新疆东准噶尔卡拉麦里构造带多期变形和金叠加成矿

卡拉麦里韧-脆性剪切构造带形成于华力西中晚期,分属碰撞造山挤压和伸展造山走滑-伸展2个构造变形期,历经逆冲推覆、左行走滑、右行走滑和伸展4个主要演化阶段,金成矿空间上分布于碰撞期逆冲推覆型韧性剪切带中,成矿发生在转换造山及伸展造山时期,属C2-P(290～260Ma)走滑伸展阶段成矿事件。构造变形对金成矿的控制作用在空间上表现为深部构造层次韧性变形与其之上的中浅构造层次的韧脆性和脆性变形存在地质间断,金成矿与韧脆性、脆性变形同步且与韧性变形呈明显叠加复合关系,赋矿韧脆性和脆性构造统一于右行走滑剪切-伸展成矿体系中,具有不同的构造变形层次、变形特征和矿化特征。构造与金成矿空间叠加关系,有相应的两期成矿年龄响应和多阶段、多物质复合成矿的记录,代表一种时间有早晚、空间有重叠、物质来源多成因的叠加复合成矿关系。构造带韧-脆性变形转换与金成矿活动是区域构造背景发生明显转换过程中的多期变形和叠加成矿的形成机制,(成矿)动力学背景分别代表了碰撞造山期的逆冲推覆韧性变形、碰撞造山-伸展造山转变期的右行走滑韧脆性变形和金初始成矿、伸展造山期的脆性变形和金主成矿活动。与周围地质体的时间、物质关系探讨表明,金成矿受火山质围岩矿源层、构造生成演化及华力西晚期碱性花岗质岩浆侵位活动三大因素控制。

石榴石Lu-Hf、原位独居石U-Pb定年对多期变形的时代制约--以北祁连托勒牧场为例

多期变质变形事件的精确年代限定是造山构造年代学研究的热点问题之一。本文尝试运用面理弯切轴测量技术,结合石榴石Lu-Hf和原位独居石U-Pb定年,厘定北祁连托勒牧场地区石榴石和斜长石斑晶记录的两期构造变形事件:石榴石斑晶生长记录的早期构造变形事件年代为512.3±2.7Ma;斜长石斑晶生长记录的晚期构造变形事件年代不早于481.0±2.3Ma,并推断该期构造变形水平挤压主应力方向为北东-南西。斜长石斑晶内未发现独居石,用于年代学测试的独居石颗粒均位于斜长石斑晶外基质中。显微构造分析认为,独居石生长不早于斜长石斑晶。481.0±2.3Ma的独居石U-Pb年龄,应为斜长石斑晶所记录构造变形的时代下限。结合前人锆石U-Pb定年和Hf同位素研究结果分析认为,获得的512.3±2.7Ma石榴石-全岩Lu-Hf等时线年龄,代表了祁连洋俯冲过程中石榴石的生长时间,后期变质变形作用未对石榴石的Lu-Hf同位素体系产生明显影响。结合显微构造分析,石榴石Lu-Hf定年可为早期构造变形提供有效年代学制约。

塔西南逆冲带前缘英吉莎背斜的多期变形

塔里木盆地西南缘位于西昆仑山前,发育多个逆冲构造带,并发现了多个油气田。应用断层相关褶皱理论,根据钻井和二维地震资料,对塔西南山前的英吉莎背斜构造进行了精细的构造解释,发现了位于中新统安居安组泥岩和膏泥岩中的浅层滑脱层,浅层发育简单的被改造的断层弯曲褶皱,据此提出英吉莎背斜由浅层、中—深层和深层3个构造层垂向叠合而成。中—深层发育楔形构造,为多个逆冲断层的叠瓦状构造,深层为简单的楔形构造。根据生长地层及构造变形样式,浅层构造形成最早,其后为中—深层构造,深层构造形成最晚。总之,由西昆仑山向塔里木盆地呈现多期幕式逆冲,塔西南逆冲构造具多期幕式活动,不同时期发育的构造在垂向上叠加,形成现今的构造样式。

