新疆阿克陶县奥依塔格红帘石石英岩的发现及其意义

红帘石石英岩位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县奥依塔格乡皮拉里。构造单元隶属于西昆仑的北蛇绿岩带或奥依塔格—库地缝合带。红帘石石英岩产出层位为上石炭统一下二叠统,岩性主要为薄层大理岩、钙质粉砂岩和粉砂质泥岩等韵律层。矿物成分主要为石英、红帘石和少量方解石、绿泥石等。红帘石的主要化学成分:Al_2O_3(19.58～21.33)、Fe_2O_3/FeO(7.66～9.12)和Mn_2O_3/MnO(11.02～11.32)。红帘石—石英岩形成于低温(405.5℃)高压环境,其原岩—母岩可能是高铁锰的不纯硅质岩。它是始新世—渐新世期间,印度板块与欧亚板块碰撞、青藏高原强烈挤压隆升,逆冲推覆构造不断向前陆塔里木盆地扩张,塔里木板块相应地作陆内(A型)俯冲过程中的产物,属低绿片岩相变质岩。

六安小华山周公山组火山碎屑岩的发现及其意义

安徽六安小华山周公山组红色砂岩中发现沉积火山碎屑岩，其岩性为安山质凝灰角砾岩及沉凝灰岩或凝灰质砂岩。砾石 (岩屑 )形态各异，少数呈火焰状及不规则薄板状，为爆发时产物。火山岩岩屑新鲜，镜下观察其岩貌学特征酷似蚀源区晚侏罗世毛坦厂组火山岩，故推测周公山组具穿时性，时代跨毛坦厂期—黑石渡期，主体相当于黑石渡期。与黑石渡组为同期异相产物，属于早白垩世沉积。

东帕米尔北缘韧性剪切带中的多硅白云母及其地质意义

本文系统地研究了东帕米尔北缘韧性推覆剪切带内糜棱岩中的多硅白云母，电子探针分析和Ｘ射线衍射测试：从剪切带边缘→中心，多硅白云母硅平均含量为３．２０３４→３．３６０９；晶胞参数ｂ０值为９．０２４→９．０２７→９．０４１→９．０４５，其物相均为２Ｍ１型。发现糜棱岩中局部夹有硅线石，糜棱岩组合之上还发育数层红帘石石英岩。多硅白云母Ｋ－Ａｒ年龄平均值为３６．９５±１．２Ｍａ。故此确定该剪切带糜棱岩形成于低温（局部可达高温）、中至高压环境，形成时代为始新世末（３７Ｍａ）。

淮北刘桥煤矿砂岩中石英光轴组构特征

研究煤系地层砂岩中石英碎屑颗粒光轴（ｃ）的组构特征，发现石英碎屑颗粒光轴（ｃ）极密优选方位与区域构造线方向十分吻合。由于砂岩中非等轴状的刚性石英碎屑颗粒在构造应力的驱动下，相对于韧性杂基（基质）发生机械旋转而形成的，是石英针状取向假说的一个很好的例证。

郯庐断裂带早白垩世走滑运动中的构造、岩浆、沉积事件

郯庐断裂带内一系列走滑糜棱岩类的^(40)Ar/^(39)Ar测年表明,郯庐断裂早白垩世发生了左旋走滑运动。这一大规模的走滑运动,造成了两类走滑构造,一类为变质岩中低绿片岩相左旋韧性剪切带,另一类为中生代火成岩、沉积岩中的脆性、脆-韧性左行平移断层。这反映断裂带的走滑运动从早白垩世初期持续到早白垩世后期。断裂带的走滑运动诱发了大规模的、以富钾、中酸性为主的岩浆活动。地球化学分析显示,这些岩浆岩既有壳源的信息,也有幔源的贡献,反映是断裂减压、壳-幔相互作用下形成的岩浆活动,也暗示断裂带在走滑期切入壳-幔边界。该断裂带走滑运动中,除了在莱阳盆地形成了拉分盆地外,还在合肥盆地东部造成了走滑挠曲盆地,控制下白垩统朱巷组的沉积。郯庐断裂带早白垩世走滑运动中的构造、岩浆、沉积事件,是西太平洋伊泽纳崎板块高速斜向俯冲的结果,属于滨太平洋构造。

