中国地质学03

图件据朱光等2006
（7）新生代深切割阶段（ 22.8-9Ma）
• 以走滑作用为主，郯庐断裂切穿莫 霍面直达上地幔，切割深度加深 (70km左右)，导致新生代碱性玄武 岩及幔源包体沿断裂喷出 • 火山口沿佳伊断裂规律分布
西尖山火山锥
西小山火山锥中橄榄岩包体
郯庐断裂带中南段，切 穿莫霍面直达上地幔， 切割深度不断加深，导 致新生代碱性玄武岩及 幔源包体沿断裂带展布。 郯庐断裂带是现今地震 活动带。
桦甸县敦 －密断裂 带逆地堑 孙晓猛， （2010）
敦密断裂“逆地堑”
（5）郯庐北段右旋走滑断陷
• 不对称地堑 构造样式，
盆地一侧断层 陡而深，另一 侧断层切割较 浅，说明在断 陷过程中一侧 断层起主要作 用。沿地堑走 向，发生半地 堑构造样式断 超方向左右变 位。
（6）挤压反转阶段
渐新世末期，日本海 盆强烈弧后扩张，并向西 推挤中国东部大陆边缘使 佳伊、敦密地堑发生构造 反转在渤海湾盆地和松辽 盆地中形成广泛的逆冲断 裂，同时形成整个东北地 区以及渤海湾盆地新近系 与古近系之间的区域不整 合。
1.郯庐断裂
• 断裂的成因模式 • 断裂的活动期次、性质 和形成时代 郯庐断裂的形成时代， 大规模左旋走滑活动的 时代 大型逆冲活动的期次和 时代 伸展活动期次及其时代 • 位移量 • 断裂演化对西太平洋板 块运动构造响应 • 郯庐断裂北段研究
对郯庐断裂北段的地理分布的认识。
• 敦－密断裂、依－舒断裂和沈 阳－哈尔滨断裂三个分支（黄 汲清等1977；Wang et al.， 1997） • 敦－密断裂、依－舒断裂和鸭 绿江断裂三个分支（张宏等， 1995） • 敦－密断裂和依－舒断裂两个 主要分支（徐家炜等，1992； 朱 光等2002b） • 只有依－舒断裂为北延的主干 断裂（陈丕基，1988；万天丰 ，1996；罗志立等，2005） • 沈阳－哈尔滨断裂是北延的主 要断裂（吉林省区域地质志， 1988） • 只有敦－密断裂才是郯庐断裂 的北延断裂（姚大全，1988； 吴根耀等，2007）
郯庐北段大型右旋走滑逆冲断裂带
• 在佳伊断裂带中大 型走滑－逆冲断褶 带中各种构造形迹 的分布具有明显的 规律性。在东、西 两条边界主干断层 附近，次级断层密 集分布，褶皱构造 以较紧闭的直立褶 曲为主；相反在边 界断层之间，断层 和褶皱稀少，地层 产状平缓，反映了 边界断层是应力较 为集中地段。
复习题
• 简述华北地台盖层演化阶段的主要特征及其原 因。 • 印支运动的分期及其影响 • 燕山运动构造期是如何划分的，划分依据是什 么？ • 简述郯庐断裂演化阶段及其形成的地球动力学 背景 • 华北克拉通破坏的标志、主要时代及其原因 • 中国东部何时从安底斯型大陆边缘转化成岛弧 大陆边缘？简述其特征和成因。
李春昱，1980；Okay,Sengor.1992; Xu J W,1987;王小凤，1998
旋转的缝合线模式
点碰撞经旋转到面碰撞 肖文交，2000;Gilder,1999
嵌入碰撞边界模式Yi A,1993 郯庐断裂带左旋和朝鲜半岛Honam断裂带右 旋活动，两条断裂之间的苏北、胶南－ 沃川向北突出嵌入到朝鲜半岛，
140－100Ma 为郯庐断裂带 第二次平移后 的冷却年龄. （朱光，2007 －2009）
（3）郯庐断裂带南、 北段伸展活动的差异？
朱光等：2009；白垩纪
-古近纪期间，岩石圈 上拱减薄, 控制发育了 一系列断陷盆地，郯庐 断裂带呈现为强烈的走
滑－伸展活动，形成了
中国最重要的含油气盆 地带。
华北板块中三叠By the Early Jurassic, south-central Asia had assembled. A wide Tethys ocean separated the northe continents from Gondwana. Though Pangea was intact, the first rumblings of continental break up could be heard.