变斑晶多期生长与区域多期变形的关系

显微变形和区域变形之间的关系一直是岩石学家和构造学家所关注的问题，本文从石榴石内部包体组构入手．结合区域构造解析，对根据变斑晶包体组构所建立的造山模式提出了不同看法．并探讨了变斑晶的多期生长与区域多期变形之间的关系。

西秦岭北缘断层的多期变形演化及其构造动力学意义

西秦岭北缘断层是青藏高原东北缘新生代盆地与西秦岭地块之间的边界断层,其构造变形的几何学—运动学特征和变形历史等研究对于重建青藏高原东北缘新生代以来的构造变形时空动力学过程,限定新生代盆地构造属性,揭示印度板块—欧亚板块碰撞汇聚的远程构造响应和青藏高原东北缘隆升等重大科学问题具有重要地质约束。本文通过对西秦岭北缘新生代盆地南边界F1断层的断层岩类型及分带、构造要素的几何学—运动学特征等较详细的构造解析,辨认出F1断层6期构造变形:第一期为北西西走向、向北倾斜的韧性—韧脆性伸展正断层作用;第二期为北西西走向、向北陡倾或近直立的高角度逆冲断层作用,指示近南北向挤压缩短作用;第三期为走向近南北、向东或向西陡倾的对冲断层作用,指示了近东西向的挤压缩短作用;第四期为北东向右旋和北西向左旋的走滑共轭断层系统,指示了近东西向的挤压作用;第五期为断层面近直立的北东向左旋、北西向右旋的共轭破裂系统,指示了近南北向挤压作用;第六期为断层面近直立的近东西向左旋和近南北向右旋走滑断层构成了几何学—运动学协调的共轭破裂系统,指示了北东向挤压作用。结合西秦岭北缘渐新世—中新世沉积盆地具有断陷盆地沉积序列特征和上新世具有类磨拉石的冲洪积扇粗砾岩特征以及F1断层多期变形对新生代盆地沉积地层的控制和改造作用分析,认为F1断层第一期韧性—脆韧性伸展正断作用始于渐新世,控制了渐新世—中新世伸展断陷盆地沉积;F1断层第二期高角度逆冲缩短变形使得渐新世—中新世断陷盆地封闭、靠近F1断层的底部砾岩层卷入了挤压逆冲断层作用,断层拖曳使地层产状翘起变陡,这期变形持续到上新世冲洪积扇粗砾岩出现;F1断层第三期与第四期虽然都为近东西向挤压,但第三期为东西向对冲挤出,而第四期为北东向和北西向斜向走滑挤出,其动力学机制是否与青藏高原东北缘西部地壳增厚隆升诱发的中-下地壳向东流动拖曳导致的上地壳东西向挤压缩短尚待证实,由于第三和第四期变形的构造形迹在上新统韩家沟砾岩不存在,因此,这两期变形的时代只能是发生在中新世末期或上新世早期;第五期北东和北西向共轭破裂系统和第六期南北向和东西向共轭破裂系统在渐新统—中新统沉积地层和上新统粗砾岩地层中都存在,其时代无疑是上新世末期或第四纪以来的构造变形,但第五期共轭断层指示的最大主压应力为近南北向,而第六期最大主压应力为北东—南西向,两者夹角约30°,指示两期变形最大主应力方向发生了30°的顺时针旋转,这可能与青藏高原东北缘变形重组过程中块体旋转有关。上述F1断层丰富且复杂的构造变形形迹揭示的断层变形方式和历史演变对于澄清青藏高原东北缘新生代红层盆地构造属性认识上的分歧和高原变形是均匀增厚变形和块体沿断层挤出滑移地壳变形机制的争论等提供了重要的构造依据。

