晓天—磨子潭韧性剪切带变形模拟及其对北大别穹隆构造演化的指示

现今出露在北大别穹隆北界上的晓天—磨子潭韧性剪切带是早白垩世造山后伸展活动的产物。野外观测、室内石英C轴组构与运动学涡度测量指示,这一NWW—SEE走向、倾向NNE的韧性剪切带,呈现为正左旋走滑运动,以简单剪切变形为主。该剪切带内现今所保留运动学特征及其在空间上的变化反映其形成后经历过旋转改造。以实测组构为约束的变形模拟揭示,该剪切带在早期伸展活动时为中地壳内上盘向280°方位运动的水平韧性剪切带,后在北大别穹隆上拱中被动地抬升而成为现今状态。北大别穹隆西强东弱的上隆幅度是晓天—磨子潭韧性剪切带被不均匀抬升和旋转的主要原因。该剪切带与北大别穹隆皆为早白垩世造山后重力垮塌中形成的,具有科迪勒拉型变质核杂岩特征。     

大别山晓天—磨子潭韧性剪切带主要造岩矿物的变形与应变分析

大别山北缘的晓天—磨子潭韧性剪切带主体发育在北大别片麻岩之上,具有近水平左行剪切的运动学特征;剪切带自中心向外围依次发育超糜棱岩、糜棱岩、初糜棱岩、变形片麻岩(片岩)、围岩,发生变形的主要造岩矿物包括石英、长石、角闪石、云母等。岩石有限应变测量和矿物颗粒形态学优选方位统计显示,随着糜棱岩化程度的加强,主要造岩矿物平均粒径均呈递减变化;矿物长短轴所反映的应变均呈加强的趋势,矿物长轴与X的锐夹角皆逐渐变小;以90°为一个区间统计的矿物长轴定向显示,变形矿物的长轴在钝角区间(顺剪切方向)有优选,以15°为一个区间统计的矿物长轴定向显示,矿物定向存在一定对称性,即在锐夹角区的优选区间和钝夹角区的优选区间互为补角区间。此外,云母矿物的应变在不同样品中均显示最大,其次为石英、角闪石、长石;随着构造岩类型的不同,应变的变化趋势最明显的也是云母,其次为石英,角闪石和长石变化不明显;矿物长轴与X轴夹角的统计表明,云母、角闪石长轴与X轴锐夹角比石英、长石均偏小。矿物的变形还表明,指示剪切带剪切方式最明显的是云母类矿物,尤其是云母鱼构造,是判定运动方向的可靠标志,其次是角闪石,较之斜长石更易形成不对称残斑构造;综合矿物在剪切带中的含量和分布,结构特点,以及对剪切带应变反映的"灵敏性"等方面的因素,石英矿物最能表现剪切带的整体应变状态,是较为理想的应变标志矿物。上述结果表明不同矿物随变形环境的渐变,在粒径、应变、形态学优选等方面具有较统一的变化,即不同变形矿物在反映剪切带的剪切作用方式、应力—应变等特征时是较为一致的;同时不同矿物在上述变化中又表现出区别于其他矿物的各自特点,这反映了矿物自身的晶体结构、结晶形态、力学性质、变形习性等特性。所以,对于研究韧性剪切带而言,针对不同研究内容,要综合不同矿物的变形情况来选取合适的变形矿物及其变形组构来研究,才能得到更准确的结果和更合理的解释。     

晓天—磨子潭断裂糜棱岩化过程的温压环境及其指示意义

晓天-磨子潭断裂带是大别造山带北部一条重要的断裂.探针分析表明,断裂带内糜棱岩中基质白云母每单位分子平均硅原子数大于3.3 p.f.u.,为典型的高压多硅白云母.利用Massonne多硅白云母压力计获得基质多硅白云母指示的平均压力值为1.0 GPa,由此计算断裂带变形深度为35 km左右.矿物变形记录的糜棱岩变形温度在600～700 ℃之间,对应的地温梯度为16.0～22.5 ℃/km.认为晓天-磨子潭断裂记录了高压-超高压岩石下地壳的折返事件,为同造山折返边界.糜棱岩中残斑白云母的探针分析结果与基质白云母相似,图解计算的压力与基质白云母相当,指示了变形的压力环境为残斑白云母生长的压力环境的极小值,推测糜棱岩原岩很可能经历了糜棱岩化之前的更高压力环境的变质作用.     

