万天丰-中国区域大地构造之六(T)

中朝 东秦岭剖面
扬子
3D-indentation characteristics of collision zones in Chinese continent ， for Qinling - Dabie
相当于中朝 板块 Hida
Hida外带榴辉岩
相当于扬 子板块
Hida外带兰闪石片麻岩
绍兴-十万大山碰撞带
Eurasian Plate
Gondwana Plate
泰国达府 – 马来亚半岛中部 三叠纪碰撞带
马来亚半岛中部构造混杂岩
若拉岗日-金沙江-红河碰撞带
• 蛇绿构造混杂带、增生楔、前陆褶皱-冲断 构造带 • 同期岩浆、变质作用强烈（三叠系及其下 伏岩系）, • 晚二叠世开始-中三叠世（同位素年龄难测） • 同构造花岗岩的年龄：255-227 Ma • 缩短速度为6 cm/a
三、印支期板内变形 构成统一应力场
李四光： 纬向构造带？
印支期（260-200 Ma）
σ1 南北向（现代磁方位） 西北向（古地磁方位） Δσ 113-82 MPa 缩短速度 ~ 5.3 cm/a 缩短率 14~50 % 强应力作用时间 2.1~8.6 Ma 应变速率 ε n･10-15/s
2、北秦岭 3、河北承德
4、甘肃靖远 7、四川江油
北京西山 凤凰山向斜东端 东西向直立劈理与 南北走向的层理
扬子板块北部，安徽怀宁 拉犁尖
准噶尔 弱变形
西藏日土
湖北阳新太子庙 印支期褶皱
薄层灰岩， 轴面345º 85º ∠ ，枢纽258º 8º ∠
湖北阳新太子庙 印支期尖棱、箱形褶皱
湖北鄂城 层间滑脱造成的劈理（S-C组构）
绍兴-十万大 山碰撞带-T
皖南-九岭 NP碰撞带
菲律宾海板 块下插板片
琉球 东海
许靖华（1980，1987）首先提出存在 绍兴-江山碰撞带的观点
• 江西九岭-皖南地块在绿片岩系和沉积岩系的界 线附近仰冲到下扬子地块之上? • 在安徽蓝田一带出现“构造窗”? • 把原来所定的中、新元古代的绿片岩系（过去广 义的板溪系）统统都划为印支期的产物? • 称华南是造山带，造山作用时间可以从三叠纪延 续到白垩纪等 ? • 多数学者不同意其上述具体的构造模式，与野外 地质现象不吻合
绍兴-十万大山碰撞带
• 武功山-十万大山一带具有挤压-走滑的特征，沿该带及 其两侧的近南北向张剪性断裂，形成许多同碰撞期花岗 岩侵入 • 云开地块的上二叠统-中三叠统发生褶皱与断裂，遂与 扬子和华夏板块一起完成碰撞、拼合（丘元禧等， 1993）,上三叠统不整合覆盖在中三叠统及其以下的褶 皱地层之上 • 43个同构造碰撞型花岗岩的K-Ar、U-Pb法年龄主要集 中在290～221 Ma，同期火山岩时代为早、中三叠世 （方清浩等，1988；王庆权等，1989; 廖庆康,1991）。 • 板块缩短速度，浙西地区（12件样品）为4.9 cm/a, 十万大山附近的两广地区（98件样品）为6.0 cm/a。
山东诸城 榴辉岩
湖北麻城木兰山兰闪石片岩
静压实验
• 柯石英 差应力实验 P：1.3 GPa T: 950-1000°C Δσ:1.5-1.67 GPa ε :75-81% 石英 → 柯石英 深度 ～50km
周永胜等,2005
柯石英榴辉岩、石英榴辉岩 与兰闪石片岩的分布
诸城-青岛剖面
中朝
扬子
构造层与构造期的划分
大西洋、印度洋和太平洋洋底增生阶段
中、新生代每个构造期将讨论：
• • • • • • • • 板内构造变形（构造体系） 构造应力场 岩浆活动、变质作用 周邻板块的作用 古地磁构造复原 沉积盆地的形成 成矿作用 对环境及灾害的影响
一、沉积古地理 与古地磁资料
阿尔泰-兴安生物区 华北-西北生物区 华南生物区 冈瓦纳特提斯生物区
印支期缩短率、缩短量、 褶皱变形所需时间与线应变速率
地区 华南西部 华南中部 华南东部 东北地区 经度 103.5°E 112.5°E 115°E 124°E 统计长度（km） 1000 1000 1000 1125 褶皱平均翼角 30.8° 37° 60° 50.7° （数据量） (352) (402) (628) (200) 缩短率（%） 14.13 20.18 50.0 36.69 缩短量（km） 141.3 201.8 500 413 缩短速度（cm/a） 6.7 6.7 5.8 4.9 所需的变形时间 Ma 2.1 3.0 8.6 8.4 应变速率ε 1/s 2.13×10-15 2.13×10-15 1.84×10-15 1.39×10-15
秦岭-大别碰撞带 平面展布（Indentation）
大别山木兰山窗棱构造（b线理）
秦岭-大别碰撞带
• 三叠纪末期完成碰撞 • 同位素年龄：240-210 Ma（Ames，1993； 李曙光1996；Cong，1994；张国伟，2001 ） • 晚古生代-早三叠世，勉略-随州花山蛇绿 岩套，洋壳消失（董云鹏，张国伟，1999） • 不是晋宁期, 早古生代（俯冲）或侏罗纪 完成碰撞（古地磁，板内变形）
