扬子板块北缘花山群沉积时代及其对Rodinia超大陆裂解的制约

出露于扬子板块北缘大洪山地区的花山群自下而上由一套以砾岩为主的粗碎屑沉积和一套以砂质板岩为主的细碎屑沉积组成,伴随有拉斑玄武质岩浆活动。花山群整体变质程度不高,形成构造环境复杂,对其构造属性及其与区内所谓的花山"蛇绿混杂岩"的时空关系一直存有争议,它们对新元古代Rodinia超大陆在扬子板块北缘的汇聚-裂解响应具有重要的制约意义。笔者在花山群六房咀组下部细砂岩中采集玄武质熔结凝灰岩夹层样品1件,碎屑岩样品2件,在上覆地层南华系莲沱组采集碎屑岩样品1件;对玄武质熔结凝灰岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素测年,对碎屑岩样品进行了LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素测年。获得玄武质熔结凝灰岩锆石U-Pb年龄814.7±7.3 Ma;花山群的碎屑锆石U-Pb年龄谱存在三个明显的峰值:~900 Ma、~2050Ma和~2650 Ma,最显著峰值为~2650 Ma,上覆莲沱组碎屑岩年龄谱的三个峰值为:~900 Ma、~2050 Ma和~2500 Ma,最显著峰值为~2050Ma,三件碎屑岩样品均与扬子板块的碎屑锆石U-Pb年龄统计峰值一致。花山群的碎屑源区可能包括下伏中元古代打鼓石群、太古宙鱼洞子杂岩以及崆岭杂岩。结合前人年代学研究资料和区域构造成果分析,花山群沉积时代应为820~815Ma,形成于伸展构造背景,与花山"蛇绿混杂岩"不是同期同构造背景的产物;花山"蛇绿混杂岩"与花山群沉积建造依次反映了扬子板块北缘由挤压构造背景向伸展构造背景的转换过程。花山群中的碎屑沉积物与基性火山岩、火山碎屑岩属于裂解背景下形成的同时代沉积-火山建造;结合前人在扬子板块周缘发现的大量约820 Ma酸性—基性岩浆活动记录以及同时代(820~800 Ma)的沉积地层,推测花山群形成于Rodinia超大陆裂解背景之下,与超级地幔柱活动有关。     

扬子板块东北缘中元古代的大地构造划分

扬子板块东北缘存在四条主要的中元古代变质带,自南向北依次为江南变质带、沿江变质带、云台-张八岭变质带和连云港-泗阳变质带.它们分别为中元古代的古弧后盆地、火山岛弧、裂谷及弧前盆地,扬子板块东北缘中元古代为活动大陆边缘构造体系.苏(北)胶(南)变质造山带应解体,其中一部分属扬子大陆边缘体系.     

扬子陆块北缘构造演化新认识：来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层（本文所指花山群）两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca. 830 Ma至ca. 800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。

     

扬子板块北缘新元古代构造属性的岩浆事件制约

黄陵地区新元古代侵入杂岩可为研究扬子板块北缘新元古代构造演化过程及其深部动力学机制提供关键信息。依据岩石组合及分布特征,可将黄陵杂岩划分为黄陵庙岩套、三斗坪岩套、大老岭岩套和晓峰岩套四个单元。本文以黄陵杂岩的围岩崆岭杂岩中花岗片麻岩、黄陵庙黑云母花岗岩和三斗坪闪长岩为研究对象,在系统的野外地质和岩石学研究基础上,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析。结果表明,崆岭杂岩花岗片麻岩原岩年龄为1978±13 Ma,且记录了2.5 Ga的构造-热事件。黄陵庙黑云母花岗岩和三斗坪闪长岩分别形成于815±9 Ma和813±6 Ma,与黄陵庙岩套和三斗坪岩套的侵位时限基本一致。综合分析本次研究结果与前人资料,认为黄陵杂岩主要形成于863～794 Ma,为新元古代早期岩浆活动的产物。通过综述区域地质和地球化学研究资料,认为黄陵杂岩形成于新元古代早期活动大陆边缘的构造环境,提出扬子板块北缘在新元古代早期经历了长期的俯冲-增生造山过程。     

