大别造山带北缘中生代冲积体系对源区构造的沉积响应

大别山北缘中生界的沉积学研究表明,三尖铺组向上变细的巨旋回记录了从河川径流到碎屑流、超浓缩洪流到远端河道以及越岸沉积,显示源区在早侏罗世（205－180Ma)之前快速抬升之后经历了相对平静阶段。凤凰台组向上变粗的扇砾岩巨层序记录了碎屑流－超浓缩洪流沉积,反映了在侏罗纪末（135Ma)到早白垩世源区剧烈的持续上升和剥蚀,导致向盆地远端砾岩的进积作用。早白垩世晚期,黑石渡组巨旋回下部的碎屑流沉积是近源堆积,上部发育湖相浊积岩,反映源区的构造演变为转换拉张。晚白垩世、盆地边缘与源区一道抬升,遭受剥蚀。     

大别造山带北缘中生代地层格架厘定

大别山北麓陆相中生代地层发育 ,由于缺乏可靠生物化石证据 ,地层的划分和对比直到现在仍然存在巨大分歧 ,这制约了造山带研究的深入。根据对发现的火山岩碎屑和 K- Ar同位素年代学数据 (10 3.6— 138.3Ma)研究 ,表明凤凰山组、周公山组和毛坦厂组同属于早白垩世 ,并且可能是同期异相产物 ;覆盖在毛坦厂组之上的黑石渡组亦为早白垩世。根据地层接触关系、同位素年龄数据和岩相对比 ,三尖辅组以中侏罗世为主 ,可能跨早、晚侏罗世 ,与防虎山组和圆筒山组为同期异相。已有的石榴石重矿物分析和孢粉研究支持上述结论。地层接触关系表明白大畈组为早白垩世火山岩。     

大别造山带北缘中生代地层中榴辉岩砾石地球化学特征及构造意义

大别造山带北缘中生代地层凤凰台组和毛坦厂组中榴辉岩砾石的主元素、稀土元素以及微量元素具有如下特征，主元素中K2O富集(1．2l％)，高∑REE(278μg／g)，高(La／Yb)N(14．4)和大离子亲石元素(LILE，如Rb、Ba、K和Th等)富集。LILE明显富集，显著的Nb-Ta负异常槽，以及与原始地幔、N型大洋中脊玄武岩(N-MORB)相比，一些高场强元素(HFSE)相对于REE亏损，这些都支持榴辉岩砾石原岩的岛弧环境成因。在Th-Hf-Ta判别图上，榴辉岩砾石原岩属于火山弧玄武岩。推测原岩物质成分来源于地幔楔，在俯冲过程中并可能被海底沉积物所混染，所以富集了LILE。因此，榴辉岩砾石原岩可能形成于火山岛弧构造背景，同时也表明大别碰撞造山带在三叠纪陆-陆碰撞之前存在古岛弧发育阶段。根据地球化学特征特别是与稀土元素的比较，榴辉岩砾石与目前在大别造山带发现的榴辉岩有明显差别，因此后者可能不是前者的源区岩石。     

北淮阳地区中生代逆冲推覆构造

大别山北缘北淮阳地区中生代逆冲推覆构造作用使本区广泛发育的以下古生界为主体的中、浅变质构造地层,在数百公里的范围内向ＮＥ逆冲（掩）于石炭系和中侏罗统之上,形成一系列构造窗、飞来峰和逆冲（掩）断层带,其最小逆冲推覆距离平均为２４４ｋｍ,形成时代介于Ｊ２—Ｊ３之间,其形成与大别造山带的碰撞挤压有关,是大别地块中生代向北仰冲作用的结果。     

大别山造山带中生代逆冲推覆构造系统

大别山造山带为一条中生代陆内造山带 ,其构造系统是由逆冲推覆构造组成的构造楔形体 ,尖端指向南。构成逆冲系统的 4条主干逆掩断层 ,由南向北呈后展式 (上叠式 )依次扩展 ,并使基底岩系和沉积盖层同时卷入构造变形 ,形成了大型薄皮构造 ,造成地壳缩短量达 46 8%。大别山造山带的逆冲推覆构造系统形成于早侏罗世晚期—早白垩世 (J3 1—K1)。     

