大别造山带与郯庐断裂带衔接区构造特征分析

大别造山带东部与郯庐断裂带南段的衔接处发育有介于二者之间的转换构造,这些转换构造对于揭示二者之间的转换关系起着非常重要的作用。本文对郯庐断裂带桐城段及其邻区发育的转换构造的构造样式和年代学特征进行了分析,并总结得出该处共出露两种不同尺度的转换构造,分别为较大规模北东向偏转的片麻岩构造带和被北东向糜棱岩带非透入性牵引转换的片麻岩带。发生构造转换的片麻岩、同构造脉体及北东向糜棱岩分别给出锆石U-Pb年龄：812～719 Ma,803～629 Ma、242～208 Ma和176～127 Ma以及735～650 Ma、288～216 Ma。结合前人年代学分析,本文认为片麻岩构造的较大规模北东向偏转活动为郯庐断裂带的初期形成活动,受大别造山活动控制;糜棱岩带的剪切活动的发生始于早侏罗世,主要受太平洋板块向欧亚板块俯冲活动的控制。     

大别-苏鲁造山带的东延及板块缝合线:郯庐-鸭绿江-延吉断裂的厘定

根据大别-苏鲁造山带北缘和吉林-黑龙江东部的三叠纪浅变质加积杂岩特征标志,认为大别地区的板块缝合线为信阳-舒城断裂,苏鲁地区的为郯庐-鸭绿江断裂,且苏鲁造山带向北延入东北的吉林-黑龙江东部地区,而华北与扬子板块之间构造缝合线的东延部分则为郯庐-鸭绿江-图们江-延吉断裂。在此基础上,提出了亚洲东部三叠纪以来连续的俯冲-加积模型：(1)三叠纪扬子板块在华北板块向南突出部位(大别-苏鲁一带)发生点碰撞形成超高压变质岩,之后扬子板块由点碰撞逐渐向两侧旋转拼贴形成加积杂岩;(2)侏罗纪-新生代在三叠纪碰撞基础上,太平洋板块向欧亚大陆连续俯冲和加积,进而形成由三叠纪-新生代杂岩组成的欧亚大陆东部地区的巨大加积杂岩带。     

苏鲁-大别造山带及其周围现代地壳应力场与构造运动区域特征

苏鲁-大别造山带是中国东部华北、华南地块之间的大地构造交界带.本文分析研究了我国东部的地震活动性,并根据1918～2005年间苏鲁-大别及其周围地区发生的1000余个地震的震源机制解,系统研究了应力场的区域特征以及华北、华南地壳应力场构造分区,探讨了其动力学来源以及构造运动特征.结果表明,中国东部大陆华北、华南地块地壳现代应力场和构造运动可以归结为太平洋板块和菲律宾海板块与欧亚板块之间相对运动,以及大陆板内区域块体之间相互作用的结果.华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,受到从贝加尔湖经过大华北直到琉球海沟的广阔地域里存在着的统一的、方位为170°的引张应力场的控制.华北地区大地震的震源机制解均反映出震源应力场为ENE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用.郯庐断裂带等华北地区的北北东走向的断裂带,表现为右旋走滑的现代构造运动特征.来自台湾纵谷的北西西向挤压应力控制了华南块体直至南北地震带南段东部地域的地壳应力场.本文研究结果表明,将中国东部大陆划分成华北、华南两部分的现代地壳应力场分界线,其西部大致与秦岭带相同,然而在大别及其以东地区则逐渐偏离大地构造带,到北纬30°后向东南偏转,在温州附近的北纬27°左右转为向东延伸,最终穿过东海直至琉球海沟.     

苏鲁大别造山带岩石圈三维P波速度结构特征

本文全面收集整理并解析了地学断面、地震测深、体波和面波层析成像资料,得到了苏鲁大别造山带及其邻区岩石圈1°×1°三维P波速度数据体。研究结果表明,苏鲁与大别造山带高压、超高压变质带的岩石圈速度结构具有上地壳明显高速且上凸;中地壳增厚;下地壳埋藏较深且下凹等相似的基本特征。苏鲁和大别超高压变质带下的莫霍面比其周围深2～4 km,深度分别达到32～33 km和34～38 km。在大别造山带,有地壳低速体从南向北俯冲到上地幔的迹象,可能显示了扬子地块地壳物质向华北地块俯冲,坠入上地幔的残留体。超高压变质带岩石圈底部的地幔,往往有明显高速层或高速体存在。苏鲁与大别地区的岩石圈速度结构不同特征及其成因在于苏鲁地区上地壳P波速度更高,但是,下地壳下凹没有大别地区明显,而且区域构造较为均一。这可能是受到郯庐断层左行平移的主控影响所致。郯庐断裂带的上、中地壳和上地幔表现为相对低速异常,郯庐断裂及其地下延伸部分将岩石圈地幔浅部低速层和深部高速层切为两段,其影响深达岩石圈底部约90 km处。     

