碧口地块麻山、木皮岩体岩石地球化学与地质年代学:对构造属性的指示意义

对侵位于康县断层南侧青川-平武断层北侧碧口地块中的麻山和木皮岩体进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄分析表明木皮岩体的形成时代为226±2Ma。麻山和木皮岩体分别由二长花岗岩和花岗闪长岩组成,岩石为过铝质,主量元素特征为SiO2≥56%,Al2O3≥15%和MgO3%。岩石具有较高的Sr(578×10-6～1146×10-6)和较低的Yb(0.4×10-6～0.9×10-6)含量,Sr/Y比值介于69～139之间。岩石显示右倾的REE配分型式和弱的负Eu异常,(La/Yb)N比值为12～36。这些地球化学特征表明麻山和木皮岩体可能主要是由埃达克质岩石组成。岩石较高的ISr(0.706～0.705)和较低的εNd值(-6.5～-9.4)表明这些埃达克质岩石可能是加厚下地壳物质部分熔融的结果。麻山和木皮岩体的地球化学特征及年龄与勉-略缝合带北侧光头山等岩体一致,表明这些岩体可能代表了秦岭造山带南部晚三叠世造山加厚地壳条件下的产物,因此碧口地块可能属于南秦岭造山带,并推测麻山和木皮岩体及所在的碧口地块可能是印支期加厚的下地壳韧性流壳层向SW方向斜向挤出的结果。     

扬子地块西缘新生代造山作用与前陆盆地构造演化

地貌学、第四纪地质学。同位素及构造。沉积的综合分析表明，扬子地块西缘造山带的主体隆升时期发生于新生代特别是第四纪以来，其隆升幅度可达2000～4000m，中新世以来至少有5～6km地层被剥蚀，上升速率约达0．6mm／a；与其伴生的前陆盆地新生代沉积可分为老第三纪继承性萎缩拗陷盆地阶段和新第三纪─第四纪前陆盆地改造阶段。前者具有山间和山前磨拉石盆地特征，后者具有类磨拉石盆地性质。深部资料的进一步分析表明第四纪时期岩石图具四层结构，中地壳为一区域性韧性流壳层，是处于岩石图加厚后的均衡调整和区域伸展时期，盆山关系的分析也表明，造山带与前陆盆地在形成、演化和改造上具有统一的区域构造背景。     

扬子板块西北缘碧口地块变形变质作用序列——松潘—甘孜造山带伸展垮塌事件的意义

碧口地块位于秦岭—大别、松潘—甘孜造山带与扬子板块的交汇部位。根据碧口地区各套地层构造变形样式的不同,将地层自下而上划分为三个构造地层单元：①新元古界基底杂岩,主要由新元古界碧口群火山岩系和横丹群浊积岩系组成,杂岩体核部变形较弱,边部发育韧性剪切变形,并以一条由超糜棱岩带组成的基底拆离断层为顶界,与上覆地层分隔。基底杂岩经历了蓝片岩相到硬柱石钠长石绿泥石相的变质作用。②古生界中间韧性流变层,由志留系—泥盆系的糜棱岩或千糜岩组成,岩层中发育多期构造面理（S1、S2、S3）和典型的固态流变构造,变质程度普遍达中绿片岩相。③中生界沉积盖层,包括碧口地块以北的三叠系关家沟组和小面积出露的侏罗系—白垩系,以脆性破碎带和小型脆性断层构造为主。拆离断层与各套构造地层中的韧性剪切和流变构造一同反映了区域性上盘向SSE剪切的几何学和运动学特征,证实了碧口地区中生代206~154Ma伸展垮塌事件的存在,从而建立了碧口地块的隆升模式。研究结果表明,松潘—甘孜在中生代造山作用后的区域伸展作用下形成了拆离断层和中地壳韧性流变层,造成了地层缺失和地壳减薄,基底杂岩在造山带的腹陆隆升并露出地表。     

