广东伸展拆离构造研究进展、基本特征及问题讨论

伸展拆离构造已成为大陆岩石圈构造的研究热点。９０年代以来,广东相继发现了云开变质基底双拆离型伸展拆离构造,云开地块周边伸展拆离构造,高要－遍明伸展拆离构造以及河源伸展拆离构造。这些伸展拆离构造普遍具有上部脆性上正断层域,中间拆离流变层以及下部变质核的三层结构。     

南海北部珠江口盆地中段伸展构造模型及其动力学

位于南海北部大陆边缘上的珠江口盆地发育NNE向、NE向、NW向、近EW向等多组基底断裂,盆地结构复杂,并表现出明显的时空差异性。本文基于珠江口盆地中段地震资料解释的构造样式的变化推断地壳中存在一条向南缓倾斜、呈坡坪式形态的拆离断层,古近系构造属于这条拆离断层上盘的伸展构造系统。北部的西江凹陷属于拆离断层伸展构造系统的头部,凹陷边界正断层铲式断层面形态向深层延伸并收敛在拆离断层面上,凹陷表现为半地堑“断陷”样式;中部的番禺低隆起对应于拆离断层的低角度断坪部位,拆离断层上盘断块的伸展位移导致两侧的恩平组超覆在低隆起上;南部的白云凹陷位于拆离断层的深部断坡部位,充填的文昌组和恩平组表现为“断坳”或“坳断”样式;南部隆起位于拆离断层深部断坪部位,其上盘发育的分支断层控制着荔湾凹陷古近系、新近系的发育并使之表现为复杂的断陷断坳构造样式。该模型强调拆离断层上盘与下盘、不同地壳结构层均发生不同程度的伸展变形,且伸展变形方式、应变量等存在时空差异,而拆离断层正是不同构造单元、不同地壳构造层之间的调节性构造面。总体上,拆离断层上盘以脆性伸展构造变形为主,分支断层控制不同构造单元古近纪的构造演化,下盘则是以韧性伸展变形为主,并拖曳上盘发生不均一的伸展应变;西江凹陷的伸展应变量大于拆离断层下盘的伸展应变量,白云凹陷的伸展应变量则小于拆离断层下盘的伸展应变量。以西江凹陷北部边缘的NE向铲式正断层为头部的拆离断层控制了文昌组沉积,但在恩平组沉积期被近EW向高角度正断层切割破坏而被遗弃,拆离断层系统的头部由西江凹陷北部边缘迁移至番禺低隆起。盆地结构及断裂系统的时空差异性受盆地基底先存构造、地壳与岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,但主要是对软流圈流动及岩石圈热结构变化的响应。用软流圈由北西向南东流动拖曳上覆岩石圈发生伸展变形的动力学模型能合理地解释珠江口盆地中段古近系构造的形成和演化。     

桃林铅锌矿拆离断层中动力变质岩研究

拆离断层(Detachment fault)由阿姆斯特朗(R.L.Armstrong)1972年提出,是指美国西部盆岭区的低角度正断层,使浅层次的年轻地层直接盖在较深层次的老地层之上;利斯特、戴维斯等对拆离断层也作过论述,近几年来,我国少数地质学家也在某些文章中提及过“拆离断层”一词。拆离断层是一种近水平的铲状大型滑脱正断层,并且伴生以变质核杂岩体(Metamorp-hic core Complex),以拆离断层划分开上拆离盘和下拆离盘。上拆离盘是由叠瓦式正断层系或多米诺正断层系组成的脆性变形带;下拆离盘为糜棱片麻岩等组成的面理和线理发育的变质核杂岩体。变质核杂岩体包括以超碎裂岩为主的碎裂岩,由糜棱片麻岩退化变质成     

新疆若羌县赤石山变质核杂岩研究

新疆北山裂谷带西缘若羌县赤石山地区存在大型变质核杂岩构造，其下拆离盘为古元古界结晶基底杂岩，上拆离盘为中元古界白湖群变质岩系，滑脱拆离带为已变形的大型韧性正断层，核杂岩南，北侧发育上叠盆地，北侧形成“年轻”正断层及同构造期岩浆岩，变质核杂岩的形成与晚古生代北山陆内裂谷区域伸展有直接联系，该区变质核杂岩的首次厘定，对深化北山裂谷的研究具有重要意义。     