大别山晓天—磨子潭断裂带石英脉流体包裹体的特征及其构造意义

晓天—磨子潭断裂流体包裹体的均一温度、盐度和捕俘压力研究结果表明:晓天—磨子潭断裂中石英脉中流体主要来自浅部,有多期次流体包裹体,流体包裹体的均一温度分为三个区间:140～180℃、190～240℃和270～340℃,反映了至少经历了三次强烈的流体活动。流体包裹体的盐度<10%,捕获压力<1.350×108Pa。总体上越靠近晓天—磨子潭断裂,包裹体的均一温度和盐度越高,捕获压力越大,局部地区的差异,能从断裂对流体控制上得到合理的解释;另外,流体包裹体的均一温度、盐度和捕获压力,在不同的显微构造,围岩性质、构造环境和时空范围中,发生不同的变化。一方面多次构造活动和热事件的驱动流体活动,另一方面流体的活动,降低了岩石脆—韧性变形的温压条件,促进了岩石的变形。     

晓天-磨子潭剪切带的早白垩世活动及其对北大别穹隆演化的制约

晓天-磨子潭剪切带是大别造山带内北大别杂岩带与北淮阳浅变质岩带的地表分界线,其构造演化特征可以为北大别穹窿的形成演化提供重要制约.本次由此韧性剪切带内4个未变形岩体的锆石样品进行LA-ICP MS U-Pb年龄测定得知,该韧性剪切带形成于早白垩世130～120 Ma期间,为后造山伸展断层.构造分析表明,这条剪切带形成于北大别穹窿深处,为一条平缓韧性拆离剪切带.其形成指示北大别单元在早白垩世初的造山带重力垮塌中发生了深部地壳物质的韧性侧向流动,而该剪切带则是地壳物质韧性侧向流动的上部运动边界.在随后的大规模岩浆上升与浮力增加中,该剪切带与北大别穹窿一起发生隆升而变陡,并随着不均匀隆升而使剪切带出现现今的几何学特征.晓天-磨子潭剪切带的演化显示北大别穹窿是由大别造山带晚造山伸展过程中形成的变质核杂岩组成的.     

晓天—磨子潭断裂的运动学涡度、应变速率及其大地构造意义

晓天—磨子潭断裂作为北大别带与北淮阳带的地表分界线,是大别造山带内重要的折返边界之一。本次工作在详细的野外观察、糜棱岩化过程中温-压条件的计算、糜棱岩中石英C轴组构分析等一系列工作的基础上,计算晓天—磨子潭断裂内同造山糜棱岩化过程的运动学涡度和应变速率。变形温-压条件指示糜棱岩形成于30~40km的深部,明显大于早白垩世以来的剥蚀深度,指示断裂带糜棱岩化过程发生于同造山折返过程中。涡度分析表明,断裂带的涡度值大于0.9,指示其变形以简单剪切变形为主,并说明大别造山带同造山晚期折返的驱动力表现为浮力。显微构造与石英C轴组构分析均指示了一致的上盘向NW的运动方式。断裂带同造山糜棱岩化过程的应变速率为10-10s-1左右,表明造山带峰期变质之后的折返过程是非常快速的。     

