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大别造山带中新生代隆升作用的时空格局_构造年代学证据

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大别造山带中新生代隆升作用的时空格局———构造年代学证据3

1998年1月15日收稿.3国家自然科学基金项目(No.49572146,No.49772147)资助.

王国灿　杨巍然(中国地质大学地球科学学院,武汉430074)

摘　要　运用构造年代学方法对大别造山带中新生代隆升作用的时空格局进行了分析与确定.印支—早燕山期(240～180Ma)是大别山广泛的逆冲或楔冲抬升时期,中深层次为向北西或北北西方向的透入性韧性逆冲推覆或楔冲,浅表层次为向造山带两侧的背冲式逆冲推覆,

体现出分层楔入—逆冲抬升作用特点.晚侏罗世—早白垩世(150～96Ma)大别山又一次发生广泛的隆升作用,有关隆升构造包括顶托式片麻岩穹隆、岩浆底辟穹隆及西大别的背向式剥离滑脱构造,其中对岩石抬升剥露影响最大的是顶托式片麻岩穹隆,且以东大别罗田穹隆区及岳西穹隆区的抬升剥露幅度最大.晚白垩世早期,在北西-南东向伸展条件下,麻城-药铺-青山弧形剥离断层形成,随之在晚白垩世晚期至老第三纪发生差异断块隆陷构造,引起东大别核部地区,特别是罗田穹隆区进一步掀斜抬升.

关键词　隆升作用,构造年代学,大别造山带,中新生代.

中图法分类号　P542.2

第一作者简介　王国灿,男,副教授,1963年生,1988年于中国地质大学(武汉)获硕士学位,

1997年获博士学位,现主要从事构造地质学的教学和科研工作.

0　引言大别造山带是中深变质岩系广泛剥露的地区,也是高压—超高压变质岩系广泛分布的地区.近年来,不同学者从岩石学[1,2]、同位素年代学[3～7]和构造学[8]等方面揭示了大别造山带中新生代存在的显著差异隆升剥露现象,研究表明现剥露于地表的中深变质岩系是中新生代以来剥露的.然而,到目前为止,对大别造山带中新生代隆升剥露作用研究的资料零散,未能对中新生代整个隆升剥露的时空格架给出较精确的约束和总结.笔者近年来在国家自然科学基金的资助下,运用构造年代学方法[9],对大别造山带不同隆升构造的时间、不同区段的差异隆升剥露历程以及隆升作用的动力背景几个核心问题开展了广泛的研究,从而建立了造山带中新生代隆升作用的时空演化框架.本文重点对大别造山带中新生代隆升构造及其构造年代学作一总结,有关剥露历程将另文发表.1　主要隆升构造基本特点运用区域构造分析法、构造回剥法与构造解析方法相结合,鉴别划分出4类6型主要隆升构造(表1、图1).

表1　大别山中新生代隆升构造基本类型Table1TypesoftheupliftstructuresofMesozoic-CenozoicinDabiemountains

隆升构造类型

逆冲推覆构造穹隆构造收缩型穹隆楔冲式片麻岩穹隆伸展型穹隆顶托式片麻岩穹隆底辟式岩浆穹隆剥离滑脱构造差异断块隆陷构造

1.1　逆冲推覆构造逆冲推覆构造是桐柏-大别造山带中新生代隆升构造重要型式之一,主要发育于造山带南北边缘及东大别东部地区.造山带南北边缘主要为中浅层次逆冲推覆,总体构成背冲式逆冲推覆构造组合,索书田等[8]将之总结为双侧造山带的结构样式;东大别东部地区则以中深层次透入性韧性逆冲推覆为特

第23卷第5期地球科学———中国地质大学学报Vol.23　No.5

1998年9月EarthScience—JournalofChinaUniversityofGeosciencesSep.　1998图1　大别山中新生代隆升构造纲要及不同类型隆升构造线理分布Fig.1FrameworkandlineationoftheupliftstructuresoftheDabieorogenicbelt1.晚白垩世—第四纪断陷-坳陷盆地;2.北淮阳下古生界—第三系;3.震旦系大理岩;4.上元古界龟山岩组;5.中上元古界随县群、卢镇关群;6.中元古界红安群、宿松群、苏家河群;7.太古宇—下元古界大别杂岩;8.燕山期花岗岩;9.断层;10.韧性剪切带;11.楔冲穹隆前缘逆冲断层;12.楔冲穹隆后缘滑脱断层;13.顶脱式穹隆核部;14.顶脱式穹隆边界;15.印支期—早燕山期逆冲型矿物拉伸线理;16.