北天山北缘构造剖面测量及多期构造变形

天山北缘为典型的大陆内部活动构造特征,发育准噶尔盆地南缘逆冲带,主要表现为新生代时期形成的多排平行山体的背斜和逆冲断层。为了详细研究该区主要构造变形特征和变形形成时间,2005年我们对天山北缘进行了详细的地表地质剖面测量,之后进行了多年地表地质区域调查,落实了关键砾岩地层时代,充分结合卫星遥感影像资料、二维三维地震剖面和钻井测井资料,应用断层相关褶皱理论,完成了一条近SN向的长度50km的金钩河—安集海河构造地质大剖面。野外观察和地质测量以及生长地层和生长地层不整合分析表明,安集海深层背斜初始形成时间为中新世早期,在第四纪西域组(Q1x)、乌苏群(Q2)和第四纪中晚期(Q4)最终定型的浅表背斜,深层为断层转折褶皱和中浅层反冲的楔形构造叠加组合而成;霍尔果斯深层背斜初始形成时间为中新世晚期,在第四纪中晚期Q4最终定型,构造样式为深层断层转折褶皱、中深层楔形构造和浅层断层扩展背斜叠加组合而成。区域地质调查发现一条近东西走向285°,发育在中生界地层的准南走滑断层,该断层位于准南边界逆冲断裂以北,形成时间最晚(Q4)。根据准南安集海背斜、霍尔果斯背斜和准南边界逆冲断裂初始形成时间,可以认为准南构造初始逆冲次序为后展式,然后整个逆冲带从第四纪早期西域组晚期开始一直活动到现今。

准噶尔盆地南缘古牧地背斜多期构造变形特征

古牧地背斜位于博格达山前阜康断裂带的北缘。为探讨博格达山隆升在沉积盆地内的构造响应特征,作者结合野外地表露头观测、地震反射特征和磷灰石裂变径迹分析,认为古牧地背斜垂向上可划分为深浅两大构造层:深层侏罗系西山窑组(J_2x)以下地层具有双重构造的特征,活动时间为150~130和100~80 Ma;浅层侏罗系西山窑组及以上地层具有断层突破型断层传播褶皱的特征,活动时间约为30 Ma。以上研究成果一方面反映出博格达山晚侏罗世以来多期构造活动的特点,另一方面反映古牧地背斜深层双重构造具有形成时间早、埋深相对浅的特点,是准噶尔盆地南缘有利的油气勘探领域。

扬子地块东北缘多期叠加变形及形成演化

对扬子地块东北缘的地层序列研究进展、多期叠加变形特征等作了较系统阐明。识别出在中三叠世末至早侏罗世前,由深层滑脱折离剪切形成的区域性NW-NWW向,向西倒覆褶皱,并被随后的主期变形所叠加,形成一系列以NE向为主,在早期褶皱正常翼上为背、向斜,在倒转翼上为背形向斜、向形背斜褶皱带。晚侏罗世到早白垩世间形成滑覆逆冲构造,并随着北侧的大别山地,南部的皖南山地急剧抬升,在安徽宣州市北至贵池市南,形成由山地向盆地中心,因重力相向滑覆冲断形成的对冲带。在重新认识区内构造演化的基础上,对动力学作了初步分析。

皖浙赣相邻区晚中生代多期构造变形特征及其动力学背景

通过详细系统的野外地质调查和构造解析,文中在皖浙赣相邻区识别出晚中生代的五期构造变形。第一期为中侏罗世末到早白垩世初的北东东向逆冲-推覆构造,形成时间大约为160～150 Ma;第二期为早白垩世初的高角度正断层和北东东向左行平移断层,形成于150～135 Ma;第三期为早白垩世晚期的北北东向左行平移断层,形成于125～120 Ma;第四期为北东—北东东向右行平移断层,形成于早白垩世末期的100 Ma左右;最后一期为形成于晚白垩世早期（约75 Ma）的北北东向逆冲断层构造。区内晚中生代的多期构造变形与华南和华北板块的最后阶段的碰撞,晚中生代以来太平洋板块在不同阶段向欧亚大陆不同方向的俯冲,甚至与印度板块向北碰撞产生的向东远程挤压效应等诸多作用有关。

