庐山星子地区中生代构造-岩浆事件与赣江断裂多期活动的关系

赣江断裂带是中生代以来华东南大地构造演化所形成的主要构造形迹之一,位于赣江断裂带北段的庐山星子地区受其制约也经历了多期构造-岩浆作用,庐山星子地区的海会花岗岩体则是构造-岩浆作用形成的典型代表。在前人对赣江断裂带的宏观尺度分析的基础上,本次工作经过详细的野外地质构造观察和综合研究,发现庐山星子地区中生代岩浆活动形成的海会花岗岩体保存着赣江断裂北段活动的构造形迹和时代证据,并对赣江断裂带北段活动时代和期次划分补充了年代学资料。综合分析表明,宏观尺度上赣江断裂北段西侧的瑞昌-德安牵引弧形构造和夹持于赣江断裂带两条次级断裂之间的"庐山巨型构造透镜体"等很多构造现象总体上都表明赣江断裂具有左行运动特征,这与"庐山巨型构造透镜体"东侧边部海会花岗岩体中韧性变形带的左行剪切是一致的,是同期活动的不同表现;而Z字型张裂隙中充填的石英脉及该石英脉中发育的破劈理则揭示了赣江断裂带左行平移后经伸展张裂运动向右行平移的转变。SHRIMP锆石U-Pb法测得海会花岗岩加权平均年龄为127.2±1.2Ma(2σ,MSWD=1.17),Rb-Sr法测得赣江断裂北段伸展张裂阶段的Z字型石英脉年龄为89±7.1Ma (1σ),为赣江断裂带具有多期活动性提供了新的年代学证据。结合赣江断裂带已有研究成果,其多期活动性再次被讨论和强调,这有利于深入认识华东南中生代大地构造的多阶段演化历史。

赣江断裂带地质特征及其动力学演化

赣江断裂带发育在江西省境内,全长大于600km,宽50～120km,走向N20°E左右,伴生有一系列NE向和NW向的次级断裂。在地球物理上,它是一个具有显著重力、航磁异常梯度带的深大断裂带;岩石学上,是一个晚中生代的火山岩线;沉积学上,控制了一系列晚白垩世—古近纪的红色沉积盆地。构造形迹和沉积作用特征表明,中—新生代是赣江断裂带活动的高峰期,主体上表现为一个大规模的左行走滑脆性剪切带,其左旋走滑变形具有北强南弱、走滑时代北早南晚的穿时特点以及伸展断陷向北扩展、沉积中心向西迁移的演化规律。控盆作用及构造交切关系表明,赣江断裂带起始于印支期扬子与华北板块碰撞造山之后的早侏罗世。年代学、运动学研究表明,该断裂带经历了三个阶段的构造演化:早白垩世左旋走滑、晚白垩世—古近纪的滑脱伸展和新近纪—第四纪的右旋挤压,其动力学原因主要受侏罗纪以来太平洋板块运动体制的制约。

从南昌凹陷构造演化分析赣江断裂带运动学特征

通过对近几年南鄱阳坳陷油气勘探取得的地质、地球物理资料的分析,认为该盆地形成和构造演化是在燕山期古构造格局的限制下,受控于赣江断裂带的活动,以走滑-伸展为主要特征。提出南昌凹陷构造演化模式为冷水坞期(K1l)具走滑-拉分盆地性质;周家店期—南雄早期(K2z^K2n1)为左行走滑盆地;在南雄早期末发生构造转折,南雄中晚期(K2n2+3)转化为右行走滑-伸展盆地;清江期(E1q)为新生断陷盆地。据南昌凹陷的成盆演化特征推断赣江断裂带大规模左行走滑的时代为晚白垩世早、中期,转折点在南雄早期K2n1末。

