江南造山带东段新元古代至早中生代多期造山作用特征

新元古代江南造山带远离晚中生代活动大陆边缘,是研究华南地区新元古代至早中生代多期造山作用的理想对象。文章通过对江南造山带东段沉积建造、岩浆活动、构造变形以及同位素年代学数据的综合分析,总结了其晋宁期、广西期以及印支期造山作用的特征。江南造山带东段在晋宁期经历了南北两侧大洋俯冲和两期碰撞造山作用。新元古代早期(880~860 Ma)双溪坞岛弧与扬子陆块东南缘发生弧-陆碰撞作用,形成淡色花岗岩、高压蓝片岩、NNE向褶皱-逆冲构造以及弧后前陆盆地。新元古代中期(约850 Ma),扬子陆块北缘开始发育由北向南的大洋俯冲。随着俯冲作用的进行,弧后盆地发生关闭,扬子陆块与华夏陆块发生陆-陆碰撞并形成新元古代(820~810Ma)江南造山带,导致近E-W走向褶皱-逆冲构造、韧性变形以及过铝质花岗岩的发育。江南造山带东段在约810Ma开始发生后造山垮塌和裂谷作用,以发育南华纪早期(805~750 Ma)花岗岩、中酸性火山岩、基性岩以及裂谷盆地为特征。江南造山带东段万载—南昌—景德镇—歙县断裂带以南地区卷入了华南广西期造山作用,发育近E-W走向由南向北的逆冲构造(465~450 Ma)、NNE向正花状构造(449~430 Ma)以及后造山近E-W走向韧性走滑剪切带(429~380 Ma)。印支期造山作用导致了NNE向褶皱-逆冲构造和花岗岩的发育,并奠定了江南造山带东段的基本构造面貌。     

江南造山带北缘鄣公山地区新元古代地层构造变形特征及其动力学机制

鄣公山地区位处皖赣交界地带,区内广泛分布一套浅变质的陆缘细碎屑岩为主含少量火山物质的复理石建造体,大量高精度同位素测年数据显示,该浅变质地层形成于820～840Ma新元古代。经系统野外调查,在该地层中首次解析出5期褶皱变形,其中F1以原始层理(S0)为形变面形成的紧闭同斜、平卧等形态的露头尺度级片内无根褶皱;F2以早期构造面理(S1∥S0)为形变面的轴向近东西向开阔斜歪及同斜褶皱;F3属与大规模逆冲推覆构造相关的紧闭同斜或斜歪褶皱;F4为与燕山期花岗质岩浆热隆升有关的轴面北倾的透入性不对称紧闭下滑褶皱群;F5为分布于区域脆性平移走滑断裂带附近的倾竖褶皱,上述褶皱分别对应不同的构造变形旋回。本文重点阐述褶皱变形的几何学、叠加样式、变形序次、运动学特征,并对变形机制及大陆动力学等进行分析。     

江南造山带北缘鄣源构造带主要地质特征

鄣源构造带现今呈北东—南西向展布的混杂新元古代早期基性岩块以韧性变形构造为显著特点,并强烈叠加印支—燕山期逆冲-走滑脆性断裂的区域性超壳断裂带.构造带历经多期构造变形,主期构造变形以晋宁期弧-陆(扬子陆块)碰撞在地壳内部层圈结构相对薄弱部位形成的向南逆冲式韧性变形为特征.鄣源构造带中的蚀变枕状—块状基性熔岩、辉长岩、辉绿岩等基性岩块在空间上紧密相伴,形成于低速扩张的陆缘小洋盆扩张脊环境,具初始洋壳基性岩特征,属皖南伏川蛇绿岩西延组成部分.鄣源构造带及其两侧广布的新元古代早期火山-沉积建造体形成于大陆边缘与板块构造体制相关的构造-沉积环境,鄣源构造带南侧为裂解海盆沉积体系,北侧属于与大陆边缘火山弧有关的盆地沉积体系,鄣源构造带内显示深海—半深海沉积特征.鄣源构造带北东、南西向延伸分别与皖南伏川蛇绿混杂岩带及景德镇-宜丰深断裂带相接,是江南造山带北缘以皖南伏川蛇绿岩为代表的新元古代早期陆缘小洋盆俯冲-碰撞拼合带的重要组成部分.     

