殷马断裂带在桐柏山—大别山造山带中的地质意义探讨

殷店—马垅断裂带是桐柏—大别造山带南缘一条重要的韧性断裂带,是桐柏—大别造山带内部发育的一条明显的岩地层单元界线,同时也是华北和扬子两大板碰撞挤压的产物。它与桐柏—大别造山带的形成,发展和演化,有着密不可分的联系。通过对殷店—马垅断裂带东西段野外岩性剖面对比分析、显微构造对比、有限应变测量对比分析、应力场分析等,发现尽管东、西段构造特征略有差异,但是殷店—马垅断裂整体是具有右旋运动性质的剪切带,殷店—马垅断裂带的形成对华北与扬子碰撞所产生的应力具有消减转移效应,它本身是一个塑性剪切最强的断裂带,它反映了造山带内部不同岩性的块体之间右旋流变的运动学模式,同时也可能充当着桐柏—大别山核部岩块相对扬子板块向东运动的的"润滑带"。     

扬子克拉通东南缘新元古代陆缘弧型TTG的厘定及其构造意义

在扬子克拉通东南缘的江山-绍兴结合带沿线多处出露新元古代深成杂岩,以往被认为是沿扬子克拉通和华夏地块碰撞缝合带侵入的板内型深成岩类。本文选择其中的浙江金华罗店中酸性深成杂岩进行了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,提出它们属TTG岩石组合,包括英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩组合(T1T2G1)和二长花岗岩-花岗岩组合(G2QM)两类,普遍以明显富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素而强烈亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素为特征,δCe为弱负异常或无异常,属典型的弧岩浆岩类。T1T2G1组合富钠贫钾,εNd(t)值=+2.6~+9.4,Mg#值为41.5~63.1,推断由玄武质俯冲板片脱水部分熔融而成,并受到地幔楔橄榄岩熔体的混染。G2QM组合与T1T2G1组合地球化学特征类似,但又明显富K2O(2.75%~5.08%)、LILE和LREE,低Mg#值(27.2~52.31)和εNd(t)值(+1.7~+2.0),应是T1T2G1源区继续部分熔融的产物,可能未受到明显的地幔楔橄榄岩混染。测得花岗闪长岩(G1)锆石SHRIMP U-Pb年龄为841±10Ma,奥长花岗岩(T2)锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为793±13Ma,前人报道之花岗岩(G2)年龄为832±44Ma,结合上述地球化学特征,说明T1T2G1和G2QM组合是由新元古代古华南洋向扬子东南缘持续俯冲形成的。综合区域地质资料及前人研究结果,提出金华罗店与诸暨璜山、绍兴平水等地的深成杂岩共同构成了扬子克拉通东南缘一条长达200km的青白口纪(930~793Ma)陆缘弧型深成杂岩带,反映迟至793Ma前仍存在强烈的洋壳俯冲,扬子克拉通尚未与华夏地块发生碰撞拼合,且T1T2G1-G2QM组合的出现指示洋壳俯冲正处于早-中期阶段。     

桐柏山L构造岩的构造特征与形成环境探讨

桐柏山太白顶、殷店和天河口一带,发育有大量的L构造岩,拉伸线理极其发育,面理较弱,线理产状向南东东倾伏,倾伏角为1°～20°。桐柏山L构造岩具有以下主要特征：在三维空间上,L构造岩强烈发育杆状构造,这种“杆”状构造是由大量沿X轴方向定向排列连在一起的椭球体矿物构成的,其变形机制主要为石英的颗粒边界迁移和长石的位错蠕变,形成的平均压力为0.59GPa,平均温度为550 ℃～600 ℃,形成于中-高温-中压环境,变质相为高绿片岩相到低角闪岩相,形成深度大致在15～20 km,属于中地壳的产物。L构造岩在桐柏山的发现可能反映了桐柏山造山带中桐柏杂岩岩块相对两侧榴辉岩岩片具有近东西向挤出构造的特征。     

