华南大陆东部若干构造问题的思考

华南大陆的结构、属性、过程与动力学一直是地质学家关注的热点。本文以钦杭构造带东段为主要研究地区,通过精细的构造解析、变质变形研究、年代学分析,结合反射地震剖面,探讨了华南大陆东部几个科学问题。(1)江南造山带形成于新元古代华夏板块与扬子板块的"软碰撞"作用,可划分为扬子板块南缘、扬子-华夏汇聚带和华夏板块北缘3个构造单元,江南断裂带和武夷山-遂昌断裂带分别为江南造山带的北界和南界。(2)扬子-华夏板块汇聚带由多个小板块拼合而成,其间有多条缝合带,大约900 Ma开始汇聚,760 Ma全面闭合,850~780 Ma为活动高峰期,具有递变式的汇聚拼合过程,由南向北发展,先斜向俯冲,后右旋走滑,最晚集中在中部活动。(3)华南大陆东部为中生代奠定的构造格架,主要构造为一系列北东走向褶皱和逆冲断层,大量地壳范围内的叠瓦状逆冲推覆构造,由南向北逆冲,可下切到中-下地壳。(4)华南大陆燕山晚期区域性伸展构造广泛发育,存在"华南热隆"构造,震旦系内的滑覆构造典型,同期大规模岩浆活动、火山活动和大规模的热液成矿。(5)华南大陆构造演化为:850 Ma扬子-华夏板块递进式汇聚,760 Ma全面拼合,江南造山带形成;600 Ma华南大陆盖层发育;430 Ma钦杭构造带受南部构造影响;220 Ma钦杭构造带受北部远程构造影响;160 Ma逆冲推覆构造产生;140 Ma大规模伸展,构造-岩浆-成矿关系密切;随后江南持续隆升,华南强烈热隆。

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。

北秦岭二郎坪弧后盆地俯冲消减的构造演化时限

秦岭造山带早古生代发育一套完整的"沟—弧—盆"体系,其中二郎坪群作为弧后盆地的代表。为了查明二郎坪弧后盆地俯冲消减的构造演化时限,本文以二郎坪群及其相关侵入岩体为研究对象,进行了锆石U-Pb年代学研究。结果表明,火神庙组斜长角闪片岩测得锆石U-Pb加权平均年龄为495.2±6.9 Ma,属于原岩的结晶年龄;侵入二郎坪群内部的变形岩体主要代表板山坪岩体、张家庄岩体、郭家幔岩体,测得其结晶年龄分别为:479.9±5.6 Ma、461.5±5.4 Ma和456.5±6.3 Ma。板山坪岩体的变形特征与二郎坪群北部岩片向北俯冲消减特征相同,张家庄岩体、郭家幔岩体的变形特征与二郎坪群南部岩片向南俯冲消减特征相同。另外,在二郎坪群南部岩片内部发现顺面理面侵入的未变形岩脉,其结晶年龄为427.8±5.4 Ma,以及切穿二郎坪群南部岩片面理的未变形岩脉,给出一颗锆石结晶年龄为388 Ma。综合上述以及前人研究成果,认为二郎坪弧后盆地可能于460 Ma闭合,其俯冲消减方式为双向式俯冲,并且两侧岩片俯冲变形可能持续至427 Ma,最终岩石俯冲变形结束时间上限为388 Ma。