印支期—早燕山期滑脱型矿物拉伸线理;17.燕山中期滑脱型矿物拉伸线理;18.燕山晚期剥离滑脱型矿物拉伸线理;19.印支期—早燕山期走滑型矿物拉伸线理;20.造山带变形边界.XXF.新城-浠水右旋走滑韧性剪切带;TLF.郯庐断裂;MYQF.麻城-药铺-青山弧形剥离断层.

点,统计结果表明这里的推覆型变形面理总体倾向南,线理倾伏南东(具有144°∠33°的线理极密产状)(图1).S-C组构、旋转碎斑及不对称褶皱等运动

学标志反映上盘向北西方向的韧性斜冲.

1.2　收缩型楔冲式穹隆该穹隆主要发育于西大别地区,以大悟大磊山楔冲式穹隆最为典型,同类型的还有福田河楔冲穹隆.有关大悟大磊山穹隆的成因存在褶皱叠加穹隆[10]、古老的剥离核杂岩型穹隆、水平挤压形成的南北向短轴背斜[8]以及古老陂盖式片麻岩穹隆等多种认识,笔者对这一穹隆,特别是对构成穹隆核部的大别杂岩与环绕大别杂岩的红安群之间的边界滑

脱带的构造解析结果表明[11],该穹隆北部大别杂岩

向北逆冲于红安群之上,南部边界滑脱带上盘红安群向南或南西下滑,东部边界滑脱带上盘红安群向南东斜下滑,而西部大别杂岩向北北西方向斜冲于红安群之上,从而体现了穹隆核部大别杂岩以瘤状凸起形式整体向北斜向上的楔冲运动.从构造岩所反映的变形变质环境来看,楔冲运动导致大别杂岩至少从绿帘角闪岩相以下上升到绿片岩相以上环境.

1.3　顶托式片麻岩穹隆面理缓向外倾,物质由核部向四周滑脱是顶托式片麻岩穹隆的基本特点.东大别地区与西大别地

264地球科学———中国地质大学学报第23卷区的顶托式片麻岩穹隆特点有所不同,东大别主要发育有罗田穹隆和岳西穹隆,其规模大,影响范围广,发育层次深.特别是罗田穹隆,其隆升剥露牵及整个大别造山带隆升剥露格局,其特点是穹隆不同部位外倾透入性正向韧性滑脱构造普遍存在,矿物拉伸线理以穹隆核为中心呈放射状分布,反映为顶托式上隆,角闪岩相变形矿物组合反映滑脱变形形成于中深地壳层次,详细特点及形成年代笔者曾作过专论[12].这里需要说明的是罗田穹隆与东大别东部逆冲变形区之间的关系,在物质组成上,前者主体为一套麻粒岩相—高角闪岩相的区域变质岩系,以含高温麻粒岩为特征,后者主体为角闪岩相的区域变质岩系,并广泛含有高压及超高压变质岩系,在变质相上两者没有截然的分割界线;在构造上,两者的边界为弥散型透入式上盘向东的韧性滑脱带,同样表现为过渡性质.这一关系说明,穹隆发育之初,穹隆区现剥露于地表的变质岩处于较东大别东部逆冲变形区的变质岩系更深的构造层次.西大别地区主要发育卡房穹隆及福田河穹隆,规模较小,形成于中浅构造层次,特点主要表现为浅层次或浅表层次的间隔性脆-韧性或脆性滑脱变形.滑脱变形的表现型式主要有顺片麻理的正断层、层间劈理带或片理化带、香肠化或透镜体化.1.4　岩浆底辟穹隆该穹隆与中生代(主要为晚侏罗世—早白垩世)大规模岩浆底辟侵位及喷发有关.其特点表现为环状或放射状裂隙系统的发育,沿裂隙发育有花岗斑岩脉,如商城—金寨一带的火山-花岗岩穹隆、灵山花岗岩穹隆及新县花岗岩穹隆等.1.5　剥离滑脱构造对大别山地区岩石剥露起重要作用的剥离滑脱构造系统主要有:(1)西大别山地区的背向式剥离滑脱系统.即北坡以苏家河构造混杂岩群与早古生代定远组界线为主滑脱面,北盘向北中等角度正向滑脱;南坡以上震旦统灯影组与随县群界线为主滑脱面,上盘向南南东方向低角度正向滑脱;(2)东大别地区的麻城-药铺-青山弧形剥离断层(图1).其剥离滑脱变形叠加于早期罗田穹隆的韧性滑脱变形之上,剥露滑脱带不同部位矿物拉伸线理均向北西倾伏(300°～335°∠0°～40°)(图1),旋转碎斑系及S-C组构等反映上盘向北西滑脱.东、西大别剥离断层均发育于绿片岩相变质条件,但时代各不相同(详见下文).1.6　差异断块隆陷构造断块隆陷构造主要发生于晚白垩世—老第三纪,一些部位进一步隆起剥蚀,而一些部位(凹陷)接受沉积,边界一般为高角度正断层.块断活动形成了不同的地貌单元,隆起区一般为山地,凹陷区一般为丘陵盆地地带.东大别地区和桐柏—西大别地区块断活动的方向性有所差异.东大别地区以北东─北北东向块断构造为主,以团麻断裂最为典型,东盘隆起,西盘断陷,与西侧盆地沉积同步发育有张性构造角砾岩带及硅化带,叠加于早期剥离断层形成的绿片岩相糜棱岩带之上.桐柏—西大别地区的块断构造多承袭先期北西向构造方向,边界断裂也多沿袭先期断裂构造.在桐柏山南坡,一系列往南西依次断落的北西向正断层,反映造山带核部不断隆起,断落盘所控制的盆地堆积,如应山-花园盆地,随着造山带核部的隆起而显示出由北往南的沉积迁移①.

