鲁西北西向断裂系与沂沭断裂带晚中生代演化关系及其动力学背景探讨

晚中生代是华北地块构造演化的转折时期。由出露于沂沭断裂带、鲁西地体、鲁东地体的中生代地层、岩浆,结合断裂活动年代学、区域地质等资料分析,可以将沂沭断裂带晚中生代构造演化划分出距今约160Ma、130～110Ma、90～80Ma等3个关键时期,并分别与左行压剪、左行张剪、右行压剪构造活动相对应。晚中生代沂沭断裂带与鲁西北西向断裂系间的几何学、运动学、年代学的共轭匹配关系表明,它们为特定构造动力学背景下形成的一组共轭断裂系。同时对鲁东地体晚中生代构造演化、鲁东北西向断裂系特征,以及沂沭断裂带、北西向断裂系晚中生代构造演化的动力学背景进行探讨。     

郯庐断裂带渤海段与沂沭断裂带衔接关系

以郯庐断裂带渤海段和沂沭断裂带的衔接点潍北凹陷为切入点,依据高精度大地电磁和地震剖面,解析了潍北凹陷的多条断裂,并结合地层发育等特征,研究渤海段中生代断裂活动及其与沂沭断裂带的构造关系。研究认为这些断裂可能属于不同的断裂体系。在潍北凹陷解析出的郯西(Fa)和郯东(Fb)两条断裂为古近纪正断裂系,呈现上陡下缓的勺状形态,消失在中地壳,切割部位较浅,主要控制新生界沉积。新生代正断裂系下部发育有6条显著的中生代断裂(F1—F6),为中生代伸展断裂系,其中东(F6)、西(F1)两条断裂的断裂面整体近直立,切穿深部的下地壳,并向下继续延伸,与中间4条断裂共同控制中生界沉积。结合区域地质背景和重磁延拓等资料,推断其向南分别与沂沭断裂带西支鄌郚—葛沟断裂和东支昌邑—大店断裂相衔接,向北伸入渤海湾盆地深部,并对浅部古近纪正断裂系的形成演化具有明显的约束作用。      

沂沭断裂带中生代青山群火山岩地球化学特征及其岩石成因

以沂沭断裂带安丘地区中生代青山群火山岩为研究对象,在进行系统的元素-同位素分析的基础上,探讨其岩浆源区和岩石成因。安丘火山岩SiO2含量变化于56.5%~65.8%,主要为高钾钙碱性系列岩石,岩石组合为英安岩和粗面安山岩;安丘火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,显示富集但变化范围较大的Sr-Nd同位素组成((~(87)Sr/~(86)Sr)t=0.708 7~0.710 7,εNd(t)=-13.7~-5.93)。综合分析表明,安丘火山岩为大陆下地壳物质经拆沉作用于地幔环境中发生部分熔融作用,与上地幔岩石发生交代作用后进入地表形成,且其源区中可能有软流圈物质的加入。     

沂沭断裂带显微构造及变形叠加分析

本文主要论述了沂沭断裂带中碎裂岩的类型及特征、变形机制、变形叠加特征,并根据显微构造分析探讨了变形叠加期次及相应的断裂活动时间。      

沂沭断裂带早期活动讨论

沂沭断裂带展布区域内不同地块的变质作用、岩浆活动和构造变形特征表明,在新元古代之前,区内发生过强烈的构造运动,但各地块的构造形迹不是在同一应力场作用下形成的,现存的沂沭断裂带各断裂均为脆性断裂,无继承性活动的迹象。因此,认为沂沭断裂带形成于新元古代之后。     

沂沭断裂带内盖层的剪切变形及其构造意义

通过沂沭断裂带内晚元古代至古生代益层变形的详细研究，发现这套盖层遭受了明显的顺层左旋走滑剪切变形。这期盖层变形是与沂沭断裂带基底中北北东走向左行韧性剪切带同期形成的。它们是郯庐断裂带中生代大规模左行平移运动在不同层次上所造成的不同产物。这套益层的变形及其特征证明了郯庐断裂带大平移发生在中生代。     

沂沭断裂带南段莱阳群的发现及其地质特征

临沂至郯城－带青山群八亩地组火山岩之下存在大面积中生代陆相沉积。过去一直都划为王氏群。本文据其产出层位、岩石组合、古生物特征和区域对比关系，将其划分为莱阳群。     

沂沭断裂带中段地质特征与金矿成矿作用

沂沭断裂带是一条岩石圈断裂,有着悠久的演化历史,在中生代受库拉板块和太平洋板块运动作用,发展成为裂谷式断裂系统.通过对沂沭断裂带中段地质特征的研究,初步总结了沂水汤头断裂是在晋宁期形成的北东向中浅层次韧性剪切带的基础上,经后期脆性构造叠加、改造而形成的一条复杂的韧-脆性构造带,它对区内金矿的形成起控制作用,并具有控、容矿构造之特征.在该带内已发现六个金矿体,赋矿围岩为蚀变的绿片岩、糜棱岩化碎裂岩和花岗质碎裂岩.     

