北苏鲁荣成地区超高压变质带的形成与折返动力学

山东省荣成地区位于苏鲁高压-超高压变质带的东北部,以花岗质片麻岩、副片麻岩为主,夹有少量的榴辉岩、石榴辉石岩、麻粒岩、超基性岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩等,各类岩石的锆石中普遍含有柯石英包裹体,表明荣成地区岩石曾经历超高压变质作用过程。荣成地区区域构造格架表现为面理产状总体为NNE-SSW走向,向南转为由NE-SW走向,呈弧形展布,倾向SE或SSE,超高压变质岩石由一系列近平行的剪切岩片组成,岩片之间的分界线为一些韧性剪切带,是折返阶段角闪岩相-绿片岩相的产物。结合野外宏观变形现象、显微构造分析以及糜棱岩中石英的优选方位EBSD （electron backscatter diffraction,电子背散射技术）测量结果,可以判断北苏鲁荣成地区韧性剪切带主要形成于中、低温（550~350℃）条件,并具有由NW向SE“斜向正滑”的剪切指向。根据韧性剪切带中所含的榴辉岩透镜体的显微构造和绿辉石与金红石的优选方位的EBSD的研究,重塑超高压变质阶段的流变学特征：绿辉石和金红石都具有高温的滑移系组构模式。横穿苏鲁高压-超高压变质带的地震反射剖面揭示了苏鲁高压-超高压变质带呈厚10km以上的穹形板片,位于苏鲁高压-超高压变质板片下部的荣成及江苏刘山以韧性正断裂系列为主。Ar-Ar测年结果表明,发生这种伸展韧性剪切作用的时间在117~130Ma。位于板片上部的南苏鲁以韧性逆冲性断裂系列为主。基于以上各方面的研究,进一步验证了苏鲁超高压-超高压变质带折返动力学的挤出模式。     

橄榄岩与榴辉岩中的一种金属合金

对江苏东海橄榄岩与榴辉岩中部分矿物的初步测试分析 ,发现其中存在一种金属矿物。其矿物结构与镍纹石近似。推测该矿物为具地幔特征的铁镁质残留物。     

印度／亚洲碰撞——南北向和东西向拆离构造与现代喜马拉雅造山机制再讨论

印度／亚洲碰撞形成的喜马拉雅增生地体由特提斯-喜马拉雅（THM）、高喜马拉雅（GHM）、低喜马拉雅（LHM）和次喜马拉雅（SHM）亚地体组成。通过喜马拉雅增生地体中变质基底和盖层的组成、变质演化、变形机制与形成时代的对比,确定高喜马拉雅（GHM）亚地体北缘的藏南拆离断裂（STD）向北延伸于特提斯-喜马拉雅（THM）亚地体之下,与形成在大于650℃温度、具有自南向北剪切滑移性质的康马-拉轨岗日拆离带（KLD）相连,深部地壳局部熔融、物质上涌造成的花岗岩侵位,使康马-拉轨岗日拆离带隆起,形成康马-拉轨岗日穹隆带。在高喜马拉雅（GHM）亚地体北部（普兰-吉隆-聂拉木-亚东-带）的变质基底与盖层之间发现EW向近水平的高喜马拉雅韧性拆离构造（GHD）,以发育EW向拉伸线理、缓倾的糜棱面理及具有自西向东水平滑移为特征;而在GHM南部靠近主中央冲断裂（MCT）北侧发育具有挤压转换性质的韧性走滑-逆冲断层。高喜马拉雅亚地体从南到北具有由逆冲→斜向逆冲→EW向伸展→斜向伸展→SN向伸展的连续变形和转换的特征,是在现代喜马拉雅垂向挤出和侧向挤出的耦合造山机制下综合变形的响应。喜马拉雅地体中的东西向和南北向拆离构造的存在为喜马拉雅现代造山机制再讨论提供了基础。     

