秦岭-大别中央造山系南缘勉略古缝合带的再认识--兼论中国大陆主体的拼合

秦岭-大别等中央造山系南缘的勉略(勉县-略阳)构造带是中国大陆构造中划分南北、连接东西的重要构造带。构造、沉积、地球化学、地球物理、古生物和同位素定年以及变质变形、岩浆活动等多学科综合研究证明，勉略构造带先期原是秦岭-大别造山带中除商丹缝合带以外的另一条于中-晚泥盆世扩张打开、晚二叠世开始俯冲、中-晚三叠世陆-陆碰撞造山的古板块缝合带，也是中国大陆印支期完成其主体拼合的主要结合带，具有重要的科学意义。     

秦岭-大别中央造山系南缘勉略古缝合带的再认识——兼论中国大陆主体的拼合

秦岭-大别等中央造山系南缘的勉略(勉县-略阳)构造带是中国大陆构造中划分南北、连接东西的重要构造带.构造、沉积、地球化学、地球物理、古生物和同位素定年以及变质变形、岩浆活动等多学科综合研究证明,勉略构造带先期原是秦岭-大别造山带中除商丹缝合带以外的另一条于中-晚泥盆世扩张打开、晚二叠世开始俯冲、中-晚三叠世陆-陆碰撞造山的古板块缝合带,也是中国大陆印支期完成其主体拼合的主要结合带,具有重要的科学意义.     

南秦岭勉略构造带研究现状分析

南秦岭勉略构造带在研究中国大陆构造演化历史中具有重要的大地构造意义。年代学及岩石地球化学研究显示勉略蛇绿构造混杂岩的形成时代、形成原因都是非常复杂的;大量三叠纪花岗岩的分布特征及形成时代显示其成因与勉略洋盆闭合及之后发生的陆壳基底的俯冲有关,同时关于这些花岗岩形成的动力学背景,也存在多种不同的观点;区内高压基性麻粒岩的研究反映了秦岭造山带在印支期沿勉略构造带发生俯冲-碰撞-折返的造山过程。如果对勉略构造带更多高压变质岩石进行细致研究,可为恢复秦岭造山带造山过程提供更多岩石学证据。     

勉略构造带构造变形过程及其地质意义

勉略构造带是印支期华北板块与扬子板块碰撞,并叠加后期陆内变形作用形成的复杂蛇绿构造混杂岩带,勉略构造带的形成演化对全面理解秦岭造山带构造演化具有非常重要的研究意义.本文以勉略构造带广泛发育的褶皱、断裂等构造现象为研究对象,通过详细的构造解析和古应力反演,揭示出勉略构造带经历三期构造变形:D1期变形为NW-SE向挤压,以发育轴面直立的紧闭同斜褶皱和高角度逆断层为特征,形成于早—中三叠世华北与扬子两大块体碰撞阶段;D2期变形为NE-SW向挤压,主要发育左行走滑剪切变形,叠加于早期构造形迹之上,构造带内普遍发育东西向近水平拉伸线理,局部发育倾竖褶皱,形成于晚三叠世—中侏罗世,该阶段秦岭造山带由早期的碰撞转为陆内变形,沿东西向断裂带发生大规模左行走滑;D3期变形为N-S向挤压,在晚侏罗世—白垩纪多向汇聚构造体制下,勉略构造带受南北向挤压,形成一系列共轭剪切断裂,该期断裂切割前两期构造变形,区域上表现为北侧的大巴山、西秦岭向南逆冲推覆,扬子北缘沿米仓山一带向北楔入秦岭造山带,形成向南突出的大巴山弧形逆冲推覆构造带、西秦岭武都-舟曲弧形构造带和一系列北东、南西走向的共轭剪切断裂系.     

西秦岭南缘勉略构造带主要地质特征

西秦岭勉略构造带现今呈近东西-北西西向展布,是以自北而南多层次叠瓦状逆冲推覆构造为骨架的向南突出的巨型复合断裂弧形构造带.该带原为西秦岭微板块与扬子板块之间的古缝合带,发育有俯冲和碰撞两期变形构造,以主造山碰撞晚期的自北向南的逆冲推覆构造为显著特征.初步确定发育OIB以及N-MORB和E-MORB型玄武岩,代表了洋盆发育的物质记录.根据已有的年代学和古生物化石研究结果,认为于泥盆纪晚期-早石炭世(D3-C1)沿勉略带发育有以蛇绿岩、洋岛玄武岩为代表的有限洋盆.在勉略带扩张打开形成有限洋盆与消减俯冲过程中,南侧发育有被动陆缘盆地沉积体系,北侧发育有深水裂陷盆地和活动陆缘盆地沉积体系.进而确定勉略带是一条重要的东古特提斯北侧分支洋盆俯冲消减碰撞缝合带和中国大陆印支期完成其主体拼合的主要结合带之一.     