大别造山带北部的中生代火山岩

大别造山带北部的北淮阳中生代火山喷发岩带形成于后造山阶段的晚侏罗世—早白垩世。火山岩可以划分为２个独立的火山旋回,分别对应于高钾钙碱性系列（ＨＫＣＡ）和钾玄岩系列（ＳＨＯ）,从岩石构造组合和岩石地球化学数据提供的约束条件分析,前者形成于晚侏罗世的陆内挤压环境,造山带是有“山根”的增厚陆壳,而早白垩世钾玄岩系列岩石的出现表征着造山带已发生“去根”作用,北淮阳处于陆壳减薄的拉张环境     

合肥—潢川盆地南缘中生代冲积沉积及其构造意义

合肥—潢川盆地南缘中生代地层被划分为4个年代体（Chronsome）。年代体Ⅰ包括早侏罗世防虎山组和中晚侏罗世圆筒山组下部，由辫状河、曲流河以及滨一浅湖沉积体系组成，局限于盆地东端；年代体Ⅱ包括中晚侏罗世三尖铺组、朱集组和圆筒山组上部，下部为冲积扇沉积，中、上部为辫状河沉积，早期属于横向水流系统（南北方向），晚期是纵向水流系统（东西方向），近EW向的信阳—金寨—舒城断裂是其南部边界；年代体Ⅲ包括早白垩世早期凤凰台组、段集组、周公山组，前两组为冲积扇沉积，后者为辫状河和越岸沉积，粗碎屑明显向盆进积达数公里，南部边缘发育横向水流，而往盆地方向发育纵向水流。年代体Ⅳ为早白垩世晚期黑石渡组和陈棚组，南部边界是磨子潭晓天断裂和桐柏-商城断裂，断裂以伸展走滑为主，东段早期为冲积扇-扇三角洲沉积，晚期为深湖浊积岩沉积。晚白垩世沉积仅发育在西段局部地区，其余处于隆升状态。平行于大别山造山带的近EW向纵向断裂控制着年代体的南部边界，NE向郯城庐江断裂和商城麻城断裂控制着年代体侧向相的变化。合肥潢川盆地南缘沉积从东往西逐渐超覆，揭示大别造山带折返具有自东而西的递进特征。郯城—庐江断裂和商城—麻城断裂对年代体的发育有明显影响，郯城—庐江断裂控制着早侏罗世沉积，表明构造活动至少始于早侏罗世。     

大别造山带和扬子陆块北缘中生代玄武岩铅同位素组成及构造意义

大别造山带在地球化学分区上属于扬子大板块还是华北大板块一直存在争议。近年来，一些学者根据其显生宙矿石铅和花岗岩长石铅（揭示地壳铅）具有低铅同位素成分特征，将大别造山带整体划归华北大板块。本文对大别造山带南部（黄陂、新洲、大悟地区）、腹地（麻城地区）和扬子陆块北缘（黄石地区）晚中生代碱性玄武岩铅同位素组成（揭示地幔铅）研究表明，大别造山带具有高放射性成因铅同位素特征，与扬子铅同位素省中南扬子亚省基本一致。扬子陆块北缘（黄石地区）晚中生代碱性玄武岩铅同位素组成与扬子铅同位素省中北扬子亚省基本一致。铅同位素组成特征和Th-U-Pb体系变异趋势均表明：（1）大别造山带晚中生代地幔属于扬子地幔，与华北地幔存在明显区别；（2）大别造山带壳、幔铅同位素成分上存在明显的非耦合特征，反映大别造山带壳幔演化历史的复杂性。     

大别造山带北缘西部中生代晚期火山、沉积地层的时代

大别造山带北缘西部的一套火山岩及其上的"红层",依据叶肢介、同位素年龄值和较丰富的恐龙蛋和少量介形虫化石,从下而上划分为陈棚组、周家湾组,时代归属早、晚白垩世.陈棚组角度不整合于上侏罗统朱集组或段集组之上,向东与安徽省境内的早白垩世毛坦厂组、白大畈组为相同层位.周家湾组角度不整合于陈棚组之上,含较丰富的恐龙蛋化石,始-古新世李庄群不整合覆于其上.     

