东秦岭的地球物理、构造分带特征及演化

东秦岭构造演化及地质成矿比较复杂,在认识上还存在分歧.笔者从板块构造学、地球物理学、事件地层学等多学科观点出发,提出了一些新的看法.东秦岭发育的区域性深大断裂主要有9条,它们均具有多期次、长期性活动的特征;垂直板缘构造带走向,从北向南可划分出低变质变形带、强变质变形混杂带、刘岭复理石推褶构造带、大别地块、断褶推滑构造带等五个地质构造带;东秦岭的地质构造发展演化经历了7个阶段,即华北、杨子板块形成、漂移阶段;华南板块形成阶段;板缘增生带形成阶段;板块对接阶段;剪切走滑阶段;板块挤压推覆阶段以及断块掀斜阶段.     

大别造山带地壳泊松比结构与超高压变质带—来自宽角反射与近垂直反射剖面的启示

综合宽角反射、近垂直反射的探测结果和有关地质资料，对大别造山带地壳结构和超高压变质带研究显示：大别造山带地壳具有层块结构特征。沿安义－庄墓剖面，上地壳有7个弹性块体，中地壳有5个，下地壳有4个。扬子与华北地块的主缝合带是超高压变质带，扬子地块与大别造山带的现今分界线是与郯庐断裂相交的太湖－马庙断裂，磨子潭－晓天断裂是大别造山带的北界，北淮阳构造带呈楔状向下插入，它与华北地块的分界是肥中断裂。郯庐断裂在中、上地壳近于直立，下地壳向西倾斜。超高压变质带的厚度为5－7km，产状向北插入到北大别块体之下，折返过程是构造就位，不是大别山的均匀抬升，折返的主运动面是水吼－五河高温剪切带。     

Relationship between the TanLu Fault and Dabie Orogenic Belt in Eastern China

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＦｉｇ．１．　ＴｅｃｔｏｎｉｃｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤａｂｉｅｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔａｎｄＴａｎＬｕｆａｕｌｔｉｎｅａｓｔｅｒｎＣｈｉｎａ　　ＴｈｅＤａｂｉｅｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔａｎｄＴａｎＬｕｓｔｒｉｋｅｓｌｉｐｆａｕｌｔａｒｅｓｉｔｕａｔｅｄｉｎｃｅｎｔｒａｌａｎｄｅａｓｔｅｒｎＣｈｉｎａ,ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（Ｆｉｇ．１）．Ｔｈｅｉｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｐｒｏｃｅｓｓｅｓ,ｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅａｄｊａｃｅｎｔｇｅｏｌｏｇｉｃｂｌｏｃ…     

长江中下游成矿带深部结构层析成像图像揭示华北板块的东南向俯冲

远震层析成像结果所揭示的华北板块东南向俯冲到扬子板块之下对于重新认识长江中下游地区成矿机制具有重要意义.利用来自中国地震台网中心,包括湖北、河南、安徽、江西、浙江、江苏等省级地震台网记录的波形数据对长江中下游地区深部结构进行了远震P波层析成像反演.综合研究结果显示,三叠纪华北与扬子板块俯冲碰撞,华北板块越过郯庐断裂带,向东南俯冲到扬子板块之下.推断板块碰撞的深部缝合线在郯庐断裂带以西位于大别造山带以南,在郯庐断裂带以东位于长江一线.经历后期的中生代构造转换过程,该带发生活化,成为中生代含矿岩浆和流体上升的通道,并形成著名的大型成矿带.      

郯庐断裂带南段并无巨大平移—来自安徽境内的证据

本文根据新近1：5万地质填图和构造调查所获资料，依据郯庐断裂带两侧标志地质体（西冷岩组火山岩，宿松岩群和肥东岩群中磷矿层，大别岩群和阚集岩群）的构造型式和错位情况，拉伸线理的性质和动向，以及郯庐断裂带两侧的次级断裂带特征等，都不能判定郯庐断裂带存在巨大左行平移，故认为大别－苏鲁造山带呈弧形展布，基本代表了原始构造方位，郯庐断裂带是多期构造变动形成的负向构造带，综合造就的一种假位错效应。     

大别造山带东段扬子陆块和华北陆块间缝合带的位置

大别山为扬子陆块和华北陆块之间的碰撞造山带.构造-岩石单元的岩石组成、同位素年代学资料和构造关系表明, 大别山东段主要由扬子陆块北缘不同变质程度的变质基底和少量浅变质盖层组成, 没有代表蛇绿混杂岩和华北陆块南缘古生代活动大陆边缘的火山-侵入岩建造.各主要构造-岩石单元间的界线为超高压变质岩折返过程中形成的伸展型剪切带, 大别山北部的伸展-逆冲推覆构造也是超高压变质岩折返过程中伸展构造的一部分, 其中不存在具有缝合带意义的重要构造界线.因此, 在大别山东段, 华北陆块和扬子陆块间的缝合带既不是水吼-五河剪切带, 也不是磨子潭-晓天断裂.根据地球物理资料推测, 南北陆块间的缝合带应分布在信阳-舒城断裂的前缘, 但现在覆于合肥盆地中新生代沉积之下.      