大别-苏鲁造山带橄榄岩记录的碰撞造山过程中地幔楔的地壳交代作用

地壳交代作用是洋壳俯冲带板片-地幔界面的普遍现象,由于地幔楔样品的缺乏,其识别存在困难。而碰撞造山带广泛出露的地幔楔来源的造山带橄榄岩则是理想的研究对象。本文对大别-苏鲁造山带橄榄岩的已有研究成果进行了系统总结。这些成果表明这些橄榄岩在大洋俯冲向大陆碰撞转换的不同阶段经历了多期地壳来源流体的交代作用。地壳交代作用不仅改变了地幔楔橄榄岩的地球化学成分,而且导致了交代矿物的生长以及超镁铁质交代体的形成。这些交代体或作为同碰撞和碰撞后镁铁质火成岩的地幔源区,或将地壳组分传输到深部地幔,或释放流体交代大陆俯冲隧道中的俯冲陆壳。本文对地壳交代作用研究中存在的重要问题和解决思路提出了建议。     

大别-苏鲁造山带中朝与扬子克拉通三叠纪碰撞缝合带位置究竟在何处?

通过十多年来国内外学者的共同研究,证明了大别-苏鲁造山带内的超高压-高压变质带,是世界上出露最好、规模最大的超高压-高压变质带,而且主要是在三叠纪(240～210 Ma)中朝克拉通与扬子克拉通间陆-陆碰撞构造背景下形成的.     

大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛可能的构造表现

在晚二叠世—早三叠世期间,中国的华北与扬子板块俯冲碰撞形成了大别-苏鲁造山带。针对这次碰撞作用向东在朝鲜半岛的延伸方式,近些年来不同学者提出了多种模式,但都有其局限性。通过比较临津江带、沃川带与大别造山带之间的构造活动关系,结合已有的变质地质学和地质年代学数据,建立了大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛的东延模式。推测自临津江带至沃川带构成了一条较完整的中生代造山带,即大别-苏鲁造山带在朝鲜的东部延伸,原来意义上的“京畿地块”已不复存在。而岭南地块上与华北板块相似的信息可能是造山作用后期伸展拆离作用下来自朝鲜半岛北部的外来构造岩片所致。     

大别-苏鲁造山带榴辉岩及其中磷灰石的碳同位素地球化学

应用EA MS连线技术 ,对大别山东部和苏鲁地体南部超高压变质榴辉岩及其中的磷灰石进行了碳的含量和同位素分析。结果得到 ,榴辉岩全岩的δ1 3 C值变化较大 (- 30 .7‰～ +2 .5‰ ) ,而所含磷灰石中结构碳酸根的δ1 3 C值变化较小并显著亏损1 3 C(- 2 8.1‰～ - 2 0 .8‰ )。部分榴辉岩具有高的全岩δ1 3 C值 ,指示其形成后受到过含CO2 流体的退化蚀变。低的磷灰石δ1 3 C值指示 ,榴辉岩中含有地表有机碳 ,因此证明这些榴辉岩的原岩曾出露过地表 ,在超高压变质阶段存在以亏损1 3 C为特征的含CO2 流体。     

郯庐断裂带的平移运动与成因

在华北、华南板块碰撞期间,郯庐断裂带究竟是何种边界仍是没有解决的重大地学问题,许多学者对此提出了不同的构造解释模式。关于郯庐断裂的平移距离仍存在着较大的分歧与有待深入研究之处。在华北、华南板块拼合之后,郯庐断裂带发生了一次大规模的左行平移,其糜棱岩的^40Ar／^39Ar年龄为132～119Ma,指示为早白垩世的平移活动,平移活动中伴生了强烈的岩浆活动。这期左行平移标志着中国东部构造的重大转折,是滨太平洋构造对前期古特提斯构造的叠加,其动力学机制为太平洋区伊侨奈岐板块突然出现的高速斜向俯冲。     

