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。     

苏鲁造山带北侧构造演化的几何学运动学特征

横穿诸城凹陷的南北向反射地震剖面揭示,苏鲁造山带北侧边界的中上地壳中存在着三层结构,即上部的胶莱盆地沉积盖层、中部的苏鲁楔状地体和下部代表华北板块的胶北地体;诸城凹陷边缘和内部断裂均显示同沉积正断层性质,苏鲁楔状地体中发育一组向北仰起的叠瓦状逆冲断层,而胶北地体显示了向南俯冲的态势.由此而论,可能存在着华北板块与扬子板块相向俯冲于苏鲁地体之下的陆陆碰撞机制,苏鲁地体可能具有与大别地体相似的花状造山带结构.     

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。     

龙门山北段九龙山构造几何学运动学分析

九龙山构造是川西北地区的重点勘探构造。据地震剖面分析,解析了九龙山的构造几何学特征。研究表明,九龙山背斜受到米仓山构造和龙门山构造的双重影响,主要经历了三期次构造叠加,其叠加组合形成了现今九龙山的复杂构造。通过合理的构造建模,对九龙山构造运动过程、多期构造叠加及油气运移与分布规律等有了新的认识。     

大别山碰撞造山带的构造模型及其地质演化

在大别山碰撞造山带东段可以划分出北淮阳地块、岳西地块、四望地块３个构造单元。岳西地块中前寒武纪地质体普遍遭受过高压变质作用，构成一个高压—超高压变质地块的“核”，其上、下盘则是低压变质或未变质地块的“壳”，在空间上呈现出一种“夹心饼”式构造格局。高压变质地块上部边界的正断层和下部边界的逆断层是其“挤出”抬升机制的直接标志。大别山造山带“夹心饼”式构造模型的形成与古生代时期扬子板块向中朝板块的俯冲作用及中生代时期两大板块碰撞并快速抬升作用密切相关     

秦岭造山带勉略缝合带构造变形与造山过程

秦岭晚古生代以来造山过程中的构造变形研究对建立华北板块与华南板块之间的最终拼合过程尤为重要。为此，选择勉略带进行了详细的野外调查，对其物质组成，几何学结构，变形序列，运动学和动力学作了系统解剖，认为：勉略带是有一定宽度，由一定实体组成的蛇构造混杂岩带，它包括不同时代，不同构造背景，不同起源的一系列构造岩片，如：基底岩片组，洋壳岩片组，岛弧岩片组，碰撞构造沉积楔形体，大陆边缘岩片组，它们被一系列的北倾南冲的断裂分割。勉略带到－高川段的北倾南冲逆冲断裂和勉略带北部南倾北冲的逆冲断裂组合成为现今不对称的正花状几何学结构，但勉略带的北界状元碑断裂和南界 到－略阳断裂走滑特征明显。结合勉略带邻区的构造特征，分别对带内重要断裂及岩片的构造解析表明，除主造山的大地构造演化阶段外，可将勉略带构造变形序列及演化历程总体归纳为三大阶段：俯冲变形阶段，主造山碰撞变形阶段的陆内造山调整变形阶段，并对不同变表阶段的时限，变形特征，运动学和动力学分别作了描述；最后针对该区复杂的楔入，挤出（逃逸）走滑，逆冲过程，提出了一个统一的动力学演化模式。     

大别-苏鲁超高压和高压变质带构造演化

大别—苏鲁是世界上超高压 (UHP) ( >2 .7GPa)和高压 (HP)变质岩石出露最为广泛的地区。通过区域研究 ,尤其是在选择的 30多个关键位置上不同尺度构造记录的深入观察 ,结合已有的可利用的变质、热事件及同位素年代学资料分析 ,揭示出它们曾遭受过一个复杂的从深俯冲到折返构造演化历程 ,识别出 5个主要的构造变质事件 :( 1)由块状榴辉岩中发育的微弱面理和线理所代表的第 1期变形变质事件 (D1) ;( 2 )面状榴辉岩中发育的含拉伸线理的透入性主面理、中小型鞘状褶皱及网络状韧性剪切带 ,代表第 2期构造变质事件 (D2 ) ;( 3)第 3期变形事件主体发生于麻粒岩 /角闪岩相后成合晶形成之后 ,主要构造记录是区域性陡倾斜面理及不均一置换的成分层、榴辉岩透镜体及布丁群、面理内褶皱、网状韧性剪切带系统以及减压部分熔融作用形成的混合岩和含榴花岗质岩石组构 ;( 4)区域性的碰撞期后地壳韧性薄化及剪张作用 (D4)形成缓倾斜角闪岩相主面理及线理、穹状及弧形构造和多层韧性拆离带 ,它们主导了现今观察到的大别—苏鲁超高压和高压变质带的区域构造几何图像 ;( 5 )第 5期构造热事件 (D5)表现为不均一断块抬升、红色沉积盆地发育及大规模的岩体和岩脉就位 ,代表造山晚期的构造揭顶及坍陷作用 ,该期构造控制着造山带     

