郯庐断裂带北段构造特征及构造演化序列

根据大量野外地质调查和盆地地震资料分析,认为郯庐断裂北段在中-新生代发生多期不同性质的活动,形成各具特色的构造变形现象。密山县知一镇敦密断裂韧性剪切带具有左旋走滑特征,其中黑云母^(40)Ar/^(36)Ar-^(39)Ar/^(36)Ar等时线年龄为161±3Ma,是郯庐断裂带被利用发生第二期左旋走滑运动并向北扩展到中国东北-俄罗斯远东地区的产物。四平市叶赫乡佳伊断裂带中负花状断裂形成于早白垩世早中期,是郯庐断裂北段在早白垩世遭受左旋走滑-拉张作用的典型代表。四平市石岭镇佳伊断裂大型走滑-逆冲断褶带、桦甸县敦密断裂"逆地堑"、沈阳-哈尔滨逆冲断裂形成于晚白垩世嫩江运动-晚白垩世末期,这一时期脆性右旋走滑-逆冲事件规模大,影响范围广,导致整个郯庐断裂北段遭受到强烈改造。佳伊断裂带和敦密断裂带中古近纪盆地在横剖面上呈不对称地堑,并且不对称地堑沿断裂带走向发生断、超方向左右变位,是郯庐断裂带北段在古近纪时受右旋走滑、伸展双重机制控制的产物。根据郯庐断裂带北段中-新生代不同地质时期变形特征,建立了郯庐断裂北段构造演化序列。即郯庐断裂北段构造演化分为左旋韧性剪切(J_2末期)、左旋张扭(K_1早中期)、右旋压扭(K_2晚期-末期)、右旋走滑断陷(E)和构造反转(E_3末期)五个阶段。其演化历史主要受控于环太平洋构造域的构造作用。

敦密断裂带走滑运动的^(40)Ar/^(39)Ar年代学证据

敦密断裂带是郯庐断裂带北段最重要的分支,其大规模左旋走滑剪切时代一直是悬而未决的科学问题。野外构造解析和显微构造分析表明,密山县知一镇附近的敦密韧性剪切带为左旋剪切带,变形温度约450~650℃。在韧性剪切带糜棱岩中获得黑云母单矿物的40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄值为(161±3)Ma,结合完达山地体的走滑拼贴时代,认为敦密断裂带在中侏罗世末期发生强烈的左旋走滑运动。这一年代学数据反映了在滨太平洋构造域构造活动期间,郯庐断裂被利用而再次发生左旋走滑,并向北扩展到东北地区。敦密断裂走滑运动时代与完达山地体的走滑-拼贴增生时代吻合,两者是相同大地构造背景中的产物。

敦化-密山断裂带的平移距离：来自松嫩-张广才岭-佳木斯-兴凯地块古生代-中生代岩浆作用的制约

敦化-密山断裂带是郯庐断裂北段的重要分支之一,其大规模左行走滑发生的时限以及平移距离一直存在较大争议。本文系统地总结了松嫩-张广才岭地块东缘、佳木斯地块以及兴凯地块之上古生代-中生代火成岩的锆石U-Pb年代学资料,结合其空间分布特征,对敦化-密山断裂带的平移时限及距离提供了制约。研究表明,松嫩-张广才岭地块东缘与兴凯地块在古生代-中生代期间具有类似的岩浆活动历史,两个地块之上该时期的岩浆作用可以划分为8个主要期次：中-晚寒武世（ca.500-516Ma）、早奥陶世（ca.480-486Ma）、晚奥陶世（ca.450-456Ma）、中志留世（ca.426-430Ma）、早二叠世（ca.285-292Ma）、晚二叠世（ca.255-260Ma）、晚三叠世（ca.202-210Ma）和早侏罗世（ca.185-186Ma）。相比之下,佳木斯地块中的古生代-中生代早期岩浆事件则集中在晚寒武世（-492Ma）、晚泥盆世（-388Ma）、早二叠世（-288Ma）、晚二叠世（-259Ma）和早侏罗世（-176Ma）,而晚奥陶世-志留纪和晚三叠世的岩浆活动在佳木斯地块未见报道。早白垩世晚期（ca.105-110Ma）和晚白垩世（ca.90-94Ma）的岩浆活动在三个地块均存在。上述结果表明兴凯地块东缘与松嫩-张广才岭地块东缘在早古生代经历了共同的地质演化历史,而中生代早期,兴凯地块西缘与松嫩-张广才岭地块东缘经历了同样的岩浆作用历史。上述结果暗示,敦化-密山断裂可能经历了至少两次平移,分别发生在中-晚二叠世-早三叠世和中-晚侏罗世-早白垩世,推测其总的平移距离约400km。结合研究区中生代期间的构造演化历史,敦化-密山断裂中生代的左行平移应与中-晚侏罗世-早白垩世期间古太平洋板块（Izanagi板块）的斜向俯冲相联系。