华南鹰扬关构造带的大地构造属性与构造演化过程：基于构造解析的认识

北北东向鹰扬关构造带位于华南板块西南部,其大地构造属性尚存在蛇绿混杂岩、裂谷带与陆内构造变形带之争。笔者等在物质组成与年代学综述的基础之上开展了详细的构造解析,厘定了鹰扬关构造带的大地构造属性和构造演化过程。鹰扬关构造带主体由新元古代中—晚期岛弧型安山岩和玄武岩、裂谷型双峰式火山岩、盖帽碳酸盐岩与泥砂岩等物质组成。不同时代和不同岩性的混杂是新元古代晚期裂谷和伸展构造背景下重力作用的产物。新元古代沉积混杂岩在显生宙经历了广西期、印支晚期与燕山期造山作用的叠加,导致了不同岩块之间往往呈断层接触。广西期（450~415 Ma）造山作用使新元古代沉积混杂岩发育近E—W向紧闭褶皱和逆断层并被花岗岩侵位。印支晚期（227~220 Ma）造山作用导致NNE向鹰扬关构造带的形成,表现为NNE—SSW向褶皱、逆断层与左旋韧性剪切带。燕山期造山作用使鹰扬关构造带中NNE—SSW向断裂发生构造活化,强烈的正断作用和右行走滑控制了白垩纪上叠盆地的发育。综合物质组成、年代学和构造解析证据,鹰扬关构造带不是新元古代或早古生代蛇绿混杂岩,而是印支晚期陆内构造变形带,不具有板块缝合带的大地构造属性。     

华南鹰扬关构造带的大地构造属性与构造演化过程：基于构造解析的认识

北北东向鹰扬关构造带位于华南板块西南部,其大地构造属性尚存在蛇绿混杂岩、裂谷带与陆内构造变形带之争。笔者等在物质组成与年代学综述的基础之上开展了详细的构造解析,厘定了鹰扬关构造带的大地构造属性和构造演化过程。鹰扬关构造带主体由新元古代中—晚期岛弧型安山岩和玄武岩、裂谷型双峰式火山岩、盖帽碳酸盐岩与泥砂岩等物质组成。不同时代和不同岩性的混杂是新元古代晚期裂谷和伸展构造背景下重力作用的产物。新元古代沉积混杂岩在显生宙经历了广西期、印支晚期与燕山期造山作用的叠加,导致了不同岩块之间往往呈断层接触。广西期（450~415 Ma）造山作用使新元古代沉积混杂岩发育近E—W向紧闭褶皱和逆断层并被花岗岩侵位。印支晚期（227~220 Ma）造山作用导致NNE向鹰扬关构造带的形成,表现为NNE—SSW向褶皱、逆断层与左旋韧性剪切带。燕山期造山作用使鹰扬关构造带中NNE—SSW向断裂发生构造活化,强烈的正断作用和右行走滑控制了白垩纪上叠盆地的发育。综合物质组成、年代学和构造解析证据,鹰扬关构造带不是新元古代或早古生代蛇绿混杂岩,而是印支晚期陆内构造变形带,不具有板块缝合带的大地构造属性。     

大别山北大别杂岩的大地构造属性

北大别杂岩主要由花岗质片麻岩及斜长角闪岩组成 ,含有不同类型、大小不等的麻粒岩岩块和变质超镁铁质岩块 ,侵入有大量白垩纪花岗岩和辉石 -辉长岩类。其中的花岗质片麻岩、斜长角闪岩具有岛弧环境的岩石地球化学特征 ,代表拼贴于扬子陆块北缘的新元古代古岛弧。北大别杂岩北可与庐镇关群相连 ,南俯于超高压变质岩之下 ,在三叠纪扬子陆块与华北陆块的碰撞过程中 ,曾与超高压变质岩一起俯冲到地幔深度并经受榴辉岩相变质作用 ,然后在折返过程中叠加了麻粒岩相及角闪岩相变质作用 ,是扬子陆块北缘陆壳俯冲基底的一部分     

扬子台地西缘早、中三叠世古地理重建

扬子台地西缘由于构造的逆冲推覆与平移走滑而受到严重破坏,因此,对其古地理重建就不能简单地依据现今露头岩相分布原封不动地来拟定古地理格架。为此,本文尝试采用"构造岩块分析法",对这些位移了的岩块(断块)进行构造复位后,再编制旱、中三叠世古地理复原图,重建其古地理演化格架。扬子台地西部边缘在早三叠世发育了进积的碳酸盐粒浅滩,滩后为海湾或局限台地,滩前为碳酸盐缓坡;中三叠世时,边缘的南、北段有差异,北段滩前由缓坡(早世)演化成末端变陡的碳酸盐缓坡,而南段则发展成镶边陆架。     

