凸式,靠近断裂带为亚颗粒式,形成核-幔结构,位错特征显示远离剪切带位错密度较小,靠近断裂带较大,位错形态显示瓦乔断裂带以挤压为主,洛南-栾川断裂带以剪切为主。两条断裂带石英脉的变形特征说明它们的糜棱岩化过程均为塑性变形中的晶质塑性变形,形成过程均为挤压在先,剪切在后。所测糜棱岩中石英脉的ESR年龄分别为372.9±30.0 Ma、275.0±20.0 Ma和218.0±20.0 Ma,真实地记录了晚加里东至中-晚海西期北秦岭的构造活动及所受影响。其中372.9±30.0 Ma是宽坪岩块向华北板块下的斜向俯冲汇聚和走滑的年代, 275.0±20.0 Ma是瓦乔断裂带的形成年龄。218.0±20.0 Ma的年龄则反映了华南、华北两大板块印支晚期全面闭合作用在秦岭造山带内部的影响。从以上3个年龄可以看出:北秦岭各构造带自北向南演化,时代上自北向南变新。     

东至断裂带构造变形特征及其构造演化

东至断裂带是皖西南一条重要的北北东向断裂带。详细的构造解析表明,该断裂带主要经过3期构造变形,分别是发生在晚侏罗世末—早白垩世初的左行平移断层、早白垩世期间的伸展构造和晚白垩世—新生代的右行平移断层。通过断层擦痕矢量反演和断层叠加改造关系分析,认为东至断裂带及其两侧多期构造变形对应的区域应力场分别为近南北向挤压、北北西—南南东向挤压、北西—南东向伸展和近东西向挤压应力场。东至断裂带的形成和演化与郯庐断裂带相似,主要与华南与华北板块俯冲碰撞、伊泽奈崎板块和古太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞与弧后扩张、及印度板块向北碰撞后产生向东的构造挤出等多构造体制共同作用有关。     

华南大陆东部若干构造问题的思考

华南大陆的结构、属性、过程与动力学一直是地质学家关注的热点。本文以钦杭构造带东段为主要研究地区,通过精细的构造解析、变质变形研究、年代学分析,结合反射地震剖面,探讨了华南大陆东部几个科学问题。（1）江南造山带形成于新元古代华夏板块与扬子板块的“软碰撞”作用,可划分为扬子板块南缘、扬子—华夏汇聚带和华夏板块北缘3个构造单元,江南断裂带和武夷山—遂昌断裂带分别为江南造山带的北界和南界。（2）扬子—华夏板块汇聚带由多个小板块拼合而成,其间有多条缝合带,大约900 Ma开始汇聚,760 Ma全面闭合,850~780 Ma为活动高峰期,具有递变式的汇聚拼合过程,由南向北发展,先斜向俯冲,后右旋走滑,最晚集中在中部活动。（3）华南大陆东部为中生代奠定的构造格架,主要构造为一系列北东走向褶皱和逆冲断层,大量地壳范围内的叠瓦状逆冲推覆构造,由南向北逆冲,可下切到中—下地壳。（4）华南大陆燕山晚期区域性伸展构造广泛发育,存在“华南热隆”构造,震旦系内的滑覆构造典型,同期大规模岩浆活动、火山活动和大规模的热液成矿。（5）华南大陆构造演化为：850 Ma扬子—华夏板块递进式汇聚,760 Ma全面拼合,江南造山带形成;600 Ma华南大陆盖层发育;430 Ma钦杭构造带受南部构造影响;220 Ma钦杭构造带受北部远程构造影响;160 Ma逆冲推覆构造产生;140 Ma大规模伸展,构造-岩浆-成矿关系密切;随后江南持续隆升,华南强烈热隆。     

