郯庐断裂带肥东段烟头山及桃源地区构造变形特征研究

郯庐断裂带肥东段烟头山及桃源地区,发育多条左行韧性剪切带,岩性以糜棱岩和糜棱岩化片麻岩为主,岩石变形强烈。通过详细的野外观测及室内分析发现:肥东北部烟头山及桃园地区几何学形态呈一背形构造,其枢纽走向NE-SW,轴面倾向SE,自核部向两翼岩性出露具有一定的规律性和对称性。古应力方向及运动学涡度研究表明:研究区内构造体主要受到近南北方向的挤压,涡度值W_k在0.73～0.90之间,指示区域内的韧性剪切活动以简单剪切为主。对区内变形岩石展开精细化的构造变形分析,包括石英的分形特征、变质变形温度估计、差应力和应变速率的计算等,结果显示:区内动态重结晶石英颗粒边界具有统计学上的自相似性,分维值D在1.111～1.187之间,变质变形温度集中在520℃～610℃之间,为高绿片岩相到低角闪岩相变质;韧性剪切带的差异应力Δσ介于18.493～95.266 MPa之间,应变速率ε范围在5.418×10^-15s^-1～4.748×10^-11s^-1之间。对比以上参数发现:韧性剪切带核部和背形转折端附近,...     

郯庐断裂带肥东段剪切活动锆石U-Pb测年

郯庐断裂带肥东段出露的桃源韧性剪切带内发育有长英质超糜棱岩、长英质伟晶岩脉体等。这两种构造岩与剪切带呈现不同的穿切关系, 分别代表着剪切活动不同时期的产物, 它们可以为郯庐断裂带的剪切年限提供重要的年代学制约。本次研究从长英质超糜棱岩的U-Pb锆石测年得出了133.3±4.1 Ma的变质锆石年龄。结合笔者先前得出的伟晶岩脉129±3.3 Ma年龄判断, 郯庐断裂带在133 Ma左右有一次剪切活动, 该次剪切活动在129 Ma左右仍有着较弱的持续, 指示肥东地区在137~126 Ma的时间段内, 有一次挤压活动叠加。此外, 长英质超糜棱岩样品中捕获的1.9 Ga和2.4 Ga的锆石, 很可能来自华南板块基底。     

郯庐断裂带桐城段构造变形解析

郯庐断裂带桐城段韧性剪切带位于大别造山带东北缘。首先对剪切带两端的两套片麻岩进行宏观构造特征、矿物组成以及锆石U-Pb年代学研究,确定片麻岩为印支造山期高压变质产物。之后由于郯庐断裂带左行韧性走滑叠加,在原来近东西向造山带片麻岩基础上形成了NE-SW向的糜棱岩—超糜棱岩带。根据糜棱岩中主要矿物的变形行为,估算剪切带的变形温度约为450 ℃～530 ℃,局部可达550 ℃,为高绿片岩相—低角闪岩相变质;有限应变测量和应变强度计算的结果表明,矿物在韧性剪切过程中经历了强烈的拉长变形,剪切带中间位置变形程度最强,向两边慢慢减弱;运用多种方法对糜棱岩进行运动学涡度的测量计算,结果表明郯庐断裂带桐城段为一以简单剪切为主导的减薄型一般剪切带。     

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。     

郯庐断裂带西山驿岩体构造变形分析

地处肥东岩群西侧的西山驿岩体,由于郯庐断裂带左行平移活动的影响而发生韧性变形。根据野外调查和室内研究,岩体的西侧边界由于受到郯庐断裂带次级剪切带的影响,导致变形强度比岩体内部强烈,岩性上可分为边界糜棱岩带和内部片麻岩带。本文对边界韧性剪切带进行了变形温度估算,剪切类型分析,应力场的方向、差应力大小、应变速率计算。结果显示剪切带糜棱岩的变形温度约为500～600℃,为低角闪岩相变质,内部片麻岩变形温度约为400～530℃,为高绿片岩相到低角闪岩相变质;糜棱岩样品中矿物变斑晶的涡度值介于0.86～0.94之间,剪切类型为简单剪切为主的一般剪切;古应力方向为164°～171°,最低差应力下限值为20.02～23.08MPa,应变速率为1.35×10~(-13)～4.93×10~(-13)s~(-1)。在中、晚侏罗世到早白垩世期间,由于太平洋板块的斜向汇聚作用,郯庐断裂带发生构造活动,而通过上述西山驿岩体的构造变质变形分析结果,反演郯庐断裂带的变形规律,并且希望借此在以后的研究中归纳该时期中国东部的构造演化过程。     