川东高陡断褶带构造特征及其演化

在川东地震资料基础上,结合地质资料,系统分析了川东高陡构造特征、演化特征及成因机制。川东高陡断褶带经历了由拉张向挤压转变的动力学环境,主要划分为4期构造演化阶段:弱褶皱阶段(印支期以前)、褶皱雏形阶段(印支期)、褶皱活跃阶段(燕山期)、褶皱定型阶段(喜马拉雅期)。川东高陡断褶带现今构造格局受早期基底断裂控制、晚期多期挤压构造叠加改造,定型"隔挡式"高陡断褶带排状展布;受纵向2套主要膏盐滑脱层及1套次要泥页岩滑脱层影响,川东断褶带纵向上可划分为3个构造形变层,在多期挤压应力过程中,各构造层纵向上形成、演化具有差异性,构造形态截然不同。四川盆地多期挤压构造叠加改造对川东盐类矿床和油气保存产生了重要影响。     

燕山褶断带晚三叠世都山复式岩基成因及侵位变形：华北北缘中生代早期构造背景的制约

对燕山褶断带内三叠纪都山花岗质岩基进行了详细野外观察,测量了岩体变形的构造要素,获得了锆石U Pb定年、全岩主微量元素和锆石Lu Hf同位素分析数据,用以揭示都山复式岩基的成因及构造背景。都山复式岩基包括南部变形较强的都山岩体和北部弱变形的大石柱岩体,锆石LA ICP MS分析表明都山岩体和大石柱岩体侵位时代在误差范围内一致,大石柱岩体并非晚二叠世岩体,而是与都山岩体近于同期侵位。都山复式岩基主要由花岗岩、石英二长岩及少量闪长岩组成,岩石具有高SiO2含量,低MgO含量的高钾钙碱性系列岩石,富集大离子亲石元素（如K、Ba、Sr）和轻稀土元素,亏损高场强元素（如Ti、Nb、Ta）和重稀土元素,并表现出埃达克质岩石的特征。锆石εHf（t）值介于-13.69～3.94。主微量元素和Hf同位素组成表明,都山复式岩基岩浆源区包括古老下地壳以及少量富集岩石圈地幔和亏损的软流圈地幔,母岩浆可能经历了岩浆混合。都山复式岩基南部岩体内片麻理具有环状分布特征,并且从岩体中心到边缘逐渐增强,岩体边部包裹大量片麻岩围岩团块。这些特征表明,岩体可能是在区域挤压构造应力场之下通过顶蚀膨胀的方式主动侵位的。结合区域地质背景,都山花岗质复式岩基可能是在华北克拉通北缘中-晚三叠世岩石圈拆沉和减薄之后的板内伸展构造背景下软流圈上涌引起岩石圈地幔熔融底侵古老下地壳后形成的。中-晚三叠世之交,华北北缘进入板内伸展构造体制,岩石学证据表明,岩石圈经历了破坏和减薄,而上地壳岩石仍然记录了挤压构造变形。因此华北北缘中生代早期构造体制在时间和深度层次上存在解耦,岩石圈伸展的浅部响应存在明显的滞后性。     

山前冲断构造带研究的新进展

本文通过对山前冲断构造带研究中的几个新思路和新方法的简要介绍表明,山前冲断构造带的前锋带普遍发育与各种类型断层相关褶皱或（和）三角带构造。冲断断面的多次转折将使上盘地层中的褶皱复杂化,其复杂性可以用与断面转折点相关的褶皱轴面来描述。在有基底参与的冲断构造带中,尽管上盘与下盘有较大的构造高差,但盖层完全可能是连续的。生长地层不仅可以用于确定构造发育的时间,还可以用于定量地计算褶皱生长速率和冲断速率。     