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。     

通南巴背斜几何学、运动学与构造模型

通南巴背斜发育于四川盆地东北米仓山冲断构造带和大巴山弧形冲断构造带的构造叠合部位, 其形成与演化受到米仓山与大巴山的联合影响, 然而目前其变形特征以及变形机制认识尚且不清楚, 精细研究通南巴背斜构造几何学、运动学对于揭示背斜成因机制以及认识陆内构造变形具有积极作用.本文以覆盖通南巴背斜的三维地震资料为基础, 运用断层相关褶皱理论和平衡复原等方法, 精细刻画出通南巴背斜几何学与运动学特征, 并建立构造模型, 探讨其成因机制.研究表明, 通南巴背斜总体具有"东西分段、上下分层、早晚期构造叠加"的特征, 具体表现为: 1)受控于三叠系嘉陵江组膏盐滑脱层、志留系泥岩局部滑脱层以及前震旦系滑脱层, 通南巴背斜分为上、中、下、深4套构造层, 表现为多层滑脱变形特征, 其中, 中部构造层变形强度最大; 2)深部(前震旦系)构造楔发育于整个通南巴背斜, 其个数和几何学形态的变化直接影响了上覆背斜形态以及分段性背斜高点差异; 3)位移沿楔端点向前传递过程中, 受到川中刚性基底的阻挡, 背斜前翼旋转, 形成次级褶皱调节断层; 4)通南巴背斜晚期受大巴山向西南推覆挤压的叠加作用, 表现为中部构造层在东北段发育一系列双重构造和叠瓦构造, 并导致嘉陵江组以上地层被动变形褶皱.     

Structural analysis of a newly emerged accretionary prism along the Jinlun-Taimali coast,southeastern Taiwan: From subduction to arc-continent collision

In southern Taiwan the initial collision of the Luzon volcanic arc with the passive continental margin of China results in the emergence of an accretionary prism of, predominantly, turbidites in composition, thus providing an appropriate place to study the temporal and spatial variation of deformation during the transition of subduction to arc-continent collision. Field surveys have recently been carried out in slightly metamorphosed rocks along the well-exposed Jinlun-Taimali coast in southeastern Taiwan. Three folding phases are identified in the area. The first phase is characterized by gently dipping but widely distributed phyllitic cleavage (S₁). The second phase is represented by sparsely distributed crenulation cleavage (S₂) that folded the phyllitic cleavage. The third phase is characterized by E–W trending antiforms (F₃) that involved both types of pre-existing cleavages. Restoration of such an antiform in the north using a method proposed in this paper reveals that phyllitic cleavage in the overturned beds dips gently towards the southeast or east-southeast before the antiform, in relation to the first-phase thrusting or folding under regional ESE-WNW compression. From the first to third phase, the maximum horizontal compression underwent an about 90° anticlockwise rotation from ESE-WNW to E–W or NE–SW to N–S, and the deformation depth seems to decrease drastically, in terms of the decreasing proportion of pervasive deformation. All these variations are attributed to the oblique arc-continent collision that exhumed the whole accretionary prism and induced a local stress perturbation in southeastern Taiwan.     

乌泊尔断裂带构造几何学与运动学

乌泊尔断裂带位于帕米尔构造结东北缘,作为揭示青藏高原形成与演化历史的关键地区之一,为碰撞造山作用提供了详细信息,因此厘清乌泊尔断裂带关键构造的形成演化具有重要意义。为研究该断裂带的几何学与运动学特征,本文利用钻测井资料、二维地震反射资料、DEM 高程资料以及喀什地区1∶100 000地质图,以断层相关褶皱理论为指导,对乌泊尔断裂带进行精细构造解析。研究认为,乌泊尔断裂沿走向至少可分为东、西两段,西段构造变形强烈,而东段较弱,构造样式沿断裂走向上有较大差异;垂直于构造走向上可划分出两个等倾角区;乌泊尔地区的变形最早于中新世早期开始,自上新世以来构造变形强烈,乌泊尔断裂在该区域的活动起始于第四纪,具有幕式活动的特点;通过断层相关褶皱分析得到,自中新世至上新世,断裂东段的构造缩短量至少为9.47 km,第四纪以来的构造缩短量至少为11.65 km。第四系生长地层的内部结构受控于基底叠瓦构造和乌泊尔断裂,明确深浅构造的关系能较好得限定研究区关键构造的形成演化过程,可作为复杂构造解析的有效方法。     