郯庐断裂带的伸展活动及其动力学背景

郯庐断裂带的伸展活动发生于晚白垩世至早第三纪 ,控制形成了一系列断陷盆地。安徽段的断陷出现在晚白垩世至早第三纪 ,苏鲁段仅发生于晚白垩世 ,而山东潍坊以北的断陷皆出现在早第三纪 ,显示了伸展活动南早北晚的迁移规律。这一伸展活动叠加在前期走滑构造之上 ,呈现为幕式的正断层运动。现可鉴别出断裂带的伸展活动经历过 5次显著的断陷事件。郯庐断裂带的伸展构造多不同于典型的裂谷。它与中国东部同期一系列伸展盆地形成的动力学背景一致 ,是太平洋板块向西正面高角度俯冲下。

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 1 2 7 62± 0 1 9Ma的40 Ar 39Ar年龄 ,其与糜棱岩的全岩40 Ar 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。

郯庐断裂带中-南段中生代岩浆活动的构造背景与深部过程

郯庐断裂带内岩浆岩及糜棱岩的年龄及野外研究表明以中 酸性为主的岩浆活动主要发生在早白垩世走滑运动的晚期 ,岩石化学以富钾、富碱为特征 ;稀土元素以轻稀土富集、重稀土亏损为特征 ;微量元素表现出富集大离子亲石元素 ,尤其是强不相容元素 ;同位素组成显示岩浆来源于壳幔过渡带。带内岩浆活动明显受断裂带控制 ,走滑晚期的岩浆活动起源于地幔底侵、壳幔相互作用下的壳幔过渡带 ,在伊泽奈崎板块斜向俯冲、中国东部遭受区域性剪切—挤压的背景下出现。在此背景下中国东部发生了岩石圈减薄 ,同时出现了一系列北东—北北东向已深切至壳幔边界的左行平移断裂系 。

郯庐断裂带的平移运动与成因

在华北、华南板块碰撞期间,郯庐断裂带究竟是何种边界仍是没有解决的重大地学问题,许多学者对此提出了不同的构造解释模式。关于郯庐断裂的平移距离仍存在着较大的分歧与有待深入研究之处。在华北、华南板块拼合之后,郯庐断裂带发生了一次大规模的左行平移,其糜棱岩的40Ar/39Ar年龄为132～119Ma,指示为早白垩世的平移活动,平移活动中伴生了强烈的岩浆活动。这期左行平移标志着中国东部构造的重大转折,是滨太平洋构造对前期古特提斯构造的叠加,其动力学机制为太平洋区伊佐奈岐板块突然出现的高速斜向俯冲。

郯庐断裂带晚第三纪以来的浅部挤压活动与深部过程

郯庐断裂带晚第三纪以来持续遭受着挤压 ,使前期大规模的断陷盆地抬升、消亡 ,近代还是中国东部最大的地震活动带。断裂带所遭受的近WE向的挤压 ,是西太平洋弧后扩张和印度板块向北碰撞中的构造挤出作用产生的区域动力。断裂带在新生代挤压活动中切入上地幔 ,出现了地幔剪切、地幔交代、部分熔融等深部过程 。

库车坳陷中-新生界碎屑组分对物源类型及其构造属性的指示

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。天山南麓库车地陷不同剖面的砾岩碎屑、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分显示,它们的成熟度及演变时限总体可以类比,表明其成因演化主要受控于物源区——(古)天山的构造活动与造山作用。对碎屑沉积记录的综合分析进一步指示,天山物源总体以“再旋回造山带”类型为特征,其演变细节包括五期:①早三叠世古天山继承石炭纪以来的构造挤压和隆升,物源岩石类型主要为沉积岩、中高级变质岩,以“碰撞造山和褶皱冲断带”及“混合造山带”类型为特征;②中三叠世-中侏罗世构造活动较弱,代表高成熟度的“锆石-金红石-电气石”重矿物组合发育,主要物源岩石类型包括变质岩和酸性火山岩,与“弧造山带”以及“混合造山带”类型关系密切;③晚侏罗世-白垩纪,天山开始新一轮的构造挤压隆升,物源岩石类型复杂;④第三纪(特别是中新世)构造挤压和隆升活动加强,稳定性极差的碎屑“角闪石- 辉石”组合增多,物源组分东西分异明显,西部沉积岩相对较多,物源构造属性趋向“碰撞造山和褶皱冲断带”;东部结晶岩相对较多,物源构造属性复杂或以“混合造山带”类型为特征;⑤上新世南天山强烈隆升和向南推进,与前一阶段相比沉积岩物源增多,但物源构造属性基本同上。第④⑤两个阶段砾岩层和不稳定碎屑组?