中国东部郯庐断裂带构造模式讨论

郯庐断裂带是世界上具有数百ｋｍ位移的最大的大陆走滑断层之一，作者评论了当前研究者提出的将其作为大陆内平移断层，地缝合线－边界转换断层，大陆内转换断层以及碰撞嵌入构造等四种模式，从断裂带的形态与规模，两侧地块的可对比性，晚侏罗世至早白垩世的平移时间，北突的苏北地块为碰撞后左行平移的结果，以及断裂尾端附近大别山带的压缩等，作者认为郯庐断裂带为西北环太平洋边缘内侧的平移断层。     

郯庐断裂带构造演化的数值分析

本文用粘性牛顿流体有限元数值方法模拟郯庐断裂带主要构造演化阶段的应力场、形变场和运动速率,探讨各构造期的动力来源、边界力的作用方式及岩石物性的影响作用。旨在进一步说明郯庐断裂带多期、多次和性质各异的构造活动与华北陆块、下扬子陆块、西太平洋板块、菲律宾板块等构造单元的运动密切相关。除了东亚大陆周边板块运动造成的推力,与此相伴的地热异常也是构成郯庐断裂带各期应力场,特别是拉张期应力场特征的重要动力条件之一。      

郯庐断裂带肥东桃源韧性剪切带构造分析及时限探究

郯庐断裂带在肥东桃源地区为一混合杂岩带,温压数据显示区域内变形变质环境为中下地壳构造环境。本文对剪切带的应变大小、应变速率、涡度以及应力场等构造特征进行分析测量,结果显示该剪切带所受应力方向为170°左右,夹角为40°～50°,并以简单剪切为主,其变形矿物被拉长。此外,带内发育的长英质糜棱岩流体以及伟晶岩流体均发生同构造变形,本文结合前期年代学研究结果,整合出了3种不同流体之间的关系,并有效限定出带内韧性剪切活动发生在140～124 Ma之间。同时,通过对郯庐断裂带中南段年代学数据统计,发现郯庐断裂带肥东段主要记录了早白垩世的剪切活动,而大别造山带东缘、苏鲁西缘分别记录了同造山年代学数据,断裂带中南段在年代学分布上呈现出明显的空间差异性,反映出郯庐断裂带递进变形的特征。     

大别造山带与郯庐断裂带衔接区构造特征分析

大别造山带东部与郯庐断裂带南段的衔接处发育有介于二者之间的转换构造,这些转换构造对于揭示二者之间的转换关系起着非常重要的作用。本文对郯庐断裂带桐城段及其邻区发育的转换构造的构造样式和年代学特征进行了分析,并总结得出该处共出露两种不同尺度的转换构造,分别为较大规模北东向偏转的片麻岩构造带和被北东向糜棱岩带非透入性牵引转换的片麻岩带。发生构造转换的片麻岩、同构造脉体及北东向糜棱岩分别给出锆石U-Pb年龄：812～719 Ma,803～629 Ma、242～208 Ma和176～127 Ma以及735～650 Ma、288～216 Ma。结合前人年代学分析,本文认为片麻岩构造的较大规模北东向偏转活动为郯庐断裂带的初期形成活动,受大别造山活动控制;糜棱岩带的剪切活动的发生始于早侏罗世,主要受太平洋板块向欧亚板块俯冲活动的控制。     

