郯庐断裂带形成演化的年代学研究

通过对郯庐断裂带东侧张八岭蓝片岩带内白云母4 0 Ar - 3 9Ar年龄、断裂带内片麻状花岗岩中钾长石4 0 Ar- 3 9Ar年龄以及断裂带内断层泥K -Ar、ESR年龄的测定 ,并结合有关的地质和古地磁资料 ,厘定了郯庐断裂带形成和演化的过程 :(1)三叠纪 (2 44～ 2 0 9Ma)由于华北与扬子地块碰撞 ,郯庐断裂带形成为其主要左行平移时期 ;(2 )侏罗纪 (189～ 16 4Ma)时郯庐断裂东侧下扬子地块可能经历了逆时针转动 ;(3)白垩纪 (10 3～ 94Ma)开始郯庐断裂带伴随走滑平移而发生正断活动 ;(4)晚白垩—第三纪右旋平移阶段。郯庐断裂的形成与大别 -苏鲁变质带有关。     

郯庐断裂东侧肥东地块变质属性及年代学研究

肥东地块是郯庐断裂带中段的一个极为重要的变质地块,其变质属性和构造归属的精确标定对探究郯庐断裂的形成与演化极为关键。然而,直至目前对于该地块的区域性的变质岩石学研究极为匮乏,制约了人们对于该断裂的深入理解。为此,本研究对肥东地块进行了较为系统的野外地质调查、区域变质岩石学、岩相学、热力学和年代学的分析。研究显示,肥东地块自西向东主要由单元-I、II和III构成,主要岩石类型为花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩,其间含少量的石榴黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩。P-T条件评价显示,肥东地块的变质高峰期温压条件为610~690℃、0.61~0.81GPa,平均P-T条件分别656±25℃、0.71±0.06GPa,变质峰期属于角闪岩相。锆石U-Pb定年则显示肥东地块的原岩形成年龄为809.2±6.7Ma,表明该地块属于扬子板块。结合前人构造地质学的研究及相关年龄数据,推测肥东地块与宿松变质杂岩应为相当层,它们目前的P-T差异可能是由于郯庐断裂的同俯冲平移错断所致。     

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。     

郯庐断裂带的主要特征与性质讨论

本文在系统分析研究郯庐断裂带主要特征及其两侧变质岩层的延伸和运动方位的基础上，认为该断裂带两侧地质体的“左行平移”位错效应，是与华北地块南缘为向南凸出的弧形构造，以及在华北与扬子两地块聚合时发生巨大的逆时针旋转运动有关，郯庐断裂带既不是左行平移断层，也不是转换断层，而是发生于大别一苏鲁变质造山带弧形转折部位的基底断裂。中侏罗世后，发展成具多期活动的早期夭折型裂谷特征的地堑型断裂构造。     

初论郯庐断裂的成藏成矿效应

郯庐断裂是多次活动的深达地幔的断裂带,在其形成与演化过程中伴随有不同类型矿产形成,古生代以来郯庐断裂性质由张裂-压扭-扭张变化,相应的岩浆活动由超基性、基性-酸性-基性、碱性演化,与之有关的矿产由金刚石、铬、镍、铜、铁等岩浆矿床→金、钼、钨、锡、铅、锌、汞、锑、银的热液矿床与石油与烃类气藏→金、银、石油、烃类气、非烃气藏及宝石矿床等演变。郯庐断裂两侧的成矿作用,表现出明显的阶段性、偏对称性、交叉性和两侧成矿的差异性特点,是郯庐断裂带本身纵横特点、郯庐断裂穿越地块性质以及与其交切的东西向褶断带性质联合控制的结果。郯庐断裂两侧不同部位、不同时期、不同类型矿产形成过程中,壳幔作用程度不同,地幔流体有不同程度的贡献,而强烈的壳幔交换作用导致的地幔流体和地壳流体的联合作用常是大规模热液矿床矿集区形成的必要条件。     

郯庐断裂南段研究进展与断裂性质讨论

据1：5万区域地质调查和专题研究资料，就郯庐断裂带是否南延与消失的原因，其与大别—苏鲁造山带交截形成的假位错效应，以及与中新生代沉积盆地形成演化的关系等作了新的阐述。在此基础上，讨论了郯庐断裂带是否为巨大的左行平移断层或转换断层。认为郯庐断裂带可能是在“古郯庐带”的基础上于早侏罗世重新活动、白垩纪强烈活动的地堑型枢纽断裂带。     

郯庐断裂与金矿成矿

郯庐断裂带是我国东部规模巨大的北东向断裂构造系，长约2500km。南起庐江至郯城，经渤海向北，分成伊兰-舒兰断裂和敦化-密山断裂。不同区域、不同时代具有不同特征。郯庐断裂控制了许多大型、中型和小型金矿分布，是中国最大的金矿成矿带。     