晓天-磨子潭断裂后造山伸展活动的40Ar-39Ar年代学记录

晓天-磨子潭断裂是北大别杂岩带的北部边界,其早白垩世构造活动型式可以为北大别带穹隆演化过程提供制约.为了获得晓天-磨子潭断裂的活动时间,本次工作在详细的野外研究基础上,采集了一系列含黑云母、角闪石、白云母糜棱岩样品进行40Ar-39Ar年代学测试.采自佛子岭地区的XM31-2糜棱岩中角闪石获得了141.9 Ma的坪年龄,该样品变形温度接近于角闪石K-Ar体系的封闭温度,表明该年龄结果为最接近于变形年龄的冷却年龄,指示断裂带形成于141.9 Ma之前的晚侏罗世末或早白垩世初.断裂带糜棱岩中所记录的年龄结果表现出明显的东早西晚的规律,这指示北大别带内罗田穹隆的启动时间要晚于岳西穹隆.断裂带内东、西两段运动学上的差异指示其现今的几何学形态是经过后期构造运动改造而形成的.断裂带东段130 Ma的快速冷却事件的存在指示改造断裂带几何学形态的构造事件发生于130 Ma之后.     

晓天一磨子潭韧性剪切带变形模拟及其对北大别穹隆构造演化的指示

现今出露在北大别穹隆北界上的晓天一磨子潭韧性剪切带是早白垩世造山后伸展活动的产物。野外观测、室内石英C轴组构与运动学涡度测量指示,这一NWW—SEE走向、倾向NNE的韧性剪切带,呈现为正左旋走滑运动,以简单剪切变形为主。该剪切带内现今所保留运动学特征及其在空间上的变化反映其形成后经历过旋转改造。以实测组构为约束的变形模拟揭示,该剪切带在早期伸展活动时为中地壳内上盘向280&#176;方位运动的水平韧性剪切带,后在北大别穹隆上拱中被动地抬升而成为现今状态。北大别穹隆西强东弱的上隆幅度是晓天一磨子潭韧性剪切带被不均匀抬升和旋转的主要原因。该剪切带与北大别穹隆皆为早白垩世造山后重力垮塌中形成的,具有科迪勒拉型变质核杂岩特征。     

郯庐断裂带肥东韧性剪切带的变形规律同位素年龄及其构造意义

郯庐断裂带肥东韧性剪切带的几何学形态为一正花状左行平移断裂带，目前出露的为该韧性剪切带的根部，具有典型的深层次左行走滑变形特征，肥东韧性剪切带中糜棱岩，超糜棱岩测得的^40Ar/^39Ar全岩年龄分别为120.48Ma和118.75Ma，说明郯庐断裂带的大规模左行平移时代为早白垩世，对该带构造变形和构造叠加的研究表明，肥东浮槎山一带是被郯庐断裂带截切，牵引，叠加，改造的印支期大别一胶南造山带的残块，郯庐断裂带与大别-胶南造山带是不同时期，不同构造系统的产物，前者属于滨太平洋构造系统，后者属于特提斯构造系统。     

北大别造山后穹隆构造的形成过程与变形模拟

北大别穹隆是在早白垩世造山后伸展活动中形成的。其北界为北西西走向、倾向北北东、正左行平移的晓天-磨子潭韧性剪切带,南界为北西走向、倾向南东、右行“逆冲”的五河-水吼韧性剪切带。通过对这两条剪切带的构造观测、运动学分析、石英C轴组构测量、变形温度分析及变形模拟,表明剪切带原先为中地壳同一近水平的韧性拆离剪切带。该拆离剪切带在原始近水平状态时的活动为上盘向280°方位的伸展运动。随后在大规模岩浆活动与北大别穹隆的隆升中,这一剪切带被动地抬升与剥露,而出露于现今的穹隆边界上。变形模拟显示,北大别穹隆构造现今为近EW轴向的背形,其上隆幅度西强东弱。北大别穹隆的形成过程表明为典型的造山带变质核杂岩。     

北山造山带公路井—三个井韧性剪切带构造变形特征及其地质意义

北山造山带公路井—三个井韧性剪切带作为明水地块与公婆泉岛弧(O—S)之间的区域韧性构造边界,带内构造复杂多样,线理、面理、不对称构造广泛发育.宏观与微观构造均显示剪切带具有由NWW向SEE逆冲、右行剪切运动的特征.在野外调查基础上,通过对微观/宏观构造、地球物理特征、同位素年龄与区域地质资料相结合的研究,阐述了剪切带的构造变形特征和形成时代,讨论了剪切带形成演化过程及其在北山造山带晚古生代碰撞-造山过程中的地质意义.     