东至断裂带构造变形特征及其构造演化

东至断裂带是皖西南一条重要的北北东向断裂带。详细的构造解析表明,该断裂带主要经过3期构造变形,分别是发生在晚侏罗世末—早白垩世初的左行平移断层、早白垩世期间的伸展构造和晚白垩世—新生代的右行平移断层。通过断层擦痕矢量反演和断层叠加改造关系分析,认为东至断裂带及其两侧多期构造变形对应的区域应力场分别为近南北向挤压、北北西—南南东向挤压、北西—南东向伸展和近东西向挤压应力场。东至断裂带的形成和演化与郯庐断裂带相似,主要与华南与华北板块俯冲碰撞、伊泽奈崎板块和古太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞与弧后扩张、及印度板块向北碰撞后产生向东的构造挤出等多构造体制共同作用有关。     

碰撞带倾角和摩擦系数对陆-陆碰撞变形的影响

借助一个简单的大陆与大陆碰撞模型,即把两个大陆的碰撞简化为两个粘弹性块体的碰撞,两个块体之间的不连续变形面对应两个大陆之间的碰撞断裂带,运用三维粘弹性拉格朗日非连续变形有限元(LDDA)方法,通过分析模型中不连续变形面的存在对两个粘弹性块体碰撞变形的影响,探讨了大陆碰撞断裂带的倾角和摩擦系数对两个大陆碰撞变形影响的一般规律,给出了大陆碰撞变形的一些显著的特点。尽管运算模型的几何尺寸、边界条件等参考了印度和欧亚大陆碰撞的实际特征,但所得结果适用于更一般的情况。研究结果表明,碰撞断裂带倾角和摩擦系数对陆-陆碰撞变形有着重要的影响。当断裂带倾角在15~30°时,两个大陆板块碰撞导致的仰冲板块一侧隆升高度相对更大,利于形成高大的山脉,其中以15°倾角对应的仰冲板块一侧隆升最高;当断裂带倾角在30~45°时,两个大陆板块碰撞导致的俯冲板块的俯冲深度相对更深,利于形成深陷的盆地,其中以45°倾角对应的俯冲陆块一侧俯冲最深;当断裂带倾角≥75°时,两个大陆板块之间的相对俯冲和仰冲作用变得不明显。碰撞断裂带摩擦系数越小,碰撞过程中两个大陆板块之间相对俯冲和仰冲作用越强,形成高大的山脉和深陷的盆地要求碰撞断裂带摩擦系数≤0.2。从大陆与大陆碰撞变形构造特征看,除发育前陆盆地-山脉系统外,在仰冲陆块一侧靠近造山带后缘还发育呈不对称结构的挤压性凹陷,当两个大陆板块碰撞断裂带倾角在15~30°时,该类型凹陷更容易形成,其中以30°倾角对应的凹陷最深,反映其形成可能是大陆碰撞过程中陆块之间相对俯冲和仰冲运动的综合结果。     

车排子凸起与沙湾凹陷过渡带的构造模型

车排子凸起位于准噶尔盆地扎伊尔山前,是夹持在南部四棵树凹陷和东部沙湾凹陷之间的三角构造带。然而对这个三角构造带是原地掩伏构造,山前推覆构造,还是走滑构造控制形成的认识存在争议。目前对于车排子凸起与沙湾凹陷过渡带的构造变形特征以及变形机制的认识尚不清楚。而过渡带是研究该区构造变形与演化的良好区域,精细研究该区域构造几何学与运动学对于揭示其构造变形机制以及认识盆山之间的关系具有积极作用,并对于该区油气勘探具有重要意义。本文以研究区的连片三维地震资料为基础,运用不整合面识别、轴面分析及平衡剖面等方法,对车排子凸起与沙湾凹陷过渡带进行精细的构造解析、建模与构造复原。研究表明,过渡带发育下二叠统（P₁j-P₁f）,中二叠统（P₂x-P₂w）,上二叠统（P₃w）,三叠系（T）,侏罗系（J）,白垩系（K）与古近系-第四系（E-Q）7个构造变形层序。发育佳木河组底部及石炭系内部滑脱层。深部（前二叠系）构造楔发育于整个过渡带,其个数和几何学形态的变化直接影响了上覆背斜形态。构造楔在早二叠世开始楔入,挤压作用持续至三叠纪末期。晚三叠世发育生长地层,显示了P-T构造层褶皱变形的时间,随后三叠纪末期,过渡带受到来自西北缘造山带方向的逆冲推覆构造的叠加作用,表现在后缘发育一系列叠瓦构造,推覆距离约为8 km,南部逆冲断层上盘二叠系-三叠系被剥蚀完全,北部残余少量下二叠统佳木河组。     