拆离构造理论与找矿实践（五）——拆离构造研究方法

(上接第 1 5卷第 3期 )6　拆离构造的研究方法6 1　概述70年代以来 ,拆离构造研究的成果令人瞩目。拆离构造理论对进一步认识地壳深部结构 ,建立大陆地壳的构造模式 ,深化认识大陆地质构造的形成与演化 ,勘查地下矿产资源和成矿预测均具有重要的实践意义 ,因而越来越多地受到国内外地学者的密切关注。大量研究资料表明 ,许多逆断层或逆冲断层、正断层 ,甚至走滑断层向深部逐渐变缓至最终归并于低角度的基底拆离断层。随着拆离构造理论的不断深化 ,对拆离构造的研究方法亦正在不断的加强和充实。早在 80年代 ,王桂梁教授就对滑脱(拆离 )构造…     

庐山变质核杂岩的变质变形及构造意义

庐山出露的变质核杂岩的构造层次具有典型的三层结构,即最上面的未变质沉积盖层、中间韧性流变层、核部的变质基底,其间分别以上剥离断层和拆离断层为分界线。上部沉积盖层以脆性变形为主,中间韧性流变层变形程度不一,但远离拆离带变质变形逐渐减弱,而核部的变质基底以强塑性变形为特征。对变质核杂岩南北两条地质剖面的分析,得到三个构造层次的岩石变质变形及岩性变化特征。区域动力学分析反映变质核杂岩东部原拆离带在五里正断层附近。拆离带中多硅白云母压力计得出的变质压力为0.6~1.1 GPa;锆石U-Pb年龄测试得到变质核杂岩的隆升时代为早白垩世。     

美国北科罗拉多河北部流域第三纪大陆拉伸阶段变质核杂岩及拆离断层的成因

变质核杂岩的形成是主大陆拉张作用的结果,此时,受破裂和拉伸上地壳之下的中、下陆壳受到向外的拖拽,能够产生这种效应的运动带随着时、空而变化。下盘的变形岩石抬升经由不同变质和变形环境,从而产生了特征的(叠加)小型构造和微构造序列。运动带(movement zone)发生褶皱,一是由于下地壳发生弯曲上拱形成一个开阔基底顶,二是由于构造剥蚀(tectonic denudation)而引起均衡补偿(isostatic rebound),但也更可能是由于花岗岩在中部地壳的侵入导致局部均衡调整的结果。在深部,由主拆离断层派生出一系列分支序列,切除连续的拆离断层向上穿入并越过上部岩板底部的坚硬部分,同时,尽管由于运动多集中在下部岩板的近乎同一高度上而使得下切量有限,但拆离断层却也逐渐切入下岩板的较深部位。现时在变质核心杂岩中所观察到的拆离断层是相对年轻的特征,它们形成于这些地质体地质演化晚期过程中,而且在科迪勒拉伸展造山带中,切过缓倾主韧性剪切带顶端上部地壳的一系列低角度正断层中,它们是最晚的。铲形断层底部的切割能够解释一些难以置信的骨牌状断块及这些地体中所能观察到的其它构造关系。南内华达的科罗拉多河区,东南加利福尼亚以及西亚利桑那的拆离地体都能提供支持这个横式的证据,这些地区多世代的拆离断层展示出标志性的切除(excisement)和深切(incisement)几何特征。     

湖北省随枣地区推覆构造格局的研究

研究区构造格局的基本特征是上地壳多层次自北而南的逆冲—拆离，柳林、洪清、大洪山３条逆掩断层与深部拆离面一起组成了尖端指向南的楔形薄皮构造。逆冲系统以背驮式扩展演化。多层次推覆构造格局因后期高角度断裂的切割破坏而复杂化，构造格局定型时代为燕山期     

