郯庐断裂带演化动力学——多力源多时期分段作用模式

提出了郯庐断裂带的演化动力学--多力源多时期分段作用模式.早-中侏罗世,扬子与华北地块碰撞后的持续会聚力、古太平洋板块的挤压力(安第斯型)联合作用于郯庐断裂带,产生了左旋压扭活动.晚侏罗世,西太平洋型的古太平洋板块挤压力作用机制率先作用于中国大陆边缘的北部地区,并一直持续到古近纪.其在郯庐断裂带中、北段诱发出上地幔上涌力,使其产生了右旋拉张活动;郯庐断裂带南段直至晚白垩世才受到这种机制作用.晚新生代以来,西太平洋俯冲带后退,上地幔上涌力作用已退到边缘海地区,郯庐断裂带全段受到边缘海地区上地幔上涌力诱发的次级挤压作用力,形成了右旋挤压活动.     

郯庐断裂带早白垩世岩浆活动与断裂带的活动关系

文章通过收集晚中生代时期郯庐断裂带中南段出露的糜棱岩、火山岩和侵入岩样品的同位素年代学数据,结合区域构造应力场、断陷盆地和伸展活动时间等多方面的证据,显示了早白垩世初郯庐断裂带再次发生左行平移,之后迅速转为伸展运动,并伴随发生了大规模的岩浆岩喷发事件.与华北克拉通内部相比,断裂带内具有相对较长的演化历史和减薄程度,暗示了郯庐断裂带有着比克拉通内部更加强烈的伸展运动,为岩石圈的强烈减薄及大规模岩浆活动的发生提供了有利的条件.     

郯庐断裂带中生代火山活动与深部过程

郯庐断裂带中生代火山活动主要发生在早白垩世 ,形成了一套以橄榄安粗岩系为主的火山岩。火山岩岩石化学特征、地球化学特征与断裂带外明显不同 ,以富碱富钾、富轻稀土元素为特征 ,具有较高的 ISr值和明显偏低的εNd值 ,表明火山活动不仅与地壳混染有关 ,而且与深部地幔以及断裂带的演化有密切的关系。研究显示该区岩浆起源于地幔底侵、壳幔相互作用下的壳幔过渡带 ,也反映此时的断裂带切入到壳幔边界。     

郯庐断裂带渤海段的深部构造与动力学意义

郯庐断裂带渤海段的3条大地电磁测深剖面,揭示了断裂带丰富的深部结构信息。这些剖面显示,郯庐断裂带已切穿了整个地壳,并且向下延入上地幔;该段断裂带在深部显示为陡立的走滑构造,浅部为伸展断层及断陷盆地所叠加,最后又发生过一期明显的逆冲活动;该断裂带的走滑构造在渤海湾内继续存在,指示其早期的走滑活动中向北延入了渤海内;该断裂带内部及其旁侧,浅部的断陷盆地发育与深部的高导层(带)紧密伴生,反映断陷盆地发生时在地壳深部都出现了软弱拆离带,也指示了岩石圈减薄中地壳内所发生的深部过程。     

渤海海域郯庐断裂带构造解析

通过对渤海海域的地震资料及地质资料进行综合分析,认为郯庐断裂带在该地区的宽度为50 km,并分为东支和西支。以张家口—蓬莱断裂为界,渤海海域的郯庐断裂带分为南段和北段,南段东、西两支断裂的走滑特征非常明显;北段的东支走滑特征明显,而西支走滑特征不明显。古近纪,北段东支和西支都具有走滑运动,但是由于张家口—蓬莱断裂左旋切割,导致西支走滑受阻而被废弃,因此走滑运动主要集中在东支。     

大别山东缘郯庐断裂带早期韧性剪切带的形成温度

年龄的解释强烈依靠于构造热事件的发生温度和矿物的封闭温度,在缺少构造热事件的温度资料的情况下,很难对年龄数据做出正确合理的解释.利用白云母-绿泥石地质温度计,计算了大别山东缘郯庐早期左旋走滑韧性剪切带的形成温度,获得了350～450℃的温度区间,并且多数温度值位于430～450℃之间.该温度值大于40Ar/39Ar法中自云母的封闭温度,从而由主要以残斑形式存在的白云母获得的年龄值记录了郯庐断裂带的活动时间,190 Ma左右的白云母年龄值为接近于韧性剪切带变形年龄的冷却年龄.并由此年龄和温度数据得出郯庐断裂带形成于大别造山带造山作用后期.该韧性剪切带形成温度明显低于所叠加的造山带高角闪岩相变质岩,也指示为造山后期走滑运动的结果.     

