扬子陆块北缘构造演化新认识:来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层(本文所指花山群)两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca.830 Ma至ca.800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。

华南北东向断裂在南海北部陆架的延伸

南海北部陆缘发育大量含油气盆地,且南海北部陆坡存在丰富的天然气水合物资源,厘清其总体构造格局,对理解南海北部陆缘的构造演化及动力学机制、地震灾害评估与资源开发等具有十分重要的意义。本文通过重磁异常、二维地震资料解译,结合地震活动及构造地貌特征分析,发现华南陆块和南海北部陆缘的NE向主干断裂延伸方向一致且特征可进行对比,即华南发育的滨海、长乐-南澳、政和-大埔及邵武-河源-阳江四条NE向主干断裂可自然延伸至南海北部陆缘。延伸至南海北部的四条主干断裂控制了相应盆地的发育,其中,滨海断裂为珠二凹陷的东界,长乐-南澳断裂横穿珠江口盆地的珠一和珠二凹陷,政和-大埔断裂位于珠一、珠二坳陷的西界以及北礁凹陷的东界,河源-阳江断裂为琼东南盆地的西界。南海北部陆缘盆地群与华南陆缘盆地群在成因上具有相似性,皆为拉分盆地。南海北部陆缘分布的NE向右行断裂对盆地的发育以及展布起决定性作用,为控盆断裂。NEE向断裂控制盆地内部坳陷的充填样式,为控坳断裂。

南海北部古构造格局对中、新生界发育的影响

南海北部中生界是南海海域进一步油气勘探的新领域和新层系。对于中生界的形成演化背景与分布特征一直广受关注,南海北部的地质-地球物理调查研究成果揭示,该区与华南东部陆区分块明确,其边界是珠外—台湾海峡断裂带和丽水—海丰—琼东南断裂带。由此划分的南海北缘—台湾地块与南华活动区有亲缘关系,即可视为南华活动区的组成部分,其形成演化过程与华南加里东构造旋回密切相关。南海北部陆缘区与华南东部陆区在加里东造山期所遗留的古缝合带和地壳分块性仍不同程度影响区内中、新生界的发育特征,南海东北部出现大套海相-海陆交互相上三叠统—下侏罗统、上侏罗统—下白垩统和上白垩统—始新统见证了这一现象。

藏北南羌塘陆块北缘晚三叠世弄佰组火山岩的特征及构造环境

藏北南羌塘陆块北缘发育一套晚三叠世火山岩,命名为弄佰组。该组火山岩以玄武岩为主。岩石化学成分以低TiO_2、FeO+Fe_2O_3、K_2O为特征。∑REE介于162.91×10^(-6)383.4×10^(-6)之间,∑Ce／∑Y介于1.83～3.00之间,δEu介于0.47～0.97之间,平均为0.73,负Eu异常较明显。微量元素Sr、K、Rb、Ba、Th、Ce、Sm强烈富集,Ta、Nb、P、Ti、Cr相对亏损。岩石学和岩石地球化学特征表明弄佰组火山岩形成于消减带岛弧区。弄佰组火山岩出露于龙木错-双湖结合带的南侧,K-Ar同位素年龄值为223Ma±5Ma.与双湖带中蓝片岩和绿片岩相变质岩系的形成年龄(220～235Ma)基本一致,时空关系的紧密相连,说明其形成可能与晚三叠世龙木错-双湖古特提斯洋的南向俯冲消减事件有关。

藏北南羌塘陆块北缘毕洛错地区古近纪纳丁错组火山岩的特征及构造环境

藏北南羌塘陆块北缘毕洛错地区古近纪纳丁错组火山岩由灰色安粗岩、深灰色安粗岩、深灰色杏仁状橄榄玄武岩(气孔发育,气孔充填物为石英、方解石等,致使杏仁状橄榄玄武岩岩石化学定名偏中性,故采用镜下定名)组成。其中,安粗岩的SiO2含量介于60.80%～61.83%之间,Al2O3含量介于16.30%～～17.22%之间,Na2O/K2O>1,MgO含量介于0.49%～1.42%之间。岩石轻稀土元素较富集,∑Ce/∑Y介于8.20～9.60之间,δEu介于0.70～～0.91之间,呈弱负异常。岩石学和岩石地球化学特征表明,纳丁错组火山岩形成于板内裂谷构造环境,其岩浆可能来自壳幔过渡带的部分熔融的物质,并与张性深断裂有关。根据样品K-Ar同位素年龄值32.60Ma,确定该火山岩的地质时代为古近纪。

广西运动在华南板块北缘的构造响应:来自生物地层学方面的证据

广西运动的构造作用范围是否涵盖华南板块北缘尚存在不同认识,并成为了制约相关构造动力学机制研究的瓶颈.此次研究聚焦北大巴山地区,以精确的笔石生物地层序列为标尺,同时综合岩石学特征认为,广西运动在华南板块北缘存在构造‒沉积响应,其构造启动时间为志留系特列奇阶Spirograptus turriculatus笔石带所代表的时限(~435 Ma),与“扬子上升”第一幕的时限基本一致.在华南板块北缘,广西运动在特列奇阶Oktavites spiralis-Cyrtograptus lapworthi笔石带所涵盖的时间范围内第一次到达构造活动峰值(~433 Ma),期间还伴随着大规模的岩浆活动.本研究进一步扩大了广西运动的构造作用范围,同时也为相关的构造发生模式和动力学机制研究提供了更多的思路和参考,即华南与华北碰撞的远程效应可能是广西运动重要的构造驱动力之一.

南海北部陆坡晚白垩世构造逆冲及其成因

地震资料显示南海北部中生界发育褶皱和逆冲断层等挤压构造,但目前对其成因仍存在争议.通过对南海北部珠江口盆地东南部陆坡的二维地震剖面进行研究,发现在云荔低隆起-兴荔凸起-兴宁凹陷一带存在2条近NW-SE走向并往NE方向逆冲的逆断层,在东沙隆起南部有2条近南-北走向并具有压扭性质的走滑断层,上述4条断层的平面延伸距离分别约为130、110、55和58km.综合分析可知,现今位于南海南部的礼乐-巴拉望地块经中侏罗世-早白垩世与华南陆缘发生软碰撞后,在晚白垩世与华南陆缘在现今荔湾-兴宁凹陷一带进行最后的"焊接缝合",而上述4条断层可作为该次"焊接缝合"的间接证据.由于太平洋向华南的俯冲板片在晚白垩世发生了后撤,华南大陆边缘在晚白垩世末开始张裂之前可能整体为区域均衡抬升、局部陆-陆碰撞缝合的构造格局.