郯庐断裂带南段晚期韧性剪切带涡度分析及其构造意义

天然剪切带通常都是简单剪切和纯剪切叠加的一般剪切的产物。通过测量韧性剪切带的运动学涡度，可以很好地解决剪切带变形过程中究竟是简单剪切占优势还是纯剪切占优势的问题。本次研究中利用石英C轴组构与主应变比值的方法以及石英C轴组构与斜列颗粒形态的方法，测量了郯庐断裂带南段晚期韧性剪切带的运动学涡度。获得的运动学涡度主要介于0．80～0．95之间，明显大于0．75且小于1，指示郯庐晚期左旋走滑韧性剪切带的变形以简单剪切为主的同时，还存在一个纯剪切分量。根据本次研究获得的涡度值、断层产状以及断裂带的运动学特征综合分析，可以认为郯庐晚期韧性剪切带是一个具有压扭性质的走滑构造。并且，本次工作中获得的运动学涡度支持伊佐奈崎板块与欧亚板块的边界为典型的汇聚型板块边界的现有成果。     

肥东花岗质岩脉的变形及年代学特征对郯庐断裂带早白垩世构造活动的指示

郯庐断裂带肥东段位于大别造山带与苏鲁造山带之间。在肥东段西韦采石场内发育了大规模的北北东向左行走滑韧性剪切带和一条低角度的韧性滑脱正断层。走滑韧性剪切带为郯庐断裂带走滑活动的产物,低角度滑脱正断层则代表了伸展背景下的构造活动。低角度滑脱正断层上、下盘发育未变形和变形的岩脉,走滑韧性剪切带内外也发育有受剪切带活动而变形的岩脉。对采石场内岩脉的构造和同位素年代学研究表明,低角度韧性滑脱正断层在129~126Ma之间发生过剪切活动,走滑韧性剪切带的活动时间在125Ma之后。综合研究认为,郯庐断裂带的伸展活动可能开始于早白垩世早期(130Ma),但在早白垩世并非一直处于伸展活动之中,125Ma之后的左行走滑活动很可能发生在早白垩世的晚期。     

郯庐断裂东侧肥东地块变质属性及年代学研究

肥东地块是郯庐断裂带中段的一个极为重要的变质地块,其变质属性和构造归属的精确标定对探究郯庐断裂的形成与演化极为关键。然而,直至目前对于该地块的区域性的变质岩石学研究极为匮乏,制约了人们对于该断裂的深入理解。为此,本研究对肥东地块进行了较为系统的野外地质调查、区域变质岩石学、岩相学、热力学和年代学的分析。研究显示,肥东地块自西向东主要由单元-I、II和III构成,主要岩石类型为花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩,其间含少量的石榴黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩。P-T条件评价显示,肥东地块的变质高峰期温压条件为610~690℃、0.61~0.81GPa,平均P-T条件分别656±25℃、0.71±0.06GPa,变质峰期属于角闪岩相。锆石U-Pb定年则显示肥东地块的原岩形成年龄为809.2±6.7Ma,表明该地块属于扬子板块。结合前人构造地质学的研究及相关年龄数据,推测肥东地块与宿松变质杂岩应为相当层,它们目前的P-T差异可能是由于郯庐断裂的同俯冲平移错断所致。     