冀中坳陷中区中生代中晚期大型拆离滑覆构造的确定

晚侏罗世至早白垩世 ,太行地区受区域热构造事件的影响 ,燕山期的岩浆活动达到高潮 ,并由此引发了阜平、赞皇变质核杂岩的强烈拱升及浅层的侧向伸展拆离作用 ,在阜平变质核杂岩东侧的冀中坳陷中区形成了西部伸展而东部挤压的有机相连、有序发展的拆离滑覆构造体系 ,波及宽度达 1 5 0km。其后缘伸展区表现为变质核杂岩内的韧性剪切带、盖层内的拆离伸展断层及伴随的断陷盆地 ;而前缘挤压区形成叠瓦状逆冲推覆构造体系 ;介于二者之间的中部过渡带构造变形相对较弱     

南海北部新生代盆地断裂系统及构造动力学影响因素

利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素.     

内蒙古呼和浩特变质核杂岩韧性拆离带40Ar-39Ar定年及其构造含义

晚中生代,内蒙古大青山依次经历晚侏罗世盘羊山逆冲推覆、早白垩世呼和浩特变质核杂岩伸展、早白垩世大青山逆冲推覆断层及早白垩世以来高角度正断层复杂构造演化。其中,呼和浩特变质核杂岩韧性剪切带的冷却时间和抬升机制的制约尚不明确。本文在野外考察和显微构造分析基础上,采用逐步加热40Ar-39Ar定年法对韧性剪切带内不同单矿物的冷却年龄进行了测定。角闪石、白云母、黑云母和钾长石单矿物40Ar-39Ar冷却年龄处于120~116Ma之间。结合已有年龄数据及单矿物封闭温度,构建了韧性剪切带的冷却曲线。结果表明,韧性剪切带在122~115Ma期间存在一个明显的快速冷却过程。这一阶段快速冷却是与变质核杂岩拆离断层相关核部杂岩拆离折返作为大青山逆冲推覆断层上盘抬升的结果。     

DETACHMENT FAULT IN DINGGYE AREA IN THE MIDDLE PART OF THE HIMALAYAN OROGEN

Dinggye lies in the middle part of the Himalayan Orogen. A lot of low angle extension detachment faults have been developed in Dinggye area and some of them make up the main body of the South Tibet Detachment System. On the whole, the extension direction of all the detachment faults is perpendicular to the strike of the Himalayan Orogen. Each detachment fault has its distinct characteristics. Mylonite was extensively developed in the detachment faults and can be divided into a variety of types such as siliceous mylonite, felsic mylonite, granite mylonite, protomylonite, crystallization mylonite and so on. On the basis of our field survey works, these detachment faults can be classified according to their locations into three units listed as follows: (1) In the northern part of the study area, the detachment faults occur on large scale and in orbicular shape, and form the middle layer of the metamorphic core complexes. (2) In the southern part of the study area, the detachment faults occur in linear shape that is parallel to the Himalayan Orogen and has a stable attitude, and have undergone two phases of development. In the first phase, the Rouqiechun Group rocks were formed and make up the hanging wall, while in the second phase the Jiachun Group rocks were formed and make up the hanging wall. (3) In the southeastern part of the study area, the detachment faults strike nearly along southeast direction in a stable way and some of these detachment faults were distorted by the late-formed faults and folds. Furthermore, in the southwestern part of the study area, the ductile shear zones are parallel to the detachment faults.     

济阳坳陷桩海地区古生界潜山构造特征及形成机制

济阳坳陷古生界潜山在经历了残丘山勘探阶段、多样性潜山勘探阶段之后,位于正向构造单元之间的中低位序复杂隐蔽潜山成为勘探主要方向.桩海地区东部紧邻郯庐断裂带,郯庐断裂带的多期构造运动对其产生深刻影响,古生界潜山构造样式非常复杂,并且由于埋藏深,前期地震资料精度低,构造特征认识不清,制约了勘探进展.该研究针对济阳坳陷桩海地区...     