蒙古—鄂霍茨克构造带中段构造变形及动力学特征

蒙古—鄂霍茨克构造带作为中亚造山带的重要组成部分,其构造变形和动力学特征一直是地质界关注的问题。沿着该构造带中段,对5个韧性变形点及1个脆性变形点进行详细解析,揭示了该构造带变形及动力学特征。B型褶皱、揉皱、A型褶皱、矿物拉伸线理、S-C组构都显示了该构造带明显的NW—SE剪切作用。剪切方向稳定而单一,未发现多方向变形叠加现象,可能指示了蒙古—鄂霍茨克构造带的形成过程为一期主要的俯冲碰撞或多期同向的俯冲碰撞。对蒙古—鄂霍茨克构造带形成时间和动力学背景进行了讨论,认为该构造带主要形成于中晚侏罗世—早白垩世东亚多向汇聚动力学背景之下。对构造带内地质点mg6脆性断层面上滑动矢量进行了统计和古应力场反演,得出两期古构造应力场,一期为NW—SE挤压,一期为近E—W挤压。NW—SE挤压应力场可能对应了中晚侏罗世—白垩纪古太平洋板块向西俯冲对中亚地区的远程影响;而近E—W向挤压可能反映了早新生代印度—欧亚板块碰撞对中亚地区的远程效应。     

小秦岭楼村地区寒武系鲕粒变形有限应变测量分析及意义

秦岭造山带中洛南一栾川断裂是划分华北板块南缘和北秦岭的重要界线.断裂带北侧楼村地区广泛出露寒武系张夏组鲡粒灰岩,鲕粒变形普遍发育.通过对变形鲡粒进行显微组构研究,在了解该地区岩石宏观变形机制及构造演化期次基础上,分别计算楼村3处测点样品的三轴比率及Flinn参数K,绘制该区岩石应变测量的Flinn图解.结果认为,鲡粒变形以单轴压扁为主(0＜K＜1),是南北向挤压应力所致,鲕粒发生单轴压扁变形是洛南小秦岭逆冲推覆构造作用的微观响应.岩石变形主要受秦岭主造山期(印支期)小秦岭逆冲推覆构造系自北向南的推覆挤压作用影响.另外,通过野外观察与邻近地区进行对比,表明洛南小秦岭逆冲推覆构造系自北向南变形增强.     

秦岭石人山岩块的构造岩石学特征及其意义

通过对石人山岩块进行系统的矿物学、岩石学特征分析,总结出在洛南—栾川断裂带的影响下,该岩块的变质-变形特征,并阐述其变化规律。石人山岩块的南部边缘发育有一套混合岩带,褶皱强烈,基性岩条带十分清晰。岩石的变质程度由南向北逐渐变浅,从低角闪岩相和角闪岩相的片岩到片麻岩,再到花岗岩,暗色矿物逐渐减少,与花岗岩呈过渡关系;由南向北,随着远离断裂带,岩石结构由碎裂结构向变晶结构—变余结构变化;岩石构造由片状构造向片麻状构造—变余构造变化,变质程度总体是由强变弱、连续的渐变过程;石英的重结晶型式和边界形态、长石变形情况显示:洛南—栾川断裂带和石人山岩块岩石的变质温度范围在300～550℃,属中高温条件;由于后期构造作用的影响,出现温度的非协调现象;动态重结晶石英颗粒边界的分维数为1.332～1.243,从洛南—栾川断裂带往北,随着远离断裂带,呈减小趋势;应变速率值为6.75577×10-16～1.81072×10-16,属于中应变速率条件,并且越靠近断裂带应变速率越大,远离断裂带应变速率逐渐减小。     

伏牛山推覆构造特征及其动力学控制

伏牛山推覆构造是秦岭造山中一条重要的构造带,特征明显,分带性清楚,锋带为前冲型或褶皱型,西段由褶皱紧密的陶湾群黑云母大理岩构成,东段为栾川群和部分三叠系,由北向南推覆在宽坪群和上白垩统之上。     