龙门山后山震旦系—古生界变形变质作用:松潘-甘孜造山带中生代伸展垮塌下的中地壳韧性流壳层

中生代早期造山作用使松潘-甘孜地区地壳厚度加厚到约50~60km,因而随即经历了大规模区域性地壳伸展和减薄作用,然而迄今为止,对伸展和减薄事件的形成和发育机制还缺少深入了解。通过对龙门山前陆逆冲带腹陆地区,特别是其中发育的变质核杂岩及伸展变质穹隆体的详细构造解析,发现震旦系—古生界中普遍发育各种形式的顺层韧性流变构造,如韧性剪切带、透入性顺层面理及矿物拉伸线理、糜棱岩化及绿片岩相—低角闪岩相变质作用,并在龙门山北、中和南段造成大规模和不同程度的地层构造缺失或减薄;韧性流变构造流变方向在龙门山北段指向南或SSE,中、南段则指向SE;对志留系茂县群变质作用温压条件进行估算,其温度变化范围为265~405℃,压力变化范围为0.31~0.48GPa,代表了中地壳韧性流壳层(middle crustal ductile channel flow)的形成条件;前人用39Ar/40Ar和SHRIMP锆石U-Pb等方法对这一套区域动力变质岩石变质年龄的时代限定为190~150Ma,与中生代早期造山后板内伸展减薄事件相匹配。因此表明造山作用加厚地壳在中地壳层次以大规模韧性流变变形和变质作用对地壳厚度进行了调整,相对于上地壳层次变形和变质作用而言,中地壳韧性流壳层是松潘-甘孜造山带伸展和减薄的主要原因。在区域上如果消除新生代松潘-甘孜高原加厚和相对上扬子地块逆时针旋转的影响,中生代韧性流壳层流变方向总体为SSE或向南,因此代表南秦岭造山作用后的板内演化阶段,并且是造成松潘-甘孜造山带伸展垮塌的主要原因。     

滇东北驾车穹隆结构及其Pb、Zn、Ag、As、Sb元素异常特征

滇东北地区位于扬子地块西南部,该区域内发育一系列直接赋存有低温矿床或与低温成矿作用联系密切的构造穹隆体。详细研究这类穹隆体的构造成因及属性,是揭示区域内低温成矿规律的关键。驾车穹隆位于滇东北阿旺镇至驾车乡一带,与滇东北其他穹隆体相比,驾车穹隆出露完整的构造-岩石组合,是该区域构造穹隆体的典型代表。文中以驾车穹隆的构造特征为研究对象,通过详细的地质构造调查与构造解析、重点地层系统样品采集并进行地球化学分析及电子探针分析,结合区域背景资料,确定了穹隆的构造成因及变形序列、主要低温成矿元素背景异常特征及赋存状态。通过对3条横切驾车穹隆体构造剖面的构造解析,厘定了3期构造变形:D1期顺层流变构造,变形时代推测为加里东期;D2期为NEE向纵弯褶皱,变形时代推测为印支期;D3期为NNE向纵弯褶皱,变形时代推测为燕山期。地球化学分析结果表明:穹隆内昆阳群中泥质和粉砂质板岩等低级变质岩中具有3~5倍以上Pb、Zn、Ag、Sb、As元素背景异常;震旦系澄江组粉砂岩、灯影组白云岩与黑色页岩中局部具有3~5倍以上Pb、Ag和As的元素背景异常;下寒武统渔户村组部分黑色页岩中具有5倍以上的Pb、Zn、Ag、Sb、As元素背景异常。电子探针分析结果进一步表明,上述低温成矿元素在原生黄铁矿中富集。综合构造解析结果表明,驾车穹隆主体是一个由NNE向褶皱(D3期)横跨叠加于NEE向褶皱(D2期)之上而形成的构造穹隆体,为印支期与燕山期构造复合的结果。     

扬子地块西南缘瓮安穹隆不整合面特征、年代限定及大地构造意义

瓮安穹隆位于近南北向的鄂渝湘黔穹隆群构造带与东西向黔中隆起的过渡区域,本质上为一构造叠加穹隆。瓮安穹隆及周缘发育并完好地保留了加里东期、印支期和燕山期不整合面。这些对应于关键构造事件的不整合面的发育特征和年代限定是进行区域和大地构造重建的重要手段。研究结果表明：(1)古生代以来瓮安穹隆及邻区构造格局出现3次重大变动,先后经历了加里东期、印支期、燕山期等3个关键演化阶段,是前震旦陆壳基底上的叠加穹隆。早古生代以来,瓮安穹隆及邻区主要发育中志留统顶面(S2/AnS2)、中三叠统顶面(T2/AnT2)、中侏罗统顶面(J2/AnJ2)不整合,分别与加里东期、印支期和燕山期构造运动有关。(2)根据碎屑锆石年龄分布统计结果,瓮安地区及邻区加里东运动的发生时间为426~415 Ma,印支运动的发生时间为246~233 Ma,燕山运动发生的时间为168~150 Ma。对瓮安穹隆出现的不整合进行构造及年代学分析,从而进一步探讨穹隆的构造演化,将有助于对穹隆构造的深入研究。     