郯庐断裂带肥东北部文集地区构造岩类型与构造变形分析

位于郯庐断裂带中南部的肥东地区是郯庐断裂带内韧性剪切带出露的主体区域之一。本文从肥东北部文集地区的构造岩组成及其变形入手,通过详细的野外观测、室内显微构造变形分析来确定该地区构造变形的几何学形态及其涡度、有限应变、分维度、差异应力、应变速率等参数。研究区主要出露角闪岩相肥东变质杂岩,构造岩以糜棱岩和糜棱岩化片麻岩为主,岩石变形强烈。根据极摩尔圆法得到的运动学涡度值为0.729~0.870,指示区域内的韧性剪切活动以简单剪切为主。几何学形态上,肥东北部文集地区构造整体呈一背形展出,其枢纽走向NE-SW,轴面倾向SE,物质及变形强度等方面均表现出一定的规律和对称性。研究区内动态重结晶石英颗粒边界具有统计学上的自相似性,其分维值D在1.143~1.208之间,且自背形核部向两翼,颗粒粒径增大,分维值减小。差异应力Δσ介于17.86~55.18MPa之间,应变速率ε值在1.960×10^-13~7.330×10^-12s^-1之间,且背形核部差异应力和应变速率较两翼大,呈近似对称性分布。通过对比以上构造参数可以发现,区内差异应力和应变速率表现出一定的正相关性,自核部向两翼二者均呈减小趋势;动态重结晶石英颗粒则与应变速率呈负相关性,即核部颗粒细小、两翼增大。本文从几何学、运动学以及显微构造变形分析等方面对该区构造变形展开精细化研究,借此来分析肥东北部地区郯庐断裂带的构造形态和运动学特征,这对进一步认识郯庐断裂带的演化过程及构造模型的建立有着重要的意义。

石榴石钇(Y)元素电子探针分析及应用——以佛子岭石榴云母片岩为例

石榴石是最重要的造岩矿物之一,通常能够保留早期的矿物结构和物质并记录较为晚期的变形和变质反应。石榴石钇(Y)元素环带特征丰富、复杂,不同的环带特征通常暗示不同的形成环境或经历了不同的变质事件,是变质演化历史研究的重要媒介之一。以往的研究中,多以LA-ICP-MS作为石榴石Y元素的主要分析手段,EPMA主要用于主量元素的分析。但是,LA-ICP-MS的束斑尺寸(44μm)和基底效应较EPMA(0~5μm)大,当石榴石颗粒小、包体和裂隙发育或成分环带以微区尺寸内存在较大变化时,大束斑更容易覆盖某些特殊信息。通过对石榴石Y元素测试参数的调试和标样验证,最终确定峰位测试时长和背景测试时长分别为140s和70s,并进行了PHA谱峰干扰剥离,降低检测限至54×10^(-6)。本文将通过对比佛子岭石榴云母片岩(LD025)4颗石榴石的EPMA主、微量原位分析(Ca、Mg、Mn、Fe、Y、Al、Si、Cr、Ti、Na)和LA-ICP-MS石榴石Y元素分析结果,论证EPMA分析Y元素的可行性。石榴石X-ray Mapping和主量成分剖面揭示该4颗石榴石均为生长环带,Mn呈钟形分带,Y与X Sps呈强烈正相关性,与X Grs、X Alm、X Prp相关性不清晰。EPMA和LA-ICP-MS分析结果显示Y含量曲线在核部和幔部具有良好的一致性,Grt1~Grt3中Y均表现出自核部(500×10^(-6)~1200×10^(-6))向幔部(200×10^(-6)~500×10^(-6))逐渐降低,极边部Y含量低(20×10^(-6)~200×10^(-6))且变化复杂;Grt4中Y含量差异相对较小(180×10^(-6)~450×10^(-6)),仅在边部出现不同程度的升降。因EPMA对于Y元素含量较低(<200×10^(-6))时灵敏度不够或者LA-ICP-MS束斑尺寸大容易掩盖边部窄带成分真实变化等原因,二者在边部Y元素差异较大。分别对EPMA和LA-ICP-MS的分析结果应用Grt-Xtm温度计和Grt单矿物压力计获得的变质PT结果显示Grt1~Grt3(核-幔-边)和Grt4(核-边)均记录较为完整、统一的温压演化过程。M1→M2→M3的变质温压变化分别为T=530~544℃、P=0.78~0.82GPa→T=577~616℃、P=0.89~0.98GPa→T=631~661℃、P=1.01~1.07GPa,表现为顺时针演化型式,M1至M3反映的是一个“暖俯冲”过程。根据温度评价结果,Grt1~Grt3(1.2~1.4mm,自形程度高)形成时间应早于Grt4(0.8mm,自形程度低)。由此可知,大颗粒的石榴石Y元素含量及变化特征通常更容易揭示相对完整的变质演化历史。本次研究为变泥质岩演化历史、变质温压评价等研究提供了不同视角和思路,结合EPMA主量(矿物成分、X-ray mapping、BSE分析)和微量元素(Y等)分析能够更加精准、全面地解读地质信息。