◆50年代中期长春地质学院崔盛芹、米家榕、张树 业等根据燕山地区侏罗纪与前侏罗纪的构造不协 调等现象，首次提出了华北、东北存在印支运动， 但当时并未引起重视，直到八十年代随着华北东 部三叠纪地层和印支期花岗岩的相继发现，华北 地台印支运动的存在与意义才逐渐为大多数学者 所公认。
朱夏：印支期是中朝板块从 南北分异的构造体制向东西分 异的构造体制（东隆西坳）转 变时期 是构造性质由稳定向活动 转化的过渡时期。 印支运动是中国的变格运动。
平移格局与 断裂带南延 呈现出不协 调性
（1）郯庐断裂中南段断裂成因模式
• 转换断层模式（Xu and Zhu， 1987,1994；朱 光,2004b，2006； Okay and Sengor,1992） • 旋转的缝合线模式（Gilder et al.，1999；肖 文交等，2000） • 嵌入碰撞边界模式（Yin and Nie,1993） • 枢纽断层模式（Chang,1996） • 造山后陆内平移模式（Xu and Zhu,1994) • 撕裂断层模式（Li Z X，1994)
密山县知一镇韧性剪切带（孙晓猛等2010）
密山知一敦密断裂韧性剪切带，发生在晚元古代碱长花岗岩之中
糜 棱 岩 温 度 估 计
黑云母 40Ar/39Ar年龄 161± 3Ma（孙晓 猛；2008）
左旋韧性走滑时代与 完达山地体拼贴时代 基本相同
完达山 地体
取样位置
郯庐断裂带在中、晚侏罗世之交(160Ma)，再次发生左行平 移。这是太平洋区大洋板块高速斜向俯冲于东亚大陆下的结 果。郯庐断裂带的这次活动，代表了中国东部由古特提斯/古 亚洲构造体制向滨太平洋体制的转变
• 敦密断裂韧性剪切带中首次获得黒云母40Ar/36Ar- 39Ar/36Ar 等时线年龄为161±2Ma（孙晓猛，2008）
• 这一年代学数据应该准确地代表断裂第二期左旋走滑运动并扩 展到我国东北－俄罗斯的时代。依据是： • ①样品采集在东北，直接反映了北段左旋走滑时代； • ②161Ma的年龄值与完达山地体走滑拼贴到佳木斯地块的时代 十分吻合 • ③Wang Yu(2005)获得了白云母40Ar- 39Ar坪年龄在162－ 150Ma之间，印证了郯庐断裂南段和北段都存在这一期左旋走 滑活动，代表了南北贯通的时代。 • ④ 160Ma是古亚洲洋构造域向太平洋构造域发生转换的时代。 • 说明东亚大陆边缘大规模斜向快速走滑－拼贴增生事件应该发 生在中侏罗世末期，这一时代也代表了滨太平洋开始活动的时 代
• 撕裂断层模式Li Z X,1994;Ｓun lin chung,1991 • 先俯冲碰撞，后撕裂平移。
枢 纽 断 层 模 式
陆缘走滑－地体拼贴增 生模式 Maruyama,1985;徐嘉炜 ，1987；朱光，2001
（2）构造特征及其形成时代
• 印支期（徐嘉炜；1984；万天丰，1996a； 2004；王小凤等，2000；朱光等，2006a, 2006b ） • 侏罗纪（Wang Y，2006） • 早白垩世（Marayama S，1986，1997；朱光等 ，2001；吴根耀等，2007）等观点为代表 • 也有的学者认为断裂起源于前中生代 • 大型逆冲活动的期次和时代 • 伸展活动的期次及其时代