东北东部虎林盆地的构造特征、成盆机制及敦—密断裂带北东段的形成时代

虎林盆地位于黑龙江省东部,是叠置在佳木斯地块之上的中、新生代断陷-坳陷盆地,其构造变形可以划分为3个构造演化阶段:早白垩世为NW—SE向伸展作用阶段,主要形成一系列各自独立的NE向箕状断陷群;晚白垩世为NW—SE向挤压作用阶段,使部分早期控陷正断层发生反转,形成反转构造,虎林盆地转化为具有多个沉降中心的NE向挤压坳陷盆地群;古近纪—第四纪为NNW—SSE向挤压作用阶段,虎林盆地的构造格局发生了重大变化,不仅使部分早期控陷正断层发生反转作用形成大型反转构造,而且在七虎林河凹陷与中央隆起之间形成NEE向大型逆冲断层(敦—密断裂)和断层传播褶皱,它们共同控制了盆地的形成和沉积作用,虎林盆地转化为具有1个中央隆起和南、北2个坳陷的NEE向挤压坳陷型盆地。东北地区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景,包括虎林盆地在内的东北东部盆地群的形成与伊泽纳奇板块、太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。敦—密断裂带总体上呈NE向展布,具有左行走滑的性质,在靠近虎林盆地的北东段转变为NEE向展布,断层的性质也转变为逆冲断层,敦—密断裂带北东段的逆冲作用很可能与该断裂带的NE向左行走滑作用在NEE向的转换挤压有关。敦—密断裂带自古近纪始新世—渐新世虎林期开始活动,一直持续活动到第四纪。

敦密断裂带盆地群油页岩特征及成矿差异分析

古近纪敦密断裂带上分布一系列的含油页岩盆地群。根据盆地间构造-沉积充填、岩石组合和油页岩赋存特征,初步确认盆地群中油页岩沉积于湖盆鼎盛阶段,均形成于古近系始新统路特阶。盆地群间油页岩矿床特征存在明显的差别,由西南向东北,油页岩厚度逐渐变小,其沉积环境由深湖到半深湖,再到湖沼,而有机质来源则由湖泊生物为主,到湖泊生物和陆源有机质双向来源,过渡为以陆源高等植物为主。结合含油页岩层系形成于同一时期和相似的古气候背景下,盆地沉降和沉积充填作用是影响油页岩矿床差异的关键因素。长期处于欠补偿环境,可容纳空间大的湖盆利于巨厚油页岩的形成,随着可容纳空间的减少、陆源碎屑供给的增多,油页岩厚度减薄,分布也变得相对局限。深湖和湖沼成因油页岩品质较好,半深湖油页岩品质较差。

敦密断裂带白垩纪两期重要的变形事件

本文报道了敦密断裂带糜棱岩中黑云母^(40)Ar/^(39)Ar定年结果和大规模走滑-逆冲断裂的几何学、运动学特征及其形成时代,以便揭示断裂带两期变形事件的构造属性。黑龙江省密山市花岗质糜棱岩中黑云母^(40)Ar/^(39)Ar加权平均年龄为132.2±1.2Ma,它是敦密断裂带经历伸展事件的冷却年龄,也是东北亚大陆边缘在早白垩世Hauterivian期-Albian期发生强烈区域伸展作用的产物。密山市至辽宁省清原县系列大型走滑-逆冲断层和断层相关褶皱揭示出在晚白垩世晚期-末期发生右旋走滑-逆冲事件,该事件规模大,影响范围广,导致整个断裂带遭受到强烈改造,形成对冲式断裂系统。将研究区走滑-逆冲断裂与山东省郯庐断裂带中段挤压构造对比,认为郯庐断裂带北段和中段在晚白垩世末期都发生了强烈的走滑-逆冲事件,它们具有相同的构造特征和构造属性。