从西南天山超高压变质带多期构造变形看天山古生代构造演化

通过对西南天山阿克雅孜和木扎尔特地区高压-超高压变质带构造几何学和岩石变形相关运动学的详细剖析,厘定出高压-超高压变质岩石及其相关围岩的构造单元。详细研究表明,研究区可划分为三个构造单元:北部单元、中部单元和南部单元。确定了每个构造单元的构造几何学特征及各个构造单元之间的相互关系。通过分析岩石变形特征和叠加关系,确定了岩石所记录多期变形的运动学特征。根据研究区的多期构造变形特点,建立了阿克雅孜和木扎尔特河地区构造演化序列。共划分出四期构造可识别的事件(E1-E4),分别代表了E1:高压-超高压岩石折返过程;E2:高压-超高压岩石造山带的早期改造过程;E3:北部构造事件对高压-超高压造山带影响;E4:走滑构造对高压-超高压造山带的叠加。沿造山带系列构造分析表明,西南天山高压-超高压带中发育的四期构造事件沿中天山北缘具有很好的一致性,各期构造事件也有一定的横向可对比性。在此基础上通过对多期变形事件的构造背景的探讨,建立了整个天山在古生代的构造拼合过程,揭示我国西部洋壳相关的深俯冲造山带形成过程和参与深俯冲作用(超)高压变质岩的变形变质历史。

扬子地块东南缘多期构造变形及其油气意义

扬子地块的构造演化及其动力学机制约束着古生代海相油气成藏,而扬子地块东南缘的构造变形特征是理解整个扬子地块构造变形的关键所在。通过对武夷、云开和肇庆地区的构造特征研究,初步划分出扬子地块东南缘的三期重要变形:①早古生代末期云开地区NW向剪切变形,武夷山地区ESE向剪切变形;②中生代早期云开、肇庆地区NE向逆冲推覆作用;③中生代晚期武夷山地区的脆性构造变形。在重新认识区内构造演化的基础上,对其动力学作了初步探讨。这些认识有助于今后中国南方碳酸盐岩含油气远景的评价。

东非凯瑞巴斯盆地多期构造变形及对油气聚集的控制作用

利用最新的钻井、地震资料,对东非凯瑞巴斯盆地(Kerimbas Basin)进行构造–地层解释和构造演化过程恢复。结果显示,凯瑞巴斯盆地共发育了4期构造变形:(1)二叠纪–早侏罗世晚期的冈瓦纳陆内裂谷活动,全区发生伸展构造变形;(2)早侏罗世晚期–早白垩世晚期马达加斯加向南漂移,全区发生右行走滑变形;(3)新发现晚白垩世局部伸展构造变形;(4)中新世–第四纪的东非裂谷海域分支活动,导致研究区发生第三期伸展构造变形,形成凯瑞巴斯盆地现今地堑形态。三期伸展构造变形的应力方向均为近E-W向,断层展布方向均为近S-N向。每一期构造变形的范围,强度及对沉积地层的控制作用差异显著。凯瑞巴斯盆地控坳断层活动具有继承性。基于研究结果,建立凯瑞巴斯盆地构造成因模式。冈瓦纳陆内裂谷活动有利于二叠系–下侏罗统构造圈闭的形成,并沟通了烃源岩和储层,有利深层油气的聚集;东非裂谷海域分支裂谷活动沟通了前新生界烃源岩和西部陆坡古近系储层,但同时也破坏了盆地内及东部的圈闭。断层不发育的西部陆坡为主要油气聚集区。

大兴安岭北段兴华渡口岩群多期褶皱解析及变质变形关系

大兴安岭绿林林场一带兴华渡口岩群属于中元古代层状变质岩系 ,受长期热动力变质事件影响 ,形成三个世代褶皱变形构造 ,其中以第二世代褶皱变形为主。此外 ,发育两套大型的韧性剪切带 ,它们在该区构造格架形成过程中起着重要作用。变质与变形作用关系密切 ,由第一世代至第二世代变质表现为角闪岩相的递进变质作用 。