郯庐断裂北延问题的探讨

郯庐断裂是纵贯我国东部的规模巨大的断裂带。它对我国东部的地质发展史、矿产分布、地震活动都有重要的控制作用。它的主体在山东、安徽一带,研究较详。但向北经勃海入辽宁后伸向何处?则众说纷云。根据我们近几年来的野外地质观察结果和结合物探、卫片、地震等方面资料分析,对于郯庐断裂的北延问题,提出粗浅看法,与同志们共同讨论。     

郯庐断裂带研究的十年回顾

1980—1990的十年间,作者主要根据自己和参考国内外地学工作者对郯庐断裂带研究的地质成果,论述了该断裂带的范围、性质、产状、结构、形成时间、断裂两侧的水平位移、两侧地块的对比及其成矿作用等。     

华北块体、胶辽朝块体与郯庐断裂

华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）是中朝板块东部从震旦纪（680Ma)开始裂解的两个不同的构造单元。两个块体的界线称古郯庐断裂（PTLF），古郯庐断裂位置与现今郯庐断裂（TLF）相吻合，即由合肥向北延伸，过渤海，经沈阳以东呈NE走向至吉林南部。古郯庐断裂带附近震旦纪碳酸盐岩中的强地震记录及相应的辉绿岩侵位，是中朝板块内部裂解的基本地质证据，古郯庐断裂带（板内地震带）与元古超大陆Rodinia的裂解时期是一致的。两个块体上，太古宙基底岩石不同；元古宙及古生代的发展历史有别，两个块体于晚石炭世的莫斯科期重新闭合。朝鲜半岛中部的临津江带曾被认为是大别-胶南造山带的东延部分，但临津江带只是一般性断裂，胶南超高压带在朝鲜半岛并未发现，朝鲜半岛南部主体与辽东半岛古生界相似，因此，将中朝板块的南界，也是较辽朝块体的南界置于朝鲜半岛之南，它与胶南造山带以黄海转换断层（YSTF）联结。辽宁省瓦房店（旧称复县）与山东省蒙阴含金刚石的金伯利岩分布在郯庐断裂带的东，西两侧，南北方向距离的550km。两地金伯利岩年龄值在500-450Ma之间，即中奥陶世末侵位。鉴于两地金伯利岩在岩相学，矿物学与侵位年龄等某些方面的相似性，又紧邻郯庐断裂两侧，有些地质学家认为二者在侵位时可能相距颇近，属同一岩省，因而将瓦房店与蒙阴两个金伯利岩岩省之间的距离总是用郯庐断裂的巨大平移来解释。郯庐断裂为切过岩石圈的深断裂，对比瓦房店与蒙阴两地岩石圈剖面的异同，应是判断郯庐断裂有无巨大平移的重要依据。通过对金伯利岩中地幔样品的研究，揭示出了两地岩体侵位时所穿越的古岩石圈剖面是很不一致的，表明二者当时并非连接一起或相距甚近图片者结合区域地质构造研究的新认识，发现它们实际是分别侵位于中朝板块的两个不同的构造单元上，两地距离与平移无关，不支持郯庐断裂左行走滑巨大平移的观点，本文期望这种交叉学科研究所提供的材料能有助于讨论中国东部这一巨型断裂系统的性质。     

大别-郯庐-苏鲁造山带复合旋转拼贴作用

郯庐断裂带的成生演化与含超高压变质带(UHP)的大别及苏鲁造山带存在较密切的时空关系。郯庐断裂带所在的构造位置应是晚二叠世华北与扬子地块碰撞时的根带。UHP岩石的折返过程可能发生于华北、扬子地块的大角度旋转、拼合过程中。在华北与扬子地块的造山后期或者造山期后的构造变形中所记录的构造形迹经晚中生代以来的中国东部构造变形叠加而逐渐呈现复杂的构造组合,所谓“郯庐断裂带”的走滑平移即其中的一种运动方式。华北与扬子地块碰撞造山作用与陆内变形最终造就了大别—郯庐—苏鲁复合造山带。     

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、五个发辰阶段".第一运动时期对应于三叠纪一早侏罗世早期的"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.这个阶段的陆一陆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晚白垩世一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.     