敦-密断裂左行走滑三维有限元模拟

敦-密-断布列亚裂带是郯庐断裂北段的重要分支之一,具有左行走滑剪切性质,其走滑位移量的大小一直存在很大争议。应用ANSYS三维有限元模拟软件,对研究区地质体建立理想模型,并采用分段施力和连续施力两种方法进行构造几何学错移的数值模拟,探讨敦--密断裂带的走滑位移量。模拟结果表明:采用分段施力方式得到的累计走滑位移量为273.8 km,连续施力方式得到的位移量为406.8 km,说明在不考虑外界阻力影响及地质体内部形变吸收的位移量时,郯庐断裂由南到北具有整体统一的走滑位移量。综合考虑布列亚—佳木斯地块的阻挡及地质体内部的韧性变形和逆冲推覆构造对走滑位移量的吸收等地质因素,认为敦--密断裂带实际位移量应比模拟数值小,也证实了郯庐断裂走滑位移量可能存在由南至北逐渐递减的规律。

敦-密断裂带吉林段断陷盆地石油地质条件及勘探方向

本文从敦-密断裂演化的角度分析吉林东部柳河、辉桦和敦化盆地的形成、演化及其石油地质条件。根据其对盆地发育的影响,断裂活动可分为3个主要时期。初始断陷期:敦密断裂的不均衡拉张使得柳河盆地下白垩统发育较好的湖相烃源岩,而辉桦、敦化盆地则以河流相-火山喷发为主。挤压隆起期:区域白垩系全面抬升遭受剥蚀。晚期裂陷期:断裂自南西向北东裂陷,辉桦盆地形成时间可能稍早于敦化盆地,盆地内古近系厚度较大,烃源岩条件也相对较好。综合对比分析认为,辉桦及敦化盆地具较好的石油地质条件,各盆地内大规模的常规油气富集可能性较小,但油砂和油页岩等非常规油气资源具有较大的潜力,下一步区域上应将非常规油气资源作为重点勘探方向。

大陆亚碱性火山岩的成因多样性：以敦化-密山和东宁火山岩带为例

对东北牡丹江海浪、鸡西鸡林、东宁老黑山三处亚碱性玄武岩类进行了^(40)Ar-^(39)Ar 定年和元素与 Sr-Nd-Pb 同位素组成研究,结果显示,始新世海浪(玄武)安山岩属钙碱性系列,相对富硅碱,贫铁钙,高度富集 Rb、Ba、Sr,亏损 Th、U、Nb、Ta,富集LREE 及极低的 HREE 含量,与五大连池钾质火山岩相近的同位素组成(^(206)Pb/^(204)Pb=16.56～16.66,^(207)Pb/^(204)Pb=15.44～15.47,^(208)Pb/^(204)Pb=36.80～36.95;I_(Sr)=0.704882～0.705564;ε_(Nd)=-4.05～2.29),表明来源于较厚的、受交代作用影响的含石榴石富集(LoMu)岩石圈地幔;中中新世鸡林拉斑玄武岩分布极为局限,辉石斑晶发育骸晶结构,富铁、钙、钛,不亏损 Nb、 Ta,富集 Ba、Sr,REE 相对平坦,HREE 高于 OIB,Sr、Nd 同位素组成相似于 Samoa 岛玄武岩,显示源区除软流圈成分外,还有EMII 富集组分的加入;晚中新世老黑山拉斑玄武岩,低碱低钾,LREE 轻度富集,Nb、Ta 不明显亏损,同位素比值与镜泊湖一带中新世碱性玄武岩范围一致,主要来源于软流圈并与富集岩石圈(EMI)发生过相互作用。地幔源区经历了古近纪富集地幔源到中新世软流圈组分增多的演化。东北新生代拉斑玄武岩不同的地球化学特征为认识大陆拉斑玄武岩成因的多样性提供了有益启示。