①中国地质大学(武汉)区调所桐柏山队.1∶5万广水市幅地质图说明书.1995.

2　主要隆升构造形成的年代学证据2.1　逆冲推覆构造逆冲推覆作用应该对应逆冲岩席的快速抬升冷却,因而,可通过对变形温压条件及相适应的同位素热年代学方法来确定逆冲变形作用的时代及相应的抬升幅度.

在东大别东部深层次逆冲变形区,现有的角闪石和黑云母K-Ar或Ar-Ar同位素年龄分布具十分相似的年龄区间(180～230Ma),更高封闭温度的其他同位素体系的年龄也较多地(至少最年轻者)分布于这一区间,反映这一时期岩石从500℃左右的角闪石Ar同位素封闭温度等温面以下,甚至更深的范围快速抬升冷却到300℃左右的黑云母Ar

同位素封闭温度等温面以上;李曙光等[13]对太湖石马地区榴辉岩的围岩———石榴黑云斜长片麻岩同一样品分别进行石榴石全岩Sm-Nd等时年龄和黑云母K-Ar年龄测试,其结果在误差范围内一致,

前者为(229±3)Ma,后者(231±5)Ma,从而表明了230Ma左右快速抬升冷却.李齐等[5]对岳西碧溪岭花岗质片麻岩和糜棱岩样品所进行的钾长石40Ar/39Ar多重扩散域年龄测定和白云母单矿物年

