郯庐断裂带的演化及其对西太平洋板块运动的响应

首次从郯庐断裂带走滑糜棱岩中获得了白云母127.62±0.19Ma的⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄,其与糜棱岩的全岩⁴⁰Ar^-39Ar年龄相吻合。这些年代学研究成果以及同走滑期岩浆活动,表明郯庐断裂带于早白垩世发生了大规模的左行平移。这一早白垩世构造—岩浆事件是伊泽纳崎板块突然发生高速、斜向俯冲的结果。晚白垩世早第三纪郯庐断裂带转变成巨型的伸展构造,普遍控制发育了断陷盆地。太平洋板块的高角度正向俯冲使中国东部出现软流圈上涌、岩石圈拆沉,从而造成了郯庐断裂带与整个中国东部卷入了强烈的伸展活动。晚第三纪初期起动的挤压活动,使郯庐断裂带上的断陷盆地同步抬升和闭合;断裂带的逆冲活动则断续延至今日,成为中国东部最大的近代地震活动带。郯庐断裂带晚第三纪以来的挤压活动是西太平洋弧后扩张的响应,而印度板块碰撞的构造挤出起着辅助作用。     

郯庐断裂带的脉动式伸展活动

郯庐断裂带于晚白垩世至早第三纪经历了强烈的伸 展活动,普遍控制发育了断陷盆 地。断裂带中、南段的伸展活动起始于晚白垩世早期,而北段起始于早第三纪早期,具有明 显向北迁移的规律。断裂带的伸展活动呈脉动式渐进发展。现已发现在晚白垩 世至早第三纪该断裂带发生了6次伸展事件,在所控制的盆地内相应有明显的沉积响应。断 裂带伸展活动的影响和规模由早至晚逐渐扩大。这些伸展活动的迁移现象和脉动式发展与同 期的太平洋板块活动有关。     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通破坏的指示

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积.在早白垩世早期.出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地.早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入.早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征.沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强.这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地.这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征.受控于早期岩石圈地幔的结构.经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大.从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地.这些现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主.     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通的破坏

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积。在早白垩世早期,出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地。早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入。早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征,沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强。这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地。这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征,受控于早期岩石圈地幔的结构。经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大,从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地。这现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主。     

合肥盆地东部中-新生代的演化及其对郯庐断裂带活动的响应

合肥盆地的沉积作用与其东缘的郯庐断裂带演化有着良好的耦合关系。侏罗纪盆地发育主要受大别造山带演化控制,东部可见对同造山期郯庐断裂带左旋转换走滑的沉积响应。盆地内朱巷组的沉积是对早白垩世早期郯庐断裂再次发生陆内左行平移的响应,该时期成盆模式为一走滑—挠曲盆地。盆地内上白垩统—古近系的形成是对这期间郯庐断裂带伸展活动的响应,盆地具区域性伸展(双向伸展)的特征。盆地东部自新近纪以来的抬升、消亡与东缘反转构造的存在,指示了郯庐断裂带的逆冲活动。盆地东部的沉积记录结合近年来郯庐断裂带内部构造与同位素年代学的最新研究成果,指示该断裂带中-新生代经历了4个演化阶段:同造山期的左旋转换走滑、早白垩世早期的陆内左行平移、晚白垩世—古近纪的伸展运动和新近纪以来的逆冲活动。     

郯庐断裂带中生代构造演化史：进展与新认识

总结出郯庐断裂带中生代运动学演化的过程与历史,概括为"两大运动时期、五个发辰阶段".第一运动时期对应于三叠纪一早侏罗世早期的"印支运动",以扬子陆块与华北地块之间的拼合和碰撞造山为主导,郯庐断裂带经历了:①转换走滑阶段(240～220Ma),其走滑活动局限在大别和苏鲁超高压变质带之间.这个阶段的陆一陆深俯冲作用使苏鲁超高压变质带向西韧性挤出,导致徐淮弧形构造带的形成和发育.②左旋平移走滑阶段(220～190Ma),徐淮弧形构造带向南错移了约145km,并被大别山以北地区的东西向逆冲系统所吸收.左旋走滑扩展使郯庐断裂带贯穿整个华北和东北地区.第二运动时期对应于中、晚侏罗世至古新世时期的"燕山运动",郯庐断裂带的演化与东亚活动陆缘的演化紧密联系在一起,经历了③中、晚侏罗世至早白垩世早期挤压走滑活动,伴随着华北东部地区岩石圈、地壳增厚和郯庐左旋走滑断裂系的发育.④早白垩世以地壳伸展和陆内裂谷断陷作用为主,使早期增厚的华北克拉通岩石圈发生垮塌和减薄.⑤晚白垩世一古新世以右旋走滑为主,沿断裂带及其两侧发育一系列拉分盆地.系统地阐述了郯庐断裂带中生代发育过程与地质特征,及其在东亚大陆演化历史中独特的作用.     