青藏高原东缘龙门-锦屏造山带的崛起——大型拆离断层和挤出机制

龙门-锦屏山的东缘发育一系列逆冲断裂和飞来峰构造,逆冲作用使山体向东叠置在四川盆地之上。新的野外调查、显微构造分析和糜棱岩石英组构的EBSD测量表明,在龙门-锦屏山的前震旦纪变质杂岩体西缘(即青藏高原东缘)发育一条近NS向的大型韧性拆离断裂,被20Ma以来形成的NW—SE向鲜水河韧性走滑剪切带[1]左行错位80km。青藏高原东缘韧性拆离断裂中黑云母40Ar-39Ar测年获得112～120Ma的年龄,表明龙门-锦屏山的崛起可能与白垩纪开始的垂向挤出机制密切关联。结合四川前陆盆地的沉积及演化特征,认为晚三叠世时期羌塘/东昆仑/扬子陆块的碰撞形成松潘-甘孜造山带,晚三叠世—侏罗纪在其东南缘形成四川前陆盆地沉积;早白垩世龙门-锦屏山开始抬升,晚白垩世快速崛起,在四川前陆盆地沉积之上叠置白垩纪—第四纪再生前陆盆地的沉积。龙门-锦屏山的崛起与白垩纪以来扬子板块岩石圈对于松潘-甘孜地体的陆内俯冲作用有关,使位于中下地壳的变质基底岩石在挤出机制下隆起。     

CCSD主孔1113~1600 m花岗质片麻岩单元的变形构造特征

中国大陆科学钻探(CCSD)主孔2000m岩性剖面揭示了1113～1600m花岗质片麻岩段为地表北苏鲁超高压花岗质变质岩剪切构造叠覆岩片中的石湖镇构造岩片的花岗质片麻岩的下延部分。本单元之上下界线为韧性剪切带,内部发育小型韧性剪切变形,仅局部可见旋转碎斑体系等剪切指向标志,以SE向NW的逆冲剪切指向为主,其次为NW向SE的正滑剪切指向,并主要发育于较软弱夹层内,后者成为苏鲁地区存在伸展型穹隆构造的新证据;在1140～1280m岩性段内发育断续、较弱的拉伸线理,拉伸线理总体向SE倾伏,倾伏角为10～36°;花岗质片麻岩单元内部分石英以多晶石英条带的形式存在,花岗质片麻岩主要矿物长石基本没有动态重结晶现象,仅具较弱的形态拉长特征(X∶Z=2左右),总体面理倾向170°E,倾角平均20°,明显不同于其他岩性单元内的面理产状,可能主要代表折返变形之前的近东西向构造,而其他岩性单元受折返变形影响较大,其面理产状主要代表折返阶段形成的NE-NNE向构造;运用电子背散射(EBSD)技术进行石英组构分析并与费氏台测定对比,表明1113～1600m花岗质片麻岩单元经历了中—低温变形,局部残留有高温组构,剪切指向主要为SE向NW的逆冲,其中高温组构与中温组构均显示为SE向NW的逆冲剪切指向,反映折返早期与折返主期岩片的相对剪切方向一     

塔里木盆地东北缘库鲁克塔格地区的早古生代地壳变形以及造山时限

位于中亚造山带与塔里木克拉通结合部位的新疆库鲁克塔格是研究中亚造山带及塔里木克拉通关系的一个关键地区。野外观测、显微构造分析以及Ar–Ar测年结果揭示:(1)库鲁克塔格地区震旦纪—早古生代岩系地层变形样式为底部强烈褶皱,面理密集向北缓倾,顶部褶皱较宽缓、劈理稀疏向北陡倾,构成具有向南构造指向的铲式构造样式;(2)库鲁克塔格地区基底与盖层之间存在一条E–W走向、厚度约2 km的韧性滑脱带,带内普遍发育糜棱岩及A型剪切褶皱等,糜棱岩面理向N或S缓倾、拉伸线理向NW或SE倾伏,不对称旋转构造及糜棱岩中石英晶格优选方位图(EBSD测试)指示韧性滑脱带上盘滑脱方向为自NW向SE;(3)韧性滑脱带中糜棱岩内白云母的Ar–Ar测年结果表明滑脱时代早于383 Ma。滑脱–褶皱构造是塔里木地块与中天山岩浆弧带碰撞后发生陆内俯冲的产物,说明塔里木盆地东北缘库鲁克塔格存在早古生代造山事件。     