大别造山带超高压变质岩折返隆升的地层学证据——毛坦厂组榴辉岩砾石的启示

大别山北缘地区发育厚达近万米的中新生代碎屑岩,它们记录着大别造山带自侏罗纪以来的演化历史。在安徽省六安地区毛坦厂组中,发现多块榴辉岩砾石。砾石新鲜,质地坚硬,表明属于第一旋回砾石。榴辉岩由石榴子石、多硅白云母、绿帘石、石英、金红石等组成。具有明显的退变质作用,发育以钠长石和闪石类组成的后成合晶、以及石榴子石周边的次变边。石榴子石以铁铝榴石和钙铝榴石为主,属于C类榴辉岩。根据其特征应该属于大别山南部和北部超高压榴辉岩。毛坦厂组层位确切,古生物化石和同位素年龄都表明以晚侏罗世为主。这一发现表明,在晚侏罗世,以榴辉岩为代表的造山带根部物质,即:超高压变质岩已经出露地表,并作为毛坦厂组的物源。因此,大别造山带超高压变质岩折返到地表,最迟在晚侏罗世。

前陆沉积与变形对郯庐断裂带同造山运动的制约

郯庐断裂带两侧的前陆沉积及其变形现象,揭示了该断裂带同造山活动的大量信息。合肥盆地东侧的郯庐断裂带旁,侏罗系沉积时出现了沉降中心与边缘相,显示这期间郯庐断裂带所处的张八岭隆起已移位至盆地东侧。砂岩的端元组份分析与碎屑白云母的电子探针分析显示,下扬子地区弧形展布的黄马青群与象山群前陆沉积的物源区为大别—苏鲁造山带,属于原地沉积,表明造山期郯庐断裂带已经出现。大别与苏鲁造山带周边都出现了强烈的前陆褶皱冲断带。合肥盆地前侏罗系基底上印支期的逆冲断层,在郯庐断裂带旁侧明显增多,指示该断裂带曾发生过同造山活动。下扬子地区前陆构造走向向郯庐断裂带方向偏转,反映它们形成时受到了郯庐断裂带左旋走滑运动的影响。这一系列前陆沉积与变形特征,指示郯庐断裂带在华北与华南板块的碰撞造山中以陆内变换断层的型式出现。该断裂带造山期运动中,东盘为主动盘,并发生了显著的逆时针旋转。独特的徐宿弧形逆冲—推覆构造,表明造山期郯庐断裂带左行平移幅度达350km。在该断裂带早白垩世的第二次平移中,断裂带向北延伸,又发生了约200km的左行平移。

塔里木盆地塔北隆起中-新生界伸展构造及其成因探讨

中-新生代伸展构造一直是中亚地区地质研究的薄弱环节。作为中亚地区的一个重要的中新生代沉积盆地,塔里木盆地也不例外。精细的地震资料解释发现,塔里木盆地塔北隆起发育大量中-新生代伸展构造。这些伸展构造由一系列规模不大的正断层组成。这些小型正断层往往构成左阶或右阶式雁列束,平面上,组成多条张扭性正断层带;剖面组合形态则是小型堑-垒构造或阶梯状正断层束。根据伸展构造的空间展布、构造样式、组合关系、形成演化时间和成因分析,可以划分出侏罗纪-白垩纪早期和白垩纪晚期-新近纪两期伸展构造。前者是南天山碰撞造山后应力松弛阶段的产物,后者的成因是喜马拉雅碰撞造山作用远程效应引起的塔里木相对于南天山向东偏南方向的构造逃逸。

晚新生代天山隆升与库车坳陷构造转换的沉积约束

对库车坳陷库车河剖面不同尺度沉积碎屑组分的系统分析发现 ,晚第三纪以来类磨拉石及其中不稳定碎屑矿物组合开始发育 ,并在中新世后发生显著增加。沉积体系研究表明 ,库车坳陷自白垩纪以来粗粒冲积体系前锋、沉积中心逐步向南迁移 ;但该规律自上新世开始发生了明显转变 ,表现为上新世库车组、上 -更新世西域组冲积体系整体大尺度南移 ,而沉积中心则相对北移 ,盆地北部沉积边界与现存盆山边界大致可以对比 ,并受到南倾同沉积正断裂的控制。对比天山区域构造、古气候演变资料 ,认为上述沉积记录是晚新生代强烈挤压应力作用下天山构造隆升加剧 ,并在上新世以后由于重力作用诱发库车坳陷 -天山浅部构造层伸展、坍塌的结果。对这一构造转换的认识修订了库车坳陷新生代构造调整的序列。

