塔里木盆地满加尔坳陷及周缘晚奥陶世古地震记录及其地质意义

通过对钻井岩芯的详细观察和描述,发现在塔里木盆地满加尔坳陷晚奥陶世开阔陆棚相—盆地相沉积地层中,存在各种各样的、复杂的软沉积物变形构造,主要有液化流动构造,包括液化砂岩脉、液化角砾岩、底劈构造及水塑性卷曲变形与震积不整合等。特别是在满加尔坳陷与卡塔克隆起结合部塔中Ⅰ号断层的下降盘,发现存在米级软沉积物变形构造,以软沉积物布丁变形构造为主,变形构造的上、下均发育不等厚的未变形沉积层。这些变形构造的形成与震积作用有关,发育在晚奥陶世不同时期。在晚奥陶世早期,古地震记录表现出拉张应力作用的结果,且由早至晚古地震应力有逐渐增强的趋势。发现的多幕次的古地震记录表明,中加里东运动在满加尔坳陷及周缘表现明显,塔中Ⅰ号断裂是该时期古地震的主控断裂,其活动具有周期性和多旋回的特点,表现为多期次的由弱到强再结束的特征,且在不同部位有差异。晚奥陶世塔中Ⅰ号断裂带的地震活动影响着该区古构造和古沉积的发育。     

中国大陆印支碰撞造山系及其造山机制

古特提斯洋盆的闭合导致了诸多的微块体于晚三叠世至中侏罗世(T3-J2)碰撞,形成东亚大陆南部巨型印支造山系。中国大陆的印支碰撞造山系呈现巨大的"T"型复合造山系,位于西部的印支造山系(巴颜喀拉-北羌塘-南羌塘-拉萨印支造山带)形成于"多洋盆、多地体、多岛弧"的古特提斯的构造背景,伴随古特提斯多洋盆的俯冲和闭合,产生广泛的岛弧、增生楔和高压变质带的增生造山,以及多地体的碰撞造山作用,形成大型造山拼贴体,伴随以紧闭同劈理褶皱和逆冲、走滑断裂为特征的地壳变形。而位于中东部的印支造山系为北中国与扬子陆块之间的直接碰撞的产物,在扬子被动陆缘之上形成的松潘-甘孜、南秦岭造山带显示深层滑脱为造山机制的大规模地壳上部剪切应变;由于扬子地壳印支期深俯冲(>100km)和山根挤出机制,造成大别-苏鲁造山带中大规模高压-超高压变质带的出露。     

保山地体寒武纪基性火山岩及其大地构造意义

保山地体位于青藏高原东南缘。有关保山地体的岩浆作用研究大多集中在中生代及新生代,针对古生代岩浆作用的讨论较少。对云南省保山邦迈地区蒲满哨群中变质基性岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及Sm-Nd同位素组成进行了研究。这些变质基性岩可分为2组:一组为斜长角闪岩,另一组为黑云斜长角闪岩。锆石U-Pb测年结果表明,斜长角闪岩的形成时代为536.7Ma,黑云斜长角闪岩的形成时代为532.0Ma。地球化学特征显示,斜长角闪岩的原岩为玄武安山岩,黑云斜长角闪岩的原岩为碱性玄武岩。稀土和微量元素配分曲线及多种构造环境判别图解显示,二者分别具有富集型大洋中脊玄武岩和洋岛玄武岩的地球化学特征。结合区域大地构造背景认为,保山地体邦迈变质基性岩为洋脊俯冲的产物。在新元古末期—早古生代,保山地体与拉萨地体、喜马拉雅地体等类似,皆位于冈瓦纳大陆边缘,且共同经历了增生造山过程。     

Macro fracture systems of the granites controlled by the tectonism: A case study of the Dangjiasi pluton in the northeastern margin of the Gonghe BasinSCIEI北大核心CSCD