中国东部及邻区早白垩世裂陷盆地构造演化阶段

早白垩世是中国东部及邻区强烈的伸展裂陷和岩石圈减薄时期。根据裂陷盆地几何形态特征和展布型式 ,将早白垩世裂陷盆地分为泛裂陷型 (燕山—松辽断陷盆地群、蒙古断陷盆地群等 )、狭窄型 (沂沭裂谷系、伊兰—伊通裂谷带 )和菱形状型 (胶莱盆地、三江盆地、鸡西盆地等 ) 3种类型。通过综合分析和对比不同类型裂陷盆地沉积序列和构造演化历史 ,结合郯庐断裂带和秦岭—大别造山带白垩纪构造演化历史的研究成果 ,区分了中国东部早白垩世 2个显著不同的引张裂陷阶段和一个构造挤压反转阶段。早白垩世早期引张裂陷阶段 ( 1 4 0～ 1 2 0Ma)形成了宽广展布的燕山—松辽断陷盆地系和蒙古断陷盆地系 ,沿郯庐断裂带发生右旋走滑活动 ,控制了断裂带西侧南华北伸展走滑盆地和东侧胶莱、三江等和沿敦—密断裂带走滑拉分盆地的发育 ;早白垩世中期引张裂陷阶段 ( 1 2 0～ 1 0 0Ma) ,沿郯庐断裂带中、北段发生裂谷作用 ,形成沂沭裂谷系和伊兰—伊通裂谷带 ;早白垩世晚期 ( 1 0 0～ 90Ma)在区域NW SE向挤压应力场作用下 ,所有早白垩世裂陷盆地发生不同程度的构造反转 ,沿郯庐断裂发生强烈的左旋走滑运动。最后指出 ,太平洋古板块向东亚大陆边缘俯冲诱发的大陆岩石圈底侵作用、拆沉作用、地幔底辟和对流 ,以及来自西部块体     

郯庐断裂带中生代构造演化史： 进展与新认识

总结出郯庐断裂带中生代运动学演化的过程与历史,概括为“两大运动时期、五个发展阶段”。第一运动时期对应于三叠纪—早侏罗世早期的“印支运动”,以扬子陆块与华北地块之间的拼合和碰撞造山为主导,郯庐断裂带经历了：①转换走滑阶段（240-220Ma）,其走滑活动局限在大别和苏鲁超高压变质带之间。这个阶段的陆-陆深俯冲作用使苏鲁超高压变质带向西韧性挤出,导致徐淮弧形构造带的形成和发育。②左旋平移走滑阶段（220-190Ma）,徐淮弧形构造带向南错移了约145km,并被大别山以北地区的东西向逆冲系统所吸收。左旋走滑扩展使郯庐断裂带贯穿整个华北和东北地区。第二运动时期对应于中、晚侏罗世至古新世时期的＂燕山运动＂,郯庐断裂带的演化与东亚活动陆缘的演化紧密联系在一起,经历了③中、晚侏罗世至早白垩世早期挤压走滑活动,伴随着华北东部地区岩石圈、地壳增厚和郯庐左旋走滑断裂系的发育。④早白垩世以地壳伸展和陆内裂谷断陷作用为主,使早期增厚的华北克拉通岩石圈发生垮塌和减薄。⑤晚白垩世—古新世以右旋走滑为主,沿断裂带及其两侧发育一系列拉分盆地。系统地阐述了郯庐断裂带中生代发育过程与地质特征,及其在东亚大陆演化历史中独特的作用。     