赣江断裂带中生代的演化及其地球动力学背景

赣江断裂带是江西省境内醒目的北北东向平移断裂构造带,由一系列北北东向、北东向和北西向断裂束组成,表现为一个大规模的左行走滑脆性剪切带并兼具伸展断陷和右旋走滑的成份。赣江断裂带在重力、航磁异常呈现为显著的梯度带,是一条晚中生代的岩浆岩带,控制了以鄱阳盆地为代表的一系列白垩纪古近纪沉积盆地的形成与发育。该带在中生代的演化可分为早中侏罗世压扭、晚侏罗早白垩世左行平移和晚白垩世上盘斜落的右行平移3个阶段。在侏罗纪以来太平洋板块对欧亚大陆斜向俯冲的大背景下,赣江断裂带的形成和演化与华南广为发育的燕山期陆内造山作用密切相关,北北东向断裂的发育则直接受郯庐断裂早白垩世左行走滑活动控制,因而表现出“北强南弱”和“北早南晚”的特点。白垩纪时赣江断裂的活动方式与郯庐断裂一致,可认为是后者的南延。

赣江断裂带对南鄱阳坳陷成盆的控制作用

对近几年南鄱阳坳陷油气勘探取得的地球物理和钻井新资料进行综合分析,并以南昌凹陷为例,解剖赣江断裂带的运动学特征及其对盆地形成、演化和油气成藏条件的控制作用。赣江断裂带是 NNE向构造带,控制了一系列中—新生代盆地的形成。提出了南鄱阳坳陷的形成和演化是在燕山期古构造格局的限制下,受控于赣江断裂带的活动,以走滑伸展为主要特征。早期(冷水坞期)具走滑—拉分盆地性质,中期(周家店期—南雄早期)为左行走滑—伸展盆地,晚期转化为右行走滑伸展(南雄中晚期)和新生断陷盆地(清江期)。南鄱阳坳陷油气成藏以二叠系烃源岩二次生烃、晚期成藏为特色,具备上、下(构造层)两套成藏组合,其成藏条件与赣江断裂带的构造控制作用密切相关。

赣江断裂第四纪活动性初步研究

赣江断裂带是江西省境内一条重要的区域性大断裂。断裂涉及九江、南昌和吉安等江西重要经济区,因此充分研究该断裂活动性对认识断裂沿线分布的历史地震的发震构造及规划断裂沿线城市的经济建设有科学意义。大致以丰城为界,赣江断裂北段(丰城—湖口段)和南段(吉水—丰城段)走向有明显的变化,北段走向NNE,南段走向NE,断层南北两段地震活动性略有不同,北段沿线记录地震多于南段。针对断层隐伏区采用了浅层地震勘探法和跨断层综合地质剖面法相结合的研究方法、对断层出露区采用断层剖面出露点观察调查法。综合研究结果表明:赣江断裂南、北两段的最新活动性时代一致,均为中更新世。

赣江断裂带的活动特征

通过野外实地调查和综合分析前人资料,对长江中游鄱阳湖及江西江段水患区内的赣江断裂带的活动特征进行了详细介绍,并就其活动证据进行了探讨。

鄱阳盆地构造—沉积特征及其演化史

鄱阳盆地是发育在江南—九岭和怀玉—官帽基底拆离造山带上的白垩-古近纪张扭性断陷盆地,明显受近南北走向的赣江走滑断裂系和前白垩系逆冲断裂系晚期反转的双重因素控制,呈“两坳夹一隆”的区域构造格局。受赣江、进贤—石门街走滑断裂夹持的南昌凹陷,呈近南北向凹凸相间展布格局。进贤—石门街走滑断裂以东地区,“南断北超”型断陷自南而北由北东走向渐转为北北东向展布,其源于晚印支-燕山期北东向逆冲断裂在晚期的反转作用,西缘和北部受赣江断裂系东枝走滑断裂影响明显而发生转向。鄱阳盆地经历了早白垩世晚期(冷水坞组沉积期)拉分盆地、晚白垩世早-中期(周家店组—南雄组沉积早期)走滑张扭断(坳)陷盆地、晚白垩世晚期(南雄组沉积中-晚期)走滑伸展盆地和古近纪坳陷盆地等演化阶段,东南部断陷区(江埠—二甲村凹陷)由于喜马拉雅期的隆升剥蚀而只残存周家店组早期坳陷和周家店组中期—南雄组中期断陷两个发育阶段的沉积。