肖板金矿床构造控矿特征与成因探讨

肖板金矿床赋存于闽中前寒武系变质岩中,属于构造蚀变岩型金矿.控矿构造是在变质岩构造基础上发育起来的蒲洋变质核杂岩构造系统之北西侧的剥离构造——低角度正断层系.低角度断层不仅控制了矿体的形态、产状、规模和分布,其压扭性力学性质决定了交代为主的矿化蚀变类型,而且在成矿过程中也起到地球化学界面作用.硫同位素、铅同位素、氢氧同位素、初始锶比值、稀土元素特征等资料反映出肖板金矿成矿物质主要来源于麻源群变质岩,并有少量岩浆物质的加入,成矿时代为燕山早期.流体包裹体特征显示成矿流体主要来源于岩浆水,并有大气降水的混入,成矿温度190~244℃.结合构造演化和构造控矿特征分析认为肖板金矿床是受低角度正断层(剥离断层)控制的中低温岩浆热液型矿床.     

A Metamorphic Core Complex Model for the Host of Uranium Mineralization in the Khoshoumi Mountain,Central Iran

A metamorphic core complex model is proposed for Khoshoumi Mountain uranium mineralization located in the Bafq–Saghand metallogenic zone of central Iran. Uranium mineralization occurred in the Chapedoni metamorphic complex. Detailed structural analysis of the complex leads to the interpretation that the mineralization is spatially concentrated in a low angle shear zone of mylonitized migmatite, the lower ductile part of the Chapedoni metamorphic complex. The shear zone that has top to the NE sense of shear in the northeastern and southeastern parts of the mountain and top to the WNW sense of shear in the southwestern part is a detachment zone to the Chapedoni Metamorphic Core Complex (CMCC). The Eocene granite is the plutonic core to the CMCC. The shear zone is cut by several NE‐trending left‐lateral strike‐slip faults. This later faulting is interpreted to account for the significant enrichment of uranium in the southern part of the mountain. The bimodal distribution of radiometric data gathered from exploratory drill holes in this part of the mountain constrains this interpretation. That is, the lower value is from the shear zone across the area but the higher value is from the places that the shear zone is cut by the transverse faults.     

Extensional Structures in the Ophiolites from Cuba and China: New Constraints to Slowly‐Spreading Ancient Oceanic Lithosphere

A group of low‐angle normal faults developed in banded gabbro of Moa Ophiolite, Cuba. The dark gabbro was cut into puddings by several normal faults, while light gabbro was just swelling in layer thickness. In Hongliuhe ophiolite at eastern segment of South Tien Shan Suture Zone in China, the extensional deformation concentrates on fine cumulus gabbro which is typically mylonitized. Abundant structural features were discovered in HLH ophiolite such as S‐C foliation, C’ foliation, extensional crenulation cleavage, small toughness normal fault, low‐angle normal faults and high‐angle normal faults. According to the above tectonic phenomenon from the ophiolite belts in Cuba and China, we will get the conclusion: the maximum principal compressive stress (b1) is vertical to cumulus bedding, and the maximum tensile stress (b3) is paralleling to cumulus bedding. Considering of the above evidence, the extensional tectonic event should developed at mid‐ocean ridge. Due to seafloor spreading, the maximum tensile stress is paralleling to cumulus layer, and extensional tectonic is kept in cumulus gabbro. In this way, normal faults developed in dark gabbro, while brittle‐ductile extensional developed in light gabbro. A large number of domes, folds paralleling to ocean ridge and detachment faults represented by low angle normal fault were discovered near ocean ridge in Indian Ocean and Atlantic Ocean. In this way, materials from deep oceanic lithosphere (e.g. gabbro, mantle peridotite) outcrop at the crust surface of ocean basin. The above evidences from China and Cuba are consistent with extensional tectonic and metamorphic core complex from slowly and super‐slowly spreading Indian Ocean and Atlantic Oceanic lithosphere based on ODP. Therefore, extensional deformation in the ophiolite belt is of significant meaning for clarifying the formation process and mechanism of ancient oceanic basin.     