胶东半岛牟平-即墨断裂带晚中生代运动学转换历史

牟平-即墨断裂带不仅构成了苏鲁造山带与胶北地块（华北地块）的边界，也是中国东部巨型郯庐走滑断裂系（即郯城-庐江走滑断裂系）的主要组成部分。基于野外断层滑动矢量分析和古构造应力场反演、侵入岩和火山岩锆石U-Pb离子探针和Ar-Ar测年分析，结合海域地球物理资料解释成果，研究了该断裂带平面展布形态和晚中生代构造演化历史。结果表明，牟平-即墨断裂带在晚侏罗世-白垩纪时期经历了挤压左旋平移引张伸展右旋走滑拉分等3个显著不同的运动学转变历史。晚侏罗世是重要的挤压作用时期，沿断裂带发生显著的左旋走滑活动，牟平-即墨断裂带东支桃村-东陡山断裂记录了约30km的左旋错移量。早白垩世时期，构造体制以引张伸展活动为主，引张应力方向为NW-SE至近W-E向，沿断裂带形成一系列深而狭长的断陷盆地；盆地中侵入岩和火山喷发岩锆石U-Pb离子探针和Ar-Ar测试，获得了一致的年龄在106～123Ma。晚白垩世古新世时期，断裂带以右旋走滑活动为主，右旋剪切拉分作用控制了胶县-莱阳伸展断陷盆地的发育，沿断裂带局部凹陷区控制了晚白垩世王氏群沉积。早、晚白垩世之间发生一期构造挤压事件，挤压方向NW-SE，导致断陷盆地构造反转和断裂带左旋走滑活动，但这期走滑位移量不大。牟平即墨断裂带运动学历史和构造应力场演化较完整地记录了中国东部晚中生代构造体制转换过程，并对构造体制转换过程的动力学背景提供了重要的构造地质学制约。     

张八岭隆起早白垩世变质核杂岩的厘定——对郯庐断裂带的制约及其与成矿作用关系

张八岭隆起广泛分布的平缓韧性剪切带与郯庐断裂带平移作用形成的陡立韧性剪切带明显不同。通过对平缓韧性剪切带的几何学、运动学分析,结合早白垩世盆地特征、中国东部变质核杂岩伸展拆离断层和同构造岩浆岩同位素定年结果,厘定出张八岭隆起早白垩世变质核杂岩。该变质核杂岩上盘由南华纪-奥陶纪沉积地层和早白垩世盆地组成,下盘为新元古代浅变质碎屑沉积岩、变海相火山岩（基底）以及早白垩世侵入岩,上下盘之间被一条主伸展拆离断层所分隔。变质核杂岩长轴为NE-SW向,指示构造反映上盘向SE剪切滑动,与中国东部变质核杂岩的伸展方向完全一致。通过本次变质核杂岩的厘定,结合野外地质事实,笔者认为管店-马厂断裂是郯庐断裂带的次级断裂,是对郯庐断裂带早白垩世末第三次左行平移的响应。在综合研究的基础上,建立了区域构造-岩浆-成矿关系模型,揭示了张八岭隆起早白垩世经历了早期伸展（变质核杂岩阶段）-挤压走滑（管店-马厂断裂形成阶段）-晚期伸展（闪长质脉岩侵位阶段）3个构造阶段,多期构造、岩浆的叠加作用下,形成了本区的金多金属矿产。     

燕山东段～下辽河地区中新生代断裂演化与构造期次

通过对燕山东段～下辽河盆地中新生代断裂演化分析,认为中新生代该区共经历了中三叠世末,早侏罗世末,晚侏罗世末,白垩纪末和老第三纪末５期挤压作用。每期挤压作用都形成相应的挤压构造形迹,使得早期盆地萎缩或消亡,或对早期盆地进行改造使其反转。此外,该区还曾经历了中晚侏罗世,白垩纪和新生代３个明显的伸展作用阶段,形成中晚侏罗世断裂盆地,白垩纪断陷盆地和新生代裂谷盆地,构造演化过程中挤压作用和伸展作用交替出现     