北疆阿尔泰南缘泥盆系浅变质碎屑沉积岩地球化学特征及其形成环境

对于北疆阿尔泰地区泥盆纪所处的大地构造环境,目前仍旧存在不同观点。前人基于阿尔泰南缘泥盆纪火山岩地球化学研究,分别提出了活动大陆边缘和被动大陆边缘裂谷等不同构造观点。阿尔泰造山带南缘的泥盆纪浅变质碎屑沉积岩地球化学研究表明,该套浅变质碎屑沉积岩原岩主要为泥质或砂质沉积岩。尽管不同岩性样品主量元素含量不同,但其化学蚀变指数(CIA)小于75,成分变异指数(ICV)接近或小于1.0,斜长石蚀变指数(PIA)平均70,说明其源区物质比较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱。同样,不同岩性样品微量元素含量差别较大,但表生过程中不活泼的微量元素比值却比较一致,轻稀土(LREE)中度富集(La_N/Yb_N=2.88～9.90),重稀土(HREE)比较平坦,并伴有明显的Eu负异常(Eu/Eu~*= 0.45～0.89)。绝大多数样品具有高的La/Sc(1～3)、La/Y(0.5～1)和Ti/Zr(10～35),以及较低的Sc/Cr(0.1～0.3)比值,类似于大陆岛弧相关环境碎屑沉积物。在La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10构造环境判别图解中,除一千枚岩样品外,其他所有样品均落入大陆岛弧区。以上地球化学特征明显不同于大洋岛弧和被动陆缘沉积物,说明该套浅变质碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘的大陆岛弧相关环境,为认识阿尔泰造山带泥盆纪岛弧增生构造演化过程提供了一个重要证据。     

桐柏山L构造岩形成机制构造解析及其对造山带演化的制约

桐柏杂岩中发育一套典型的L构造岩,其构造位置位于桐柏造山带核部,被两条近似对称的韧性剪切带所夹持,北侧剪切带左旋,南侧剪切带右旋。由于L构造岩构造位置特殊,其位于剪切带、桐柏背形、桐柏穹窿等多种构造体的交叉部位,L构造岩的构造成因解析可以为桐柏造山带的形成演化提供重要制约。通过对桐柏造山带L构造岩的构造成因机理解析和其变形温压条件的研究,同时结合前人对桐柏山其它主要构造单元的研究,我们提出,桐柏山L构造岩的形成主要受其南北两侧两条韧性剪切带控制,传统意义的桐柏杂岩体白垩纪之前与南北一体的韧性剪切带沿近似东西方向发生管状韧性剪切,剪切作用形成了一套典型的L构造岩。L构造岩的形成指示了桐柏山单元可能经历了一期中下地壳物质的管状的韧性的向东剪切流动,后期白垩纪桐柏山核部的L构造岩经历了大规模的岩浆上升与浮力增加,该L构造岩同剪切带一起发生隆升但管状剪切构造特征并未被改造,随着不均匀隆升桐柏山出现了现今的几何学特征。L构造岩反映出管状剪切形成了现今桐柏造山带近东西向线状构造样式的主体。     

赣北景德镇韧性剪切带两类剪切指向及其构造意义

景德镇韧性剪切带位于新元古代江南造山带的核部,其构造变形特征和形成时代对华南新元古代至早古生代构造演 化具有重要的制约意义。景德镇韧性剪切带呈北东向展布,全长约180 km,最大出露宽度为~7 km。通过详细的野外地质 调查和室内定向薄片鉴定,在景德镇韧性剪切带中识别出了两期韧性走滑构造变形,并研究了其运动学指向和形成时的温 压条件。早期构造变形表现为左旋韧性走滑兼逆冲作用,形成温度为420~530℃,差应力为40~300 MPa;晚期变形主要表 现为右旋走滑,形成温度为300~420℃,差应力为120~350 MPa。结合前人资料,景德镇韧性剪切带左旋走滑兼逆冲作用形 成于新元古代造山作用的晚期（810~800 Ma）,是由同造山挤压到后造山伸展调整的结果;而右旋走滑形成于早古生代,是 华南早古生代陆内造山作用的产物。     

东秦岭陶湾岩群碳酸盐质糜棱岩的变质—变形特征及形成环境分析

东秦岭造山带北缘的陶湾岩群中分布着一套碳酸盐质糜棱岩,具明显的塑性变形,其展布和变质变形特征严格受洛南—栾川断裂带控制,是陶湾岩群碳酸盐岩在洛南—栾川断裂带晚加里东—早海西期构造活动过程中形成的。因此,对这套碳酸盐质糜棱岩的变质—变形特征及形成环境分析,可揭示洛南—栾川断裂带在这一时期构造活动的运动学、动力学及流变学特征。本文通过野外详细的观察和测量,结合室内显微构造分析和温压条件的计算,确定其变质相属低绿片岩相,变形机制是以方解石动态重结晶和细粒化作用为主的塑性变形。变形温度为350~420℃,差异应力为50~110 MPa。石英应变椭球体形态显示陶湾岩群遭受了强烈挤压变形。所以,陶湾岩群碳酸盐质糜棱岩是在强烈的斜向挤压碰撞环境下形成的,是秦岭微陆块向华北板块下斜向俯冲碰撞的结果 。     