郯庐断裂带中-南段新生代火山活动与深部过程

郯庐断裂带中南段新生代火山活动主要发生在古近纪、中新世和更新世3个阶段,前者出现在断裂带的伸展活动中,后两者出现在挤压活动中。随着时代变新,玄武岩碱性逐渐增强,轻、重稀土元素分离程度及不相容元素富集程度也逐渐增强。Sr、Nd同位素显示,源区地幔具有轻微富集型(EMⅠ)→洋岛型→洋中脊型的演化规律。断裂带所影响的地幔发生了地幔剪切变形及显著的交代作用,两者相互促进。断裂带在新生代演化中切割深度不断加大,火山源区不断加深,现今已切穿了整个岩石圈。断裂带在新生代软流圈上隆的背景下,经过地幔剪切、减压、地幔交代及部分熔融等深部过程,从而出现了大规模的玄武岩喷发。

安徽肥西中生代碎屑岩地球化学特征及其对物源制约

位于合肥盆地南部安徽肥西地区的中生代地层,包括防虎山组、园筒山组和周公山组,主要由砂岩组成。虽然初步研究表明物源主要来自大别造山带,但是,进一步限制物源区类型、建立和大别山造山带构造单元之间的对应关系、查清大别山造山带和华北陆块作为物源在研究区的影响范围,具有重要地质意义。本文根据砂岩主元素、REE和微量元素研究表明,研究区砂岩主要是杂砂岩、岩屑砂岩和长石砂岩,主元素含量比较接近晚元古代造山带砂岩。砂岩非常一致的REE模型,基本显示了同一的物源和相同的构造背景。REE和微量元素特征显示肥西地区中生代砂岩物源主要为佛子岭群和卢镇关群,大别杂岩的影响比较局限,更没有来自华北克拉通的物质。同时,在中生代,大别山造山带的物源没有影响到华北陆块南部沉积。Th-Co-Zr/10和Th-Sc-Zr/10判别图以及微量元素比值都支持碎屑岩的物源形成于大陆岛弧构造背景,这不仅验证了已有的结论,同时也揭示了在造山带周缘盆地中碎屑岩地球化学特征具有构造背景的继承性。

郯庐断裂带对合肥盆地油气地质条件的控制

郯庐断裂带的左行平移发生在早白垩世,并将大别—胶南造山带左行错开。该断裂带的平移在合肥盆地东部控制发育了早白垩世的走滑盆地,其中沉积了朱巷组地层。早白垩世走滑盆地内的半深湖—深湖环境下,形成了一套最大累计厚度达600m的暗色泥岩,属于腐殖型的较差烃源岩。郯庐断裂带晚白垩世—老第三纪的伸展运动,在合肥盆地东部控制形成了半地堑式断陷盆地,分别沉积了上白垩统响导铺组、张桥组和下第三系定远组。响导铺组和定远组中形成的烃源岩最大累计厚度不超过200m。新第三纪以来,随着中国东部受压、郯庐断裂带的逆冲活动,合肥盆地随之消亡。合肥盆地最有前景的勘探目的层应为石炭—二叠系含岩系。今后应加强对这套地层的构造、沉积相、煤生烃、二次生烃潜力的研究。

大别山东南麓中新生代碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

位于大别山东南麓的安庆-潜山地区中新生代碎屑岩比较发育,主元素分析表明,砂岩主要为杂砂岩,其次是岩屑砂岩和长石砂岩。根据主元素、微量元素和稀土元素特征值分析结果,中、上三叠统和下、中侏罗统的源岩来源广泛,属于大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘构造背景,可能反映了前陆盆地物源的二元特征。古近系源岩主要为活动大陆边缘和大陆岛弧构造环境,说明物源仅来自大别山造山带。稀土元素比值及相关系数分析揭示,中晚三叠世黄马青群的源岩主要为宿松群的长英质片岩、浅粒岩以及大别杂岩,侏罗纪磨山组大致类似于大别群的花岗片麻岩,罗岭组与大别群比较类似。显示大别山造山带在中晚三叠世已经隆升并遭受剥露。

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。