大别山-苏鲁碰撞造山带构造几何学、运动学和岩石变形分析

按照构造几何学特点和运动学特征我们把大别山-苏鲁造山带的分为三个构造单元:南部,中部和北部。造山带南部为一套构造堆叠体系;中部为一个混合岩穹窿,浅变质的砂岩、板岩和片岩构成了大别山-苏鲁造山带的北部构造单元。造山带南部的构造堆叠体系主要由前陆褶皱带构成:未变质的新元古代-早三叠世的沉积地层;由“宿松群”北部和苏北地区的“海州群”构成的高压变质岩石单元及含柯石英和金刚石的超高压变质岩石单元。造山带中部的混合岩穹隆由大别山地区的罗田穹隆和苏鲁地区的莱西-栖霞穹隆构成。同样大别山北部的浅变质“佛子岭-卢镇关群”和胶东地区浅变质的“蓬莱群”构成了造山带北部的构造堆叠体系。同时大别山和苏鲁两个构造地体均经历了相似的多期构造变形:沿 NW-SE 向矿物拉伸线理发育的上部指北的剪切变形代表着造山带主变形期的变形;早期向南逆冲的韧性剪切变形和沿中部混合岩穹隆边缘发育的重力滑脱变形体系,后者代表了混合岩穹隆形成时的垂向缩短作用。正是由于构造几何学和多期变形的可对比性决定了这两个变质地体具有相同的地球动力学背景。

藏南嘉黎断裂古乡—通麦段多期活动特征及其构造意义

嘉黎断裂是青藏高原南部呈北西西—南东东向喀喇昆仑—嘉黎断裂系的重要组成部分,被认为代表了北拉萨地块和中拉萨地块之间的构造界线。关于嘉黎断裂的构造性质和演化过程等仍存在争议,其不同期次构造过程仍需要进一步研究。在详细的区域地质填图基础上,以嘉黎断裂古乡—通麦段为研究对象,重点调查了该断裂带不同期次变形的几何学与运动学特征,基于新获得的不同方位断层面与擦痕特征等资料,恢复和计算该区的不同期次应力场及方向,并据此解析该区的多期构造叠加关系,探讨嘉黎断裂在不同应力场下的多期活动特征以及相关的区域构造演化过程和大地构造背景,在此基础上讨论了嘉黎断裂对拟建铁路工程的影响。研究结果显示,嘉黎断裂晚新生代以来仍有活动迹象,并具有多期构造叠加特征,从早到晚依次为左旋走滑(D1)、正倾滑(D2)和右旋走滑(D3)。嘉黎断裂作为东喜马拉雅构造结地区重要的变形调节构造,其多期活动性质反映了地块间的相对运动特征及区域应力场的转换过程,这对认识青藏高原南缘的新生代构造演化过程具有重要意义。

华北与扬子板块碰撞带青岛仰口构造混杂岩的三期变形及区域构造意义

青岛仰口构造混杂岩位于大别－胶南造山带东段，为华北与扬子板块碰撞带边界韧性剪切带内的蛇绿混杂岩．它大体经历了三期变形，始于印支期，历经燕山期至后燕山期．

粤西北连州地区印支——燕山运动变形特征研究

本文结合连州地区开展的四幅1∶5万区调工作的成果,对构造纲要图、叠加褶皱和构造变形的样式分析。提出一种观点,认为华南地区存在印支期NWW向褶皱与燕山期NNE或NE向褶皱的横跨-斜跨叠加,粤西北-湘东南印支运动构造线为NWW向,而非NNE向,区域挤压应力方向为NNE向,而非NWW向。粤西北连州地区在燕山期NNE向郴—怀岩浆岩断褶带中残留有NWW向印支期构造。