Mesozoic-Cenozoic Basin Features and Evolution of Southeast China

The Late Triassic to Paleogene(T_3-E) basin occupies an area of 143100 km~2,being the sixth area of the whole of SE China;the total area of synchronous granitoid is about 127300 km~2;it provides a key for understanding the tectonic evolution of South China.From a new 1:1500000 geological map of the Mesozoic-Cenozoic basins of SE China,combined with analysis of geometrical and petrological features,some new insights of basin tectonics are obtained.Advances include petrotectonic assemblages, basin classification of geodynamics,geometric features,relations of basin and range.According to basin-forming geodynamicai mechanisms,the Mesozoic-Cenozoic basin of SE China can be divided into three types,namely:1) para-foreland basin formed from Late Triassic to Early Jurassic(T_3-J_1) under compressional conditions;2) rift basins formed during the Middle Jurassic(J_2) under a strongly extensional setting;and 3) a faulted depression formed during Early Cretaceous to Paleogene (K_1-E) under back-arc extension action.From the rock assemblages of the basin,the faulted depression can be subdivided into a volcanic-sedimentary type formed mainly during the Early Cretaceous(K_1) and a red -bed type formed from Late Cretaceous to Paleogene(K_2-E).Statistical data suggest that the area of all para-foreland basins(T_3-J_1) is 15120 km~2,one of rift basins(J_2) occupies 4640 km~2,and all faulted depressions equal to 124330 km~2 including the K_2-E red-bed basins of 37850 km~2.The Early Mesozoic (T_3-J_1) basin and granite were mostly co-generated under a post-collision compression background, while the basins from Middle Jurassic to Paleogene(J_2-E) were mainly constrained by regional extensional tectonics.Three geological and geographical zones were surveyed,namely:1)the Wuyishan separating zone of paleogeography and climate from Middle Jurassic to Tertiary;2)the Middle Jurassic rift zone;and 3)the Ganjiang separating zone of Late Mesozoic volcanism.Three types of basin-granite relationships have been identified,including compressional(a few),strike-slip(a few), and extensional(common).A three-stage geodynamical evolution of the SE-China basin is mooted:an Early Mesozoic basin-granite framework;a transitional Middle Jurassic tectonic regime; intracontinental extension and red-bed faulted depressions since the Late Cretaceous.     

羌塘盆地东部中生代沉积特征与构造演化

羌塘盆地东部基底由前石炭纪吉塘岩群组成,沉积盖层为晚古生代一白垩纪地层。其中,中生代海相地层在盆地内分布广泛,沉积体系多样,构造古地理转换频繁。中生代盆地包括南羌塘坳陷、唐古拉山隆起带、北羌塘坳陷等3个构造单元,内部又可以划分出不同时期多个次级凹陷和凸起。盆地的发展和演化既受南、北两侧板块结合带控制,又受盆地内部被分划性断裂带围限的各断块差异性活动约束,依次经历了晚三叠世前陆盆地阶段,“北羌塘”早-中侏罗世伸展裂陷盆地发育阶段,多玛侏罗纪-早白垩世早期被动大陆边缘陆表海盆地发展阶段、晚期前陆盆地阶段,晚白垩世南羌塘山间压陷盆地演化阶段。实质上,该盆地是不同时期原型盆地有序叠加而构成的大型叠复式盆地。     

东海陆架盆地伸展率和压缩率及构造跃迁

东海陆架盆地位于欧亚板块的东南缘和西太平洋活动大陆边缘,本文选取了东海陆架盆地主要凹陷的17条地震剖面,采用平衡剖面技术,计算了主要凹陷新生代不同演化阶段的伸展率和压缩率。分析表明,东海陆架盆地构造演化总体由西向东跃迁。晚白垩世至晚古新世东海陆架盆地裂陷中心在西部坳陷带,始新世东迁至东部坳陷带,上新世东迁至东海陆架盆地东侧的冲绳海槽盆地。古新世中后期东海陆架盆地西部坳陷带北侧昆山凹陷反转;中新世东部坳陷带的西湖凹陷反转。东海陆架盆地西部坳陷带与东部坳陷带构造演化不同,证明了东海陆架盆地的东西分带。西部坳陷带北部的长江坳陷和南部的台北坳陷构造演化不同,东部坳陷带北部的西湖凹陷和南部的钓北凹陷构造演化不同,证明了东海陆架盆地的南北分块。     

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。     

大别山造山带与安徽沿江中新生代盆地的盆山耦合关系

安徽沿江中新生代盆地位于大别山造山带南缘，为先挤压、后伸展形成的叠合盆地，是探讨扬子板块陆内深俯冲—大别山造山带隆起与中、下扬子盆地沉降的耦合关系的理想场所。在早中生代，大别山为华南和华北大陆碰撞造山带，华南地壳向深处俯冲并承受超高压变质作用，超高压变质岩不断向上折返，沿江坳陷具有前陆盆地性质，盆地充填有晚三叠世—中侏罗世磨拉石层序；在晚中生代，在中国东部整体的拉张背景下，大别山变质带完全折返上隆，处于变质核杂岩隆升状态，而沿江坳陷具有裂陷盆地性质，充填有晚侏罗世—早白垩世、晚白垩世—古近纪两个红色碎屑构造层序，起因于地壳拆沉而产生的均衡隆升和伸展断陷的构造耦合。     