• 近东西向（弧形）褶皱和逆掩断层 • 近南北向走滑-正断层和张节理系 • NE和NW向走滑断层和共轭剪节理系
σ 1 NE向（古地磁） Δ σ= 113 - 82 Ma
Sugisaki， 1976 Lithos，9：17-30 Θ = SiO2 – 47（Na2O + K2O）/ Al2O3 质量百分数 分子百分数
班公湖－怒江带
雅鲁藏布江带,日本-冲绳-台湾俯冲带
135-52 Ma
40-0 Ma
喜马拉雅主边界断裂－巽它海沟硬碰撞
23-0 Ma
二、印支期碰撞带构造
• 澜沧江（双湖-昌宁-孟连-达府-中 马来亚）碰撞带
冈瓦纳冷水动物群与华南暖水动物群的分界 构造混杂岩带、增生楔、后陆褶皱-冲断带 同期岩浆、变质作用强烈，高潮T2末期 兰闪石和白云母的Ar-Ar年龄：279-214 Ma 临沧花岗岩锆石U-Pb年龄：254-213 Ma 洋壳与残余海消失, 缩短速度（cm/a）：澜沧江 6.1; 义敦7.2; 羌塘西北6.8; 喀拉昆仑6.9
扬子与华夏板块碰撞（长期缺乏证据）
• 水涛等（1986，1987）认为绍兴-江山碰撞带是 从晋宁期开始，向西南逐步闭合的； • 孙明志等（1990）提出绍兴-十万大山带是不同 时期分阶段闭合的，晋宁期在绍兴-江山段，早 古生代末期在中段（武功山一带），印支期在西 南段（十万大山一带）
绍兴-十万大山碰撞带
印支期 主碰撞期
燕山期 近南北向伸展
四川期 <200º ， 近东西向伸展
秦岭-大别碰撞带
• 缩短速度（cm/a）：北秦岭5.4-6.6; 中 秦岭5.5; 南秦岭5.3; 西秦岭6.2-6.8 • 差应力值: 142-147 MPa • 高压、超高压变质(柯石英, 榴辉岩, 兰 闪石)作用的形成深度及其折返问题 （Webb，1999；钟增球，索书田，2000）
沉积盖层变形量大，流变作用
印 支 期
• 中国各陆块朝NE向运移 位于特提斯洋北缘 • 近东西向山脉（实际为NWW） P2-T2北方为陆地，南方浅海面积大 • T3大盆地、低山丘陵、河湖沉积
印支期构造的动力学机制 特提斯洋中 部分地块朝东北方向运移
西半球开始张裂
• Atlantic Ocean begin to open
澜 沧 江
金 沙 江
楔状（wedging）或鳄鱼式（crocodile）碰撞带构造 赵永贵等1992；钟大赉， 1998
秦岭-大别碰撞带
• 北缘：武山–宝鸡碰撞带 - 洛南–方城碰撞带， 被郯城–庐江左行走滑断层带切断后，可与诸城 –荣城碰撞带相连接， 再向东延，又被黄海东缘右行走滑断层带所切 断（郝天珧等，2002），然后与济州岛碰撞带相 连。 • 秦岭带中部有商丹–桐柏碰撞带； • 南缘：勉略–大巴山–房县–襄樊–广济逆断层，被 错断到苏北之后，再向东延伸，就被黄海所覆， 也被黄海东缘断层带所切断。
湘南印支期东西向构造
广西印支期东西向构造
淮阳弧形构造带
广西弧形构造带
郯庐断裂带
淮阳弧形构造带
郯庐带南端与淮阳弧形构造带
郯庐断裂带F3断层，沂水圈里北
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K2 w
Ar
K2w
Ar
郯庐断裂带F1断层，临沭县新沭河溢洪道
印支期郯庐断裂带
巴音浩特印支期逆掩断层
印支构造体系
以现代磁方位为准，岩石较均一时
西伯利亚 C
中朝 A 扬子 B 思茅-印度支那 M
保山-中缅马苏 N
Panthalassic Ocean subducted underneath Pangea， Yangtze and Cathaysian collided to eastern Pangea Paleo-Tethys &Tethys extension
第六章 晚二叠世 - 三叠纪构造演化
印 支 期 260 – 200 Ma 中国大陆块 3/4拼合到欧亚大陆 发育澜沧江、金沙江、秦岭-大别 和绍兴-十万大山碰撞带 广泛发育板内变形,形成印支构造体系 西特提斯洋开始张裂
Molnar and Tapponnier， 1975，1977，1983 由Q推广到T
印 支 期 矿 产
• 与蛇绿岩套相关的铬铁矿 • 与高压变质相关的兰闪石石棉 • 膏盐矿床 • 中、小型内生金属矿床
二、碰撞带构造 形成四条碰撞带
板块聚合、碰撞时期
阿尔泰-准噶尔-额尔古纳带
西域板块重新拼合（祁连－阿尔金） 兴蒙（阴山）－天山带 秦岭-大别带 绍兴-十万大山带 完达山碰撞带 （400） 昆南-昌宁－孟连（澜沧江）,金沙江
500-450 Ma
400 Ma 350-257 Ma 250-205 Ma 250-205 Ma 250-205 Ma 200-135 Ma