郯庐断裂带南段两侧花岗岩地球化学特征:对大别造山带中-下地壳流动的限定

大别造山带形成于印支期华南、华北板块陆-陆碰撞过程中。大别造山带造山后发生了山根减薄,其可能的动力学机制为岩石圈拆沉或中-下地壳的塑性流动。为了检验大别造山带是否在造山后发生过中-下地壳流动,本次工作从对比郯庐断裂带南段两侧大别造山带及洪镇、月山地区花岗岩地球化学特征入手,对同样位于郯庐断裂带南段东侧的徐桥岩体开展地球化学研究,为大别造山带造山后是否经历过中-下地壳流动提供证据。本次工作对徐桥岩体的研究表明,该岩体侵位时间为127Ma左右;具有较高的Si O_2和全碱含量;明显富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE);稀土元素配分图解中表现为轻稀土富集和重稀土亏损的右倾配分模式,具有较弱的Eu负异常。徐桥岩体的地球化学特征与造山带东侧的月山岩体类似,且与下扬子地区沿江地区侵入岩基本一致。但同样位于造山带东侧的洪镇岩体,其地球化学特征与月山、徐桥岩体明显不同,而与大别造山带一致的地球化学特征,说明两者可能具有相似的源区。基于以上分析,笔者推断洪镇花岗岩的物质来源可能为大别造山带加厚的地壳。而大别造山带东侧出现造山带地壳物质的现象表明造山带在造山后发生过地壳的塑形流动。由于大别造山带中-下地壳物质穿过郯庐断裂带南段,表明郯庐断裂带造山后大规模左行平移事件应发生于大别造山带地壳流动变形之前。     

大别造山带西段南部构造几何学和运动学初步分析

根据红安—大悟地区构造填图的结果,结合室内显微镜分析,给出了研究区的构造演化序列、变形几何学特征和运动学方向。本地区经历了两期构造变形,早期变形(D1)是发生在地壳中部层次向北的韧性剪切推覆,形成了区域性、透入性的面理和线理构造,第二期变形(D2)是向较浅层次的向北东方向的逆冲推覆,形成了控制地层分布的区域性褶皱和各种露头尺度的小褶皱。结合已有的构造年代学结果,西大别南部的变形历史可分两个阶段:第一阶段为240Ma到225～210Ma的韧性剪切变形;第二阶段为早于195Ma的褶皱变形,二者均表现为总体由南向北的运动学特征,揭示出大别造山带折返过程的动力学背景。     

安徽大别山─张八岭地区新的构造格局与非板块碰撞造山过程

本文在前人工作基础上，根据近年来专题研究和区域填图所取得的一些调查成果，就区内地质构造分区与双向变形褶皱带、造山带内地质特征与非板块碰撞造山过程等提出了新的认识，为探索区内地质演化及其动力学过程提供了新的地质依据。     

大别造山带与沿江中新生代盆地的耦合过程

结合对大别造山带地质构造的认识,并从盆山关系统一观点出发,侧重研究沉积盆地的形成、演化、属性及其特征,论证了大别造山带与沿江中新生代沉积盆地的盆山耦合过程。将大别造山带与沿江中新生代盆地从中三叠世至新近纪划分出五个耦合过程,反映了从同碰撞挤压逆冲造山相耦合过程至挤压―压扭造山隆升的耦合过程。     

大别造山带中生代花岗岩类成分的时空分布与造山带演化的关系

长江中下游及两侧的大别隆起带、扬子隆起带都是华北、扬子陆块中生代碰撞造山涉及的区域，它们可分成４个地块．对４个地块中中生代花岗岩类的区域地球化学研究，并结合其他方面资料的共同限定，证明它们都是两个陆块碰撞后（ｐｏｓｔｃｏｌｉｓｉｏｎ）区域岩石圈物质调整阶段的产物．各岩带的花岗岩类可归入早、晚两个阶段，分别具有１３７Ｍａ和１２３Ｍａ的峰值侵位年龄．早、晚阶段花岗岩类都具有Ｉ型花岗岩类的成分特征，晚阶段花岗岩类还具有Ａ型花岗岩类的成分性质；早、晚阶段花岗岩类之间具有不连续的成分演化关系．它们指示，本区早、晚阶段花岗岩类的形成是两陆块中生代碰撞后发生的两次有一定联系但又独立的岩石圈热－构造事件的产物．     