再论长江中下游转换构造结——基于结构、属性、过程与动力学的思考

长江中下游转换构造结现象经典、结构复杂、过程清晰,是中国东部中生代以来有时空联系的多种构造的集中展现。该构造结的主要内涵包括:1) 3大构造类型:大陆造山带(大别造山带)、陆缘剪切带(郯庐断裂带)和陆内热点(下扬子热点);2) 3大应力方式:华南和华北两大板块近SN向的挤压,太平洋板块作用下东亚陆缘剪切和中国东部伸展背景下的下扬子热点;3) 3大转换机制:特提斯与太平洋两大构造域的构造体制转换,中生代从SW-NE向到近S-N 向再到SE-NW 向的挤压方向转换,区域性的挤压应力作用向伸展应力作用的应力方式转换。可见,长江中下游转换构造结的结构、属性和演化过程完整记录了中生代以来变化有序的构造演化和丰富多样的构造属性,展示了区内复杂连续的动力学系统背景下的深部过程与浅表响应,揭示了全球性特殊的岩石圈动力学过程。

蚌埠荆山地区变质P-T条件评价与锆石U-Pb定年分析

本次研究区荆山位于蚌埠隆起区西部,主要由荆山岩体和太古代五河杂岩(庄子里组)组成。前人主要对荆山岩体进行了大量详实的年代学研究,认为其形成于晚侏罗世(160.2±1.3 Ma),继承锆石记录了(217.1±6.6 Ma)三叠纪变质改造作用,但是对该地区变质岩石学和年代学研究相对缺乏。为此,本文对荆山岩体南侧的角闪岩(WS002-2)、含石榴子石花岗片麻岩(WS004-2)和斜长角闪岩(WS003-2)以及其内部的黑云斜长角闪岩(WS007-1)夹块进行了细致的变质P-T条件分析和锆石U-Pb年代学分析。样品WS002-2因矿物组合简单,适用的温压计有限,其获得的P-T值最低:-T=617±13℃和P-=0.39±0.02 GPa;WS004-2获得的变质P-T条件为T-=545±8℃~549±8℃和P-=0.92±0.02 GPa~1.03±0.02 GPa;WS003-2和WS007-1获得的P-T条件较为一致,二者的平均P-T条件范围为T-=650±11℃~675±10℃和P-=0.64±0.06 GPa~0.70±0.06 GPa。为了进一步细化变质时限,本文对样品WS004-1(花岗片麻岩)和WS007-1进行了锆石U-Pb年代学分析,前者记录了3期明确的地质事件:(1) 2 808±65 Ma;(2) 2 657±64 Ma~2 533±67 Ma;(3) 1 873±80 Ma~1 802±75 Ma,应分别指示了初始陆壳形成时限、华北克拉通~2.5 Ga和1.9~1.8 Ga经历的高级变质和退变质作用;后者记录了4期明确的地质事件:(1) 157±4 Ma;(2) 244±6 Ma~212±5 Ma;(3) 480±15 Ma~336±8 Ma;(4) 774±19 Ma~579±14 Ma。其中,变质年龄157±4 Ma仅1颗,应记录了荆山地区经历了晚侏罗世变质作用;年龄(2)应与蚌埠隆起区三叠纪超高压地幔/下地壳拆沉作用相关;年龄(3)和年龄(4)与华北克拉通普遍经历的古生代—中生代变质改造、大规模岩浆活动以及新元古代岩浆活动较为一致。本次研究进一步丰富了荆山地区的变质岩石学和年代学结果,初步将蚌埠隆起区划分为4个变质P-T区间,其形成时限与变质年代学研究结果具有良好的一致性。