龄测定证明,两样品分别在252Ma和210Ma左右都有快速的冷却,并且上升到225℃左右等温面附

364　第5期　王国灿等:大别造山带中新生代隆升作用的时空格局———构造年代学证据

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构造地质学ppt课件

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二、构造尺度 大至全球性，小至纳米级 本教材分六级： 1. 巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。 如喜马拉雅山造山带、秦岭—大别造山带 2. 大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元 如背斜、向斜、大型断裂等 3. 中型构造：一个地段上的褶皱、断层； (1：5万比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点) 4. 小型构造：露头上、手标本上的构造 (小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点) 5. 微型构造（显微构造） ：手标本、显微镜下可见的构造 6. 超显微构造：电子显微镜下研究的构造 （位错）
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一般分三级： 1. 大构造-区域构造、大地构造 (1：20万比例尺图幅的范围) 2. 小构造：露头上、手标本上的构造 3. 显微构造：显微镜下可见的构造 构造尺度不同，研究目的不同，手段与方法不同，侧重的内容不同，解决的问题不同。
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三、构造变形场 1. 构造应力场： 物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和 (挤压应力场、拉张应立场、剪切应立场) 2. 构造变形场： 主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域 （1）伸展构造： 水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力 下形成的构造。 （裂谷、盆地、地堑-地垒、盆-岭构造等） （2）压缩构造： 水平挤压应力下形成的构造 (褶皱、逆冲断层)
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3. 倾角： 倾斜线与水平面的交角（最大交角） 表示方法：倾向∠倾角， 如：66º∠ 50º（常用） 走向/倾向∠倾角，如：156º/66º∠ 50º 方向定量：规定N为0（或360º）； E为90º； S为180º； W为270º
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（2）不整合时代的确定： ①缺失地层的年代 ②下伏最新地层之后；上覆最老地层之前 ③侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后 ④被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前 ⑤古风化壳的年代 （3）不整合的空间展布和变化 不同地段、不同部位强度、性质均有变化， 综合考虑区域多种因素
秦岭-大别造山带北侧盆地序列及油气前景

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秦岭-大别造山带北侧盆地序列及油气前景黄泽光;高长林【摘要】秦岭-大别造山带北侧存在多个盆地,其中有些盆地中已有一定的油气显示.近年来地质、地球化学研究成果表明,秦岭-大别造山带北侧主要发育6个世代的盆地序列,分别是:1)被动大陆边缘盆地((∈)1-O2);2)弧后盆地(O2-C1);3)残余盆地(C2-T2),其中可分为残余盆地第1阶段(C2-P12)和残余盆地第2阶段(P12-T2);4)陆内前陆盆地(T3-J2);5)张扭性盆地(J3-K1);6)断-拗盆地(Kz-E).秦岭-大别造山带北侧盆地发育6套烃源岩层系,分别是古近系、下白垩统、下侏罗统、上三叠统、石炭-二叠系和下古生界,并进行了相关烃源岩层系的成藏特征分析.东秦岭-大别山北侧主要勘探层系第一位的是石炭-二叠系,第二位是下白垩统,第三位是上三叠统,第四位是古近系,而中-下侏罗统及下古生界可列为第五位.建议勘探选区是一类盆地为周口盆地、济源盆地和洛-伊盒地.有利区带是谭庄-沈丘凹陷、倪丘集凹陷、襄城凹陷、舞阳凹陷、盂县-温县凹陷和洛阳凹陷.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2007(029)001【总页数】8页(P25-31,39)【关键词】烃源岩;成藏特征;盆地序列;油气前景;秦岭-大别造山带【作者】黄泽光;高长林【作者单位】同济大学,海洋地质与地球科学学院,上海,200092;中国石油化工股份有限公司,石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏,无锡,214151;中国石油化工股份有限公司,石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏,无锡,214151【正文语种】中文【中图分类】TE121.1东秦岭—大别造山带北侧发育多个盆地，包括造山带北缘的三门峡、洛阳、伊川、板桥、任店、信阳等盆地，山内的南襄、桐柏等盆地，并涉及南华北盆地群的周口、合肥等盆地(图1)。

经过第3次资源评价，秦岭—大别山北缘(河南外围)盆地总资源量为：石油3.06×108 t(不含舞阳—襄城凹陷和桐柏盆地，为2.315×108 t)，天然气1 904×108 m3，石油天然气总资源量(油当量)约4.964×108 t。

中国地质构造、地层建造、地壳结构等地质特征

中国地质构造、地层建造、地壳结构等地质特征

中国地质构造、地层建造、地壳结构等地质特征今天中国大陆的构造格架，是在欧亚板块、太平洋板块和印度板块长期相互作用过程中建造起来的。

中国大陆的大部分属欧亚板块；青藏高原南部的喜马拉雅褶皱区和冈底斯褶皱系属印度板块；台湾东海岸台东山脉属菲律宾板块。

地质构造区的划分中国是世界上地质构造最复杂的大陆之一。

根据沉积建造、岩浆活动、变质作用、构造运动等时空发育的总体特征,中国大陆可以划分为3种不同类型的地质构造区：地台区、陆间增生褶皱区、陆缘增生褶皱区。

地台区包括前寒武纪形成的华北地台、塔里木地台和扬子地台，它们构成中国大陆的3个核心。

基底多为复杂的变质杂岩系，盖层主要为稳定类型沉积。

华北地台包括阴山-燕山与秦岭-大别山之间，贺兰山以东以及渤海及黄海北部广大地区，北与乌拉尔－蒙古褶皱带东段接界，南与秦岭褶皱带相邻，东南部与扬子地台相连，向西过贺兰山与阿拉善地块相接。