山东沂沭断裂带中段金矿床地质特征

沂水-汤头断裂具有控、容矿构造之特点,金矿的定位经历了复杂的过程,它产于沂水-汤头断裂主裂面下盘的绿泥片岩、糜棱岩化碎裂岩和花岗质碎裂岩中.矿体总体形态较为简单,其产状与主裂面产状一致,局部沿与脆-韧性剪切带斜交的一组裂隙充填交代而成.钾化、黄铁绢英岩化、绿泥石化、绿帘石化为主要找矿标志,矿体的圈定几乎全凭样品分析结果来进行.有用矿物以银金矿为主,自然金次之,裂隙金和晶隙金是其主要的赋存状态,黄铁绢英岩化与金矿关系密切.金矿床的主成矿期为晚侏罗世-早白垩世.根据区域成矿地质条件分析,沿沂水-汤头断裂有良好的找矿前景.     

桂东南晚中生代陆川岩体的成因及其构造意义

桂东南晚中生代岩浆活动与古太平洋板块俯冲密切相关。本文对桂东南陆川岩体开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf 同位素研究,获得陆川岩体黑云母二长花岗岩（主体）和花岗细晶岩的形成年龄分别为104.8±0.8Ma 和103.9±1.0Ma,属于早白垩世。地球化学特征上,二者均属于准-弱过铝质、高钾钙碱性岩石系列,富集轻稀土、大离子亲石元素（如Rb、Ba、Th）而亏损高场强元素（如Nb、Ta、P）,具较明显的Eu 负异常、高的(87Sr/86Sr) i (0.708600～0.709158) 和低εNd (t)(-7.46~-7.05)等特征。二者εHf (t)(-7.46~-7.05)分别为-4.8~＋0.7（平均-2.36）和-3.8~＋1.2（平均-2.45）,对应的Hf 同位素两阶段模式年龄（TDM2）分别为0.99~1.30 Ga和0.96~1.24 Ga,与Nd同位素模式年龄（TDM2）（1.29~1.30 Ga和1.27~1.28 Ga）基本一致。元素及同位素结果表明,岩石源区主要为中元古代晚期的壳源变质杂砂岩,可能有少量地幔物质的加入。结合区域地质资料,认为陆川岩体形成于早白垩世晚期古太平洋板块向华南板块俯冲/后撤导致的弧后伸展背景,华南地区同期（110~90 Ma）岩浆活动的西北边界大致位于北东向博白-岑溪断裂带一线。     

长乐-南澳断裂带晚中生代岩浆活动 与变质-变形关系

长乐-南澳断裂带是东南沿海地区陆内强烈变质-变形带。带内沉积岩、火山岩和早白垩世的钙碱性角闪石黑云花岗岩和花岗闪长岩都已发生可达角闪岩相的变质和石英-长石相韧性剪切变形。鉴于高温矿物和强烈韧性变形多出现在深成岩附近;远离深成岩,变质和变形就逐渐减弱,故本文认为,至少有一部分变质变形的热源是由岩浆提供的。韧剪组构和糜棱质花岗岩是在岩浆侵位的晚期或长乐-南澳断裂带左旋走滑时,在中地壳部位同时形成的,长乐断裂带中花岗岩的组构记录了一期同走滑变形的岩浆作用,“软变形”作用。据此,长乐-南澳带内花岗岩的形成是受走滑剪切应力和岩浆热双重制约的,是在走滑过程中实现的。其动力来源可能与晚中生代的太平洋板块沿日本中央构造线—台湾纵谷带朝东亚陆缘的斜向俯冲有关。     

赤峰地区晚中生代火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

内蒙古赤峰地区发育大面积的晚中生代火山岩,是我国东部巨型火山岩带的重要组成部分。锆石U-Pb定年结果显示,火山岩主要形成于晚侏罗世160~147 Ma和早白垩世132~129 Ma两个时期,早期以中酸性火山岩为主,晚期主要为酸性火山岩,局部夹少量的基性火山岩。晚侏罗世早期的安山岩SiO_2含量较低,MgO含量较高,可能是岩石圈地幔部分熔融的产物,流纹岩是安山质熔浆底侵导致下地壳发生部分熔融的产物。晚侏罗世晚期的流纹岩具有与A型花岗岩相似的地球化学特征,表明其形成于伸展构造背景下。早白垩世晚期的流纹岩属于钾玄岩系列,与同时代的玄武岩构成双峰式岩石组合,流纹岩来源于地壳的部分熔融。结合前人研究成果,认为赤峰地区晚中生代的两期火山活动都与蒙古–鄂霍次克缝合带的演化有关,它们分别形成于两次陆壳加厚之后的陆内伸展环境。     