白垩纪时期赣杭构造带的伸展作用

前人研究认为赣杭构造带在晚中生代有两个阶段拉张活动:第一阶段发生于晚侏罗世,造成中酸性-基性火山岩喷发;第二阶段发生于早白垩世晚期,形成断陷红盆带,伴随基性玄武岩喷溢。以白垩纪基性火山岩地球化学和同位素数据为依据,认为两个阶段玄武岩浆喷发均发生于白垩纪时期,但对早期构造-岩浆活动的认识与之不同,且赣江断裂带对这期活动有限制和转换作用。早期((143±1.1)^(139±0.7)Ma)在赣杭带西端没有酸性岩出露,赣江断裂带附近的玄武岩浆来自亏损地幔,没有地壳物质混染,属于碱性玄武岩系列,属于板内拉张作用的产物。晚期(105~98 Ma)的玄武岩浆来自于富集地幔,有俯冲陆壳成分的不均匀混染,岩石属于拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩系列,玄武岩浆喷发伴随着强烈的区域伸展作用,形成一系列红层盆地。

江西吉泰盆地碱性玄武岩的地球化学特征及其构造意义

吉泰盆地位于赣中地区, 目前尚无在该盆地中发现玄武岩的报道。新发现的玄武岩产于吉泰盆地南部泰和附近的南溪镇。玄武岩露头新鲜, 蚀变微弱, 属碱性玄武岩, 形成于板内快速拉张环境; 锆石U Pb年龄为 ( 139±0 7 ) ^(143±1 1)Ma, 表明岩石形成于早白垩世早期。玄武岩无明显的Nb、Ta负异常, Rb Sr、Sm Nd同位素组成分析结果显示[N(87Sr) /N(86Sr) ]i=0 704 1~0 704 8, εNd(t) = +3 78^+4 38, 反映玄武岩浆起源于亏损地幔, 未经地壳物质混染。结合吉泰盆地边部存在中侏罗世 (168Ma) 玄武岩的事实, 表明赣中地区在早白垩世已经处于拉张背景, 吉泰盆地的碱性玄武岩可能是在板内岩石圈伸展减薄作用下, 由北东向的赣江断裂带拉张形成的。

背景噪声成像揭示区域断层对华夏中部岩浆活动及矿床沉积的控制作用

广东省位于华夏地块中部,发育有两条世界级成矿带,即南岭成矿带和东南沿海成矿带,在地理位置上与赣江断裂带和政和-大埔断裂带关系紧密.然而,断层对矿床沉积和岩浆活动的影响尚未清楚.文章利用背景噪声成像和跨维度反演获得了三维地壳横波速度模型,结合区域地球物理模型,分析岩石圈浅部构造特征,并推断其与岩浆源、岩浆上涌路径和地表沉积之间可能存在的构造联系.结果表明,赣江断裂带和政和-大埔断裂带大致将研究区划分为不同的速度区域.北部的南岭成矿带表现为横波波速(Vs)和泊松比(Vp/Vs)低的地壳特征,可能为地壳重熔形成的长英质组分的影响.沿海地区下地壳高Vs异常可能与白垩纪岩浆上涌有关.两个成矿带之间存在一条壳内低速异常带,一直延伸到上地幔顶部,可能由于岩石圈地幔岩浆物质上涌引起地壳部分熔融,并通过主要断裂带上升到地表所致,同时为地表矿床提供了深部物质来源.次级北西向断层与低速带分布吻合,断裂带的发育有利于岩浆的运移.研究区中生代岩浆年龄向海逐渐变新,与低速带向海方向延伸具有很好的相关性,可能为古太平洋板块俯冲后撤和俯冲方向转变共同作用的结果.研究提出了华夏地块中部地区断裂控制模型,解释了中生代中期区域变形和岩浆作用的时空演化模式.