大别—苏鲁超高压变质带内的块状榴辉岩及其构造意义

大别—苏鲁超高压(> 27× 108Pa) 变质带内的榴辉岩, 在大陆深俯冲、碰撞和折返剥露过程中, 大都遭受了强烈的变形和变质作用的重置与再造.但是, 大型榴辉岩体核部以及包裹于大理岩和石榴橄榄岩体内部的块状榴辉岩, 往往保留其初始简单的矿物组合、中-细粒状变晶结构和块状构造.详细地分析了块状榴辉岩的几何学、岩相学及变质作用特征, 指出它们是超高压榴辉岩递进及多期变质变形分解作用的残留体, 位于尺度不同的弱应变域内, 是大陆深俯冲及碰撞作用的真正记录.      

Phanerozoic polyorogenic deformation in southern Jiuling Massif,northern South China block: Constraints from structural analysis and geochronology

The structure of the Jiuling Massif has been investigated in order to delineate the polyorogenic deformation and discuss its geodynamic evolution and orogenic mechanisms. Detailed structural analysis indicates that the D₁ event is characterized by top-to-the NNW ductile shearing with pervasive foliation, and mineral and stretching lineation developed in the entire region. Compared with the D₁ deformation, D₂ structures are localized in ductile shear zones with subvertical foliation and subhorizontal E–W trending lineation, indicating a dextral ductile shearing. The D₃ event, marked by folds and thrusts mainly in a brittle domain, modified the D₁ structures by asymmetrical folds. The dominant D₄ structures are gravitational folds and normal faults, corresponding to a later extension. Our new geochronological data suggest that the D₁ event occurred between 465 and 380 Ma with D₂ dextral shearing at the end of this Early Paleozoic orogen, and the D₃ event has been constrained at 245–215 Ma. The final uplift of the Jiuling Massif by the D₄ event can be correlated with the Late Mesozoic extension across the eastern South China block. Along with previous studies in the South China block, the structural pattern of the Jiuling Massif elucidates the influence of the Early Paleozoic and Early Mesozoic intracontinental belts triggered by repeated reactivation of the Jiangshan–Shaoxing Fault. Combined with deformation to the south, the Early Paleozoic belt shows a positive flower pattern, with opposing kinematics, rooted in the Jiangshan–Shaoxing Fault. During the Early Mesozoic, a general intracontinental belt was developed with uniform kinematics in both the Jiuling Massif and the Xuefengshan Belt, possibly resulted from the far-field effect of the Triassic NW-directed Paleo-Pacific subduction.     

大别山东北缘桐城高压-超高压变质带的构造解析及其对郯庐断裂带的制约

通过对郯庐断裂带南段桐城地区高压-超高压变质带详细的岩石学和构造学研究,将研究区从空间结构上划分为三个构造单元:上部低温-高压单元、中部中温-高压单元和下部超高压单元。根据研究区多期构造变形分析,共识别出了五期有区域构造地质学含义的事件(D_1-D_5):D_1代表高压-超高压变质岩中-晚三叠世同碰撞早期折返过程;D_2表征了高压-超高压变质岩晚三叠世同碰撞晚期折返过程;D_3记录了早白垩世中大别变质核杂岩的形成,也即整个中国东部晚中生代大规模伸展构造在研究区的表现;D_4可能标志着郯庐断裂走滑构造对高压-超高压造山带的叠加;D_5表现为脆性正断作用,控制了晚白垩世-古近纪潜山半地堑盆地的形成。这些结果表明了研究区所经历构造演化的复杂性,其构造几何形态很难用郯庐断裂左行平移南大别超高压变质岩来解释,也不支持桐城地区存在巨大走滑作用的证据。     

大别—苏鲁超高压—高压变质带伸展构造格架及其动力学意义

构造分析结合变质作用PTt轨迹和同位素年代学资源指出，现今观察到的大别－苏鲁超高压－高压变质带区域构造框架，主要是在印支期中－朝与扬子克拉通斜向碰撞及超高压－高压变质作用期后伸展体制下形成的（200－170Ma)。构造样式类似于北美科迪勒拉型变质核杂岩并发育多层低缓角度地壳尺度的伸展拆离带。几何形态表现为大型穹窿或小型穹窿群。区域伸展构造叠加于先期碰撞或挤压构造之上，控制了超高压和高压变质岩石的空间分布。大规模的近水平韧性伸展流动，是在超高压－高压变质岩石从地幔深处折返到中、下地壳层次及角闪岩相环境下发生的。广泛的减压部分熔融作用反映的壳－幔动力学过程和地壳热结构的变化，是促使造山带从挤压体制向伸展体制转换的因素之一。证明造山带尺度的地壳伸展和薄化作用，在超高压和高压变质岩石折返到地表动力学过程中，曾起过重要作用。