沂沭断裂带及其近区的地震成因岩石新认识

将沂沭断裂带及其附近地区的地震成因岩石划分为四种类型,它们是具有地震成因构造的震积岩、震断层构造岩、震火山岩及隐爆地震角砾岩.前两类是构造地震的记录,而后两类是火山地震及隐爆火山地震的记录.由于震断层构造岩沿长期活动性断层分布,大多遭受了若干期强地震活动的改造,所以不易确定其最初的形成时期.因此,笔者重点对分布于沂沭断裂地震带及附近的其它三类地震成因岩石(包括震积岩、震火山岩和隐爆地震角砾岩)作了研究,论述了三类地震成因岩石的特征、时空分布、反映的地震作用机理及意义.认为:地震成因岩石不仅是强地震事件和激烈构造活动的记录;而且,因为由强地震形成的不同等级断层和裂隙构成了一个高渗透性的能够沟通不同深度石油和成矿流体的网络,所以深入研究地震成因岩石有助于完善大断裂地震带及近区的石油聚集与成矿理论.     

浙东晚中生代玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb 年代学及其地质意义

对浙江东部晚中生代分属上下岩系的8个火山-沉积岩地层的玄武岩样品中的锆石进行了内部结构研究,并用 SHRIMP方法测定了U-Pb年龄。结果显示,下岩系玄武岩中多数锆石给出206Pb/238U年龄为 （120±1） Ma,Th/U比值为 0.65~2.44; 上岩系玄武岩中最年轻锆石的206Pb/238U 年龄为（103±2） Ma,Th/U 范围是0.57~3.03。上下岩系的形成时代的结 果与前人研究的相应地层年代一致,但也存在有明显差别。在测定过程中发现,下岩系玄武岩中锆石年龄分布相对集中, 仅有少量的古老锆石残留,表明在玄武岩形成过程中,只有少量地壳成分混染。上岩系中与玄武岩同时形成的锆石含量较少, 多数是捕获锆石,且年龄分布范围较大,几乎覆盖了华南地块所有岩浆活动时代,这表明在玄武岩形成过程中捕获了陆壳 物质,这种陆壳物质很可能是含有不同时期锆石的碎屑沉积岩/物。     

伊勒呼里山中生代火山岩:锆石U-Pb年代学及其对岩浆事件的制约

伊勒呼里山地区中生代火山岩由安山岩、粗面英安岩、流纹岩、流纹质凝灰岩和流纹质玻屑凝灰岩等组成。中生代火山岩中的锆石多呈半自形-自形晶,振荡环带发育,Th/U值略高（0.30~2.56）,为岩浆成因。锆石U-Pb同位素年代学研究表明：塔木兰沟组安山岩年龄为（161.0±1.0）Ma（n=22）,形成于中侏罗世;满克头鄂博组流纹岩年龄为（157.8±2.3）Ma（n=24）,形成时代属于晚侏罗世;玛尼吐组火山岩2个样品的年龄分别为（154.0±2.0）Ma（n=23）和（151.7±1.4）Ma（n=25）,形成时代属于晚侏罗世;白音高老组火山岩2个样品的年龄分别为（124.1±1.1）Ma（n=25）和（125.1±0.7）Ma（n=23）,形成时代为早白垩世。捕获锆石的定年结果显示,本区存在前寒武纪岩浆事件（774 Ma）、加里东期岩浆事件（472 Ma）、印支期岩浆事件（214、210 Ma）,这与周边基底岩石中锆石U-Pb的定年结果相吻合。     

Potash–rich Magmatism and Associated Gold-Copper Mineralization in the Yishu Deep Fault Zone and Its Vicinity, Eastern China