满洲里地区巴勒根哈德古火山口的发现及区域构造背景研究

满洲里地区位于额尔古纳成矿带南段,深受古亚洲构造域和太平洋构造域的影响。在中生代产生了具有很大影响的构造——岩浆活动。2011年在进行国家地质调查项目时,首次在内蒙古新巴尔虎右旗西北约42 km处发现一个被第四系掩盖的古火山口,称为巴勒根哈德古火山口,地理坐标为东经116°20.6096',北纬48°51.4327'。在遥感影像图上表现为与之相对应的环形构造和放射状水系,非常清晰地显示出环状火山口。岩性主要由流纹质火山角砾熔岩、火山集块熔岩、火山集块角砾熔岩与流纹岩组成,构成数个韵律层。除顶底不完整以外,可见三个完整的喷发韵律层,均由爆发相开始,以溢流相结束,爆发指数为0.72~0.92,自下而上喷发力度逐渐减弱。流纹岩中锆石U-Pb测年获得其年龄为167.8±3.3~162.2±2.1 Ma,指示该火山喷发的时代为中侏罗世。应力场分析研究认为本地区在中生代早期σ1为NWW向,稍后转为NNW向,说明中生代以后本地区应力场由古亚洲体制转为太平洋构造体制。由于叠加了NNW方向的挤压作用,导致得尔布干断裂带活化,并形成了NNE向具有左旋剪切性质的额尔古纳断裂带以及与之配套的NWW向的张性断裂,二者的交切处成为中侏罗世中酸性岩浆上升和就位的最佳空间。因此,在NNE向上常形成串珠状分布的中心式火山口群,巴勒根哈德和甲乌拉火山口就是其中的两个,它们是古亚洲构造和太平洋构造背景共同作用下的产物。     

江南造山带石耳山新元古代花岗岩的构造变形、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

在江南造山带的东段皖浙赣交界地区发育一系列花岗岩岩体,区域上,岩体呈条带状,NE—SW向雁行排列,平行于赣东北断裂带分布;微观下,岩浆流动组构残迹、蠕英石的普遍发育及固态塑性变形证明了该地区岩体变形经历了从岩浆—亚岩浆—固态变形的一个持续转变的过程;岩体锆石年龄与邻区岩体的变质变形年龄有很好的耦合性。由此可见研究区变形花岗岩体为同构造花岗岩,是岩浆在侵位冷凝过程中受到赣东北断裂带强烈构造作用影响的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果表明:灵山岩体形成于783±14 Ma;莲花山岩体形成于780±12 Ma,属于新元古代岩浆活动。扬子板块与华夏板块碰撞导致江南造山带新元古界的岩群普遍遭受区域变质、变形作用,同构造花岗岩的构造变形特征正是区域构造变形的表现,因此该同构造岩体的年龄可能作为扬子板块与华夏板块仍在挤压、碰撞的年代学证据。     

华北板块南缘石人山岩块晚古生代陆内变形特征及侧向挤出构造

华北板块南缘在古生代时期经历了复杂的陆内变形过程。石人山岩块边界断裂发育大量平行于断裂带的A型褶皱和近水平的矿物生长线理,表明其经历了以走滑剪切变形为主的构造阶段。动力学研究表明石人山岩块具有南西向逆冲的运动学特征,其南侧洛南—栾川断裂带（洛栾断裂带）以左行剪切变形为主,北东侧鲁山断裂带以北西向逆冲兼有右行剪切变形为特征,夹于其中的石人山岩块显示为向西、向上挤出的特征。选择典型岩石样品进行同位素测年来限定断裂活动的时代,其中,洛栾断裂带内同构造花岗岩脉的锆石U- Pb定年结果为413. 6±7. 4 Ma,鲁山断裂带内走滑剪切特征明显的构造透镜体内变形岩石的锆石定年结果为419. 3±11. 2 Ma。虽然洛栾断裂与鲁山断裂的运动方向不同,但是同位素年代学研究限定了两条断裂带发生走滑变形的时间都是晚古生代泥盆纪末期,从而共同构成了石人山岩块整体向西挤出的构造特征,同时也表明,相互碰撞的大陆在碰撞之后将很快转变为以平行造山带侧向挤出与走滑位移为主的陆内变形演化阶段。