崔建軍, 董樹文, 馬立成, 施 煒

1)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所, 北京 100081; 2)中國地質(zhì)科學(xué)院, 北京 100037

135～130 Ma: 大別山第二次“去根”時間？

崔建軍1), 董樹文2), 馬立成1), 施 煒1)

1)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所, 北京 100081; 2)中國地質(zhì)科學(xué)院, 北京 100037

大別雜巖主要由早白堊世侵入巖和三疊紀變質(zhì)巖組成。它的四周是四條區(qū)域性韌性剪切帶: 郯城—廬江斷裂, 商城—麻城斷裂, 襄樊—廣濟斷裂和曉天—磨子潭斷裂。其中, 曉天—磨子潭斷裂和襄樊—廣濟斷裂在早白堊世具有相反的走滑剪切方向: 北側(cè)的邊界斷裂(曉天—磨子潭斷裂)是一個左行剪切斷裂,而南側(cè)的邊界斷裂(襄樊—廣濟斷裂)是一個右行剪切斷裂。在大別雜巖內(nèi)部, 早白堊世低角度剪切面理的傾伏向以SE向或NW向為主。這些晚期剪切面理上的拉伸線理的傾伏向同樣為SE或NW向。大別雜巖總體具有朝SE向擠出和頂部相對朝NW向剪切的構(gòu)造特征。這些表明晚中生代是該雜巖演化的重要階段。該雜巖的邊界斷裂和內(nèi)部構(gòu)造特征指示其晚期抬升是沿造山帶方向(SE—NW)以低角度方式進行的。這一過程直接導(dǎo)致高壓-超高壓變質(zhì)巖和同構(gòu)造巖漿巖被抬升至近地表。同時, 年代學(xué)研究表明: 大別雜巖(揚子板塊東北緣地殼)在晚侏羅世—早白堊世經(jīng)歷大規(guī)?；旌蠋r化的時間為 145～135 Ma, 同造山巖漿作用的時間為145～135 Ma, 后造山火山-巖漿活動的時間為135～120 Ma。因此, 該雜巖中三疊紀高壓-超高壓變質(zhì)巖所記錄的早白堊世抬升過程不是印支事件的后續(xù), 而是燕山期陸內(nèi)造山及隨后發(fā)生的伸展過程有關(guān)。盡管這一陸內(nèi)造山事件的起始時間至今仍不確定, 但大別山未變形巖體(130～120 Ma)的年代學(xué)研究結(jié)果和我們新測得的同構(gòu)造偉晶巖脈的鋯石U-Pb年齡(130 Ma)為早白堊地殼變形提供了良好的上限制約。這樣, 大別山經(jīng)歷了三疊紀碰撞造山和伸展, 晚侏羅世—早白堊世陸內(nèi)造山-伸展二次過程。

大別雜巖; 同構(gòu)造偉晶巖脈; SHRIMP鋯石U-Pb定年; 中國東部; 早白堊世伸展

與我國東部其他地區(qū)一樣, 大別山也經(jīng)歷過所謂的“早白堊世大規(guī)模伸展”(Ratschbacher et al., 2000)。目前, 有關(guān)這一區(qū)域性地殼變形過程的誘因、構(gòu)造背景和階段劃分方案等還是地質(zhì)學(xué)界研究和探討的前緣性科學(xué)問題(董樹文等, 2007)。因此,確認大別山的早白堊世地殼變形過程不僅對認識高壓-超高壓變質(zhì)巖的晚期抬升過程具有重要意義,而且還為我國東部的晚中生代構(gòu)造研究提供參考。

秦嶺—桐柏—大別—蘇魯造山帶(圖 1)是華北克拉通南緣經(jīng)過古生代陸緣增生造山、三疊紀華南與華北之間的陸-陸碰撞造山和晚中生代陸內(nèi)造山疊加而成的復(fù)合型造山帶(Zhao et al., 1987; 牛寶貴等, 1993; 游振東等, 1996; Meng et al., 2000; 董樹文等, 2005)。這條分割我國南、北的巨型構(gòu)造帶朝NE方向越過黃海可能與朝鮮半島的臨津江變質(zhì)帶和京畿地塊相連(Liu et al., 1993)。在桐柏—大別—蘇魯?shù)貐^(qū), 揚子克拉通北緣向華北克拉通之下發(fā)生過深俯沖(Wang et al., 1989)。晚三疊世和早白堊世被確定為高壓-超高壓變質(zhì)巖的“兩個主要折返時期”(Ratschbacher et al., 2000)。雖然在三疊紀末大別山的地表就有高壓-超高壓變質(zhì)巖出露, 但這些“特殊巖石”的大規(guī)模出露過程可能發(fā)生在白堊紀(Hacker et al., 2000)。由于晚中生代陸內(nèi)構(gòu)造疊加,大別山的多數(shù)構(gòu)造單元以白堊紀斷裂為界(Ratschbacher et al., 2006), 巖漿巖以白堊紀花崗巖為主, 基本構(gòu)造格局也形成于白堊紀(索書田等, 2001)。