花岗岩中先存裂缝系统的识别、评价与建模,关系到干热岩热能提取的有效性、规模性、安全性,是地热能勘查、开采的难点与关键点。本文对共和盆地东北部干热岩勘察开采示范区紧邻的当家寺岩体开展了详细地质野外调查及综合分析,观测了花岗岩体内裂缝的产状、类型和样式,详细解剖了岩体裂缝系统组成及空间分布,探讨了构造作用对裂缝系统形成的时限、动力学成因的控制。研究发现其宏观裂缝系统以构造破裂缝为主,同时还发育少量的成岩缝。构造缝主要由小尺度断裂、火成岩脉、石英脉、方解石脉及多期节理缝共同构成;在岩体不同分区部位的断裂、脉体及节理等裂缝体系发育差异明显,脉体、节理受临近断层控制,其三者走向具有较好的相似性,且存在明显的多期次性。根据产状、交切关系及应力机制可以划分为5种构造破裂类型:单一应力场形成的节理系、叠加先期形成单向滑移的共轭节理组、持续走滑剪切形成的雁列石英脉与共轭节理组合、拉张形成的岩脉及脉内雁列节理组、多期次叠加形成的网状裂缝。宏观裂缝系统的形成与三叠纪末期碰撞后伸展、侏罗-白垩纪区域性隆升、渐新世-中新世中期走滑断裂活动、中新世晚期以来走滑-逆冲转换等有关。现存大量共轭剪节理形成应力场与现今最大主应力方向(NE)有差异,反映了古走滑剪切构造作用的影响。宏观裂缝系统的差异分布,不仅对花岗岩型干热岩热储层规模、质量、分布有约束,也控制着后期的建储与改造。     

东天山-北山造山带中大型韧性剪切带属性及形成演化时限与过程

塔里木盆地北缘的东天山-北山造山带中发育多条近E-W走向的大型韧性剪切带,它们构成了造山带中不同地体单元的主要边界,是碰撞造山及造山后的产物。本文在野外调查基础上,通过微观/宏观构造、几何学/运动学/动力学/年代学相结合的研究、厘定了东天山北山造山带中的7条大型韧性剪切带,阐述了剪切带的延伸、规模、剪切变形特征、变形条件以及形成与演化时限。并讨论了这7条不同类型韧性剪切带的形成过程以及东天山和北山古生代造山过程中所起的重要作用。     

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦群高压麻粒岩中含石榴石花岗岩脉锆石SHRIMP U-Pb定年及其与折返作用

东喜马拉雅构造结核部的南迦巴瓦群是经历了高压麻粒岩相峰期变质、角闪岩相退变质和强烈混合岩化作用形成的以含有高压麻粒岩透镜体或夹层为特色的变质岩组合。地质地球化学研究表明产于退变质高压麻粒岩中的含石榴石花岗岩脉具有高钾、富铝、轻稀土强烈富集、分馏程度很高、重稀土相对亏损、Eu强烈亏损、大离子亲石元素及放射性元素相对原始地幔值强烈富集、Rb/Sr1.4的特征。利用花岗岩的主要成分及锆的含量估算的岩浆初始温度为792～801℃,略低于南迦巴瓦群的峰期变质温度850℃。锆石SHRIMPU-Pb定年结果显示锆石核部年龄集中在519～525Ma之间,揭示出印度地块经历泛非期构造运动改造的痕迹。锆石边部主要存在39～44Ma、24～25Ma和7.3Ma三个年龄段,前者代表了花岗岩浆的侵位时代,第二个年龄段是对MCT和STDS构造热事件改造的反映,后者揭示出构造-浅表反馈作用的信息。说明含石榴石花岗岩脉是在南迦巴瓦群折返过程中近等温降压条件下地壳岩石发生"干"深熔作用形成的高钾过铝质钙碱性花岗岩,以及南迦巴瓦群在经历峰期变质作用后很快就开始折返,并在后碰撞过程中经历了藏南拆离系(STDS)和主中央冲断带(MCT)构造事件及后期构造-浅表反馈作用的影响。     

喜马拉雅东构造结——南迦巴瓦构造及组构运动学

喜马拉雅东端-南迦巴瓦构造结的构造格架总体呈现由叠置构造岩片构成的复式背形构造.自NW到SE由比鲁构造岩片、直白构造岩片、南派乡构造岩片和多雄拉变质穹隆组成,它们之间的界限分别是直白-丹娘-南伊沟韧性拆离断裂、直白-丹娘韧性逆冲断裂和多雄拉韧性逆冲断裂.由高压麻粒岩相组成的直白构造岩片被直白-丹娘-南伊沟韧性拆离断裂和直白-丹娘韧性逆冲断裂所夹持,为挤出构造岩片.根据印度斯-雅鲁藏布江大拐弯缝合带西侧和北侧的变形特征及石英组构运动学的EBSD测量结果,表明大拐弯缝合带存在各段的差异,并具有逐渐演化的特征.大拐弯缝合带的北端为拉月-迫隆乡韧性逆冲剪切带;西段为鲁朗-拉月左行走滑剪切带,西南段为嘎马-米林左行伸展转换剪切带,指示南迦巴瓦变质体相对拉萨地体的运动转为水平走滑运动.根据大拐弯缝合带东侧右行走滑和西侧左行走滑特征,推测在印度-亚洲碰撞之后,南迦巴瓦变质体受制于这两条走滑断裂,而相对喜马拉雅地体向北推移,并深深插入拉萨地体之下,形成东构造结.由于南迦巴瓦变质体的强烈上隆,其上部原存的特提斯喜马拉雅的古生代-中生代盖层沉积被俯冲和被剥蚀贻尽.南迦巴瓦变质体中直白组高压麻粒岩相中石榴石辉石岩形成的温压条件(T=800～900℃,P=2.6～2.8GPa)表明,岩石经历了相当于80km～100km深度的峰期榴辉岩变质作用的条件,印度板片深俯冲于拉萨地体之下又折返挤出到由派乡组和多雄拉组角闪岩相(混合岩化)组成的南迦巴瓦变质基底之中.     

