论大别山南缘襄樊—广济断裂的两次向南逆冲推覆

位于大别山南缘的襄樊—广济断裂是扬子板块与大别造山带的边界断裂。大体以黄陂为界,断裂东段与西段在几何结构上有所差异：东段在地表浅层表现出向北反向逆冲,深部则以向南大规模逆掩为特征;西段浅层与深部一致,表现为典型的大型低角度叠瓦状逆冲推覆。野外地质数据、40Ar/39Ar定年、锆石U-Pb LA-ICP-MS定年和沉积学资料表明,自中三叠世以来,该断裂带发生了两次明显的向南逆冲：第一次逆冲发生在中三叠世（约240~231M a）,与北界的浒湾拆离断层同时启动,响应于大别山超高压从地幔深度折返到下地壳的挤出过程;第二次逆冲发生在中—晚侏罗世（约160~140M a）,即发生在大别山白垩纪热隆伸展之前,因为伴随热隆伸展侵位的巨量花岗岩体并未卷入逆冲变形。第一次逆冲推覆以超高压折返伴随的中—高角度逆冲为特点,发生在大别造山带内部。第二次逆冲发生在造山带东部南缘,以低角度巨型逆冲推覆为特点,使大别造山带深变质岩大规模覆盖在扬子板块北缘的沉积岩之上,最大覆盖宽度大于60 km。东段由于受江南古陆的准同时向北逆冲改造,在浅层形成向北逆冲的几何学结构。

大别山东南缘前陆盆地含油气特征

大别山东南缘前陆盆地经历了由海相—海陆过渡相—陆相的演化历程,具有复合叠合盆地特征。从盆地层序上看,早中生代陆相前陆沉积体系下伏晚古生代海相被动陆缘沉积体系;从烃源岩系和含油气系统特征上看,具有陆相和海相两大套烃源岩系和成油气体系。其中,前陆盆地下伏海相被动陆缘烃源岩的优劣和保存条件是能否形成油气藏的关键。研究证明,晚古生代海相被动陆缘沉积发育优质烃源层系,热演化中等偏高,油气兼生;海相和陆相碎屑岩具有良好储集条件;海相和陆相蒸发相含膏岩系为优质盖层,生储盖配置关系良好,具有形成油气赋存的基本石油地质条件。

大别地块东南缘变质P-T条件及锆石U-Pb年代学研究

大别山东南缘高压-超高压地块一直为研究的热点地区,人们普遍认同其是由2个具有不同变质级别的单元构成,并以此为基点探讨大别造山带的俯冲、折返机制。然而,由于工作程度所限,对于大别山腹地店前-寺前-罗溪地区一直缺乏详细的资料,对其确实的变质属性及年龄并不清晰,限制了人们对该地区客观的结构单元划分的准确理解。本次通过区域变质岩石学和年代学的研究,详实地分析了该地块的结构构成。研究显示,大别山东南缘高压-超高压地块由2个超高压单元和1高压单元构成,并呈岩石-构造岩片形式相互叠置,其变质P-T条件分别为:(1)单元-Ⅰ:T=723±22℃和P=3.90±0.43GPa(金刚石稳定域);(2)单元-Ⅱ:T=630±45℃和P=3.10±0.23GPa(柯石英稳定域);(3)单元-Ⅲ:T=545±24℃和P=2.48±0.11GPa(石英稳定域)。锆石U-Pb年龄表明这三个单元具有穿时性,形成于不同的时间段,自单元-Ⅰ、单元-Ⅱ至单元-Ⅲ,年龄分别为226.4±2.6Ma→230.1±3.5Ma→235.2±4.2Ma年龄(徐旭峰等,2013)。在空间分布上自北向南,总体的峰期变质P-T条件逐渐降低,年龄则逐渐变老。但由于风化剥蚀作用,在马龙-石马一线的单元-I以构造窗形式产出,致使P-T条件呈现跳跃性的变化。