江南造山带西南段摩天岭穹隆脆韧性剪切与铀成矿作用

在造山带构造体制转换环境下,铀元素的活化、迁移和沉淀富集过程多与脆韧性剪切带的递进发育过程紧密相关。鉴于此,详细的区域和矿田构造解析是正确理解铀矿床成因的关键。华南江南造山带及其周缘分布着大面积低温铀矿床,既有晚古生代铀矿床,又有后期叠加的新生代铀矿床,均受脆韧性剪切转换带控制。华南铀矿床成矿作用具有多期叠加成矿特点,以往对单个铀矿床成矿地质和赋矿特征的研究较多,但对铀成矿作用与区域地质、构造体制及其剪切转化关系的系统研究则较为薄弱,造成对矿床成因认识很不统一,制约了对这一区铀成矿作用的深入理解。为深入了解这类铀矿床的形成机制,本文选取了摩天岭穹隆376矿床和374矿床两种不同地质特征的代表性铀矿床开展研究。通过详细地构造解析,我们认为摩天岭穹隆至少发育了五期构造变形,分别为新元古代(～820Ma)(D1期)近东西向褶皱与同构造岩浆侵位、加里东期顶部向NW的逆冲(453～426Ma)(D2期)、后加里东期NE走向的正向韧性剪切(426～295Ma)(D3期)、燕山晚期-喜马拉雅期的脆-韧性伸展(87～47Ma)(D4期)及喜马拉雅期以来的构造隆升与剥蚀(47Ma～至今)(D5期);结合显微构造与电子探针分析,认为D3期和D4期为关键铀成矿期。通过系统野外调查,以构造地质解析为主线,对新元古代三防花岗岩体及其周缘主要含矿构造与典型铀矿床的关系进行了详细解析,提出了摩天岭两种类型铀矿床由脆韧性递进变形控制的统一铀成矿模式,以期对华南铀矿勘查工作提供借鉴。     

基于地震数据构造曲率属性预测裂缝

为了有效预测岩层裂缝发育与分布,利用新疆准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜在纵弯变形作用下地震数据构造曲率属性进行了分析,并在此基础上进行了裂缝预测。具体方法是:利用petrel软件分析研究区的地震数据,追踪主要层面和断层并提取目标层面曲率和建立构造模型;考虑层面曲率对裂缝预测的局限性,通过“蚂蚁追踪”进一步提取目标层三维曲率属性而提取裂缝分布规律,将提取的裂缝与构造模型相结合。实例表明,上述方法可以简单、高效、全面地预测裂缝发育与分布,因此具有较强的实用性。     

雨海地区月岭分布特征及控制因素分析

月岭是月球表面上最常见的线性构造之一,大多分布于被玄武岩充填的月海之中。虽对于月岭成因的观点不一,但多数月岭具有明显的挤压变形特征,其展布形式有单列、组或群(常见)、网状或雁列状等。月岭的形成和展布既受到月海盆地构造的控制,又受到区域应力状态的影响。文中以雨海为研究区域,利用美国环月球巡逻者(LRO)的宽视角影像(WAC)数据和激光高度计(LOLA)数据对雨海地区的月岭构造进行解译和提取,对月岭进行分类和统计分析,结合雨海盆地构造特征以及月岭构造的样式解析,并运用沙箱构造物理模拟方法对月岭的形成和分布进行模拟实验,讨论了雨海地区影响月岭形成和分布的主控因素。结果表明,月岭是挤压体制下形成的;盆地构造是控制月岭类型Ⅰ分布的主要因素;月岭类型Ⅱ的分布主要受区域构造应力控制,其走向主要反映区域构造的最大主应力方向。综上推断,雨海地区月岭形成于近东西向最大主应力并受到雨海盆地构造的控制,表现为月岭类型Ⅰ和月岭类型Ⅱ的综合样式。     

都龙-Song Chay变质穹隆体变形与构造年代——南海盆地北缘早期扩张作用始于华南地块张裂的证据

南海盆地的扩张经历了早期(中生代晚期至新生代早期)和晚期(32~17Ma)2个快速阶段,但2阶段在时间上相继,在形成机制上也可能是一致的.然而由于南海盆地与周围板块侧向作用的关系复杂,对扩张机制的认识一直极具争议,新的构造分析和测年资料表明“弧后扩张”及“走滑扩张”模式均与事实有出入.对位于华南地块西南缘的都龙SongChay变质穹隆体的研究表明,在中生代至新生代时期,至少经历了2期重要的伸展构造: D₁期(237~228Ma)穹隆的隆升与表露阶段,代表了印支期造山作用前的伸展构造; D₂期(86~78Ma)叠加和改造阶段,并有可能始于176~146Ma,致使穹隆进一步隆升和表露.D₂期构造在发育时间、伸展方向及变形方式等上既与华南地块同时期区域伸展构造特征相一致,也与南海盆地北缘早期扩张特征相一致.因此,作为华南地块的组成部分,南海盆地北缘的早期扩张也是华南中生代晚期至新生代早期伸展构造的构成部分.由此推测,南海盆地扩张的动力学机制可能主要来自于华南地块的板内变形作用,而哀牢山-红河断裂带的左行走滑作用对南海盆地新生代的扩张起到推动和加强作用.