江南造山带中段冷家溪群沉积物源及构造背景:以岳阳地区黄浒洞组为例

为揭示江南造山带中段冷家溪群沉积物源与构造背景,选取湖南东北部岳阳地区黄浒洞组为研究对象,开展岩石学、沉积学、地球化学及锆石年代学研究工作.结果显示,黄浒洞组杂砂岩杂基含量高（常>25%）,碎屑颗粒贫石英（25%~40%）,富含长石（15%~25%）与岩屑（15%~30%）,分选差,磨圆差-中等.全岩SiO₂含量（63.39%~72.88%,平均70.14%）中等,（Fe₂O₃T+MgO）*（6.04%~8.29%,平均6.81%）与TiO₂*（0.67%~0.92%,平均0.74%）含量较高,K₂O/Na₂O（0.84~2.35,平均1.43）比值高,Al₂O₃/SiO₂（0.17~0.28,平均0.20）比值低,最接近形成于大陆岛弧环境杂砂岩的特征值.样品具有中等ICV值（平均0.86）与CIA值（70~80）,指示物源包含再循环的古老沉积物与第1次循环物质,且源区经历了中等化学风化作用.杂砂岩样品稀土元素含量较高（ΣREE平均173.02×10-6）,具有与上地壳及PAAS相似的球粒陨石标准化配分型式,呈现轻稀土富集（（La/Yb）_N平均7.32）、重稀土平坦、中度Eu负异常（Eu/Eu*0.58~0.70,平均0.66）特征,但与上地壳相比,明显富集重稀土（（La/Yb）_ucc平均0.70）.1件凝灰岩夹层样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为824 ±3.1 Ma,指示黄浒洞组沉积于新元古代.结合前人研究成果,黄浒洞组杂砂岩低的结构与成分成熟度,北东东-南东向的古水流,特征元素含量、比值及各类物源与构造环境判别图解,综合表明江南造山带中段岳阳地区冷家溪群沉积于弧后盆地,接受来自北侧构造相对稳定、物源成熟度较高的扬子陆块内部与南侧构造活动较强烈、物源成熟度较低的大陆岛弧的双向物源供给.      

江南造山带东部旌德高Sr/Y花岗闪长岩的形成机制及其构造意义

旌德岩体是江南造山带东部一个典型的高Sr/Y岩体。锆石的原位U-Pb定年表明,该岩体侵位于141±1Ma。岩体由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。全岩地球化学表明,高的碱(K2O+Na2O=6.64%~8.01%),K2O/Na2O值(变化范围在0.78~1.04),Sr(189×10-6~452×10-6)和LREE;低的HREE和HFSE含量,Eu有轻微的负异常到弱的正异常(δEu=0.81~1.18)。岩体具有高的Sr/Y值(23~66)和(La/Yb)N值(13~58),低Y(6.03×10-6~14.5×10-6)、Yb(0.36×10-6~1.17×10-6),且MgO、Cr、Ni含量较低,与中国东部中生代埃达克质岩的地球化学特征相似。岩体中黑云母为镁质黑云母,显示寄主岩为壳幔混合来源。斜长石主要为奥长石、中长石。初始87Sr/86Sr为0.7096~0.7101,εNd(t)值为-12.92~-6.28,二阶段Nd模式年龄tDM2=1.4~1.9Ga。岩体中发育有岩浆混合成因的暗色包体,指示有幔源岩浆参与。结合前人研究成果,早白垩世,先前(新元古代)发生交代的岩石圈地幔发生部分熔融,岩浆底侵到壳幔过渡带附近,导致下地壳发生部分熔融形成了旌德岩体,且发生了岩浆混合作用。江南造山带东段上发育独特的150~135 Ma的岩浆活动和成矿作用,可能与江南造山带新元古代华夏陆块与扬子陆块发生拼合形成初生地壳物质的中生代再造有关。高Sr/Y比值的旌德岩体可能代表晚侏罗世—早白垩世挤压增厚事件的结束,指示了江南造山带东部从造山增厚向伸展垮塌的转折时期的岩浆活动。     