小水井金多金属矿集区构造变形及成矿作用

小水井金多金属矿集区 ,处于哀牢山造山带锋带或后陆 (盆 )缘地带 ,集中分布在哀牢山主造山期后残留的石羊江复式背斜变形区域。在该区多年矿产勘查与开发工作后 ,发现石羊江复式背斜实为一个由边缘或基底主干断裂控制、并在后期的变形变质过程中形成的冲起构造 ,原东翼发育的断裂属一组与边缘主干断裂倾向相反、上盘上升的前展式叠瓦状反冲断裂系 ,总体构成陆缘背冲型叠瓦状逆冲推覆构造格架。该构造系统在垂向上、水平方向上均控制了区内成矿元素或含矿热液的矿化范围、强度与规模 ,多层次成矿系统或成矿条件的耦合 ,即构成了以冲起构造为轴心的离散型陆缘构造———成矿系统。运用上述成矿模式在该区内实践 ,先后发现十余处以金矿为主的矿床 (点 ) ,取得找矿重大突破 ,亦为在类似区域找矿提供了新的思路和方向。

石英c轴组构影响因素探讨:以郯庐断裂带糜棱岩为例

石英是自然界中最主要的造岩矿物之一,也是地壳流变过程的主要变形矿物,其c轴组构特征与变形温度、剪切指向具有密切的关系,因而常被用来获取剪切指向、估计变形温度、计算运动学涡度等。但由于受到变形分解、先存构造、流体等因素的影响,同一岩石中常会得到多个不同的石英c轴组构结果。如果天然变形岩石同时受到多种因素的影响,其石英c轴组构会表现为何种特征?与岩石变形温度、剪切旋向是否仍具有很好的对应性?基于以上问题,本次工作以大别山东缘郯庐断裂带内经历了多期变形、富含流体活动的超糜棱岩为研究对象,在同一岩石薄片中选择不同区域,利用EBSD开展石英c轴组构分析。分析结果表明,选择的超糜棱岩的石英c轴组构点极密分布形态指示岩石变形发生于非共轴变形条件下;剪切指向方面,6个分析区域中区域1表现为左旋剪切指向特征,与薄片中优势剪切指向一致,而除区域4外的其他4个区域显示出与优势剪切指向相反的右旋剪切指向特征;变形温度方面,区域4以柱面滑移为主,显示了高温变形特征,而其余5个区域均以底面滑移为主,指示了低温变形环境。根据本次石英c轴组构特征分析结果,可以得出一些认识:岩石中石英表现为完全的GBM动态重结晶,所指示的温度明显高于大量沿糜棱面理分布的绿泥石所指示的绿片岩相环境,显示流体活动促进了岩石变形;而石英c轴组构指示的变形温度为绿片岩相环境,与绿泥石存在的现象一致,表明糜棱岩化过程中流体活动对石英c轴组构的影响并不明显。在发生过多期变形事件的岩石中,岩石中早期高温变形信息有可能保留下来并记录在石英c轴组构特征中,因而通过石英c轴组构分析有可能获得早期事件的信息;虽然石英c轴组构影响因素众多,但首先开展详细的显微镜下观察,然后有选择地对剪切指向清晰区域开展石英c轴组构分析,仍然能够得到与岩石中优势剪切指向一致的石英c轴组构结果。

新疆于田塔木其铜锌矿构造控矿规律探讨

新疆于田塔木其铜锌矿是西昆仑造山带内众多与火山作用有关的热水喷流沉积块状硫化物矿床之一,但该矿的空间位态与典型层控矿床不一致。研究区经历的主要构造运动期次可分为3期,S2期构造运动对现今岩石及矿体的空间分布状态起决定性作用。野外及镜下详细观察表明,S2期构造变形为强压应力兼具一定剪切性质的脆韧性变形,对研究区内原始层理及矿体进行了构造置换。S2期构造透镜体长轴及劈理产状统计表明,构造透镜体空间展布状态小受S2期劈理控制,透镜体最大压扁面平行于S2期劈理面分布,研究区在S2期遭受了强烈的南北挤压应力。通过对小型褶皱、透镜体的观测及劈理的统计,结合构造剖面的测制,推测矿体上一级构造样式为大型无根褶皱,矿体本身为加厚的Z型次级褶皱形成的透镜体,矿体所处部位可能为无根褶皱的背形南翼或向形北翼。S3期节理产状要素统计表明,在S3期研究区发生了南北挤压应力作用下的脆性破裂,这些破裂对矿体的分布有一定影响。