青藏高原东南缘滇西早古生代早期造山事件

野外观察、LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和Hf同位素分析结果表明:青藏高原东南缘滇西芒市地区存在奥陶系底砾岩与前寒武-寒武系之间的地层不整合;龙江眼球状片麻岩锆石边部U-Pb年龄约为502 ～ 518Ma,代表原岩花岗岩结晶时代;继承性锆石核部具有与拉萨地体相似的年龄谱,说明早古生代早期腾冲地体与拉萨地体属于统一陆块;锆石边部具有负的、变化范围较大的εHf(t)值(-15.7 ～-2.0),结合眼球状片麻岩野外、岩相学特征及区域构造背景说明原岩花岗岩来源于古老地壳部分熔融,并伴随不同程度幔源物质的注入,可能为岩浆弧的一部分.综合野外观察及锆石同位素研究结果,明确了青藏高原东南缘存在早古生代早期造山事件.与喜马拉雅、拉萨、羌塘等地体的同一时代构造事件对比,认为青藏高原东南缘滇西地区早古生代早期造山带为形成在冈瓦纳大陆北缘的安第斯型造山带的一部分,为认识冈瓦纳大陆北缘早古生代演化提供新的证据.     

大型走滑断裂对青藏高原地体构架的改造

青藏高原的大型走滑断裂有13条,已确定的大型韧性走滑断裂主要形成于3个时期:早古生代、印支期和新生代以来.印度/亚洲碰撞(60～50Ma)以来形成的大型韧性走滑构造位于青藏高原的南部,而且主要在喜马拉雅山链的东、西两侧,如西侧的喀喇昆仑和恰曼韧性右行走滑断裂,东侧的鲜水河-小江和哀牢山-红河韧性左行走滑断裂、崇山-澜沧江、嘉黎-高黎贡山和萨盖韧性右行走滑断裂等.主要的变形特征表现为早期具有地壳深部的韧性走滑剪切带性质,在后期抬升过程中,由韧性→韧脆性→脆性应变转化;而在青藏高原北部,表现为古韧性走滑剪切带的再活动,如阿尔金-康西瓦、东昆仑左行走滑断裂,以及新生的脆性断裂,如海源左行走滑断裂等.本文在青藏高原13条大型走滑断裂研究及综合研究的基础上,阐述不同时期的大型走滑断裂,以及它们在青藏高原地体拼合及碰撞造山中的作用,包括走滑断裂与走滑型褶皱造山、走滑断裂与挤压/转换型造山、走滑断裂与挤压盆-山体系、走滑断裂与地体相对位移和走滑断裂与地体的侧向挤出,以及走滑断裂与构造结的形成.     

滇西三江构造带西部腾冲地块内印支期岩浆热事件的发现及其地质意义

西南"三江"(怒江,澜沧江,金沙江)构造带中的澜沧江-昌宁-孟连带及其以东的区域被认为是典型的古特提斯构造域,而构造带西部的腾冲地块则更多的被认为处于雅鲁藏布-密支那/怒江新特提斯的影响之下,在晚古生代-早中生代的时段内一直被认为属于稳定的台地型陆表海环境。然而,本文的研究确证腾冲地块内存在印支期(219~206Ma)的中酸性岩浆岩,表明腾冲地区晚古生代-早中生代时期并不是简单的被动大陆边缘,其内部存在丰富的海西-印支期的岩浆活动的记录。这些岩浆事件与属于同一大地构造单元的拉萨地体腹地和藏东波密地区的同时代岩浆热事件可以对比,说明拉萨地体内新发现的以松多榴辉岩带为代表的印支期造山带的影响范围已向南延伸并直达滇西的腾冲地区。