“秦岭-大别-苏鲁”造山带中“古特提斯缝合带”的连接

中国大陆西北部的"古特提斯缝合带"如何与东面的"秦岭-大别-苏鲁"造山带连接,是涉及中国大陆中部构造格架的关键问题之一。南秦岭造山带中的古特提斯蛇绿岩带和东秦岭-桐柏-大别-苏鲁造山带中三叠纪高压-超高压变质带的对比,以及一条位于两者之间的220~204 Ma的大型左行走滑剪切带的存在,提供了它们之间关系的新的视角,为此,我们提出南秦岭的勉略蛇绿岩带向东通过宁陕-湘河大型左行走滑剪切带,和大陆俯冲与深俯冲造成的"耀岭河-桐柏-大别-苏鲁"高压—超高压变质带北缘连接,构成"秦岭-大别-苏鲁"造山带中的古特提斯缝合带新模式。沿着这条边界,南秦岭构造单元可以分为南部的南秦岭被动陆缘单元和北部的南秦岭主动陆缘单元,后者向东的延伸由于南、北板块之间三叠纪的剪切碰撞而尖灭。     

南秦岭勉略蛇绿混杂岩带硅质岩沉积环境研究

硅质岩是南秦岭勉略构造带中分布较广泛的一种岩石类型，其形成环境的确定对勉略造山带的沉积环境、盆地格局和构造演化的分析具有重要意义．根据对沉积组合、主要元素、稀土元素地球化学组成等方面的综合分析，认为南秦岭勉略带硅质岩形成于大陆边缘环境，其地球化学组成以富含ＳｉＯ２，贫Ｆｅ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，以及较低的ΣＲＥＥ质量分数和具微弱的Ｃｅ负异常为特征．     

秦岭-大别-苏鲁印支造山带连接枢纽的形成时代——来自宁陕断裂带同构造花岗岩锆石U-Pb年代学的限定

最新的研究表明,南秦岭勉略缝合带可以经宁陕左行走滑断裂带与大别苏鲁的高压/超高压变质带相连。对于这个模型,两带间的"连接枢纽"—宁陕走滑断层的活动时间是关键问题之一。研究显示宁陕断裂带是南秦岭中的一条走向近E-W的走滑剪切带,早期为左行韧性剪切变形,晚期叠加了左行脆性剪切变形。对带内千糜岩化石英片岩中的两期同构造花岗岩脉的构造地质学、岩石学和锆石U-Pb和Lu-Hf同位素研究,获得早期面理化细粒花岗岩的年龄为214.4±1.1Ma(MSWD=1.3),εHf(t)主要集中在-8.58~-0.29之间,tDM2=2.45~1.62Ga;晚期钾长花岗岩脉的年龄212.8±1.6Ma(MSWD=2.1),εHf(t)=-5.79~2.07,tDM2=2.53~1.49Ga。同位素数据表明两期花岗岩脉具有相同的岩浆源区,是古老地壳物质的再循环;晚期钾长花岗岩脉是早期花岗岩演化的产物。两期同构造花岗岩脉年龄的确定,表明宁陕左行走滑断层至少从晚三叠世中期之前就已经开始活动,而不是前人认为的早-中侏罗世或晚三叠末。尤其是宁陕左行走滑断裂带与勉略缝合带具有相同的左行韧性走滑叠加晚期脆性走滑的构造样式和活动时间,表明二者的形成可能都与古特提斯洋的斜向俯冲或者扬子板块的顺时针旋转有关。本研究成果为南秦岭的"古特提斯洋缝合带"——勉略缝合带向东经宁陕断裂带与大陆俯冲和深俯冲形成的耀岭河-桐柏-大别-苏鲁高压/超高压变质带相接提供了关键的年代学证据。     