大别山东缘郯庐两期走滑剪切带形成的温压条件与造山带折返的关系

郯庐断裂带与大别造山带在大别山东缘相复合 ,并将大别—苏鲁造山带左行错开达 5 0 0km。本文以大别山东缘为研究背景 ,通过对郯庐断裂带两期左旋走滑韧性剪切带温压条件的估算及热年代学信息的分析 ,来探讨大别造山带在早侏罗—早白垩世之间的折返历史与隆升量。通过矿物组合、矿物变形特征以及白云母—绿泥石地质温度计得到郯庐早、晚两期剪切带的形成温度均为 4 0 0～ 4 5 0℃。通过多硅白云母Si原子数地质压力计计算得到早、晚两期剪切带的形成压力分别为 0 .2 5～ 0 .36GPa和 0 .2 4～ 0 .39GPa。考虑到剪切摩擦加热和构造超压的影响 ,笔者推断郯庐两期走滑剪切带形成的最大深度均不超过 12km ,且两期走滑剪切带的形成深度至多相差 1～2km。郯庐断裂带在约 190Ma和 12 8Ma经历了两期走滑冷却事件 ,而在此期间 ,大别造山带东缘经历了一个构造平静期 ,基本没有发生隆升。根据郯庐断裂带的信息 ,造山带在早白垩世的热隆事件中的隆升幅度小于 12km。     

Thermal Evolution of the Tanlu Fault Zone on the Eastern Margin of the Dabie Mountains and Its Tectonic Implications

Five samples of muscovite from mylonites of the earlier Tanlu ductile shear zone on the eastern margin of the Dabie Mountains yield 40Ar/39Ar ages ranging from 178 Ma to 196 Ma. Three of them have reliable plateau ages of 188.7±0.7 Ma, 189.7±0.6 Ma and 192.5±0.7 Ma respectively, which indicates a syn-orogenic, sinistral strike-slip thermal event. This displacement movement derived from the continent-continent collision of the North and South China blocks took place in the Early Jurassic and after uplifting of high-pressure to ultrahigh-pressure slabs to the mid-crust. It is suggested that during the collision the Tanlu fault zone was an intracontinental transform fault caused by differential subduction speeds. The 40Ar/39Ar ages of mylonite whole-rock and muscovite from the later Tanlu ductile shear zone suggest another sinistral strike-slip cooling event at 128 Ma. During this strike-slip faulting, large-scale intrusion and doming uplift occurred in the eastern part of the Dabie orogenic belt. Data o     

Kanfenggou UHP Metamorphic Fragment in Eastern Qinling Orogen and Its Relationship to Dabie-Sulu UHP and HP Metamorphic Belts, Central China

In the Central Orogenic Belt, China, two UHP metamorphic belts are discriminated mainly based on a detailed structural analysis of the Kanfenggou UHP metamorphic fragment exposed in the eastern Qinling orogen, and together with previous regional structural, petrological and geochronological data at the scale of the orogenic domain. The first one corresponds to the South Altun-North QaidamNorth Qinling UHP metarnorphic belt. The other is the Dabie-Sulu UHP and HP metamorphic belts. The two UHP metamorphic belts are separated by a series of tectonic slices composed by the Qiniing rock group, Danfeng rock group and Liuling or Foziling rock group etc. respectively, and are different in age of the peak UHP metamorphism and geodynamic implications for continental deep subduction and collision. Regional field and petrological relationships suggest that the Kanfenggou UHP metamorphic fragment that contains a large volume of the coesite- and microdiamond-bearing eclogite lenses is compatible with the structures recognized in the South Altun and North Qaidam UHP metamorphic fragments exposed in the western part of China, thereby forming a large UHP metamorphic belt up to 1000 km long along the orogen strike. This UHP metamorphic belt represents an intercontinental deep subduction and collision belt between the Yangtze and Sino-Korean cratons, occurred during the Paleozoic. On the other hand, the well-constrained Dabie-Sulu UHP and HP metamorphic belts occurred mainly during Triassic time (250-220 Ma), and were produced by the intracontinental deep subduction and collision within the Yangtze craton. The Kanfenggou UHP metamorphic fragment does not appear to link with the DabieSulu UHP and HP metamorphic belts along the orogen. There is no reason to assume the two UHP metamorphic belts as a single giant deep subduction and collision zone in the Central Orogenic Belt situated between the Yangtze and Sino-Korean cratons. Therefore, any dynamic model for the orogen must ac-count for the development of UHP metarnorphic rocks belonging to the separate two tectonic belts of different age and tectono-metamorphic history.     