大别山东缘郯庐断裂带早期韧性剪切带的形成温度

年龄的解释强烈依靠于构造热事件的发生温度和矿物的封闭温度,在缺少构造热事件的温度资料的情况下,很难对年龄数据做出正确合理的解释。文章利用白云母-绿泥石地质温度计,计算了大别山东缘郯庐早期左旋走滑韧性剪切带的形成温度,获得了350～450℃的温度区间,并且多数温度值位于430～450℃之间。该温度值大于40Ar/39Ar法中白云母的封闭温度,从而由主要以残斑形式存在的白云母获得的年龄值记录了郯庐断裂带的活动时间,190Ma左右的白云母年龄值为接近于韧性剪切带变形年龄的冷却年龄。并由此年龄和温度数据得出郯庐断裂带形成于大别造山带造山作用后期。该韧性剪切带形成温度明显低于所叠加的造山带高角闪岩相变质岩,也指示为造山后期走滑运动的结果。     

郯庐断裂带南段巨型正花状构造的发现及地质意义

根据地球物理资料，郯庐断裂带(与合肥盆地接触的部分)平面上是一个破碎带，宽度约22km，断裂带内地层与两侧的下扬子陆块、华北陆块的地震反射特征和电性特征均存在较大差异，郯庐断裂带具有明显的分界特征．在横剖面上郯庐断裂带显示正花状构造，由一条走滑主断裂和几条平行的伴生断裂组成，其中主断裂断面直立，一直延伸到地下15km深处，仍未见消失或变缓的趋势，是压扭性断裂的典型特征。     

郯庐断裂带两侧坳陷、烃源岩及成烃演化的差异性

中国大陆东部的一系列中新生代含油气盆地分布于郯庐断裂两侧或位于郯庐断裂带内,显然,这些含油气盆地的形成演化和分布与郯庐断裂带的活动密切相关.作者以郯庐断裂两侧主要坳陷的构造沉降历史恢复为基础,分析了郯庐断裂两侧各坳陷古热场演化的差异性、主要烃源岩发育及品质的差异性,探讨了郯庐断裂活动与两侧坳陷成烃演化的内在联系,认为郯庐断裂对两侧坳陷的成烃、成藏具有宏观控制作用,而坳陷周缘及内部的构造(断裂)活动则对其在坳陷内的分布有重要的影响.     

郯庐断裂带张八岭隆起北段晚中生代岩体的成因

郯庐断裂带张八岭隆起北段分布着一些晚中生代岩体,其侵位时间在120~128 Ma之间,稍晚于同期华北克拉通内江苏徐州和安徽宿州地区(简称徐宿地区)。文章通过对上述两地区的地球化学特征的对比研究,认为张八岭隆起北段岩体的岩浆来源可能是壳-幔岩浆混合形成的,并可能经历了一定的岩浆分异作用;而徐宿地区岩浆可能与深部地壳物质的部分熔融有关。上述结果表明,张八岭隆起北段岩浆来源深度较华北克拉通内部徐宿地区深,断裂带内具有较强的伸展活动及岩石圈减薄程度。分析认为,断裂带的存在和活动在岩石圈减薄过程中具有诱发和促进作用。     

安徽肥东西韦地区郯庐断裂带的构造特征与变形规律

郯庐断裂带南段安徽肥东西韦地区糜棱岩广泛发育,地表出露良好。通过对该地区进行细致的宏观和微观分析研究发现,韧性剪切带具有典型的左行平移特征;断裂带的持续走滑使糜棱岩带抬升并在浅层形成正花状构造;新生代以来由于太平洋板块近EW向的强烈挤压,左行平移逆断层形成,并叠加于早期构造之上,从而形成当今地表所见的构造特征。     

郯庐断裂带同造山期活动的前陆沉积证据

对大别山高压-超高压变质岩剥露地表的时间以及前陆盆地对郯庐断裂带起源的指示等重要问题进行了探讨。前陆盆地上三叠统至下-中侏罗统砂岩的端元组分分析结果指示了前陆盆地的物源区为大别造山带。砂岩成熟度从近断裂带处的1.54左右变化为远离断裂带处的5.4左右,反映了前陆沉积盆地中黄马青群及象山群应是直接来自大别造山带的原地沉积,也说明郯庐断裂带在晚三叠世时可能已经存在于大别山东缘。伊利石的结晶度多数介于0.24°~0.39°(Δ2θ),多型为2M型和1M 2M1型,指示了当时前陆沉积的热演化温度为190~320℃,从而反映了前陆沉积的最大原始埋深约为10 000 m。     