郯庐断裂带肥东段烟头山及桃源地区构造变形特征研究

郯庐断裂带肥东段烟头山及桃源地区,发育多条左行韧性剪切带,岩性以糜棱岩和糜棱岩化片麻岩为主,岩石变形强烈。通过详细的野外观测及室内分析发现:肥东北部烟头山及桃园地区几何学形态呈一背形构造,其枢纽走向NE-SW,轴面倾向SE,自核部向两翼岩性出露具有一定的规律性和对称性。古应力方向及运动学涡度研究表明:研究区内构造体主要受到近南北方向的挤压,涡度值Wk在0.73~0.90之间,指示区域内的韧性剪切活动以简单剪切为主。对区内变形岩石展开精细化的构造变形分析,包括石英的分形特征、变质变形温度估计、差应力和应变速率的计算等,结果显示:区内动态重结晶石英颗粒边界具有统计学上的自相似性,分维值D在1.111~1.187之间,变质变形温度集中在520℃~610℃之间,为高绿片岩相到低角闪岩相变质;韧性剪切带的差异应力Δσ介于18.493~95.266 MPa之间,应变速率ε范围在5.418×10-15 s-1~4.748×10-11 s-1之间。对比以上参数发现:韧性剪切带核部和背形转折端附近,岩石变形强烈,变质变形温度高,动态重结晶石英颗粒粒径较小,分维值较大,差异应力和应变速率也较大,远离剪切带核部和背形两翼则相反。本文从几何学、运动学特征以及显微构造变形分析等方面展开精细化研究,对进一步认识郯庐断裂带乃至大型韧性剪切带的构造样式和演化过程有着重要的意义。

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。

郯庐断裂带西山驿岩体构造变形分析

地处肥东岩群西侧的西山驿岩体,由于郯庐断裂带左行平移活动的影响而发生韧性变形。根据野外调查和室内研究,岩体的西侧边界由于受到郯庐断裂带次级剪切带的影响,导致变形强度比岩体内部强烈,岩性上可分为边界糜棱岩带和内部片麻岩带。本文对边界韧性剪切带进行了变形温度估算,剪切类型分析,应力场的方向、差应力大小、应变速率计算。结果显示剪切带糜棱岩的变形温度约为500～600℃,为低角闪岩相变质,内部片麻岩变形温度约为400～530℃,为高绿片岩相到低角闪岩相变质;糜棱岩样品中矿物变斑晶的涡度值介于0.86～0.94之间,剪切类型为简单剪切为主的一般剪切;古应力方向为164°～171°,最低差应力下限值为20.02～23.08MPa,应变速率为1.35×10^(-13)～4.93×10^(-13)s^(-1)。在中、晚侏罗世到早白垩世期间,由于太平洋板块的斜向汇聚作用,郯庐断裂带发生构造活动,而通过上述西山驿岩体的构造变质变形分析结果,反演郯庐断裂带的变形规律,并且希望借此在以后的研究中归纳该时期中国东部的构造演化过程。

郯庐断裂带桐城段构造变形解析

郯庐断裂带桐城段韧性剪切带位于大别造山带东北缘.首先对剪切带两端的两套片麻岩进行宏观构造特征、矿物组成以及锆石U-Pb年代学研究,确定片麻岩为印支造山期高压变质产物.之后由于郯庐断裂带左行韧性走滑叠加,在原来近东西向造山带片麻岩基础上形成了NE-SW向的糜棱岩—超糜棱岩带.根据糜棱岩中主要矿物的变形行为,估算剪切带的变形温度约为450℃~530℃,局部可达550℃,为高绿片岩相—低角闪岩相变质;有限应变测量和应变强度计算的结果表明,矿物在韧性剪切过程中经历了强烈的拉长变形,剪切带中间位置变形程度最强,向两边慢慢减弱;运用多种方法对糜棱岩进行运动学涡度的测量计算,结果表明郯庐断裂带桐城段为一以简单剪切为主导的减薄型一般剪切带.