苏皖境内滁河断裂的演化与大地构造背景

滁河断裂从古生代以来记录了下扬子地区的动力学特征。该断裂震旦纪—志留纪是滁县—全椒深水盆地与巢县—含山浅水盆地的分界线 ;晚泥盆世—中三叠世其北侧未见沉积 , 南侧表现出由于扬子板块向北俯冲而导致的陆内拉张断陷 ;晚三叠世时成为大别—胶南造山带南侧前陆冲断褶带中一条重要的逆冲断层 , 随后卷入郯庐断裂系的左行走滑剪切 ;晚白垩世—早第三纪时表现为垒堑构造的调整边界 , 控制着滁全红色盆地的发展。新生代以来再次表现为逆冲推覆特征。     

对海南岛大地构造特征的新探索

当前对海南岛大地构造的认识主要有槽台说、地洼说、岛弧说和板块构造说,所有这些观点,包括活动论的板块构造都是建立在以垂直升降运动为主的固定论的基础上的,都认为地层和岩石,特别是花岗岩都是原地形成的,并依此建立了多阶段、多旋回的地质-构造旋回或地槽、地台、地台活化(或地洼)的发展阶段和演化历史,集中体现了活动与稳定相互转化的递进过程。当我们重新分析研究已有资料并采用新全球动力学理论和抽拉构造形成褶皱带、造山带模式的理论来重新认识海南岛的大地构造时,以上观点都值得商榷。研究发现:(1)海南岛前白垩系的所有地层都存在顶底不清、接触关系不明并常呈断层接触,岩石地层的建立不符合相关规范,不能按时代先后顺序建立全岛统一的地层柱,也不能按时代顺序和不整合上下关系建立地质-构造旋回和大地构造发展阶段;(2)组成全岛最广的岩石是片麻状花岗岩,与沉积-变质岩占多数的大陆褶皱带(造山带)明显不同,具片麻状、混合岩化的花岗岩实属太古宙的TTG岩套,它不是侵位于相邻的前白垩系地层中的侵入岩,而是以抽拉-逆冲-推覆出地表的岩片构造;(3)全岛岩石地层按接触关系自下而上可划分出5个岩片构造系统:原地系统、准原地系统和3个外来系统,并以此为依据划分出海南岛的构造单元;(4)海南岛所属的一级构造单元是青藏高原涡旋-甩出-热核反应构造体系,二级构造单元为南海-海南岛旋扭涡旋构造区,三级构造单元为海南岛旋卷-扭动构造及其内部的砥柱构造;(5)砥柱状隆升与南海基性火山岩中的热点相复合,是海南岛异常突出海面的根本原因,属原地系统;(6)不同岩片构造系统按抽拉构造的方式叠置堆垛在砥柱状-热点构造之上是海南岛大地构造的基本特征;(7)海南岛的大地构造发展史只能从中生代晚期开始。     

闽北仁寿地区逆冲推覆构造

逆冲推覆构造发育于闽北变质岩中，由一系列规模不等向南东倾的叠瓦状逆冲推覆断层及其上盘的推覆岩席组成，由南燕向北西方推覆，往逆冲方面可分为上，下2个逆冲推覆构造系，是前展式逆冲推覆构造，作用时期发生于印支期－燕山期。     

乌拉山—大青山地区太古宙地层的混合岩化—重熔特征及地质意义

内蒙乌拉山—大青山地区太古界混合岩化—重熔作用 ,随地质时代不同发育特征不同。上太古界乌拉山岩群主要发育重熔条带 ,局部出现重熔 ;中太古界集宁岩群有百分之五十发生了重熔 ;下太古界兴和岩群几乎全部被熔融 ,只残留了部分偏基性的难熔组分。现在的兴和岩群只代表兴和期火山—沉积岩石组合的一少部分。     

内蒙古固阳地区渣尔泰山群层序地层学研究

依据现代沉积学及层序地层学的基本原理 ,对渣尔泰山群的沉积特征及层序地层进行分析 ,认为研究区渣尔泰山群由河流沉积体系、碎屑滨岸沉积体系、浅海陆棚沉积体系和浅海碳酸盐沉积体系组成 ;根据岩石组合、沉积旋回、岩相、相序以及地层结构、层序界面等特征 ,在渣尔泰山群内部识别出一个超层序、三个大层序和六个层序 ,其中 SQ1 为 I型层序 ,SQ2 、SQ3、SQ4、SQ5 为 II型层序 ,SQ6为淹没不整合层序。在上述研究的基础上 ,对渣尔泰山群形成时的相对古海平面变化进行了分析 ,对其层序形成时限进行了探讨     