中生代时期大别山的造山运动和造山带构造

大别山在中生代时期的造山运动是由于华北地块和扬子地块继晚元古代之后再次发生碰撞活动而发生的。造山运动经历了两个阶段:印支期自北向南的推挤,形成韧性剪切变形和逆冲断层系;燕山期出现以中、酸性岩浆活动为背景的构造隆起,在北淮阳形成盆岭构造带。     

大别山同剥露刘家洼杂岩体角闪石、长石的矿物化学

刘家洼岩体是一个碰撞后的侵入杂岩体.它是在大别造山带中生代的高压-超高压变质岩剥露过程中侵位的.本文通过对刘家洼杂岩体角闪石、长石矿物化学的研究,揭示岩体形成时的温度为730～810℃,而结晶压力变化于6.6×108～2.2×108Pa之间,表明在该岩体形成过程中,经历了明显的剥露作用.这些认识对揭示超高压榴辉岩快速折返及剥露过程提供了有意义的信息.     

大别造山带北部变质花岗岩岩石谱系单位划分及特征

1：5万区调工作将原大别杂岩解体划分为变质表壳岩、变质超镁铁质岩、变质花岗岩三部分。变质花岗岩广泛分布于大别遣山带中。通过区内变质花岗岩的研究发现，成分上构成了闪长质(石英闪长质)一石英二长闪长质、石英二长质的演化趋势；结构上由细粒结构一中细粒结构一中细粒粗斑状结构一中细粒巨斑状结构的规律性变化。参照岩石谱系单位划分原则对其进行划分、归并。在空间上相伴生，具有同源岩浆演化特征，建立了岳西片麻岩套，并对其岩石学、岩石化学、地球化学特征作了阐述，确定其属岛弧环境的钙碱性岩石，为正确认识大别遣山带的早期构造演化提供了重要的地质依据。     

苏皖地块构造演化、苏鲁造山带形成及其耦合的盆地发育

郯庐断裂带一度是古特提斯洋域中的转换断层,其东的苏皖地块和胶辽克拉通分别是曾经独立于扬子克拉通和华北克拉通之外的构造单元。苏皖地块原属中朝构造域,因中元古代时苏鲁洋的张开而向南漂移,震旦纪起归入华南构造域。受北东东-近东西向的江南断裂和江绍断裂右行走滑活动控制,苏皖地块及怀玉地块在石炭纪末-三叠纪时脱离华南构造域,成为古特提斯洋域中的中间地块。中国东部地区东亚燕山期山系的形成受两个地球动力学系统制约:一是苏鲁洋的消减及闭合后苏皖地块与胶辽克拉通的碰撞,二是江南断裂和江绍断裂的先剪后压,苏皖地块与拼合了的扬子-华北克拉通间发生斜向会聚和剪切造山,怀玉地块仰冲超叠在苏皖地块上。分5个阶段(印支期消减,早-中侏罗世斜向会聚,晚侏罗-早白垩世消减,早白垩世碰撞和燕山造山带坍塌)叙述了中生代造山作用的表现和特点,探讨了与各阶段造山作用耦合的盆地类型和时空分布。因燕山造山带的坍塌而燕山运动构建的“盆”“山”关系解脱,中国东部第三纪的伸展盆地直接叠加在燕山造山带的坍塌裂谷上。     

大别造山带加里东期高压超高压变质作用的确定及其意义

文中综述了对大别造山带高压超高压变质作用形成时代的 3种观点。重点从高压超高压变质作用同位素定年技术、方法的完善与更新和大别造山带早古生代区域地质构造背景两个方面论证了大别造山带加里东期高压超高压变质作用的存在 ,得出了大别造山带高压超高压变质作用主要为加里东期的结论。这一认识对揭示世界一些大型造山带构造演化规律、研究中国加里东期区域构造格局和在大别造山带及邻区寻找金刚石、金红石、各种宝石、金、铜等矿产都有积极的意义。     

郯庐断裂带南段中深层次剪切带糜棱岩化过程中组分变化规律研究

对郯庐断裂带南段两条典型的中深层次的声望生剪切带中的糜棱岩的系统研究，揭示了韧性剪切变莆作用对岩石化学级份迁移活化的制约和影响，在对活动组分迁移得失的模拟计算的基础，建立岩石组分迁移变化的变质反应化学方程式，综合讨论了流体在糜凌岩化过程中所起的重要作用。