西秦岭北缘构造带新生代盆地南部边界断层带结构与构造变形演化

西秦岭北缘构造带是青藏高原东北缘的主要构造边界之一,北缘断层及其所控制的新生代沉积盆地是青藏高原东北缘新生代盆—山格局演化、高原扩展隆升与变形的地质记录。因此,西秦岭北缘构造带的断裂构造和断裂控制的沉积盆地研究对于理解青藏高原构造系统形成和高原隆升过程都具有重要的科学意义。本文通过对西秦岭北缘新生代盆地的南部边界断层F1断层结构分带、断层岩类型、几何学—运动学特征分析,获得如下认识：1）F1断层总体走向为290°～300°,倾向北北东,倾角60°～80°,发育近百米宽的由韧性、韧脆性和脆性断层岩等组成的结构复杂的断层带;2）构造分析揭示了F1断层至少经历了 3期构造变形事件,第一期为韧性—韧脆性伸展正断层作用,第二期为脆性高角度挤压逆冲断层作用,第三期为近直立的脆性斜向左旋走滑作用;3）该断层近百米宽的断层带内形成于不同构造层次的韧性、韧脆性、脆性等变形现象叠加交织出现在现今地壳浅表层次,说明该断层带经历了从早期较深层次韧性变形域逐渐抬升而进入晚期较浅层次的脆韧性变形域到现今的脆性变形域的韧—脆性变形机制转换;4）根据F1断层对西秦岭北缘渐新统—中新统漳县含盐红层盆地的空间构造配置、控制和改造以及新生代区域构造变形演化历史分析,认为第一期韧性—韧脆性伸展正断层作用与渐新世—中新世断陷盆地形成相匹配,活动时代为晚渐新世—晚中新世;第二期脆性高角度挤压逆冲作用与渐新世—中新世地层翘起、褶皱和底部抬升剥蚀及上新世磨拉石盆地充填相对应,活动时代应该始于中新世末期或上新世早期,持续至第四纪早期;第三期斜向左旋走滑则与西秦岭北缘断层带第四纪以来广泛发育的左旋走滑作用相对应。综上所述,西秦岭北缘新生代漳县盆地南部边界断层F1,虽然仅是北缘构造带中一条断层,但作为构造敏感带,其多期变形历史应该代表了青藏高原东北缘新生代以来的构造变形演化及构造体制转换过程。如果这一新生代沉积盆地边界断层F1在渐新世—中新世一直处于伸展正断作用,那么西秦岭北缘在这个阶段应该处于地壳伸展拉张状态,渐新世—中新世漳县盆地只能是伸展断陷盆地而不可能是挤压挠曲前陆盆地或压陷盆地。因此,我们认为印度—欧亚板块碰撞汇聚产生的构造挤压缩短和地壳隆升效应在中新世尚未波及到西秦岭北缘区域。F1断层在中新世末—上新世初的构造反转挤压冲断和上新世具有再生前陆磨拉石堆积出现才标志着西秦岭北缘卷入青藏高原挤压构造动力学系统。     

东秦岭钼矿带成岩成矿背景及时空统一性

东秦岭钼成矿带呈近东西向沿华北大陆南缘地球化学边界展布,矿化表现为等间距北东向成串产出。在洛南－栾川地区深部是一个轴向近东西向且向西倾伏的幔向斜,其走向控制了华北块体南缘地球化学边界。沿北北东向的重力梯度带方向上,刚性的结晶基底发生隐性的构造破裂组合或不均匀调整作用。它们与古大祟边缘相平行的深断裂束互相叠加,形成状分布的深断裂组合,控制了壳幔同熔型花岗岩浆的侵位、形成一系列中酸性小岩性。含矿岩石类型主要有花岗斑岩、石英二长岩,构成了巨量的钼、钨、锌、铜、金矿化集中区。成矿地质背景和同位素年龄表明,控岩控矿构造与岩浆活动发生在燕山期,具有时空统一性。     

秦岭伏牛山构造带的矿物岩石学特征与流变学分析

本文通过对伏牛山构造带岩石的矿物岩石学、石英重结晶型式、石英分维值和有限应变等特征分析研究,认为伏牛山构造带的变质-变形深受洛南-栾川断裂带的影响,其变化有明显的规律性,从断裂带往北岩石从糜棱岩依次过渡为片岩-片麻岩-花岗岩原岩.构造带内发育多种糜棱岩,岩石变形强烈,远离构造带岩石的变形逐渐变弱.从构造带往北,石英的重...     