内蒙迪彦庙地区寿山沟组地层研究

内蒙迪彦庙地区早二叠世寿山沟组地层发育良好,岩性相对稳定,变质、变形程度较低,是研究区范围内早二叠世地层层序研究的理想地区。该课题逐层实测了寿山沟组剖面,从剖面的岩性地层人手,着重分析了迪彦庙地区早二叠世的岩性组合特征、基本层序、沉积旋回特征;同时根据古生物化石类型和组合,推断该区域形成的地质时代和沉积环境。研究表明：寿山沟组剖面厚度为9598．98m,根据岩性和粒度的大小,可分3个岩段：一段为滨浅海一浅海陆棚沉积;二段、三段为一套浊流沉积岩系,发育特征性浊流沉积构造,为典型的复理石建造。     

鞍本地区鞍山群变质矿物及变质作用

鞍本地区鞍山群变质岩出露区可分为鞍山、辽阳、本溪三个小区。所有的变质岩均属角闪岩相,从西向东,变质程度递增。三个小区最先出现的特征变质矿物分别是铁铝榴石、十字石和夕线石。退化变质作用由西向东递减,在东-西鞍山矿区已退变为绿片岩相,在绿泥片岩中普通角闪石仅作为残留矿物出现在绿泥石的核心。鞍山小岭子矿区有紫苏辉石、红柱石和尖晶石组合,它们是燕山期花岗岩围岩中的接触变质矿物。     

新集矿区推覆构造对开采地质条件的影响

通过对采、探资料的对比研究，指出了推覆构造在一定程度上影响着煤系断层的展布，砂岩的岩石质量指标与该砂岩距推覆构造底界面的距离呈对数关系。推覆构造不同单元的水文地质条件相差很大，煤层顶板易冒落块体与推覆构造有一定关系，推覆构造对地表沉降具有一定的减缓作用。     

吉中呼兰镇地区呼兰群的划分及时代

吉中呼兰镇一带分布的轻变质岩系称呼兰群，曾划分为黄莺屯组、小三个顶子组和北岔屯组，对其划分和时代一直分岐较大。本文重新厘定了黄莺屯组，其主要为片麻岩、变粒岩、片岩等夹大理岩和石英岩，小三个顶子组由大理岩夹片岩和变粒岩组成；北岔屯组由大理岩、钙质砂岩和板岩组成，时代为晚志留世。北岔屯组在变质程度、岩性组合和时代上与另两组都有很大差别。因此，呼兰群仅包括黄莺屯组和小三个顶子组，时代为寒武－奥陶纪。     

广州都会地区岩溶含水岩组的分布及水文地质特征研究

以广州都会地区水文地质调查、钻孔、抽水试验、水质分析结果等资料为基础,通过对资料进行整理、统计、分析,完成了研究区地下水类型的划分,基本查明都会地区岩溶含水岩组的分布、埋深、岩溶发育特征、富水性、水化学性质和补径排分区等。并按照地层时代对各岩溶含水岩组进行划分和论述。     

胶东地区郭家岭岩体岩石构造组合特征及地质意义

通过对前人就郭家岭花岗岩构造地质学、岩石化学、同位素年代学等地质信息资料的分析、研究,认为胶东地区郭家岭花岗闪长岩一花岗岩总体上归属于幔源岩浆与壳源岩浆混合后经分异作用而成的同熔深成型花岗岩类;主要形成于由洋壳俯冲引起的火山岛弧环境、大陆碰撞环境和弧后拉张性质的大陆边缘环境;其定位机制为：沿着NEE向挤压带从小面积到大面积频率式脉动或涌动热轻气球膨胀式定位;该岩石构造组合主体形成于早白垩世。从岩石构造组合的概念,将其定义为造山中期郭家岭弱片麻状花岗闪长岩～花岗岩组合。     

铜陵地区中酸性侵入岩锆石群结晶特征及成因

铜陵地区中生代中酸性侵入岩锆石的晶面统计分布，呈不对称正态和不对称对数正态的单峰、双峰和双曲线型；同时，同一岩体中出现不同端员锆石群晶型的共生，它们反映岩浆混合作用的存在。由锆石晶面统计分析可以求得不同类型岩方开始与终止结晶的温度：辉石二长闪长岩，９００－７００℃；石英二长闪长岩，８５０－６５０℃；花岗闪长岩，８００－６５０℃；花岗闪长斑岩，６５０－６００℃。岩浆物理学研究表明，高粘度的花岗闪长斑岩岩浆有利于钻石（３１１）晶面发育，低粘度的辉石二长闪长岩岩浆有利于钻石（１１１）晶面发育。锆石群的平均碱度指数和平均温度指数相关图解表明，本区中酸性侵入岩岩浆的物质来源为幔壳混源型。