再论长江中下游转换构造结——基于结构、属性、过程与动力学的思考

长江中下游转换构造结现象经典、结构复杂、过程清晰,是中国东部中生代以来有时空联系的多种构造的集中展现。该构造结的主要内涵包括：1） 3大构造类型：大陆造山带（大别造山带）、陆缘剪切带（郯庐断裂带）和陆内热点（下扬子热点）;2） 3大应力方式：华南和华北两大板块近SN向的挤压,太平洋板块作用下东亚陆缘剪切和中国东部伸展背景下的下扬子热点;3） 3大转换机制：特提斯与太平洋两大构造域的构造体制转换,中生代从SW-NE向到近S-N 向再到SE-NW 向的挤压方向转换,区域性的挤压应力作用向伸展应力作用的应力方式转换。可见,长江中下游转换构造结的结构、属性和演化过程完整记录了中生代以来变化有序的构造演化和丰富多样的构造属性,展示了区内复杂连续的动力学系统背景下的深部过程与浅表响应,揭示了全球性特殊的岩石圈动力学过程。     

大别造山带构造归属：海西期以来地幔化学成分特征证据

通过对海西湘以来幔源岩石化学成分（特别是高度不相容元素对比值和具有相似性质的元素对比值）研究并与相邻构造单元（扬子板块北缘，华北板块南缘，北秦岭带，南秦岭带）地幔特征对比表明，大别造山带中海西期春秋庙－王母观辉长岩，碰撞后晚燕山早期镁铁－超镁铁质岩体（包括南，北大别造山带）以及产于大别造山带南部和扬子地块北缘的晚燕山晚期碱性玄武岩源区地，均具有富Sc,Cu,贫MgO，低Zr/Hf和高Rb/Sr,Ba/Sr,Ba/La,Nb/Ta,Yb/Hf等特征，源区地幔的这些特点与元古宙以来扬子地幔特征相似，而与华北地幔特征存在显著区别，反映大别造山带发育在扬子地幔上，根据大量的地质学，构造地质学，岩石学，地球物理及地球化学等研究结果，指出桐柏－商城－磨子潭－晓天断裂带是秦岭造山带中商丹断裂带的东延，综合研究证实大别造山带主体属南秦岭的组成部分。     

华北地区上新世至第四纪断裂作用型式与左旋扩展

华北地区包含两个新生代引张构造域,即太行山以西的鄂尔多斯周缘地堑系和以东的华北－渤海平原盆地。鄂尔多斯周缘地堑系上新世～第四纪的断裂作用表征为正向倾滑活动为主,同时具有右旋或左旋走滑分量的运动型式,指示了ＮＷ－ＳＥ向地壳引作用,华北－渤海盆地内上新世～第四纪的断裂作用发生在ＮＮＥ至ＮＥ走向的断鲜明带上,具有右旋和正向倾滑的斜向运动特征,ＥＷ走向的秦岭断裂系华北引张构造域的东界,表现为右旋走滑,与Ｅ     

武都—文县—理县一线地球物理场界线的发现及意义

根据新编制的重磁图发现,在龙门山的武都-文县-理县一线存在着一条分割性极强的重磁场分界线,其两侧重磁场面貌完全不同,它可能构成扬子地台与松潘-甘孜造山带的界线.其规模和活动强度远大于龙门山断裂,命名为武都-文县断裂.从区域上分析,该断裂兼具走滑-挤压特征,使断裂东南侧地块向南西,西北侧地块向北东发生走滑而显示右旋走滑性质.因此,在地质构造上它不仅是一条区划性断裂,而且可能还是一条与阿尔金断裂同等重要的走滑断裂.推测青藏高原东缘沿此断裂向北移动时,断裂发生了右旋走滑.根据东昆仑磁异常带向北推移的距离估算,推移距离200～300 km.     