皖南歙县花岗闪长岩构造变形、年代学及其地质意义

位于江南造山带北缘的歙县地区,有大量的花岗质岩体出露.本文对歙县花岗闪长岩体进行了构造变形分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年.构造变形特征显示该地区花岗闪长岩曾遭受深层次韧性变形,其中广泛发育的波状消光、动态重结晶颗粒、旋转残斑、云母鱼等是矿物受应力作用发生韧性变形的指示,花岗闪长岩中石英和长石的变形行为指示韧性变形温度为500℃~580℃.对歙县地区花岗闪长岩测年,获得加权平均年龄为822.8±9.5 Ma(MSWD=0.55,n=23),代表岩体的侵位年龄.综合前人研究资料,我们认为景德镇—歙县构造带内的岩石韧性变形时代应该在770 Ma左右,其可能反映了扬子板块与华夏板块最终碰撞拼合.

龟山杂岩的形成时代、构造属性及变质条件:对秦岭-桐柏造山带构造演化的指示

秦岭-桐柏-大别造山带是华北板块和扬子板块碰撞拼合的产物。桐柏造山带作为古生代秦岭增生造山带与中生代大别碰撞造山带之间的纽带,记录了两大板块之间从洋壳俯冲、地体增生到最终的碰撞造山过程。本文选取桐柏造山带龟山杂岩为研究对象,对其中变沉积岩、斜长角闪岩和花岗质脉体进行了岩相学、矿物学和锆石U-Pb年代学研究。结果指示变沉积岩碎屑锆石年龄峰值主要为~411 Ma,次要年龄峰值为~490 Ma,最年轻四颗碎屑锆石的加权平均年龄为352±11 Ma。斜长角闪岩原岩结晶时代为498±18 Ma,花岗质脉形成时代为412.8±4.4 Ma,两者中变质锆石加权平均年龄为320±10 Ma,指示它们共同经历了早石炭世变质作用。变质峰期温压条件为T=571~632℃,P=0.59~0.76 GPa,属于中压相系角闪岩相变质。区域年代对比分析显示,龟山杂岩变沉积岩物源来自于北侧的北秦岭地体,属于弧前沉积,沉积时代下限为早石炭世早期。结合前人研究,本文认为在古秦岭洋向北的俯冲过程中,上述沉积岩与斜长角闪岩因构造作用拼贴在一起,于~320 Ma发生中压角闪岩相变质作用。该研究结果也指示了古秦岭洋最终闭合时间可能晚于早石炭世早期。

东昆仑东段都兰热水花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学及构造意义

都兰热水地区位于东昆仑造山带东段,发育着大量花岗岩岩石组合,主要岩石类型为二长花岗岩和花岗闪长岩,本文报道了对都兰热水地区二长花岗岩和花岗闪长岩的地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的研究结果,为建立完善的年代学格架和构造演化提供了新资料。锆石U-Pb同位素定年研究表明东昆仑东段都兰热水地区的二长花岗岩和花岗闪长岩的结晶侵位时代分别是232.4±1.3 Ma、230.8±1.1 Ma,属中三叠世花岗岩浆作用的产物。岩矿特征和岩石地球化学特征显示二长花岗岩和花岗闪长岩属高钾钙碱性I型花岗岩,具较高的K2O含量(2.2%~4.74%);铝饱和指数A/CNK值都小于1.1,显示准铝质特征;P2O5与SiO2之间存在明显的负相关性,还表现出富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如K、Rb、La),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)及Eu负异常特征。结合前人区域地质研究,我们认为东昆仑东段都兰热水地区花岗岩岩石组合是受幔源岩浆的底侵作用导致下地壳部分熔融而形成,幔源岩浆与壳源岩浆发生不同比例混合,并在岩浆演化过程中发生了一定的分离结晶作用。晚二叠世阿尼玛卿洋向东昆仑板块俯冲,直至中三叠世都兰热水地区仍处于洋壳俯冲而产生的火山弧环境,二长花岗岩和花岗闪长岩就是这一阶段的典型产物。