Mesozoic tectonic evolution of the Southeast China Block: New insights from basin analysis

In order to better understand the Mesozoic tectonic evolution of Southeast China Block (SECB in short), this paper describes geological features of Mesozoic basins that are widely distributed in the SECB. The analyzed data are derived from a regional geological investigation on various Mesozoic basins and a recently compiled 1:1,500,000 geological map of Mesozoic–Cenozoic basins. Two types of basin are distinguished according to their tectonic settings, namely, the post-orogenic basin (Type I) and the intracontinental extensional basin (Type II); the latter includes the graben and the half-graben or faulted-depression basins. Our studies suggest that the formation of these basins connects with the evolution of geotectonics of the SECB. The post-orogenic basin (Type I) was formed in areas from the piedmont to the intraland during the interval from Late Triassic to Early Jurassic; and the formation of the intracontinental extensional basin (Type II) connects with an intracontinental crustal thinning setting in the Late Mesozoic. The graben basin was generated during the Middle Jurassic and is associated with a bimodal volcanic eruption; and the half-graben or faulted-depression basin, filled mainly by the rhyolite, tuff and sedimentary rocks during Early Cretaceous, is occupied by the Late Cretaceous–Paleogene red-colored terrestrial clastic rocks. We noticed that the modern outcrops of numerous granites and basins occur in a similar level, and the Mesozoic granitic bodies contact with the adjacent basins by large normal faults, suggesting that the modern landforms between granites and basins were yielded by the late crustal movement. The modern basin and range framework was settled down in the Cretaceous. Abundant sedimentary structures are found in the various basins, from that the deposited environments and paleo-currents are concluded; during the Late Triassic–Early Jurassic time, the source areas were situated to the north and northeast sides of the outcrop region. In this paper, we present the study results on one geological and geographical separating unit and two separating fault zones. The Wuyi orogenic belt is a Late Mesozoic paleo-geographically separating unit, the Ganjiang fault zone behaves as the western boundary of Early Cretaceous volcanic rocks, and the Zhenghe–Dapu fault zone separates the SE-China Coastal Late Mesozoic volcanic-sedimentary basins and the Wuyi orogenic belt. Finally, we discuss the geodynamic mechanisms forming various basins, proposing a three-stage model of the Mesozoic sedimentary evolution.     

华北北部中新生代构造体制的转换过程

华北北部位于古亚洲和太平洋两大全球性构造域的交叠部位,其中新生代断裂演化、区域性不整合界面和盆地演化的地质事实显示华北北部中新生代存在5个挤压作用时期。自老至新为:①中三叠世末挤压期(老虎沟组或杏石口组前挤压期,峰值年龄 ≥ 215Ma);②早侏罗世末挤压期(海房沟组或九龙山组前挤压期,峰值年龄 ≥ 178Ma);③晚侏罗世末挤压期(义县组或东岭台组前挤压期,峰值年龄 ≥ 135Ma);④晚白垩世末挤压期(古近系前挤压期,峰值年龄65Ma);⑤古近纪末挤压期(新近纪前挤压期,峰值年龄25Ma).5个挤压期在时间上相对较短,并为6个时间较长,构造运动相对和缓或伸展的成盆沉积期一一隔开。6个成盆沉积期包括:早中三叠世、晚三叠世-早侏罗世、中晚侏罗世、白垩纪、古近纪、新近纪-第四纪。其中,中晚侏罗世、白垩纪、古近纪、新近纪-第四纪具有明显的伸展作用特征。也就是说,华北北部中新生代的构造演化过程是在前中生代华北克拉通岩石圈基础上发育起来的克拉通内(陆内或板内)成盆沉积与挤压变形的交替演化过程,在这一构造演化过程中,挤压作用和伸展作用均占有重要位置,总体来讲,挤压作用由强变弱,伸展作用由弱变强。伸展作用持续的时间长,挤压作用持续时间则相对较短。挤压作用和伸展作用交替出现,挤压构造和伸展构造间互发育。华北北部中新生代这种构造体制的转换过程,记录了从古亚洲洋构造域汇聚构造体制向太平洋构造域俯冲构造体制转换的大陆动力学过程。