大巴山西段高川地体构造变形特征及其意义

勉略缝合带华北与华南大陆于印支期完成拼合的主要拼接带,在中国大陆的形成与演化中占据重要地位。但是,勉略带的东、西延伸,至今没有确定的结论,尤其陕西省勉县以东到湖北随州一带,还没有找到确凿的缝合带的证据。现今一些重要的文章多认为勉略带在勉县以东到达宁陕县两河口之后向南转折,沿着高川岩片的位置顺大巴山弧形构造带向东延伸到湖北随州一带。然而,本文的研究表明,高川岩片是一个独立于大巴山构造带的外来地质体,并称之为高川地体。高川地体是一个由近南北向右行走滑断层与轴向近南北向的走滑剪切褶皱构造组成的右行走滑构造系统,作者认为,它是大巴山冲断推覆构造向南推覆过程中,被从原勉略缝合带中挤过来的一片,它仅仅是被挟持在大巴山冲断—推覆构造带与大巴山前陆构造带之间的地壳浅层地质体,高川地体现在的位置不能代表勉略带向东的延伸。因此,大巴山弧形构造带也不是中国南北大陆最终碰撞拼贴的位置     

大巴山西段高川地体的构造变形特征及其意义

勉略缝合带是华北与华南大陆于印支期完成拼合的主要拼接带,在中国大陆的形成与演化中占据重要地位.但是.勉略带的东、西延伸至今没有确定的结论,尤其陕西省勉县以东到湖北随州一带,还没有找到确凿的缝合带的证据.已发表的文章多认为勉略带在勉县以东到达宁陕县两河口之后向南转折,沿着高川岩片的位置顺大巴山弧形构造带向东延伸到湖北随州一带.本文的研究表明,高川岩片是一个独立于大巴山构造带的外来地质体,称之为高川地体.高川地体是一个由近南北向右行走滑断层与轴向近南北向的走滑剪切褶皱构造组成的右行走滑构造系统.是大巴山冲断推覆构造向南推覆过程中从原勉略缝合带中挤过来的一片,仅仅是被挟持在大巴山冲断-推覆构造带与大巴山前陆构造带之间的地壳浅层地质体.因此.高川地体现在的位置不能代表勉略带向东的延伸.大巴山弧形构造带也不是中国南北大陆最终碰撞拼贴的位置.     

秦岭勉略缝合带组成与古洋盆演化

秦岭勉略构造带是典型的蛇绿构造混杂岩带,带内组成复杂、变形强烈,其主导构造样式表现为以系列北倾逆冲断层为格架,不同岩片推覆叠置的叠瓦状构造。详细的组成及构造研究表明,缝合带由洋盆形成演化不同阶段、不同性质的陆缘沉积岩系、不同类型蛇绿岩以及洋盆俯冲－碰撞造山过程中以不同方式出露的构造岩块组成,同时区域地层对比表明勉略古洋盆形成过程具有自西而东“剪刀式”打开扩展的性质与特点。     

秦岭造山带结构与演化若干问题的再认识

本文详细论述了北秦岭与商丹带、南秦岭、勉略带和太白－佛坪－汉南带的组成、结构特征;重新划分和阐述了秦岭造山带的构造单位及其发展演化。提出秦岭是由五类岩石地层地质体按非线性、混沌动力学的关系组合在一起并拼贴、镶嵌、叠置、堆垛而成的综合构造体,是南北与东西共存的构造格局。其经历了太古宙－古元古代陆核或古陆块增生或拼贴的发展阶段,中－新元古代板块构造体制发展阶段,震旦纪－三叠纪板内海相沉积盆地与造山带转换的发展阶段．印支期以来陆相沉积盆地和造山带转换的抽拉－逆冲岩片构造(或抽拉构造)体制的发展阶段。     

Collision leading to multiple-stage large-scale extrusion in the Qinling orogen: Insights from the Mianlue suture