柴北缘牛鼻子梁地区闪长–花岗质岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

柴北缘牛鼻子梁地区出露大面积闪长–花岗质侵入岩,包括英云闪长岩、闪长岩、角闪闪长岩,本文对其进行了锆石U-Pb定年,结合全岩地球化学特征,探讨了英云闪长岩的岩石成因、形成时代及构造环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析获得英云闪长岩、闪长岩和角闪闪长岩的206Pb/238U加权平均年龄分别为346±1 Ma、343±1 Ma和338±1 Ma,限定了岩体的结晶时代为早石炭世。英云闪长岩的分布最为广泛,地球化学组成具有I型花岗岩的特征:①A/CNK都小于1,K2O/Na2O值小于1,显示出准铝质富钠的特征;②全碱含量(Na2O+K2O)介于4.83%~6.53%,里特曼指数(σ)在2.32左右,表现为钙碱性;③轻稀土元素富集,重稀土元素分馏程度较低,基本无Eu异常;④高Sr、低Y,富集K、Rb、La等元素,亏损Nb、Ta、Ba、Ti、P等元素;⑤P2O5与SiO2具明显负相关关系。综合研究认为英云闪长岩是来自下地壳物质部分熔融,属于晚古生代(早石炭世)柴达木地块与祁连地块的俯冲碰撞后伸展环境下岩浆活动的产物。

郯庐断裂带肥东段第四纪活动特征及最新活动时代

郯庐断裂带作为中国东部一条巨型断裂带,同时也是一条重要的地震活动带,其第四纪活动特征及地震活动性仍然存在争议。郯庐断裂带肥东段详细的野外地质调查表明,该段存在大量活断层,主要发育在合肥盆地东缘与肥东杂岩接触带内,呈北东—北北东向展布,以逆右行平移活动为主,是早期盆缘正断层复活的产物。根据活断层和擦痕数据反演得到肥东段活断层形成时的主压应力方向为北东东—南西西向挤压,与该地区当今主压应力方向一致。对采集的3个断层泥样品进行ESR年代学测定,得到其年龄分别为510±72 ka,589±118 ka和940±94 ka,指示郯庐断裂带肥东段最新活动时代为早更新世晚期至中更新世,与该段近代无强震及北东向小震聚集现象相符。活断层动力学背景可能受控于太平洋板块向北西西向的俯冲及印度板块与欧亚板块碰撞造成的向东挤出的远程效应的共同作用。

江南隆起带后山和茂林岩体年代学、地球化学及其构造意义

后山岩体与茂林岩体处于下扬子江南隆起带内,沿江南断裂带两侧分布。二者岩性均以花岗闪长岩为主,主量元素特征显示其属于高钾钙碱性、准铝质—过铝质系列的Ⅰ型花岗岩;微量元素原始地幔标准化蛛网图见Nb、Ta、Ti谷;稀土元素显示其富集轻稀土而亏损重稀土元素,球粒陨石标准化曲线呈现右倾、Eu负异常。两个岩体地球化学特征显示其形成的花岗闪长岩岩浆主要源于地壳物质的部分熔融,可能有少量地幔物质的参与。利用锆石Ti温度计、长石温度计及黑云母温压计获得:后山岩体岩浆侵位温度约为660℃~780℃,结晶温度约为652℃~683℃,成岩温压:T=470℃~653℃,P=0.14~0.25 GPa,大约形成于4.6~8.3 km的深度;茂林岩体岩浆侵位温度约为679℃~768℃。结晶温度约为685℃~728℃,成岩温压:T=496℃~591℃,P=0.15~0.20 GPa,大约形成于5.0~6.6 km的深度。后山岩体花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果140.4±1.5 Ma,茂林岩体花岗闪长岩137.6±1.6 Ma、137.9±1.6 Ma、135.4±1.4 Ma,均属于早白垩世,是江南隆起带内燕山期早期岩浆活动的结果。两个岩体地球化学特征反映出其形成于区域上153~135 Ma时期的挤压向伸展过渡的构造环境下,代表了这一时期以太平洋构造体制主导下的应力作用开始在下扬子地区江南隆起开始逐渐发生转换。