江南造山带东部旌德高Sr/Y花岗闪长岩的形成机制及其构造意义

旌德岩体是江南造山带东部一个典型的高Sr/Y岩体。锆石的原位U-Pb定年表明,该岩体侵位于141±1Ma。岩体由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。岩体中黑云母为镁质黑云母。斜长石为奥长石、中长石。全岩地球化学表明,高的SiO2（66.01% ~ 70.87%）,Al2O3（14.91% ~16.24%）,全碱（K2O+Na2O = 6.64% ~ 8.01%）,K2O/Na2O变化范围在0.78～1.04,Sr（189×10-6 ~ 452×10-6）,和LREE;低的HREE和HFSE含量,Eu有轻微的负异常到弱的正异常（δEu＝0.81~1.18）。岩体具有高的Sr/Y（23 ~ 66）值和(La/Yb)N（13 ~ 58）值,且MgO、Cr、Ni含量较低。相对较高的εNd(t)＝‒12.92~‒6.28,二阶段模式年龄 tDM2 = 1.4~1.9Ga,岩体中发育有岩浆混合成因的暗色包体,指示有幔源岩浆参与。交代的岩石圈地幔发生部分熔融,岩浆底侵到壳幔过渡带附近,导致下地壳发生部分熔融形成了旌德岩体,且发生了岩浆混合作用。     

秦岭造山带大巴山弧形构造带中生代构造变形

大巴山构造带位于秦岭造山带南部,一直被认为是华北、扬子板块碰撞带前陆逆冲 推覆构造带。研究表明,位于城口-房县断裂之南的大巴山弧形构造带,经历了两次明显的叠加变形过程。大巴山弧形构造带由轴向弧形延伸的线状褶皱与弧形弯曲的逆冲断层组成(D2),是南大巴山主期变形产物。弧形构造带西段褶皱轴向为北北西-近南北向,叠加在先前轴向近东西向的开阔宽缓的褶皱(D1)之上,形成典型横跨叠加构造。弧形构造带中段和东段,褶皱轴向逐渐转变为近东西向。构造填图显示,在弧形带形成之前,发生过一期轴向北东到北北东向褶皱为主的变形(D1)。据变形序列、卷入的地层以及区域构造关系判断,西段与中、东段D1变形时代均为晚三叠世-早侏罗世,很可能与华北、扬子的碰撞相关。而相关的地质、同位素年代学及磷灰石裂变径迹资料显示,大巴山弧形构造带主期变形(D2)的变形时代为晚侏罗世-早白垩世(160~110 Ma),所以大巴山弧形构造带记录了两期不同系统构造变形的叠加,这对研究秦岭造山带的演化,具有重要意义。     

塔里木盆地南部玛东早古生代褶皱-冲断带

玛东褶皱-冲断带位于塔里木盆地南部,走向NE-SW,由NW向SE方向冲断。褶皱冲断带发育于寒武-奥陶系,以中寒武统膏-盐层为主滑脱面。中志留统及其以上地层不整合于褶皱冲断带之上。它是世界上保存最好的早古生代褶皱冲断带之一。根据卷入变形最新地层、不整合于褶皱-冲断带之上的最老地层和上奥陶统上部的生长地层,玛东褶皱-冲断带的变形时间为晚奥陶世-早志留世。玛东褶皱-冲断带与其东南侧的塘南褶皱-冲断带同为塔里木盆地南缘早古生代前陆褶皱-冲断带的组成部分,塘南褶皱-冲断带是该早古生代前陆褶皱-冲断带主体的残余,其向NW的主冲断方向代表该前陆褶皱-冲断带的主冲断方向;玛东褶皱-冲断带是该早古生代前陆褶皱-冲断带的前锋,其向SE的冲断具有反冲性质。它们是昆仑早古生代造山作用的重要记录,也是昆仑早古生代碰撞造山带的组成部分,现今保存最好的部分。     

江南造山带东段桃岭岩体的地球化学特征及其成因

位于江南造山带东段赣东北地区的桃岭岩体地球化学特征总体表现为高钾钙碱性系列,弱过铝质-强过铝质,高Mg#值。桃岭岩体富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具弱的Eu负异常(δEu=0.62~0.81)(样品TL-1除外δEu=0.47)。锆石LA—ICPMS U—Pb定年获得桃岭岩体的成岩年龄为早白垩世(140±1)Ma。岩体初始~(87)Sr/~(86)Sr为0.7131~0.7141,ε_(Nd)(t)值为-7.43~-6.71。结合前人研究,笔者认为早白垩世(约140 Ma)交代的地幔发生部分熔融,幔源岩浆底侵,使地壳深处(至少40 km)的变质沉积岩发生部分熔融,并且与少量的幔源岩浆发生了岩浆混合作用,形成了桃岭岩体。     