郯庐断裂(安徽段)两侧肥东群与霍邱群特征性岩石对比研究

郯庐断裂带(安徽段)内部物质组成十分复杂,现有研究认为郯庐内部以扬子板块为主体,对于是否存在西侧华北板块物质混入尚不清楚。为此本文选取了3个特征性样品展开了细致的岩相学研究、温压估算以及锆石U-Pb定年分析,分别为:霍邱群样品WS069-1(磁铁石榴角闪岩)以及样品WS070-1(石榴黑云母片岩);肥东群样品TF003-1(石榴黑云母片岩)。研究发现,霍邱群磁铁石榴角闪岩与肥东群磁铁石榴角闪岩的矿物组合及矿物主量元素特征基本一致。针对霍邱群石榴黑云母片岩与肥东群石榴黑云母片岩的峰期变质条件评价也相互匹配。本文在霍邱群仅发现了~3.2Ga、3.0Ga、2.80Ga、2.74Ga等四组反映源区结晶时代的碎屑锆石年龄,但结合前人对霍邱群和五河群的研究可以认为霍邱群的峰期变质年龄应为2.44Ga,这与肥东群磁铁石榴角闪岩和石榴黑云母片岩的峰期变质年龄2.47~2.41Ga吻合。因此肥东群和霍邱群相同特征性岩石磁铁石榴角闪岩从岩相学、变质P-T条件及变质时代等方面皆具可比性,从而推测肥东群磁铁石榴角闪岩和石榴黑云母片岩构造透镜体应为因郯庐断裂左旋走滑作用而卷入肥东群中的霍邱群岩片。     

郯庐断裂带的岩石圈结构及其成因分析

横穿郯庐断裂带的五条地学断面揭示,断裂带两侧地壳结构明显不同,这是平移运动造成不同块体拼合的结果。早白垩世走滑期的岩浆活动,指示当时断裂带切入了壳－幔边界。这表明断裂带在走滑中切穿了整个地壳,莫霍面当时应为平缓的大型拆离面,壳－幔之间发生了显著的失耦。断裂带在晚白垩世－早第三纪的伸展活动中,软流圈进行了强烈的上隆,岩石圈出现了显著的细颈化,属于纯剪切伸展模式。在晚第三纪以来的挤压活动中,浅埋软流圈背景上较高的上地幔温度,使郯庐断裂带成为岩石圈薄弱带,从而发生了较强的逆冲活动和大规模幔源玄武岩浆的喷发。     

郯庐断裂带江苏段新构造活动规律分析

郯庐断裂带江苏段在白垩纪伸展活动中发育了四条北北东走向的大型正断层,自东向西分别简称F1、F2、F3和F4断层。它们控制发育了北北东向展布的东地堑、西地堑及两者之间的地垒,东地堑内部还出现了一条北北东向的F5断层。详细的野外地质调查表明,郯庐断裂带江苏段活断层广泛出现,F2、F3与F5活断层以逆冲活动为主,而F1断层北段则为逆右行平移活动。活断层擦痕反演应力场显示这些活断层是在北东东-南西西向挤压作用下活动,与现今的应力状态相似。根据活断层对第四系沉积及地貌的控制规律认为,F1、F2、F3与F5断层的最新活动时代为晚更新世,F4断层北段在第四纪以来发生过活动,F4断层南段在第四纪以来没有活动迹象。通过断距及第四系沉积特征分析认为,江苏段各断层中F2与F5断层的活动强度最大。通过详细野外地质调查及有关资料分析,本文认为F1、F2、F3及F4活断层多为白垩系地堑边界正断层直接复活成因,具有不均一分段活动的特点;而倾向多变的F5活断层则是利用东地堑边界断层的同向或反向正断层复活。关于该断裂带新构造活动规律与机制的正确认识,对理解其第四纪以来的构造演化、地震活动规律及中国东部近代动力学等问题,具有十分重要的意义。     

郯庐断裂带构造演化的同位素年代学制约

近年来在郯庐断裂带内获得了大量的同位素年龄,为了解该断裂带的演化规律与相关动力学过程提供了有效的制约。该断裂带早期走滑构造带内给出了238～236 Ma的白云母 40Ar/39Ar 变形年龄,指示其起源于华北与华南克拉通碰撞过程的深俯冲阶段,支持其造山期陆内转换断层成因观点。其晚中生代走滑韧性剪切带内已获得的较大白云母 40Ar/39Ar冷却年龄为162～150 Ma,表明其再次左行平移发生在晚侏罗世初或中 晚侏罗世之交,出现在区域压扭性动力学背景下。这一事件应代表了中国东部滨太平洋构造域的开始时间。已获得的一系列断裂带内岩体与火山岩锆石LA ICPMS年龄显示,该断裂带内伸展性背景下最早的岩浆活动时间为136 Ma。而断裂带所控制的断陷盆地内地层时代表明其伸展活动发生在早白垩世初（约145 Ma）。这应指示了中国东部转变为伸展性动力学背景的时间。该断裂带一系列长石40Ar/39Ar年龄与磷灰石裂变径迹年龄,显示其在晚白垩世与古近纪仍处于伸展活动之中。     