Abstract: The Mesozoic potash‐rich volcanic rocks which hosted several gold or gold (copper) deposits are widely distributed around the Yishu deep fault zone, eastern China. Lithologically, these rocks include basaltic trachyandesite, trachyandesite, latite and trachyte, of which the trachyandesite and latite are the predominant rock types. Whole‐rock Rb‐Sr isochron ages and ⁴⁰Ar‐³⁹Ar plateau dates of them are 108.2 ? 119.6 Ma and 114.7 ? 124.3 Ma, respectively. Chemically, they are characterized by high and variable Al₂O₃ contents, high K₂O+Na₂O values, and high K₂O/Na₂O and Fe₂O₃/FeO ratios. The rocks also have enriched LILE and LREE concentrations, low HFSE abundance, and display extraordinary Sr‐Nd isotope signatures (I_Sr = 0.7084 ? 0.7125, ε_Nd(t) = ‐9.43 ? ?18.07). Integrated geological and geochemical data suggest that they were formed in a continental‐arc setting and most likely originated from the partial melting of enriched mantle which was induced by source contamination of subducted continental crustal materials. Gold (copper) deposits in this district are closely related to Mesozoic volcanic‐subvolcanic magmatism. They are frequently located either at the margin or adjacent to the volcanic basins. Most of them are spatially associated with maar‐diatreme systems and/or flow‐dome complexes. The formations of two gold (copper) deposits, the Qibaoshan breccia pipe‐porphyry type Au‐Cu deposit and the Guilaizhuang tellurium‐gold type epithermal Au deposit, have been proved to be in close relation with potash‐rich magmatism. The genetic relations between potash‐rich magmatism and Cu‐Au mineralization is still quite unclear. Detailed review of the previous works demonstrates that the high contents of volatiles (such as H₂O, CO₂, S, F and Cl, especially F and Cl) and the high oxidation state of the potash‐rich magmas may be the main favorable factors for the formation of the Cu‐Au deposits.     

郯庐断裂带张八岭隆起段晚中生代岩浆岩继承锆石U-Pb年代学:源区属性及构造意义

大别与苏鲁造山带之间的郯庐断裂带张八岭隆起段,构成了华北与扬子板块之间的断裂边界。该边界带的深部结构状态长期以来存在着不同的认识。本文利用张八岭隆起带沿线出露的晚中生代岩浆岩中继承锆石U-Pb年代学信息,结合地球物理资料及Nd、Pb、Hf同位素资料,分析了其深部的岩浆源区属性及结构状态。张八岭隆起带北段晚中生代岩浆岩继承锆石年龄以1.9~2.7Ga为主,最大峰值年龄为2.5Ga;南段继承锆石年龄以2.2~2.6Ga为主,峰值年龄也为2.5Ga;郯庐断裂带庐江段则以含大量新元古代锆石为特征,在0.7Ga形成显著的分布峰值,并有早元古和少量太古代年龄信息。分析结果表明,张八岭隆起带北段的晚中生代岩浆岩源区为华北下地壳,南段的源区兼有华北和扬子陆壳的信息,而更南部庐江段则以扬子地壳源区为特征。电法剖面揭示,郯庐断裂主边界在张八岭隆起带下向南东倾斜,从而深部存在华北地壳;而南部庐江段转变为向北西陡倾,从而深部皆为扬子地壳。郯庐断裂深部产状特征支持其印支期应为斜向汇聚边界。而其中三叠纪继承锆石的缺失指示隆起带上变质岩应为原地岩石,而非来自大别造山带。     

Tectonic Taphrogenesis and Paleoseismic Records from the Yishu Fault Zone in the Initial Stage of the Caledonian Movement

The Yishu fault zone (mid-segment of the Tanlu fault zone) was formed in the Presinian. Periodic tectonic activities and strong seismic events have occurred along the fault zone. During the initial stage of the Caledonian Movement, with the proceeding of the marine transgression from the Yishu paleo-channel to the western Shandong, uneven thick sediments, composed mainly of sand, mud and carbonates of littoral, lagoon, and neritic facies, were deposited in the Yishu fault zone and western Shandong, and constructed the bottom part of the Lower Cambrian consisting of the Liguan and Zhushadong formations. Through field observations and the lab-examinations, various paleoseismic records have been discovered in the Liguan Formation and the Zhushadong Formations of the Yishu fault zone and its vicinity, including some layers with syn-sedimentary deformation structures that were triggered by strong earthquakes (i.e. seismite, seismo-olistostrome, and seismo-turbidite). Paleoseismic records developed in the Zhushadong Formation are mainly seismites with soft-sediment deformation structures, such as liquefied diapir, small liquefied-carbonate lime-mud volcano, liquefied vein, liquefied breccia, convolute deformation (seismic fold), graded fault, soft siliceous vein, and deformation stromatolite, as well as seismites with brittle deformation structures of semiconsolidated sediments. Paleoseismic records preserved in the Liguan Formation are not only seismo-olistostrome with a slump fold, load structure, and ball-and-pillows, but also seismo-turbidite with convolution bedding, graded bedding and wavy-bedding. However, in the western Shandong area, the closer to the Yishu fault zone, the greater the thickness of the Liguan Formation and the Zhushadong Formation, the greater the number and type of layers with paleoseismic records, and the higher the earthquake intensity reflected by associations of seismic records. This evidence indicates that tectonic taphrogenesis accompanied by strong earthquake events occurred in the Yishu fault zone during the initial stage of the Caledonian Movement, which embodied the break-up of the Sino-Korean Plate along the Paleo-Tanlu fault zone at that time.