郯庐断裂带南段变质变形特征及其年代学分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lv_yj
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郯庐断裂带是中国大陆东部的一条巨型走滑断裂带,它的形成与演化是研究中国乃至欧亚板块东部中生代以来构造演化和动力学背景的关键。郯庐断裂带南段是郯庐断裂带的重要发育地段,段内肥东地区和大别地区又是郯庐断裂带内韧性剪切带出露最好、变形最强的区域;也是北东向郯庐断裂带与近东西向大别造山带构造转换、相互叠加最清晰的地区。因此,在该区研究剪切带变质变形特征,对比各区段构造变形的差异,系统分析构造演化过程,不仅可以为深入了解郯庐断裂带的活动方式和构造演化提供重要地质证据和数据信息,对进一步揭示中国东部构造格架和演化过程也有重要的科学意义。  在深入研究了郯庐断裂带肥东地区深部剪切构造的基础上,本文将该区域内韧性剪切构造变形特征、年代学信息与大别地区的构造、年代学特征相结合,最终扩展到整个断裂带南段的年代学研究成果分析;同时结合中国东部区域动力学分析,对郯庐断裂带的演化进程进行了推演。  构造变形变质分析显示,肥东地区剪切带为压扭性质的韧性剪切带。岩石涡度分析值均在0.75以上,有限应变测量结果显示带内矿物变形以单轴雪茄型为主,显示其剪切活动以简单剪切形式为主,纯剪为辅,进而导致糜棱岩带内矿物主要发生拉长变形。应力场模拟分析结果显示桃源地区韧性剪切带受SSW-NNE方向应力控制,岩石应变速率值在5.22E-12-7.46E-11范围内。韧性剪切带内糜棱岩基质矿物组合、矿物动态重结晶机制及地质温压计综合分析显示,肥东地区变形温度可达550-650℃,压力在0.5GPa左右,属高温中压变质,剪切深度大概在20km左右,对应中下地壳构造环境,表明肥东地区韧性剪切带主带可代表郯庐断裂带深部构造活动特征。  郯庐断裂带大别地区:从大别造山带的东部到郯庐断裂带范围内,NE向脆-韧性断裂构造间断发育,且大别造山带内NWW向片麻构造逐渐逆时针转向NE向。庐江地区构造以NE向构造为主,肥东地区构造同样以NNE方向构造占据优势。这些现象清晰表明了大别造山带NWW向构造向郯庐断裂带NE向构造的转换特征,且庐江至肥东地区己基本上被郯庐断裂带完全改造。此外,根据野外现象,二者之间转换关系包括脆性错断及韧性牵引两种方式,早期构造转换的首要影响来源于郯庐断裂带的韧性牵引作用,现今发育的脆性错断主要来自于郯庐断裂带后期脆性变形叠加。且构造转换特征显示大别造山带东部构造的形成伴随郯庐断裂带的形成和发育,即二者同期。  年代学分析:肥东桃源地区三种不同变形程度脉体中(包括穿层变形脉体FA7、顺层超糜棱岩带FA1及穿层伟晶岩流体脉TY21)获得了较多变质锆石,经锆石U-Pb ICPMAS测年结合构造特征分析,该地区剪切带的峰期剪切活动发生于133Ma左右,而剪切年限限定在140Ma-124Ma期间。此外,综合本文锆石U-Pb测年结果以及前人研究成果发现,肥东地区还发育有同时期的岩浆活动,本文认为是该时期挤压与伸展交替进行的证据。  年代学对比分析:肥东地区锆石年龄样品普遍记录有2.5Ga、1.9Ga以及800Ma的前寒武基底年龄,指示该地区兼具华北与扬子板块基底特征。而桐城地区样品则主要记录800Ma年龄,只表现出扬子板块基底特征。且郯庐断裂带肥东地区与大别东缘地区基底化学成分显示非同源性质。这表明郯庐断裂带肥东地区剪切活动并非作用在大别-苏鲁造山带的错移残块上。此外,本文收集了郯庐断裂带南段大量年代学研究结果,发现郯庐断裂带肥东地区剪切年龄以白垩纪为主,而大别地区剪切活动年龄则纵贯三叠纪(同造山期)-白垩纪。以上信息表明郯庐断裂带大别地区与肥东地区的基底来源及其经历的剪切进程均存在较大差异。  综合本文及前人所得研究成果,针对郯庐断裂带的形成及演化机制,本文认为:大别造山带形成期间,位于其东界的郯庐断裂带逐渐形成,并以间隔错移的方式局部改造了大别东端构造。而随着剪切活动向NE方向的推进,在应力集中作用下,开始形成紧闭剪切带,从而形成了郯庐断裂带剪切活动主要作用于主带内原地地体,而非大别-苏鲁造山带错移残块的现象。位于大别与苏鲁造山带中间的肥东地区,则作为一个紧闭剪切结点参与到郯庐断裂带的剪切作用当中。即随着左行剪切活动的进行,早期剪切活动证据可能更多的被带离向两端,而肥东地区内主要留下晚期剪切活动证据,同时也在肥东地区形成了更加强烈的剪切活动。  而导致该紧闭剪切的集中应力来源,本文分析主要是来自于先期扬子板块与华北板块俯冲碰撞及撕裂形成的强大挤压力,以及后期太平洋板块的快速俯冲在郯庐断裂带南段形成的强大冲击力。此外,太平洋板块的运动速率及运动方向随着时间的推移而不断变化,以及同时期内太平洋板块不同区段的速率差异,则是导致郯庐断裂带挤压剪切作用与伸展岩浆活动交替,以及不同时期、不同区段构造特征差异的原因所在。
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学位
它日错地区是措勤盆地海相沉积储层中重要的发育区域,区域内下白垩统地层被认为是措勤盆地重要烃源岩。本文以沉积地质学和有机地球化学理论为基础,针对它日错地区下白垩统(