从水系的分布形态探讨沂沭断裂带的运动特征

郯城-庐江断裂带是纵贯中国大陆东部,长达2 000 km以上的大断裂带。该研究利用DEM数据和ETM,以及谷歌卫星影像来分析郯城-庐江断裂带中段的沂沭断裂带周边的水系的几何分布形态特征。三维卫星图像解译和野外调查的结果显示：(1)沿断裂带周边发育的水系的几何分布形态主要受由F1-F4 4条主要断层所组成的沂沭断裂带构造所制约;(2)沿断裂带发育的水系不具有典型的走滑断层的系统化的同步转折和位错的变形特征;(3)沂沭断裂带东侧的F1和F2断裂是现今的活动断裂,而F3和F4断裂在第四纪基本没有明显的活动迹象;(4)F1和F2断裂以垂向运动为主,具有高角度的逆断层或正断层的运动特征。该研究结果显示沿断裂发育的水系地貌和几何分布特征可作为评价断裂的活动性和运动特征的地貌标志。     

郯庐断裂带(安徽段)内磁铁石榴角闪岩的形成条件、年代学及构造归属的探究

通过对肥东群南缘特征性岩石——磁铁石榴角闪岩的构造地质学和岩相学研究表明,磁铁石榴角闪岩及其围岩以构造透镜体形式产出,该变质岩具有两个阶段变质矿物组合,热力学评价显示①阶段的温压范围为：T=616~700℃和P=0.66~0.85GPa,平均温压为T=653±35℃和P=0.75±0.09GPa。②阶段的温压范围为：T=597~643℃和P=0.51~0.94GPa,平均温压为T=620±15℃和P=0.73±0.15GPa,并表现出一个快速等压降温P-T演化特征。锆石U-Pb定年和拉曼光谱分析表明,该磁铁石榴角闪岩的变质年龄为2469±49Ma。结合地质背景和前人的研究,可以判定该类岩石可能源于华北板块。由于郯庐断裂的左旋走滑作用被构造并置与扬子板块中。从而进一步推测,郯庐断裂（安徽段）横向宽度可达到10~15km。     

郯庐断裂带肥东段早白垩世中期走滑运动的年代学证据

郯庐断裂带肥东段西韦地区和桃花源地区出露了大规模的北北东向韧性剪切带。桃花源地区韧性剪切带显示出2期构造变形的叠加。野外构造和显微构造分析皆指示为左行走滑韧性剪切带。糜棱岩中石英与长石的变形行为指示其变形温度分别为400~450℃和500℃。通过对这两处走滑剪切带内糜棱岩化花岗岩脉的锆石LA-ICP-MS定年,获得了3个样品的侵位年龄分别为(133.2±1.9)Ma,(131.3±2.0)Ma,(130.3±2.0)Ma。再结合已有的研究成果,认为在128~124Ma(早白垩世中期)郯庐断裂带发生过左行走滑活动。综合分析表明,郯庐断裂带在晚侏罗世和早白垩世中期分别经历了2期左行走滑活动,而期间和之后的早白垩世则处于伸展活动之中。伸展活动持续较长,控制发育了西侧的合肥盆地及断裂带内一系列岩浆活动;而区域挤压背景下出现的走滑活动则相对短暂。这些演化规律显示该断裂带在晚侏罗世—早白垩世呈现为交替式的走滑和伸展活动。新发现的早白垩世中期走滑活动,与太平洋区伊泽纳崎板块板块运动方向的调整相对应,是大洋板块运动方向短暂调整的构造响应。