川黔湘构造带构造样式及深部动力学制约

川黔湘构造带可划分为4个不同的构造带,其中雪峰山构造带地理位置特殊,恰位于华南块体南北向重力梯度带上,两侧岩石圈厚度差异显著,其成因机制历来是争论的焦点。雪峰山构造带基底是一个花状结构,与川黔隔槽式褶皱带构成一个整体,为一个厚皮结构。雪峰山基底在沅麻盆地隆升最高,表现为压扭性构造特点。参考深反射剖面,绘制了研究区浅层与深部结构地质剖面。板块受挤压,中、上地壳与下地壳存在不同的耦合方式,对此分析了研究区下地壳的变形过程。雪峰山下地壳向下存在对冲,形成山根,但并没有俯冲至地幔。随地壳加厚,岩石圈发生弯曲,下地壳与上地幔存在瑞利泰勒不稳定性,并下沉至软流圈地幔。晚中生代,伸展背景下的软流圈上涌使雪峰山以东岩石圈发生拆沉,致使两侧岩石圈厚度出现差异。     

江南造山带东段含钨岩体地球化学特征

江南造山带东段燕山晚期含钨的东源岩体与非含钨的旌德岩体、桃岭岩体,其地球化学特征具有埃达克质岩的亲缘性,是先前(新元古代)交代的岩石圈地幔发生部分熔融底侵到壳幔过渡带附近,导致加厚下地壳发生部分熔融的产物,可能与少量的幔源岩浆发生岩浆混合作用。含矿岩体与非含矿岩体存在不同的Sr-Nd同位素组成,表明含矿与非含矿岩体具有不同的源区。锆石LA-ICPMS定年显示含矿的东源岩体侵位时间147 Ma,非含矿岩体侵位时间140 Ma。含矿岩体的副矿物组合以独居石+辉钼矿+白钨矿+白钨矿+电气石为特征。岩体中富含成矿元素、富挥发分、富钾,黑云母中富F、低Fe和fO2,斜长石以钠长石为主,均可作为含矿花岗(斑)岩体的重要地球化学参数。     

江南造山带基底变质沉积岩中锂元素分布和富集机制及对锂成矿的制约

内容提要:江南造山带是我国重要的稀有金属成矿带,已发现多处与锂相关的花岗伟晶岩型稀有金属矿床。锂等稀有金属元素在源区基底岩石中的富集是花岗伟晶岩型锂稀有金属矿床成矿的物质基础,但是江南造山带基底岩石中锂的分布及其富集机制仍不清楚。本文详细调查研究了江南造山带东段新元古代冷家溪群、双桥山群、溪口岩群和板溪群变质沉积岩和星子杂岩。这些基底变质岩的岩石类型包括变质砂岩、泥质板岩、千枚岩和云母片岩以及少量片麻岩。地球化学分析结果显示,冷家溪群、双桥山群和溪口岩群变质沉积岩具有相似的成分,变质砂岩和云母片岩-片麻岩整体上比泥质板岩和千枚岩具有较高的Si O₂含量,较低的Ti O₂、Al₂O₃、K₂O、Mg O和TFe₂O₃含量。泥质板岩和千枚岩含有更高的稀有金属元素含量,其中锂含量达到61.8×10^-6,而变质砂岩的锂丰度为44.9×10^-6。板溪群具有最低的稀有金属元素含量(Li=30.8×10     

江南古陆中段沧水铺群锆石U-Pb年龄和构造演化意义

江南古陆中段湖南益阳地区沧水铺群发育在冷家溪群和板溪群之间,其在地层柱中的位置一直是中国地质学家解疑江南造山带何时启动的关键层位。笔者在沧水铺群中的火山集块岩中获得锆石SHRIMP U-Pb年龄(821±13)Ma,再次验证了沧水铺群中的火山岩是820 Ma武陵运动之前的火山事件的产物,与武陵运动的启动有关,也说明该期火山岩与冷家溪群中大量的火山凝灰岩为同一构造运动的产物。     