大别山东北缘构造片麻岩中锆石U-Pb年代学分析及构造意义

大别造山带是由华北板块和扬子板块经过长期构造演化、最终碰撞拼合的产物。大别山东北缘发育地壳深部构造层次上的构造片麻岩,通过对构造片麻岩的应力场恢复,认为大别山东北缘主要受到NE-SW向的特提斯构造体制和NW-SE向的太平洋构造体制两个体制的作用,并不是受单一的构造体制控制。锆石LA-ICP-MS微区U-Pb同位素测年结果显示,大别山东北缘至少存在3期构造事件。第一期是750±50 Ma的岩浆活动;第二期是210±10 Ma的变质活动;第三期是130±5 Ma的岩浆活动。大别山在碰撞造山后期发生了近水平东西向沿造山带的塑形流变,导致大别山中片麻理和线理走向均为NWW-SEE向,大别造山带发生塑形流变的时间在210±10 Ma左右,大概在195±5 Ma左右郯庐断裂带开始活动,改造了大别山原有的NWW-SEE向构造,使得大别山东端片麻理走向出现NE向转变。

大别造山带与郯庐断裂带衔接区构造特征分析

大别造山带东部与郯庐断裂带南段的衔接处发育有介于二者之间的转换构造,这些转换构造对于揭示二者之间的转换关系起着非常重要的作用。本文对郯庐断裂带桐城段及其邻区发育的转换构造的构造样式和年代学特征进行了分析,并总结得出该处共出露两种不同尺度的转换构造,分别为较大规模北东向偏转的片麻岩构造带和被北东向糜棱岩带非透入性牵引转换的片麻岩带。发生构造转换的片麻岩、同构造脉体及北东向糜棱岩分别给出锆石U-Pb年龄:812~719 Ma,803~629 Ma、242~208 Ma和176~127 Ma以及735~650 Ma、288~216 Ma。结合前人年代学分析,本文认为片麻岩构造的较大规模北东向偏转活动为郯庐断裂带的初期形成活动,受大别造山活动控制;糜棱岩带的剪切活动的发生始于早侏罗世,主要受太平洋板块向欧亚板块俯冲活动的控制。

江南断裂带(安徽段)的构造性质及地球物理特征研究

江南断裂带在安徽境内沿东至、石台、泾县到宣城一线呈NE向分布,野外主要表现为构造角砾岩破碎带和一系列逆冲推覆断裂;其布格重力异常显示断裂深处产状逐渐变缓,具有向SE向偏移的特征;从寒武纪到晚泥盆世时期控制了断裂两侧的岩性和沉积环境。通过对其野外构造现象、地球物理、岩相古地理的分析和研究,认为江南断裂带(安徽段)是一个多期活动的深大断裂:加里东期,断裂开始发育;该断裂从寒武纪到晚泥盆世时期控制了断裂两侧的岩性、沉积相、沉积环境的不同,表现为同沉积活动断层的性质;印支期断裂主要表现为由南向北的逆冲推覆及顺层剪切作用;燕山早期主要为一系列由SE向NW逆冲推覆构造及脆性断裂;燕山晚期,断裂主要表现正断层及平移断层的特征;喜山期,断裂以正断层活动为特征。