吉林省夹皮沟金矿区控矿构造研究

夹皮沟金矿受夹皮沟断裂的一系列次级脆性构造控制,按构造性质可划分为NW向、NE-NEE向、近SN向3种控矿构造类型。其中NW向构造显示左行剪切特征,NE-NEE向构造显示右行剪切特征,近SN向构造显示压性特征。经研究提出区内控矿断裂的形成与中生代敦化—密山断裂大规模左行平移有关;NE向敦化—密山断裂与次级平行分布的两江断裂左行平移,使早期形成的夹皮沟压性断裂显示左行压扭特征,诱导应力场派生出一系列NW向、NE-NEE向的剪切断裂,以及近SN向的压性断裂。这3组断裂成为本区最主要的容矿构造。

敦化盆地发育演化及其沉积响应

敦化盆地位于敦密地堑中段,为受敦密断裂控制的裂陷-断陷叠合盆地。敦密断裂带在中、新生代发生了一系列构造体系的转换,即在晚三叠世启动,中晚侏罗世为挤压性质,白垩纪—古近纪具左行平移并有一定规模的拉张,古近纪末有一次挤压,新近纪以后又转变为拉张状态。敦密断裂带的演化对敦化盆地的生成、发展及演化起着主要的控制作用。敦化盆地在中新生代的演化过程为:晚侏罗世—早白垩世的挤压造山-走滑拉分-初始张裂阶段(裂陷发育阶段)、晚白垩世—古新世的回返隆升剥蚀阶段、始新世—渐新世的断陷盆地发育阶段以及新近纪之后的拗陷和玄武岩喷发阶段。各个演化阶段具不同的沉积响应特征。

中生代敦化—密山断裂大规模左旋平移及其对金矿床形成的控制作用

研究发现,敦-密断裂具有长期活动特点,在中生代侏罗纪,由于太平洋板块俯冲欧亚板块,整个断裂带发生大规模左旋平移,平移距离约在150～240km之间。敦-密断裂形成演化与郯-庐断裂相似,为郯-庐断裂北延主干。敦-密断裂中生代大规模左旋平移对中国北东部中生代构造-岩浆活动及金矿床形成起控制作用。

吉林东部敦(化)—密(山)断裂带内碱性粗面岩同位素年代学、岩石化学及地质意义

吉林敦化—密山断裂带北段琵河口—黄泥河镇之间新发现有多处的霓辉粗面岩,岩石以普遍富含碱性矿物霓辉石为特点,均呈整合接触覆盖于船底山期碱性玄武岩之上,具高位喷发、低位充填特点,全岩K--Ar年龄测定结果 (25. 64±0. 53 Ma、27. 36±0. 45 Ma、28. 45±0. 56 Ma、28. 55±0. 43Ma、28. 63±0. 45 Ma、28. 65±0. 61 Ma)属渐新世。地球化学数据显示,霓辉粗面岩SiO_2质量分数均值为59. 05%,富碱、高钾,亏损大离子亲石元素(Sr、Ba、V、Cr),富集高场强元素(Nb、Ta、Hf、Zr)和轻稀土元素(LREE),∑REE含量很高,具有右倾型稀土分配型式,显示明显Eu负异常。研究表明,霓辉粗面岩是由碱性玄武质岩浆经强烈分离结晶作用形成的,揭示该区渐新世处于一种强烈的拉张环境,幔源岩浆经历了由碱性玄武岩-碱性粗面岩的演化过程。

米山断裂构造变形特征及其意义

米山断裂是─多期变形断裂，早期以韧性变形为主，后期以脆性变形为主，断裂变形具有准对称性，西盘变形强度大于东盘。变形强度决定了断裂带的烛变及矿化特点，蚀变的分带结构与断裂的不同的矿化特征都与断裂的变形有关，因此米山断裂的生成与发展，对胶东东部的成岩成矿具有重要作用，它控制了燕山早期花岗岩的侵入，韧性变形作用是金矿成矿的必要条件。

胶东东部米山断裂变形带应力应变分析及其控矿特征研究

米山断裂是一多期变形的断裂。早期以韧性变形为主，后期以脆性变形为主，断裂变形具有准对称性，西盘变形强度大于东盘变形强度，变形强度决定了断裂带的蚀变及矿化特点。蚀变的分带结构与断裂的不同的矿化特征都与断裂的变形有关。因此，米山断裂的成生与发展，对胶东东部的成岩成矿具有重要作用，它控制了燕山早期花岗岩的侵入。韧性变形作用是金矿成矿的必要条件。