甘孜—理塘断裂带北段构造特征及其演化过程

甘孜-理塘断裂带是义敦造山带与雅江褶皱带的分界断裂。该带由韧性又脆性冲断层、平移断层,以及各种岩块、构造岩片等组合而成。其演化历史主要经历了晚三叠世洋壳的俯冲、晚三叠世末期弧-陆碰撞、陆内会聚和喜马拉雅期断陷的复杂演化过程。     

中国阿尔泰造山带南缘额尔齐斯断裂带的构造变形及意义

额尔齐斯断裂是中亚造山带中的一条重要深大断裂,对于额尔齐斯断裂运动性质一直有着走滑断层、逆冲断层和压扭性断层等不同看法.本文在中国阿尔泰造山带南缘开展了详细的构造地质学工作,研究结果表明,额尔齐斯断裂及其次级断裂组成额尔齐斯断裂带.额尔齐斯断裂带在中国境内是一条宽约20 ～ 40km,长约400km,经受不同程度构造作用的强应变带,剪切作用影响范围遍布整个中国阿尔泰造山带南缘.额尔齐斯断裂带经历了左行走滑和右行走滑两个阶段.结合前人有关韧性剪切带成因型金矿、同构造岩体侵位与变形关系及对变质岩石40Ar/39Ar年代学研究,本文认为额尔齐斯断裂带的左行走滑构造形成于早二叠世(283～275Ma).早二叠世之后,额尔齐斯断裂带叠加了右行走滑事件,其活动时限可能为晚二叠世(260 ～ 245 Ma),其规模远远小于前期的左行走滑构造.额尔齐斯断裂带走滑活动性质的确定,为二叠纪北疆及整个中亚造山带造山后调整过程中不同的构造方式提供了佐证.     

桐柏—大别南缘殷店—马垅韧性剪切带的变形及年代学分析

殷店—马垅（简称殷马）韧性剪切带是桐柏—大别造山带南缘的一条重要的边界断裂,对其精细的构造变形研究将有助于进一步认识桐柏—大别造山带的演化方式和过程。本文主要对殷店和马垅两个地区进行了详细的剖面观测,利用有限应变测量,计算出殷马剪切带中岩石应变椭球长短轴的平均轴率为1.69,靠近剪切带的岩石应变量大,向北远离剪切带,应变量减小;通过构造应力场分析查明剪切带的古应力状态,最大压应力σ1为北北东—南南西向,对应最大拉应力σ3为北西西—南东东向。岩石的有限应变分析和应力场状态,反映出板块间的碰撞挤压作用力在平行剪切带和垂直剪切带方向上存在应力分解。剪切带内糜棱岩中的锆石U-Pb定年结果显示,其年龄为172～137 Ma,据此得出殷马剪切活动时代主要为中侏罗世—早白垩世。     

滇西高黎贡断裂带糜棱岩的显微变形特征及其构造意义

采用扫描电镜(SEM)、超高压透射电镜(HTEM)及电子探针等手段研究了主高黎贡断裂带糜棱岩的显微构造特征,提出长石经历了碎粒流动和部分固态塑性流变过程;而石英晶粒经历了动态重结晶和静态回复阶段。认为高黎贡剪切带是在相当于高绿片岩相—低角闪岩相的变质条件下形成的,是晚第三纪右旋走滑活动的产物。     