大别造山带北缘石炭系胡油坊组砾石特征及其构造意义

大别造山带北缘晚石炭世胡油坊组内含有一套岩块砾岩层 ,砾石主要由绿片岩相的石英片岩、绢云母石英片岩、石英岩和千枚岩组成 ,其次有变余砂岩和碳酸盐岩等。Rb- Sr同位素测定表明 ,绿片岩相砾石经历了晚元古代末期和晚古生代两期变质事件 ,全岩等时线年龄为 5 6 5± 30 Ma和 30 7Ma。变质岩砾石不是来源于佛子岭群或信阳群 ,而可能来自于扬子陆块的中、晚元古代地层。砾石以及古生物的证据还表明 ,大别山在古生代时存在一个主要由扬子陆块早古生代碳酸盐岩和中、晚元古代变质岩组成的构造剥露区 ,不存在一个大别山古岛弧。     

肥—潢川盆地南缘中生代冲积沉积及其构造意义

合肥—潢川盆地南缘中生代地层被划分为4个年代体(Chronsome)。年代体包括早侏罗世防虎山组和中晚侏罗世圆筒山组下部,由辫状河、曲流河以及滨-浅湖沉积体系组成,局限于盆地东端;年代体包括中—晚侏罗世三尖铺组、朱集组和圆筒山组上部,下部为冲积扇沉积,中、上部为辫状河沉积,早期属于横向水流系统(南北方向),晚期是纵向水流系统(东西方向),近EW向的信阳—金寨—舒城断裂是其南部边界;年代体包括早白垩世早期凤凰台组、段集组、周公山组,前两组为冲积扇沉积,后者为辫状河和越岸沉积,粗碎屑明显向盆进积达数公里,南部边缘发育横向水流,而往盆地方向发育纵向水流。年代体为早白垩世晚期黑石渡组和陈棚组,南部边界是磨子潭—晓天断裂和桐柏—商城断裂,断裂以伸展—走滑为主,东段早期为冲积扇—扇三角洲沉积,晚期为深湖浊积岩沉积。晚白垩世沉积仅发育在西段局部地区,其余处于隆升状态。平行于大别山造山带的近EW向纵向断裂控制着年代体的南部边界,NE向郯城—庐江断裂和商城—麻城断裂控制着年代体侧向相的变化。合肥—潢川盆地南缘沉积从东往西逐渐超覆,揭示大别造山带折返具有自东而西的递进特征。郯城—庐江断裂和商城—麻城断裂对年代体的发育有明显影响,郯城—庐江断裂控制着早侏罗世沉积,表明构造活动至少始于早侏罗世。     

大别造山带北缘古生代构造-地层岩片沉积物源区及构造演化的地球化学研究

取自大别造山带北缘(北淮阳地区)古生代主要构造一地层岩片中变碎屑岩和碎屑岩的一组元素和Nd同位素地球化学数据与相关资料显示，从早古生代到泥盆纪，再到石炭纪，龟山组、南湾组—佛子岭群和石炭系三个岩片中的碎屑岩类，存在稳定的沉积物源区，源区组成可能相当于北秦岭构造单元中古元古代的秦岭群及秦岭群组分沉积再循环的部分。沉积组分成熟度由高到低和源区剥蚀性质变化的地球化学记录，指示三个岩片代表了华北、扬子两陆块在古生代构造演化过程中，主动大陆边缘一侧一系列构造事件中“俯冲后期-对接-碰撞前奏”的三个片断。这些论证显示，大别造山带北缘不同岩片沉积构造环境和演化的进程完全可以与北秦岭构造单元南部对比，大别造山带北缘应是北秦岭构造单元的东延部分。     