西部断裂带
东部褶皱带
东部逆冲断裂带
四平佳－伊地堑 西部逆冲断裂
切割了燕山期碎 裂花岗岩
孙晓猛，2010
分支断层走向集中 在5°－30°范围内 ，而断裂东、西边界 断层的走向为北东 45°方向，分支断层 与边界断层呈锐角相 交，分支断层几乎全 部都具有陡倾特征， 倾角在75°—85°范 围内。说明构造变形 带在逆冲的同时还应 该具有走滑分量，属 于走滑－逆冲断裂带 。根据分支断层与主 干边界断层锐角相交 关系，判断断褶带具 有右旋走滑性质。
中-新生代活动构造发展阶段
这一阶段主要掌握哪些内容：
(1) 中国东部大规模的火山喷发和巨量的岩
浆侵入；(2) 郯庐断裂
(3) 燕山运动；(4)南北向挤压缩距；
（5）东西部沉积构造分异；（6）中国东部中生代裂 谷系的形成；（7）华北克拉通破坏； （8）新生代裂谷盆地和弧后盆地的出现 （9）安底斯型大陆边缘向西太平洋型大陆 边缘的转换
•拉张期：早 白垩世，在沂 沭地区形成了 两堑夹一垒的 构造格局。沿 地堑形成白垩 纪断陷盆地.
郯庐断裂带的 伸展活动开始 于135Ma（早
白垩世）
• 郯庐断裂带北段伸展活动主要发生 在早白垩世（孙晓猛，2010）：在 叶赫乡，发现一条出露完好的花状 断裂系。由5条分支断层所组成， 它们均切割了沙河子组。但没有切 割到登楼库组－泉头组，说明营城 期佳伊断裂发生了走滑－伸展作用 。（145Ma)
朱光的工作
大别山东缘郯庐糜棱岩中云母鱼 、多米诺骨牌、旋转残斑
郯庐糜棱岩中 长石书斜构造
郯庐糜棱岩 中旋转残斑、 云母鱼等
对6处张八岭群片岩中15个不同粒级白云母的 40Ar/39Ar定年指示，变形与变质发生在236.2±0.5 Ma—238.0±0.4 Ma之间的中三叠世晚期。
断裂带内部构 造与年代学研究 表明，在华北与 华南板块的陆— 陆碰撞造山期间 ，郯庐断裂带发 生了同俯冲期的 左旋走滑为陆内 左旋转换断层， 三叠纪走滑有没 有延续到东北和 俄罗斯？
郯庐
地壳 岩石圈地幔
郯庐断裂带
出现岩石圈细颈 化现象，为强减 薄带，地幔交代 显著
软流圈
郯庐
郯庐
岩石圈地幔 软流圈
郯庐
（8）郯庐断裂的构造演化
现在一般认为郯庐断裂的构造演化分为7个阶段： 1.郯庐断裂形成阶段，发生在中三叠世，延续到早侏罗世，没 有切割到东北地区。 2.第二次左旋平移，发生在中、晚侏罗世之交。扩展到东北 3.拉张期，发生在早白垩世，在沂沭地区形成了两堑夹一垒的 构造格局，在东北形成断陷盆地. 4.挤压逆冲期, 晚白垩世晚期-末期，形成大型走滑冲断系和 逆地堑 5.右旋平移拉张期，发生在古近纪,形成一系列古近系裂谷盆 地 6.挤压反转期，古近纪末期 7.深切割期（N—Q），以走滑作用为主，郯庐断裂带切穿莫霍 面直达上地幔，导致新生代碱性玄武岩及幔源包体沿断裂带展 布.中南段走滑距离400km左右，东北地区160－170km。