The geologic framework of the Phanerozoic Qinling–Dabie orogen was built up through two major suturing events of three blocks. From north to south these include the North China craton (including the north Qinling block), the Qinling–Dabie microblock, and the South China craton (including the Bikou block), separated by the Shangdan and Mianlue sutures. The Mianlue suture zone contains evidence for Mesozoic extrusion tectonics in the form of major strike–slip border faults surrounding basement blocks, a Late Paleozoic ophiolite and a ca. 240–200 Ma thrust belt that reformed by 200–150 Ma thrusts during A-type (intracontinental) subduction. The regional map pattern shows that the blocks are surrounded by complexly deformed Devonian to Early Triassic metasandstones and metapelites, forming a regional-scale block-in-matrix mélange fabric. Five distinct tectonic units have been recognized in the belt: (1) basement blocks including two types of Precambrian basement, crystalline and transitional; (2) continental margin slices including Early Paleozoic strata, and Late Paleozoic fluviodeltaic sedimentary rocks, proximal and distal fan clastics, reflecting the development of a north-facing rift margin on the edge of the South China plate; (3) out of sequence oceanic crustal slices including strongly deformed postrift, deep-water sedimentary rocks, sheeted dikes, basalts, and mafic–ultramafic cumulates of a Late Paleozoic ophiolite suite, developing independent of the rift margin in a separate basin; (4) out-of-sequence island-arc slices; (5) accretionary wedge slices. All the tectonic units were deformed during three geometrically distinct deformation episodes (D₁, D₂ and D₃ during 240–200 Ma). Units 2–4 involved southward thrusting and vertical then southward extrusion of about 20 km of horizontal displacement above the autochthonous basement during the D₁ episode. Thrust slices 20 km south of the Mianlue suture are related to this vertical extrusion due to the same rock assemblages, ages and kinematics. The D₂ and D₃ episodes folded all the units in a thick-skinned style about east–west (D₂) and west–northwest (D₃) axes in the Mianlue suture zone. An early foreland propagating sequence of accretion of Late Paleozoic rocks deposited above the Yangtze craton is not involved in D₁ deformation but is temporally equivalent to the D₂ and D₃ deformation in the Mianlue suture. Two stages of strike–slip faulting mainly occurred at the end of D₂ and D₃, respectively. During D₂ deformation, the Bikou block was obliquely indented to the ESE into the Mianlue suture, rather than being thrust over the Mianlue suture from the north as a part of the Qinling–Dabie microblock. During D₃ deformation, however, the Bikou block was bounded by the south boundary fault of the Mianlue suture, and the Yangpingguan fault on the south. These faults are coeval strike–slip faults, but of opposite senses, and accommodated minor southwestward extrusion of the Bikou block into Songpan–Ganze orogen. The other basement blocks north of the Mianlue suture were extruded eastward by about 20 km of lateral displacement, based on the offset of the Wudang dome, during the D₃ episode due to the northeastward indentation of the Hannan complex of the South China craton. Post-D₃ emplacement of granite, cutting across the strike–slip faults such as the Mianlue suture, provides a minimum age of 200 Ma for D₃ deformation. Therefore, based on insights from the evolution of the Mianlue suture, the D₂ and D₃ episodes in the Mianlue suture and its neighbors are not responsible for and associated with the two-stage extrusion of the Dabie UHP-HP terranes from the Foping dome to the present erosional surface (more than 350 km).     

从尼玛地区地质新资料看中特提斯洋的构造演化

班公湖—怒江结合带南缘存在一套中、晚侏罗世稳定浅海碎屑岩沉积，属残余海盆地沉积，表明尼玛地区的俯冲消减机制在中侏罗世以后已结束。结合带南侧三叠系确哈拉群为一套半深水—深水沉积，是陆架边缘沉积序列，代表结合带打开之初的较早期沉积。确哈拉群之上不整合覆盖了一套中侏罗世钙碱性岛弧火山岩系，是班公湖—怒江结合带在早侏罗世向南俯冲对应的滞后弧火山岩。在结合带南侧80～100km范围内分布着一条东西长超过100km的中晚侏罗世后碰撞强过铝花岗岩带，属班公湖—怒江结合带向南俯冲碰撞作用的后碰撞阶段产物。综合认为，尼玛地区中特提斯洋是在三叠纪打开、中侏罗世以前向南俯冲闭合的。结合区域上该结合带闭合时间有早有晚、俯冲方向有南有北的事实，提出中特提斯是一个具有众多互不相通的、时代早晚各不相同的小洋盆共同组成的多岛洋，其间存在许多大小不一、运动方向和性质各不相同的地体。不同时期、不同方向的弧—弧碰撞、弧—陆碰撞造山(造陆)机制是解释中特提斯洋发展演化诸多问题的理想模式。     

秦岭勉县—略阳地区的构造混杂岩及其意义

秦岭造山带勉县长坝和略阳横现河地区发现的混杂岩均由不同性质的构造岩块和基质组成，混杂岩基质为受到不同变质作用的泥质岩或砂岩，属泥沙质混杂岩；构造岩块包括原地岩块和外来岩块两种基本类型，岩块大小不一，成分和形态复杂，在混杂岩中分布无序，两地区混杂岩普遍受到不同程度的褶皱变形和剪切作用，并且与两侧岩层以剪切带接触，综合研究表明长坝，横现河混杂岩明显区别于沉积成因的滑塌堆积，具典型构造混杂岩的性质特点，是勉略板块缝合带的重要标志。     