大别造山带变质岩地层年龄及其构造意义

选择近期在大别山及苏鲁地区各类变质岩地层中采用不同测试方法所获得的较为精确的同位素年龄数据共４５个进行分析,得到以下几点主要认识：１）扬子板块被动陆缘形成于８００～７００ＭａＢ．Ｐ．之间;２）根据原岩及折返动力学机制分析,南大别与苏鲁超高压、高压变质岩石是扬子板块被动陆缘（大陆隆）物质残余,在２３２～２２１ＭａＢ．Ｐ．伴随扬子板块被动陆缘俯冲到华北板块之下最大限度时在１００ｋｍ上地幔软流圈深度发生超高压变质作用,同时在较浅的构造层次上发生高压及角闪岩相变质作用。这些超高压、高压变质岩石在２２０ＭａＢ．Ｐ．开始折返,然后于２０６～１７８ＭａＢ．Ｐ．快速完成角闪岩相退变质作用;３）北大别高温变质岛弧在１３３～１２２ＭａＢ．Ｐ．伴随白垩纪花岗岩侵入体活动快速抬升,平均冷却速率达３５°Ｃ·Ｍａ－１;４）北大别高温变质岛弧与南大别超高压变质陆隆在１２０～１１０ＭａＢ．Ｐ．停止相对运动,归并为一体。     

合肥盆地沉积构造样式与大别造山带的演化历史

对大别造山带的成生演化已有了系统而全面的研究和认识，但对印支运动期后大别山的构造演化却涉及较少，其工作基础是以大别造山带内的地质研究为基础；笔者以大别山北缘合肥盆地的沉积构造样式为研究对象，重点探讨印支运动期后大别山的成生演化历史。在吸收前人对大别山成果的研究基础上，以合肥盆地沉积和构造样式为主线，结合大别山北缘和合肥盆地的诸多地质特征，对中生代以来，大别山至少存在有四次造山运动：分别发生在印支期、燕山晚期、喜马拉雅早期和喜马拉雅中期。四次造山运动的强弱也明显不同：以印支期最强烈，其次为燕山晚期的挤压推覆，而喜马拉雅期的两次隆升运动较弱。四次造山运动的样式也存在明显差异：印支运动表现为自南而北的大规模挤压推覆运动，燕山晚期和喜马拉雅早期则以小规模的挤压运动为主，喜马拉雅中期则以整体升降为主。     

长江中下游—大别造山带中生代火山岩特征及成因

中国中东部长江中下游地区和大别造山带广泛发生了中生代岩浆作用,火山岩均集中在中间阶段,时代分别为135~127 Ma和133~125 Ma。长江中下游地区多个中生代火山盆地发育高钾钙碱性系列双峰式火山岩和中基性橄榄安粗岩系列火山岩。这些岩石富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,弱富集Sr-Nd-Hf同位素,具有高放射成因Pb同位素组成,指示地幔源区地壳组分的加入。其中,中基性火山岩起源于富集的岩石圈地幔,受到俯冲大洋板片析出的含水熔体交代,晚阶段的超碱质火山岩起源于类似交代介质交代的软流圈地幔,指示岩浆源区的加深。大别造山带中生代火山岩包括高钾钙碱性系列和超钾质系列,均富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,高度富集Sr-Nd-Hf同位素,具有低放射成因Pb同位素组成,与长江中下游地区差异显著。其中,高钾钙碱性系列火山岩起源于交代富集的岩石圈地幔,交代介质为印支期深俯冲的华南陆壳析出熔体,而晚阶段的超钾质火山岩起源更深,是深俯冲的华南陆壳在高压下,多硅白云母分解产生熔体交代的地幔源区。长江中下游地区幔源火山岩记录了俯冲的古太平洋板块的直接物质贡献,而大别造山带地幔源区记录了印支期俯冲陆壳的信息。两个构造单元火山岩早、晚阶段均表现出岩浆源区的加深,长江中下游地区对应了古太平洋板块的低角度俯冲及俯冲板片的回卷(约130 Ma),而大别造山带在古太平洋板块俯冲回卷的动力学机制下,发生造山带的垮塌和岩石圈的拆沉。     