胶北地体中的深层次拆离构造:扬子板片折返的板上响应

通过对胶北地体基底中的韧性变形构造的研究,厘定了位于太古宙胶东群和古元古界粉子山群之间及粉子山群与晚元古界蓬莱群之间的2条深层次韧性拆离断层。显微构造和石英组构研究表明它们的剪切指向自SE向NW,并经历了高温(>650℃)到低温(350℃)的组构演化过程。对剪切带中的长英质糜棱岩进行SHRIMP U-Pb测年,获得153±2Ma和128.5±1.5Ma两组重结晶变形年龄,代表韧性拆离断裂形成及活化的时限。结合地体中岩浆作用、莱阳白垩纪盆地沉积以及制约盆地的韧性拆离断裂(148Ma)等相关伸展构造特征,认为胶北深层次拆离构造是扬子深俯冲板块折返后期的板上伸展的响应。     

2007年6月粤东持续性暴雨的成因分析

利用自动站雨量、NCEP/NCAR 1°×1°间隔6 h再分析数据、卫星TBB等资料, 对2014年7月13-17日贵州铜仁持续性暴雨天气过程的维持机制进行了分析。结果表明:稳定贝加尔湖阻高东侧低涡槽后的西北气流携带冷空气南下与副热带高压外围西南暖湿气流在贵州北部交汇, 使得该区上空大气出现持续的不稳定。同时, 高层反气旋环流与低层低涡切变之间, 形成低层上升、高层下沉的垂直环流结构, 进一步加强了对流不稳定系统的发展; 随着干冷空气的不断入侵, 触发了对流不稳定能量的几次快速释放, 并通过西南暖湿气流的持续输送及辐合而再次重建, 从而导致持续性暴雨的形成。低层低涡系统及地面辐合线稳定维持, 及低层水汽的不断输送并形成辐合, 为持续性暴雨的发生发展提供了有利的动力和水汽条件。在这样的大气环流形势下, 利于不同区域生成的强对流云团反复影响铜仁, 形成持续性暴雨。加上地形阻挡、抬升和喇叭口地形收缩作用, 进一步增强了局地极端强降水形成。

     

中天山东部南北两缘韧性剪切带变形特征

(1)中天山北缘韧性剪切带除右旋韧剪变形之外,还发育相对较弱的左旋韧剪变形,局部残留加里东晚期的逆冲推覆韧剪变形;右旋韧剪变形的变形温度环境为中-低温,左旋韧剪变形的变形温度环境为高温、中温、中低温及低温。(2)中天山南缘韧性剪切带以右旋韧剪变形为主,兼具左旋韧剪变形;右旋韧剪变形的变形温度环境为中温、中低温、低温,左旋韧剪变形的变形温度环境为高温、中温、中低温及低温。(3)东天山存在一系列右旋韧性剪切带,中天山南北两缘韧性剪切带的构造变形与辛格尔断裂、兴地断裂等右旋韧性剪切带的变形以及塔里木北缘东部晚震旦—早古生代地层的同劈理褶皱变形、南天山泥盆纪地层的变形可能具成因联系。     

中国大陆科学钻探主孔1200米构造柱及变形构造初步解析

在利用成象测井资料准确地恢复岩心空间位置的基础上，建立了位于江苏省东海县毛北村的中国大陆科学钻探主孔岩心1200m精细构造柱。划分了由榴辉岩与超镁铁质岩组成的第一岩性-构造单元及由副片麻岩夹榴辉岩与超镁铁质岩透镜体组成的第二岩性-构造单元，自上而下岩石的面理产状由向东陡倾变为向南东缓倾。第一岩性-构造单元的榴辉岩与超镁铁质岩是毛北榴辉岩杂岩体的组成部分，在榴辉岩中发现以南北向拉伸线理及由北往南的剪切指向为特征的超高压变质岩早期变形举止。位于第二岩性一构造单元下部(770-1130m深度)300多米厚的韧性剪切带是地表出露的毛北韧性剪切带在孔下的延伸，剪切应变及石英组构分析表明，在伴随的退变质角闪岩相一绿帘角闪岩相一绿片岩相的转换过程中，剪切应变由自SE往NW的“逆冲”转为NW向SE的正向滑移。结合钻孔围区地质，重塑了上部由毛北榴辉岩杂岩体与副片麻岩围岩组成的轴面向SE倾斜的同斜倒转褶皱系，以及下部为韧性剪切带的构造模型。钻孔验证了VSP地震反射剖面中850-1200m深度的强反射层与韧性剪切带相吻合。结合苏鲁超高压变质地体的折返构造的研究，提出该构造模型的成因与折返阶段超高压变质地体的斜向上的挤出及后折返阶段的穹隆形成有关。