喜马拉雅造山带中段定结地区拆离断层

定结地区位于喜马拉雅造山带中段,发育大量的低角度伸展拆离断层,这些拆离断层中部分构成了藏南拆离系的主体。它们基本上垂直于造山带走向伸展,各拆离断层特征显著,普遍发育糜棱岩,糜棱岩类型复杂,主要有硅质糜棱岩、长英质糜棱岩、花岗质糜棱岩。在研究区的北部,拆离断层呈环状产出,构成变质核杂岩三层结构中的中间层,规模一般较大;同时拆离断层使变质核杂岩体盖层中的部分地层拆离减薄;在研究区南部拆离断层呈线状延伸很远,总体上平行造山带延伸,构成了藏南拆离系重要组成部分。部分拆离断层同韧性剪切带平行产出,形成拆离剪切的脆韧性体系。     

南黄海盆地中部隆起构造特征及其成因机制

通过选取南黄海盆地中部隆起内部地震反射清晰、构造特征明显的典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了南黄海盆地中部隆起的构造样式特征,识别出挤压（滑脱、高角度逆冲、对冲/背冲）、走滑（正花状、y字型）、伸展（铲式正断层）等多种构造组合样式.首次提出在中部隆起内部发育2条NW-SE向走滑断层.在此基础上,结合区域应力场特征和深部地球动力学背景,明确了中部隆起构造样式的发育期次、成因机制和构造演化历程.研究结果表明:（1）滑脱构造主要位于中部隆起北部,滑脱面位于志留系底部的泥页岩.滑脱构造应力机制来源于三叠纪末印支运动时期华北板块与下扬子板块之间的碰撞造山作用;（2）高角度逆冲主要位于中部隆起南部,其应力机制来源于早侏罗世燕山运动早期,古太平洋板块初始高速、低角度NW向俯冲;（3）走滑断层主要表现为具有压扭特征的正花状构造,位于中部隆起东南部、中西部,对应于早白垩世时期,古太平洋板块低角度俯冲由NW向转变为NNW向引起的左旋剪切作用,中国东部郯庐断裂在该时期亦表现为左旋剪切特征;（4）伸展正断表现为铲式正断层特征,发育在中部隆起南北边界,即在中部隆起与南黄海盆地南部坳陷、北部坳陷的接触部位,对应于晚白垩世燕山运动晚期,古太平洋板块由低角度俯冲转为高角度俯冲,此时中国东部构造应力体制经历着由挤压向拉张的转换.      

地震频率谐振技术在内蒙古额尔古纳东珺银铅锌矿区勘查中的应用

内蒙古自治区额尔古纳市东珺银铅锌矿床属于浅成低温热液型矿床,浅部已控制的陡脉状与缓倾斜银、铅、锌矿体资源储量已达到大型规模。对浅部数据的处理解译并结合成矿地质条件分析认为,缓倾斜矿体赋存于一套波阻抗值相对较低的层间破碎带内,在其下部存在含矿构造带。为探获与成矿相关的热液上升通道,在矿区内应用地震频率谐振技术进行剖面性勘查工作,探测陡倾角断裂的结构和位置信息,以实现深部更大的资源量突破。通过地震频率谐振勘探所获得的波阻抗特征和已有钻孔及新钻孔等地质资料,证实了矿区深部的确存在与构造有关的厚大矿体的认识。地震频率谐振勘探的高精度视波阻抗勘查成果为本区深部探测提供了明确的目标和靶点。     

伸展背景下塑性地层对断裂发育特征影响的实验分析

为了探讨塑性层在伸展型构造反转过程中对构造格局及断裂特征的影响规律,设计了两组具有不同岩石性质的伸展砂箱模型进行物理模拟.实验结果表明:在相同的伸展应力作用下,相对纯石英砂岩区,塑性地层的存在导致断层发育的时间更早,并且断层的断距及延伸长度更大;塑性地层的存在也可以影响断裂的发育格局,更容易形成滑脱型断层.在伸展型构造反转过程中,塑性地层主要起2个方面的作用:（1）塑性层上部形成断层的规模相对较大,而脆性地层上部趋向于形成多条断层,规模相对小;（2）塑性层上部与边界拆离断层倾向相反的断层数量和规模明显大于倾向相同的断层,揭示了塑性层对与边界拆离断层相同倾向断层的抑制作用.将模拟结果与北部湾盆地乌石凹陷东洼的类似构造进行对比,表明塑性地层的存在对伸展型反转构造断裂发育具有很大的影响,这将对该地区构造的深入认识及下一步油气勘探提供新的依据.