东秦岭-大别造山带南侧中生代砂岩碎屑组分及其构造意义

利用Dickinson、Suczek等人建立的砂岩碎屑模型,对东秦岭-大别造山带南侧中生代盆地碎屑岩的组分特征进行研究,分析碎屑岩的物源区类型,认为中生代砂岩物源主要来自东秦岭-大别造山带、龙门山、江南逆冲带,具有明显的再旋回造山带属性,碎屑组分变化序列是盆缘造山带3期逆冲活动的沉积响应。通过分析中生代砂岩碎屑组分的构造意义,探讨了东秦岭-大别造山带中生代的构造演化及其盆山耦合关系。     

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。     

阿尔泰造山带南缘和准噶尔板块北缘晚古生代构造演化及多金属成矿作用

研究表明,阿尔泰南缘和准噶尔北缘晚古生代大地构造演化及成矿作用均受古亚洲洋形成与演化的控制。晚古生代该地区经历了3个不同性质的构造演化阶段,同时伴有不同的多金属成矿作用。早泥盆世,由于古亚洲洋板块的俯冲,在阿尔泰南缘形成了一系列陆缘断陷盆地,并伴随以铅、锌、铜、铁多金属为主的矿化;同时,俯冲的古亚洲洋板块发生部分熔融,形成了埃达克岩及与其有关的铜矿床。随着板块俯冲的继续,中泥盆世出现了前弧盆地,并形成了铜-铅-锌多金属矿床。至石炭纪,西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块发生碰撞,在额尔齐斯缝合带附近出现了由于挤压作用而形成的金矿床,同时,在缝合带北侧(阿尔泰地区),由于壳型花岗岩的广泛发育,形成了稀有金属矿床。早二叠世,在额尔齐斯缝合带附近又发生了碰撞后的板内拉张作用,从而诱发了一系列与地幔作用有关的岩浆活动,形成了以喀拉通克为代表的铜-镍矿化。因此,阿尔泰南缘和准噶尔北缘晚古生代多金属找矿远景区包括:阿勒泰南缘早泥盆世火山-沉积盆地内铅、锌、铜及铁多金属矿床和准噶尔北缘早泥盆世与埃达克岩有关的铜矿床;中泥盆世前弧盆地内的铜多金属矿床;石炭纪额尔齐斯缝合带内与碰撞有关的金矿床及稀有金属矿床;早二叠世与板内拉张有关的铜-镍多金属矿床。     

大别造山带天柱山燕山期中酸性岩浆岩元素和同位素地球化学研究

大别-苏鲁造山带中生代岩浆岩的物质来源和成因机制,是大陆碰撞造山带研究的热点和前沿问题之一。本文通过对大别造山带天柱山燕山期中酸性岩进行全岩主量和微量元素以及放射成因同位素、单矿物氧同位素分析,指示这些碰撞后岩浆岩是俯冲陆壳物质再循环的产物。研究发现,这些中酸性岩表现出明显的轻稀土富集、高场强元素Nb、Ta和Ti负异常以及Pb正异常。它们都具有较高的Sr同位素初始比值(0．7062-0．7083)和较低的εNd(t)值(-17．1--19．7),与北大别杂岩的变化范围一致。单矿物氧同位素变化范围较大(石英:7．48-9．16‰,钾长石:3．76-7．80‰,斜长石:2．06- 6．96‰,锆石:4．16-5．83‰),大多数样品锆石具有与正常地慢锆石(5．3±0．3‰)一致的δ18O值。大多数样品的石英-锆石之间达到并保存了岩浆结晶时的氧同位素平衡分馏,而其它矿物(如钾长石、斜长石、黑云母和角闪石)与锆石之间大多表现为明显的氧同位素不平衡分馏,表明它们受到了岩浆期后亚固相水-岩相互作用的扰动。元素、Sr-Nd同位素和锆石氧同位素特征表明,大别山中生代中性岩可能是由加厚的扬子板块基性下地壳脱水部分熔融并经结晶分异形成的,花岗岩是由化学组成类似于北大别TTG片麻岩的中性下地壳脱水部分熔融形成的。