大别-郯庐-苏鲁造山带复合旋转拼贴作用

郯庐断裂带的成生演化与含超高压变质带(UHP)的大别及苏鲁造山带存在较密切的时空关系。郯庐断裂带所在的构造位置应是晚二叠世华北与扬子地块碰撞时的根带。UHP岩石的折返过程可能发生于华北、扬子地块的大角度旋转、拼合过程中。在华北与扬子地块的造山后期或者造山期后的构造变形中所记录的构造形迹经晚中生代以来的中国东部构造变形叠加而逐渐呈现复杂的构造组合,所谓“郯庐断裂带”的走滑平移即其中的一种运动方式。华北与扬子地块碰撞造山作用与陆内变形最终造就了大别—郯庐—苏鲁复合造山带。     

从郯庐断裂带两侧的“盆”“山”耦合演化看前白垩纪“郯庐断裂带”的性质

郯庐断裂带的前身是3条重要的边界断裂（古郯庐断裂、辽渤断裂和敦化-密山断裂）,因而前白垩纪其两侧的“盆”“山”发育分属不同的造山动力学和成盆动力学系统。其西．扬子微大陆与华北微大陆之间的秦岭-大别造山带是印支期的碰撞造山带,兴-蒙造山带是海西期的阿尔泰型（增生弧型）造山带,燕山运动时两者都成为陆内造山带。“郯庐断裂带”以东,苏鲁造山带是苏皖地块与胶辽微大陆之间的燕山期碰撞造山带,延吉-清津造山带是胶辽微大陆与兴凯地块之间的印支期碰撞造山带;更北则是由一系列外来地体沿敦化-密山断裂拼贴在西伯利亚次大陆之上而形成的斜向汇聚-剪切造山带（属板间造山带）。在此基础上,分为海西-印支期、侏罗纪和白垩纪3个时代,详细剖析了“郯庐断裂带”两侧与上述造山作用耦合的典型的磨拉石盆地和火山岩盆地的演化及其对比,证实前白垩纪“郯庐断裂带”两侧的盆地各有其独立的发育史,不是被郯庐断裂带左行平移错断的同一个盆地。对“郯庐断裂带”两侧古生代-三叠纪陆表海的研究进一步证实其西的扬子微大陆、华北微大陆、布列亚-佳木斯地块与其东的苏皖地块、胶辽微大陆、兴凯地块曾分属独立的构造单元。早白垩世时,随着新特提斯洋的部分闭合,亚洲大陆的雏形出现,上述3条边界断裂连接成郯庐断裂带并成为陆内的左行走滑断层。     

大巴山弧形构造带中段渔渡地区侏罗纪叠加变形研究

大巴山构造带是秦岭造山带南部发育的一个以逆冲推覆构造为特征的构造带。通过在大巴山弧形构造带中段渔渡地区进行的详细构造解析发现,大巴山构造带在侏罗纪以来经历了至少两期变形叠加,变形地层三叠系嘉陵江组—侏罗系沙溪庙组。早期变形以与滑脱构造相关的轴向北西—北北西向箱状或隔挡状褶皱为主,并在深部发育顺层滑脱构造,变形时代为晚侏罗世到早白垩世。晚期变形与北侧逆冲相关,导致右行走滑变形,主要形成右行走滑断层和北西—北北西向紧闭褶皱,变形时代比第一期稍晚,为晚侏罗世之后到早白垩世。两期变形形成的褶皱延伸方向一致,与区域构造线的方向协调,而且在远离北侧镇巴断裂的地区变形强度有减弱的趋势,两期变形叠加形成共轴或斜交叠加构造。研究表明,变形与大巴山冲断—推覆构造带向南逆冲有关。     

下扬子区新生代伸展构造变形及其区域构造意义

下扬子区是中国东部重要的含油气盆地区之一,其新生代伸展构造变形一直是下扬子新生代构造动力学的核心问题.通过对下扬子海陆全区新生代断陷盆地结构与构造格局分析,明确了下扬子区伸展构造变形特征,探讨了变形成因机制及其区域构造意义.区域构造分析表明,下扬子区伸展变形构造由一系列NNE-NE-NEE走向的总体呈弧形展布的正断层构成,表现为受伸展断裂系统控制的断陷结构,具有多向伸展特征,自南向北可分为江南、沿江-苏北-南黄海和南黄海北部3个构造伸展区.有限元数值与构造物理模拟表明,受控于太平洋板块俯冲推挤传递至陆内的侧向构造作用力,下扬子块体南向蠕移,区域上近南北向伸展变形,郯庐断裂右旋走滑,两者共同构成一个"右旋侧向扩展变形"系统.在区域构造上,大兴安岭-太行山-武陵山重力梯度带以东的中国东部新生代伸展变形构造和盆地成因与古太平洋板缘边界条件密切相关.      