秦岭造山带组成结构与演化的新认识

据北秦岭及商丹带、南秦岭、勉略带、太白一佛坪一汉南带的组成、结构特征,结合深部资料,提出秦岭是由五类岩石地层地质体按非线性、混论动力学的关系组合在一起的拼贴、镶嵌、叠置、堆垛的综合构造体,是南北与东西共存的构造格局,经历了太古代一古无古代陆核或古陆块增生或拼贴的发展阶段;中一新元古代板块构造体制发展阶段;震旦纪一三叠纪饭内海相沉积盆地与造山带转换的发展阶段;印支或以来陆相沉积盆地与造山带转换的抽拉一道冲岩片构造（或抽拉构造）体制的发展阶段的发展演化。     

南秦岭勉略带两河弧内裂陷内火山岩组合地球化学

两河火山岩岩片位于秦岭微板块与扬子板块的分界断裂－巴山弧形构造混杂带内。岩石内亚碱性拉班系列玄武质岩石和钙碱性英安岩、流纹岩组成。基性岩和酸性岩均具有高Ｂａ,低Ｔｈ、Ｕ,显著的Ｎｂ、Ｔａ亏损和Ｔｉ的负异常等地球化学特征,玄武岩的Ｔｈ／Ｙｂ－Ｔａ和Ｔｉ／Ｚｒ－Ｔｉ／Ｙ不活动痕量元素组合特征指示这套火山岩可能产于弧间盆地环境。是勉略洋盆在古生代晚期－中生代早期发育期间洋壳俯冲及弧内裂陷的岩浆作用产物。     

班公湖—怒江构造带西段三叠纪—侏罗纪构造—沉积演化

班公湖－怒江构造带西段在大地构造位置上处于特提斯构造域东端，横跨班公湖－怒江断裂带。三叠纪－株罗纪期间，其构造－沉积演化经历了大陆初始裂谷（T）、原洋裂谷（J1）、残余弧后盆地（J2－J3）阶段。初始裂谷阶段的拉张是呈南断北超的半地堑式由东向西进行的，逐渐形成地堑式原洋裂谷盆地。中晚侏罗世，南部新特提斯洋壳开始北各俯冲,产生的区域挤压应力使原洋裂谷逐渐封闭，裂谷盆地的小洋壳表现出以南向俯冲为主的双向式腑冲，同时伴生区域热沉降，盆地具残余弧后盆地的性质。该阶段,羌南地区发育碳酸盐岩为主的稳定陆缘沉积，冈度斯－念青唐古拉板片北部则形成广泛南超的近源碎屑沉积。     

Zircon LA-ICP MS U-Pb Dating of the Longkang Andesitic Ignimbrites from Jiuzhaigou： Evidence of the Mianlue Suture Westward Extension

Genesis of metasedimentary-volcanics outcroped in Kangxian-Pipasi-Nanping (康县-琵琶寺-南坪) tectonic zone is closely related with tectonic evolution of the Mianlue (勉略) Ocean. In the west end of Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic zone, there are hundred meters of andesitic ignimbrites and tuffites. Zircon U-Ph dating on these volcanies has great significance to the tectonic implication of zircons from Longkang andesitic ignimbrites are magmatic genesis with oscillatory zoning and high U ((35-750) ppm), Th ((311-717) ppm) contents with high Th/U (0.44-1.30) ratios. The measured 206pb/238U ratios are in good analytical precision, yielding a weighted mean age of (246±3) Ma (MSWD=2.6, n=12, 2σ). Some detrital zircons have also been observed, they have maximal concordia area. Combined with regional geology and the volcanic rocks in the studied area, the (246±3) Ma zircon U-Pb age suggests a Late Permian orogenic volcanism and provides important geochronology evidence for the Mianlue suture westward extension.     

勉略构造带庄科岩片洋壳型变玄武岩锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素特征:新元古代勉略洋盆存在的直接证据

庄科岩片位于南秦岭南缘勉略构造带。前人系统的岩石地球化学研究表明,庄科岩片变玄武岩属拉斑玄武岩系列,整体表现出N-MORB特征,为勉略洋盆残余,但一直未获得高精度的测年数据。本文首次获得庄科岩片洋壳型变玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为999±4Ma(MSWD=0.08,n=25)、991±6Ma (MSWD=1.50,n=21),具有正的ε_Hf(t)值(+11.00-+16.56)和较小的单阶段Hf模式年龄(t_DM1为872-1108Ma),符合典型基性岩浆锆石特征,表明庄科岩片变玄武岩的结晶时代为新元古代早期。结合最新区域研究成果认为,勉略洋盆的存在时限为新元古代早中期(约1000-800Ma),并非长期被认为的晚古生代—早中生代。