郯庐断裂南段韧性剪切带糜棱岩中纳米级颗粒的发现

在对郯庐断裂带南段安徽巢县寨山地区韧性断裂形成时限研究过程中,选取韧性剪切带糜棱岩中的重结晶石英进行透射电镜(中国科技大学结构成分分析中心,TEM型号HITACHI,H-800)观察,发现一部分石英中存在纳米级的颗粒,对于韧性剪切带糜棱岩中石英来说,这尚属首次发现。     

合肥盆地对郯庐断裂带同造山走滑活动的沉积响应

夹持于郯庐断裂带与大别造山带之间的合肥盆地,前侏罗纪基底上的印支期前陆逆冲断层靠近郯庐断裂带显著增多,指示了该断裂带印支期的活动。盆地内侏罗系地层在郯庐断裂带一侧出现了边缘相,并且发育了与断裂带平行的沉积中心,反映当时郯庐断裂带已出现在合肥盆地的东侧,构成了盆地东部边界,因走滑而隆升的张八岭带构成了盆地东部的物源区。位于大别造山带东缘的郯庐早期走滑糜棱岩中3个白云母的40A r/39A r坪年龄分别为(192.5±0.7)M a、(189.7±0.6)M a、(188.7±0.7)M a,代表了同造山期走滑的冷却年龄。这一系列现象表明,郯庐断裂带起源于华北与华南板块印支期的陆—陆碰撞,推断是以转换断层的型式出现。该断裂带早白垩世的左行平移是滨太平洋构造运动中的再次活动。     

郯庐断裂带古新世—早始新世左旋走滑活动的反射地震证据

在渤海南部莱州湾附近,横过郯庐断裂的反射地震剖面直接显示了郯庐断裂带的延伸、运动性质和活动时限的证据.郯庐断裂带在渤海内几何形态和断裂组合与陆上出露情况基本一致.根据切过断裂带的剖面和平面上断裂系组合特征,判断其为兼具垂直位移的左旋走滑运动断裂系.由于断裂带活动控制了同构造沉积地层的发育,可以确定其活动的时限相当于渤海湾盆地孔店组和沙四段沉积期,即为古新世-早始新世期.此后,可能由于太平洋板块的俯冲方向的改变,引起区域性应力场的改变,北北东向严格意义上的郯庐断裂带不再有明显的活动,转而被北东向的右旋走滑构造活动所替代.     

郯庐断裂带的断裂活动对渤海东部中、新生代裂谷盆地发育的控制作用

郯庐断裂带自南而北穿越渤海东部，自中生代中期至新生代中期表现裂谷发育特征。裂谷发育经历两个旋回，各旋回的裂谷发育演化、盆地分布格局，沉积相带，沉积补偿速度等均受断裂带的断裂活动的强烈控制。     

郯庐断裂带南段及邻区中、新生代盆地的反转机制

郯庐断裂带南段及邻区中、新生代盆地的反转构造主要包括盆地边缘的逆掩断层、盆地旁侧的碎裂岩带、盆地内部的楔形冲断体以及地层褶皱和底部砾岩被掩盖。靠近郯庐断裂带西侧的反转构造 ,主要受郯庐断裂带的控制 ,多为在该断裂基础上发育的斜向逆冲断层。郯庐断裂带东侧盆地 ,以 NE向线状排列为主要特征 ,它们斜交郯庐中断裂带。这些盆地的北缘被由 N→ S逆掩的隆升地块所掩盖。研究区盆地反转构造开始于老第三纪的早期 ,中、晚期为反转构造活动的强盛时期。太平洋板块相对于欧亚大陆的俯冲 ,使得大型的晚白垩世盆地解体 ,形成线状楔形冲断块和线形盆地相间排列的构造结局。同时 ,第三系在其山前堆积而成。     

晚侏罗-早白垩世郯庐断裂平移性质的探讨

通过晚侏罗世-早白垩世郯庐断裂带的应力场性质、盆地原型展布及构造环境分析,并结合同一时期大别造山带北缘火山岩主量元素、稀土元素的地球化学特征,认为大别造山带北缘和郯庐断裂带西侧区域为伸展构造环境,主张应力方向为北西西-南东东,郯庐断裂带在晚侏罗世-早白垩世应为右行平移伸展活动.     

郯-庐断裂带南段两侧金矿成矿地质条件的对比

本文在野外地质工作及室内综合研究基础上,对郯-庐断裂带南段两侧金矿床的成矿地质条件作了对比,得出了它们成矿地质背景相同、均受郯-庐断裂带次级断裂控制;同属混合岩化热液型金矿床;都生成于太古界—元古界绿岩带中;金矿围岩、岩浆岩条件、围岩蚀变及成矿物质来源等均极为相似的结论,对安徽蚌埠隆起带中寻找新类型金矿具有重要意义。