若包括朝鲜北部广大地区，则称中朝地台（见亚洲地质）。

华北地台是中国最古老的一个地台，形成于18亿年前后的吕梁运动，有3套建造系列:太古宇和下元古界构成它的基底；中、上元古界和古生界构成它的盖层；中新生代盆地沉积叠加在不同时代岩层之上。

基底岩系包括4套变质岩群，代表了地台演化的4个阶段。

最老一套变质岩群出露于地台北缘，以冀东迁西群为代表，变质终止年代在36亿年以前，属早中太古代；第二套变质岩群主要见于地台南北边缘和鲁西地区，以太行山北段阜平群和鲁西泰山群为代表，变质终止年代略早于距今25亿年，属晚太古代；第三套变质岩群主要分布于地台中部及东部，以五台、太行山区五台群和辽东宽甸群为代表,变质终止年代为距今在23亿年左右,时代为早元古代早期；第四套变质岩群广布于地台中部和周边，以五台山的滹沱群和辽东辽河群为代表，变质终止年代约在距今18亿年，属早元古代晚期。

盖层沉积包括两套地层：（1）中上元古界浅海相碎屑岩、镁质碳酸盐岩，厚数千到万余米；（2）古生界海相碳酸盐岩、海陆交互相煤系沉积和上二叠统－下三叠统陆相红色碎屑岩系。

山东地理概观

山东地理概观

山东地理概观此图可点击最大尺寸放大山东省境内中部山地突起，西南、西北低洼平坦，东部缓丘起伏，形成以山地丘陵为骨架、平原盆地交错环列其间的地形大势。

泰山雄踞中部，主峰海拔1532.7米，为山东省最高点。

黄河三角洲一般海拔2—10米，为山东省陆地最低处。

境内陆貌复杂，大体可分为中山、低山、丘陵、台地、盆地、山前平原、黄河冲积扇、黄河平原、黄河三角洲等9个基本地貌类型。

平原面积占全省面积的65.56%，主要分布在鲁西北地区和鲁西南局部地区。

台地面积占全省面积4.46%，主要分布在东部地区。

丘陵面积占全省面积15.39%，主要分布在东部、鲁西南局部地区。

山地面积占全省面积14.59%，主要分布在鲁中地区和鲁西南局部地区。

境内主要山脉，集中分布在鲁中南山区和胶东丘陵区。

属鲁中南山区者，主要由片麻岩、花岗片麻岩组成；属胶东丘陵区者，由花岗岩组成。

绝对高度在700米以上、面积150平方公里以上的有泰山、蒙山、崂山、鲁山、沂山、徂徕山、昆嵛山、九顶山、大泽山等。

一、基本概况（一）地理位置：山东，古代为齐鲁之地，位于中国东部沿海、黄河下游、京杭大运河的中北段，省会设在济南。

陆地南北最长约420 公里，东西最宽约 700 余公里，陆地总面积 15.67 万平方公里，约占全国总面积的 1.6%，居全国第十九位。

西部连接内陆，从北向南分别与河北、河南、安徽、江苏四省接壤；中部高突，泰山是全境最高点；东部山东半岛伸入黄海，北隔渤海海峡与辽东半岛相对、拱卫京津与渤海湾，东隔黄海与朝鲜半岛相望，东南则临靠较宽阔的黄海、遥望东海及日本南部列岛。

近年来山东亦成为中国经济最发达的省份之一。

（二）自然环境：山东是我国 10 个沿海省市之一，地处黄河下游，大致介于北纬34°22′52″至38°15′02″(岛屿达38°23′N)，东经114°19′53″至122°43′之间。

位于北半球中纬度地带，计跨纬度3°52′10″、经度8°23′07″，这使得山东自然地理的东西差异远比南北差异明显。