A tectonic escape model for the formation of sedimentary basins in the Yangzhou block of the Lower Yangtze Region,Eastern China

This paper presents a tectonic escape model for the formation of sedimentary basins in the Yangzhou Block of the Lower Yangtze Region, Eastern China. Nine sedimentary basins are identified in which the Pukou Formation of the Upper Cretaceous has been deposited. From south to north, the nine sedimentary basins are named: Wangjing, Qianshan, Wuwei, Nanxuan, Changzhou, Jurong, Nanjing, Quanjiao and Subei basins. They form a wedge-shape fragment (the Yangzhou Block) occupying an area of 100,000 km² in the Lower Yangtze Region. The two side boundaries of the Yangzhou Block are the strike-slip Tanlu Fault and the strike-slip Quangjiao–Xiangshui Fault on the northwest and the strike-slip Qingyang–Nantong Fault on the southeast. The wide end of the wedge faces the Southern Yellow Sea in the northeast and the narrow end contacts the Dabie Block in the southwest.During the Early Mesozoic, collision between the Yangtze Block and the North China Block resulted in the formation of the Qinling–Dabie Orogenic Belt and caused the Lower Yangtze Region to become a foreland basin with many strike-slip faults. During the Late Mesozoic, wide spread extension in Eastern China and shortening in Qinling/Dabie Shan and in the Huaying Shan region resulted following establishment of an Andean-type arc margin to the east of the Southern Yellow Sea area, when ‘Greater Japan’ collided with Asia. Consequently, the wedge-shaped Yangzhou Block escaped tectonically toward the northeast and formed distinctive geological features in nine sedimentary basins during Pukou time in the Late Cretaceous. These geological features are reflected in basin spatial distributions, basin geometries, sedimentary facies, sediment thicknesses, sedimentary environments, and the petrology of fanglomerates and sandstones. These basins are part of a large population of arc-crestal rifts formed on top of that Andean arc.The proposed tectonic escape model could be useful in petroleum exploration and mining in the region.     

大别造山带东缘韧性剪切带中构造岩的构造地球化学分析

安徽省桐城市挂镇（挂车河镇）地区出露郯庐断裂系（北北东-北东向）和大别构造系（近东西向）的韧性剪切带,变质温度分别为400 ℃～450 ℃和600 ℃～700 ℃,均发育镁铁质和长英质构造岩,是研究不同变形条件下岩石中元素活化迁移规律的理想对象。质量平衡计算表明长英质剪切带在韧性变形过程中,大别构造系体积基本不变,郯庐断裂系体积亏损且随变形程度的增强而增加,镁铁质性剪切带在脆-韧变形过程中体积增加。长英质构造岩的稀土和微量元素变异远弱于镁铁质构造岩,长英质构造岩基本继承了原岩的特征而镁铁质构造岩与原岩的差异显著,长英质和镁铁质混合的构造岩主要显示镁铁质组分的迁移规律。长英质构造岩的元素迁移种类和迁移率与变形程度和变质温度正相关,其中体积亏损变形的郯庐断裂系表现为重稀土中等迁出、中稀土几乎未迁移和轻稀土微弱迁入,等体积变形的大别构造系为稀土元素迁入,轻稀土、中稀土和重稀土的迁移率依次增加。镁铁质构造岩的稀土元素迁移表现为轻稀土强烈迁入和重稀土中等迁出。体积变化不是元素变异的主因,在原岩和矿物蚀变制约的基础上,元素迁移受到岩石流变分异作用和热液渗流作用的双重作用,低温时以渗透流体作用为主,而高温时岩石流变分异作用增强。     

大别山商城—麻城断裂带的~(40)Ar-~(39)Ar年龄及其意义

商城 麻城断裂带在大别山的构造格局中占有重要地位,但长期以来对其形成时代缺乏精细的测年研究,有鉴于此,我们采用断裂带糜棱岩中黑云母单矿物~(40)Ar-~(39)Ar年代学方法测定其变形时代。结果表明,商麻断裂带形成于226 Ma左右,是扬子和华北两大板块碰撞后期的产物,是一条垂直于造山带走向的横向平移断层。在商麻断裂带的转换调节下,其两侧地块发生差异位移、抬升和相对旋转,导致东西两侧的超高压岩石的折返出露呈现出不同的特征。