黄山-米山断裂活动性及其对米山水库稳定性影响的评价

由野外观察资料证实 ,黄山米山断裂是挤压逆冲为主兼左旋走滑断裂。该断裂中更新世晚期以来没有活动 ,内部物质固结较好 ,且断裂不从坝区通过 ,对米山水库的稳定性不会造成大的影响。

敦化盆地构造特征分析

采用构造地质学的研究方法,选取重磁资料和部分地震地质剖面进行二维构造-地层解释,揭示敦化盆地的总体结构特征和形成机制。结果表明,敦化盆地结构为2个近东西走向的断陷及其之间的隆起,控制性正断层与敦密断裂呈锐角相交,且在敦密主断裂处形成深断陷;北部断陷和南部断陷为典型的右旋走滑伸展盆地,主走滑断裂为敦密断裂。敦密深断陷内分布的下白垩统发育大量与敦密断裂斜交的正断层,右旋走滑作用始于早白垩世,古近—新近纪发生了再次断陷;敦化盆地受逆冲改造的时间为白垩—古近纪,逆冲方向主体指向北,该逆冲作用可能与东北地区晚白垩世之后的构造反转有关,导致沿敦密断裂发生左旋转换挤压作用。研究结果对敦化盆地的油气勘探具有参考价值。

郯庐断裂带北段构造样式解析

郯庐断裂带(郯城—庐江断裂带)北段在中—新生代发生多期不同性质活动,形成各具特色的构造样式。各种构造样式和地层间切割或覆盖关系的匹配研究,为限定断裂带活动期次及时代,建立郯庐断裂带北段变形序列提供了第一手资料。不同构造样式反映了断裂带由老至新经历了以下5个重要的变形事件:①密山县知一镇韧性剪切带黑云母40Ar/39Ar等时线年龄为161±3Ma,是郯庐断裂带再次发生大规模左旋走滑活动并扩展到东北地区的产物;②四平市叶赫镇负花状断层系以及早白垩世早期东北断陷盆地群的形成,是郯庐断裂带北段在早白垩世早期发生强烈的走滑—伸展作用的重要依据;③四平市石岭子镇佳木斯—伊通断裂大型逆冲断层系和断层相关褶皱、桦甸县敦化—密山断裂"逆地堑"、沈阳—哈尔滨逆冲断裂是郯庐断裂带北段特征最明显、分布最广泛的构造样式,它们形成于晚白垩世嫩江运动—晚白垩世末期,反映了这一时期郯庐断裂带北段遭受到广泛而又强烈的右旋走滑—逆冲作用;④佳伊、敦密古近纪地堑是右旋走滑、伸展双重机制控制的产物;⑤在渐新世末期古近纪地堑的构造反转结束了地堑的演化;中新世郯庐断裂带北段上地幔剪切控制了新生代含幔源包体火山口沿断裂有规律的分布。上述5个重要的变形事件由老至新组成了郯庐断裂带北段较为完整的构造演化序列,它们是不同地球动力学机制的产物。

黄山-米山断裂活动性及其对米山水库稳定性影响的评价

在野外考察和测量以及断层活动年代样品的采集和测定的基础上 ,通过室内的综合分析研究 ,查明了黄山 米山断裂的空间分布 ,鉴定了断裂的活动时代和运动性质 ,评价了断裂对米山水库稳定性的影响。研究结果表明 ,黄山 米山断裂呈南北向展布 ,分北、中、南三段 ;以挤压逆冲运动为主 ,兼有左旋走滑运动。黄山 米山断裂带物质固化胶结程度较高 ,地形地貌上无断层显示 ,没有断错Q2 以来的地层 (本区缺失Q1地层 ) ,对历史地震和现代地震不具控制作用 ,系非第四纪活动断裂 ;

敦密断裂带(辉南段)结构及其赋存地热资源可能性

本文通过对敦密断裂带上可控源音频大地电磁测深剖面分析,总结了敦密断裂带结构及其深部低阻异常特征,对其局部含热的可能性进行了探讨。