秦岭造山带中段马蹄沟金矿床伸展剪切构造系统及其控矿作用

马蹄沟金矿床位于陕西省宝鸡市南部秦岭造山带中段的商丹断裂带(华北板块与扬子板块碰撞缝合带)西段南缘,在矿集区划分上属于凤太矿集区北部。金矿区发育一套由面理构造、a-型线理、a-型褶皱和配套张扭性裂隙组成的伸展剪切构造系统。面理构造产状平缓,走向NWW,倾向NNE,倾角以20°~30°为主;a-型线理产状总体倾伏向为NEE,部分向E倾伏,倾伏角比较平缓,以5°~20°为主,个别达30°~50°;a-型褶皱构造往往轴面产状比较平缓或近水平,枢纽与a-型线理一致;张扭性裂隙构造单体呈约350°走向,倾向E,倾角50°~70°,组合形式平面上为右列式、剖面上为前列式。金矿床宏观上受发育于早古生代罗汉寺岩组浅变质碎屑岩中的韧脆性剪切伸展构造系统控制,金矿体沿该韧脆性变形带中的各个方向微裂隙发育,形成宽度0.5~2 mm的微细含硫化物含金石英网脉,这些微裂隙包括平行面理、小角度(10°~15°)斜交面理、中角度(25°~30°)斜交面理,对应于剪切带的P、D、R型含矿裂隙;最特色的是发育一组产状350°/NE50°~70°、大角度(50°~60°)斜交面理的较粗大含硫化物富金石英脉,其对应于剪切带的T型含矿裂隙。商丹断裂带西段地区金成矿作用与区域构造演化密切相关,秦岭造山带勉县‒略阳地区陆陆碰撞在早‒中三叠世已经完成,晚三叠世早期存在伸展构造形成的构造背景。区域上的进一步找矿方向是发育伸展剪切构造系统的地区。     

西南三江构造体系及演化、成因

西南三江构造体系突出表现为以昌都-兰坪-思茅地块为中轴的不对称走滑对冲构造,次为与走滑断裂相伴的伸展滑脱、走滑拉分盆地构造体系,再次为块体内部的近北东、北西向走滑断裂系。西南三江造山带构造体系演化分为挤压收缩变形、走滑深熔热隆、走滑剪切伸展、走滑剥蚀隆升等4个阶段。自晚白垩世开始,印度板块与欧亚板块碰撞,西南三江造山带对冲体构造体系初始形成。自渐新世开始,印度板块持续向北楔入欧亚大陆,印度板块与扬子克拉通构成力偶,两者相向、相对运动,挤压与剪切特提斯大洋缝合带及两大陆边缘弧盆系等地质体,西南三江造山带对冲体构造体系进一步发展,近南北向剪切走滑构造体系形成,构造方向也由近东西转为近南北向。而与近南北向主走滑断裂带之相伴的伸展滑脱构造、拉分盆地,块体内部近北东、北西“X”型剪切走滑断裂同时相伴形成。这样,就形成了西南三江造山带大规模的对冲、走滑、旋转及其伴生的伸展、拉分盆地构造的构造体系。     

阿尔泰南缘东段变形岩石磁组构分析

磁组构是指岩石磁化率的各向异性,磁组构方法已经被广泛应用于构造变形分析。阿尔泰南缘东段地区岩石磁组构特征是磁各向异性度P值大,反映本区总体韧性剪切变形强烈。萨尔布拉克—科克萨依脆性劈理化带和玛因鄂博韧性剪压构造带的E>0占优势,磁面理发育,部分样品磁线理发育,反映变形以压扁变形为主,主压应力方向为NE(NEE)向,伴随弱的左行剪切;达拉维孜—阿热勒托别韧性流变构造带和锡泊渡—富蕴深层次变晶糜棱岩带E>0和E<0均存在,磁面理和磁线理均发育,反映以剪切变形为主;其中达拉维孜—阿热勒托别构造带主压应力方向为NE(NEE)向,为左行剪切,而锡泊渡—富蕴构造带主压应力方向为SN向,为右行剪切。在达拉维孜—阿热勒托别构造带中的哈腊苏铜矿和卡拉先格尔—老山口一带一些叠加蚀变矿化的强变形岩石的P值明显减小,说明在韧性变形之后发生过矿化热液作用导致磁化率各向异性发生了均一化。结合区域构造分析,可以认为萨尔布拉克—科克萨依构造带、达拉维孜—阿热勒托别构造带和玛因鄂博构造带构成一个完整的板块碰撞聚合带,而锡泊渡—富蕴构造带可能为在古生代期间被强烈改造的具有前震旦纪结晶基底的微大陆的残留(或断片)。