卡拉麦里断裂带造山期活动规律及其对造山过程的指示

中亚造山带内东准噶尔地区北西西—南东东走向的大型卡拉麦里断裂带,为野马泉岛弧与哈尔里克岛弧之间的拼贴边界,沿卡拉麦里蛇绿岩带南缘出现。本文通过详细的野外与室内构造分析表明,这一倾向北北东的断裂带在造山期分别经历了脆—韧性右行走滑剪切和脆性逆冲活动。其脆—韧性剪切带在较软弱的板岩、砂板岩及浅变质凝灰岩内造成了密集的面理化带及张裂脉,而在泥灰岩内形成了糜棱岩。该剪切带的形成温度为250~300℃,与该区前二叠纪海相火山—碎屑岩的低级区域变质作用同时发生。该断裂带的第二期脆性逆冲活动主要表现上盘向南的逆冲,叠加的逆冲断层一方面沿着早期陡立的剪切带面理发育,另一方面以较缓的产状切割剪切带。各类地质现象指示,其脆—韧性右行走滑活动发生于晚石炭世中期,是野马泉岛弧与哈尔里克岛弧斜向碰撞的结果,并指示早期卡拉麦里洋盆向北俯冲。该断裂带的第二期逆冲活动发生于中二叠世,出现在该区后造山伸展之后,属于陆内变形,应为中亚造山带区域上一次中二叠世碰撞活动导致的。     

西秦岭天水地区新阳—元龙韧性剪切带构造变形特征及其地质意义

西秦岭北缘新阳—元龙韧性剪切带作为西秦岭造山带与北祁连造山带之间的区域韧性构造边界,带内构造样式复杂多样,多期构造叠加,不同部位韧性变形强度不同,兼具左行、右行剪切特征,但以右行为主,宏观构造显示由NNE向SSW斜向逆冲特征,且多被后期构造改造。EBSD组构分析结果显示,石英C轴优选方位指示非共轴变形,显示明显的中温柱面a-中低温菱面-低温底面组构的右行剪切及不太明显的低温底面组构(偶见中低温组构)左行剪切特征;方解石C轴组构显示e1双晶滑移与r1平移滑动,兼具左行、右行剪切特征。组构特征反映该剪切带可能经历了中温—中低温—低温、以右行韧性走滑为主并曾出现过左行逆冲的复杂变形过程,综合分析推断该韧性剪切带经历了低绿片岩相—高绿片岩相—低角闪岩相韧性变形环境。区域对比分析认为,新阳—元龙韧性剪切带响应古生代构造演化的构造变形记录主要为2期:一是志留纪天水—武山洋闭合导致大规模NNE-SSW向的陆-弧或陆-陆碰撞逆冲造成的左行逆冲剪切变形;二是晚泥盆世—早石炭世秦祁结合部位强烈的大规模右行走滑拼贴运动形成的右行剪切变形和反"S"构造样式。     

秦岭商丹断裂带的构造样式与变形分析

商丹断裂带作为扬子板块与华北板块的缝合带,在秦岭造山带中占据重要的地位。对其进行精细的构造研究,是了解扬子板块与华北板块相互作用过程的关键。研究工作在商丹断裂带东段展开,对该带进行了详细的野外观察、显微构造观察、糜棱岩化过程中温度的估算、有限应变测量、差异应力的计算以及糜棱岩化过程中运动学涡度的计算。变形温压条件指示糜棱岩形成于中-高绿片岩相到低角闪岩相变质条件。差异应力计算结果指示商丹带具备大型构造动力特征。涡度分析表明该断裂带的变形以纯剪切作用占据主导作用,但包含有简单剪切的分量,从而证明了扬子板块与华北板块之间具有以碰撞挤压为主的斜向汇聚方式。     

赣北景德镇韧性剪切带两类剪切指向及其构造意义

景德镇韧性剪切带位于新元古代江南造山带的核部,其构造变形特征和形成时代对华南新元古代至早古生代构造演 化具有重要的制约意义。景德镇韧性剪切带呈北东向展布,全长约180 km,最大出露宽度为~7 km。通过详细的野外地质 调查和室内定向薄片鉴定,在景德镇韧性剪切带中识别出了两期韧性走滑构造变形,并研究了其运动学指向和形成时的温 压条件。早期构造变形表现为左旋韧性走滑兼逆冲作用,形成温度为420~530℃,差应力为40~300 MPa;晚期变形主要表 现为右旋走滑,形成温度为300~420℃,差应力为120~350 MPa。结合前人资料,景德镇韧性剪切带左旋走滑兼逆冲作用形 成于新元古代造山作用的晚期（810~800 Ma）,是由同造山挤压到后造山伸展调整的结果;而右旋走滑形成于早古生代,是 华南早古生代陆内造山作用的产物。