江南造山带仙霞复式岩体的成因研究

仙霞复式岩体位于江南造山带东北部,是该区出露面积最大的复式岩体之一。本文在野外地质调查的基础上,对仙霞复式岩体不同期次岩浆岩开展了锆石U-Pb年代学和全岩地球化学分析,结果显示该复式岩体侵位分为早、中、晚三阶段,岩性分别为二长花岗岩(143.0±3.5Ma)、花岗闪长岩(140.0±2.0Ma)和钾长花岗岩(138.6±3.5Ma),是江南造山带燕山期早期(146～135Ma)岩浆作用的产物。仙霞复式岩体三阶段岩浆岩均为高碱、弱过铝质岩石,具有相似的稀土元素配分模式,微量元素均呈Rb、Ba、U、K、Pb等大离子亲石元素(LILE)富集, Nb、Ta、P、Ti等高场强元素(HFSE)亏损的特征,锆石εHf(t)同位素为负值(–15.54～–1.03)。综合分析显示,仙霞复式岩体的岩浆起源于下地壳物质为主的壳幔混合源区,在岩浆上升演化过程中经历了显著的结晶分异作用,形成于早白垩世(146～135 Ma)古太平洋板块向西俯冲的背景下。     

鄂西弧形构造变形特征及成因机制

对川东—湘鄂西断褶带内鄂西地区的弧形构造,从构造剖面特征、叠加褶皱样式和断裂性质入手进行几何学和运动学分析。结果发现鄂西弧形构造具有多期变形特征:早期普遍为北东东向的直线型褶皱,随着弧形带扩展,在东、西两翼分别发育右行和左行的逆冲—走滑断裂,同时分别形成北北东向和北西西向的弧形褶皱。晚期弧形带中部发育北北东向构造并叠加改造了早期北东东和北西西向褶皱,同时在黄陵背斜以西还发育交切早期构造的北北西向仙女山右行走滑断裂。根据弧形带扩展的几何学—运动学分类原则,并结合前人的古地磁研究结果,推测鄂西弧形构造应属于构造弯曲形成的弯曲弧。区域滑脱层和黄陵隆起阻挡可能是控制弧形样式的主要原因。区域滑脱层控制了拆离滑脱褶皱的构造样式; 黄陵基底隆起的阻挡作用使弧形带东翼进一步弯曲变形,并导致了构造应力场方向发生改变,造成了晚期北北东向与早期北东东向构造的叠加。由此恢复的鄂西弧形构造变形过程对于揭示川东—湘鄂西断褶带构造演化具有重要的指示意义。     

江南造山带雪峰隆起区元古宙浊积岩沉积构造背景的地球化学制约

江南造山带雪峰隆起区元古宙浊积岩的地球化学组成良好地反映了沉积盆地的板块构造性质,并为解释区域大地构造的性质和演化提供了有用的信息。中元古代冷家溪群和新元古代板溪群(包括下部马底驿组和上部五强溪组)地层在主元素成分上无明显区别,总体上以中等SiO2含量和K2O/Na2O比值以及较高的(Fe2O3+MgO)含量为特征。稀土元素球粒陨石标准化曲线与典型的后太古宙页岩(如PAAS或NASC)和上陆壳相似,以轻稀土富集、显著的铕负异常和重稀土平坦为特征。大离子亲石元素和铁镁族元素的含量中等。主元素和微量元素特征指示了研究区元古宙浊积岩很可能代表了一套活动大陆边缘弧后沉积盆地的产物。陆内裂谷盆地模式对于解释新元古代华南地区的构造性质和演化可能并不合适。华夏陆块与扬子陆块的拼接以及Rodinia超大陆的最终形成可能发生在约0.8Ga左右的晋宁(雪峰)造山运动期,而不是全球Grenville造山期末的四堡(东安)运动期。