亚洲东部碰撞构造:郯庐-尚塔尔碰撞带研究

沿郯城-庐江断裂带两侧各约500 km内发育的中生代以来白云母花岗岩、二云母花岗岩和A型花岗岩,五大连池、科洛和二克山火山岩带的强碱性富钾火山岩,高87Sr/86Sr值、低εNd值的中新生代玄武岩,沿郯庐断裂带两侧盆地广泛发育的磨拉石建造,稀土元素∑REE,∑LREE,∑LREE/∑HREE从老到新均逐渐增高;郯庐断裂带莫霍面深度明显大于两侧盆地;郯庐断裂带两侧地块的不连续与差异;沿郯城-庐江断裂带展布的华北地台北缘及东缘的高压麻粒岩、NNE向展布的日照、莒南、东海榴辉岩超高压带和安徽张八岭高压蓝片岩带;郯庐断裂带内表现的强烈挤压构造;郯庐断裂带东侧胶辽-苏北黄海负磁异常区不同于周围地质体(正磁异常区)等,所有证据都指示着南起安徽庐江,经山东郯城、黑龙江佳木斯,北至俄罗斯尚塔尔群岛的断裂带及其两侧构造带为-构造碰撞带:郯庐-尚塔尔碰撞带,郯庐-尚塔尔断裂带为碰撞带的缝合线.松辽盆地、华北盆地、苏北盆地等成煤、成油气等矿产的盆地是碰撞的结果.碰撞带的(突出)应力集中区鲁西-胶东超高压带碰撞区、燕山-辽东碰撞区是中国东部地震的高发区.碰撞的主要动力机制为日本海和鄂霍次克海的张开及菲律宾板块的俯冲.     

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。     

辽宁郯庐断裂发生发展演化史

一、郯庐断裂的概念目前郯庐断裂概念有两种:其一是郯庐断裂包括一系列北东向—北北东向断裂,组成斜贯中国东部濒太平洋区断裂系;其二是仅指构成中国东部沂沭地堑系,两凹夹一隆构造型式的主干断裂,呈北北东向直线状延伸。本文根据不同地质历史时期郯庐断裂对沉积建造、岩浆活动、构造变形、变质作用的控制作用,认为其有长期发生发展演化历史,自山东过辽宁向北延伸,不同地质时期踪迹不同,由一系列北东向、北北东向断裂组成。主干     

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。     

利用重磁场研究郯庐断裂及周边构造

对郯庐断裂及其邻区的重磁场资料进行整理和分析,给出了断裂带分段位场特征。结合4条地学断面资料,对郯庐断裂性质、深部地壳构造进行了研究。结果认为,郯庐断裂具有明显的分段性,不同段落重磁场特征不同。以郯庐断裂为界,两侧断裂走向不同:西侧6条断裂走向为东西或近东西向,可看出郯庐断裂东侧是向北东向移动;西侧向西南移动,并以走滑为主的大型左旋平移断裂带。根据深部地壳构造特征,郯庐断裂是一条近于直立、一直延伸并切过莫霍界面的深大断裂带,该断裂地壳结构以破碎为主并表现上宽下窄的特征。根据重力场特征,推断郯庐断裂南部边界到武穴(广济)为止,没有继续南延过长江。     

郯庐断裂带的分段性研究

本文从航磁、重力以及地学断面等地球物理资料入手,对郯庐断裂（即郯城—庐江断裂）带地球物理场和深部构造特征进行了分析;在总结前人研究成果的基础上,探讨了郯庐断裂带的各段的运动学性质,并对郯庐分段差异性的成因地球动力学过程进行了探讨。研究表明郯庐断裂带各段的地球物理场和深部构造特征及演化过程都存在着显著的差异。华南与华北板块的碰撞造山过程主要影响郯庐断裂带中南段的活动,而西太平洋俯冲的弧后扩张作用及由此产生的地幔底辟则是沈阳—渤海段活动的主控因素。中国东部中生代以来多期地质事件造成区域构造动力多次改变,使郯庐断裂带经历了多期的构造体制转换,并造成了各段活动特征的巨大差异性。     

郯庐断裂带肥东韧性剪切带的变形规律同位素年龄及其构造意义

郯庐断裂带肥东韧性剪切带的几何学形态为一正花状左行平移断裂带，目前出露的为该韧性剪切带的根部，具有典型的深层次左行走滑变形特征，肥东韧性剪切带中糜棱岩，超糜棱岩测得的^40Ar/^39Ar全岩年龄分别为120.48Ma和118.75Ma，说明郯庐断裂带的大规模左行平移时代为早白垩世，对该带构造变形和构造叠加的研究表明，肥东浮槎山一带是被郯庐断裂带截切，牵引，叠加，改造的印支期大别一胶南造山带的残块，郯庐断裂带与大别-胶南造山带是不同时期，不同构造系统的产物，前者属于滨太平洋构造系统，后者属于特提斯构造系统。     

郯庐断裂南段左行平移时间的地震显示

<正> 郯庐断裂是中国东部规模最大的断裂带,自1964年徐嘉炜提出左行平移的观点后,曾广泛引起国内外学者的关注。经过多年研究,关于郯庐断裂带的大规模平移时间主要存在着3种认识,即印支期前、印支期和燕山期。最新完成的横跨合肥盆地及郯庐断裂的地震剖面为进一步研究郯庐断裂的活动提供了有力依据。本文依此为依据,认为郯庐断裂走滑的时间在中侏罗世末—晚侏罗世,理由如下:郯庐断裂带的老地层逆冲在西侧合肥盆地的中、下侏罗统之上,并切断中、下侏罗统,说明郯庐断裂的走滑是在中侏罗统沉积