1 大別造山帶的基本地質(zhì)特征

1.1 大別造山帶的基本構(gòu)造單元

在大別山, 分別以信陽—舒城斷裂、曉天—磨子潭斷裂和襄樊—廣濟斷裂為界, 由北向南依次劃分為華北板塊、北淮陽褶皺帶、大別變質(zhì)雜巖區(qū)和下?lián)P子褶皺帶等四個主要構(gòu)造單元(Hacker et al., 2000)。由于信陽—舒城斷裂可能是商—丹斷裂帶的東延部分(Li et al., 2009), 北淮陽褶皺帶中的佛子嶺群和盧鎮(zhèn)關(guān)群綠片巖和綠簾石-角閃巖的原巖包括700～800 Ma的鋯石年齡, 因此, 一些學(xué)者主張把信陽—舒城斷裂作為揚子與華北板塊之間的縫合線(Hacker et al., 2000)。雖然對北淮陽褶皺帶中變質(zhì)巖的構(gòu)造屬性還有不同認識, 但大別雜巖是揚子板塊北緣的構(gòu)造單元已基本成為共識。圍限這一構(gòu)造單元的四條邊界斷裂是: 曉天—磨子潭斷裂、襄樊—廣濟斷裂、郯城—廬江斷裂和商城—麻城斷裂(圖1)。

圖1 大別雜巖體地質(zhì)簡圖(據(jù)Liu et al., 2009修改)Fig. 1 Simplified geological map of the Dabie complex (modified after Liu et al., 2009)

1.2 大別雜巖的基本組成

大別雜巖的基本巖性包括: 三疊紀變質(zhì)巖、早白堊世同構(gòu)造(片麻狀)巖漿巖(145～135 Ma)和未變形巖漿巖(130～120 Ma)(Zheng, 2008)。其中, 早白堊世巖漿巖大約占基巖總面積的 50%, 以中-酸性巖體為主(Hacker et al., 2000), 其次是少量的基性-超基性巖體(脈)和堿性巖體(脈)(Jahn et al., 1999)。三疊紀變質(zhì)巖常以變質(zhì)包體或以圍巖的形式產(chǎn)出, 其原巖主要為揚子克拉通北緣(源于羅丁尼亞超大陸)的前寒武紀火成巖(Hacker et al., 2000)。

1.3 大別雜巖的基本構(gòu)造特征

1.3.1 北界斷裂

大別雜巖的北界是曉天—磨子潭斷裂。該斷裂向東延伸被郯廬斷裂所截, 向西延伸可能與桐柏雜巖北側(cè)高壓變質(zhì)地體的北界斷裂相連, 長度＞400 km, 出露寬度＞1 km(索書田等, 2001; Ratschbacher et al., 2006)。斷裂帶經(jīng)過地區(qū)的露頭尺度可以觀察到: (1)大量韌性和脆-韌性環(huán)境下形成的構(gòu)造巖透鏡體、礦物旋轉(zhuǎn)碎斑、S-C組構(gòu)和牽引構(gòu)造指示的左行剪切特征; (2)各種NW—SE向生長或拉伸形成的低角度(0°～15°)線性構(gòu)造指示中-上地殼深度(10～15 km)的剪切是沿造山帶方向進行的; (3)少量碎裂巖和假玄武玻璃表明斷裂帶可能在晚期(100±10 Ma)經(jīng)歷過脆性變形; (4)剪切面傾角具有隨剪切深度減小而逐漸增大的趨勢; (5)具有多期構(gòu)造疊加的特征(Ratschbacher et al., 2000; 索書田等, 2001)。

顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn): 沿該斷裂帶出露的長英質(zhì)糜棱巖中的長石斑晶常常形成眼球狀、透鏡狀或串珠狀碎斑; 石英和云母為主的條帶狀、細絲狀基質(zhì)礦物充填于長石斑晶之間(索書田等, 2001)。

有些學(xué)者認為曉天—磨子潭斷裂是華北板塊與揚子板塊在印支期的縫合線, 經(jīng)歷過三疊紀以來的長期演化, 與高壓-超高壓變質(zhì)巖的折返歷程密切相關(guān)(Ratschbacher et al., 2000)。年代學(xué)研究結(jié)果表明, 早白堊世是該斷裂活動的一個重要時期(Webb et al., 1999)。

1.3.2 南界斷裂

大別雜巖的南界是襄樊—廣濟斷裂。該斷裂向東延伸與郯—廬斷裂帶相交, 向西延伸可能與秦嶺造山帶南緣的房縣—鎮(zhèn)巴斷裂相連接, 總長度約800 km(董樹文等, 2005; Li et al., 2009)。由于覆蓋嚴重, 該斷裂帶出露不連續(xù)。在江漢盆地和南陽盆地,斷裂幾乎全部隱伏于中—新生代沉積層之下。深地震剖面研究顯示: 該斷裂的斷面向造山帶方向北傾50°～60°, 切穿地殼, 造成MOHO錯斷(Dong et al., 2004)。

室內(nèi)、外研究表明: 沿襄樊—廣濟斷裂帶廣泛出露長-英質(zhì)糜棱巖。在大別山南麓, 該斷裂帶的糜棱面理傾向介于60°～75°之間, 傾角變化于35°～75°之間。糜棱面理上發(fā)育石英、長石、黑云母等礦物拉伸和生長線理。線理傾伏向為145°～150°, 傾伏角為10°～18°(圖2A, B)。在浠水—黃石公路邊的連續(xù)出露寬度＞200 m。長石旋轉(zhuǎn)碎斑、石英亞顆?；椭亟Y(jié)晶現(xiàn)象指示韌性環(huán)境下的右行剪切特征。

1.3.3 東界斷裂

大別雜巖的東界是郯(城)—廬(江)斷裂(圖 1)。該斷裂呈 NNE向延伸, 在我國境內(nèi)的長度超過2400 km, 經(jīng)歷過三疊紀以來的多階段活動, 與我國東部構(gòu)造演化密切相關(guān)(Ratschbacher et al., 2000;施煒等, 2003; 張岳橋等, 2008; Zhu et al., 2010)。目前, 雖然對該斷裂的構(gòu)造屬性、動力學(xué)機制和演化存在不同認識, 但比較一致的意見認為郯—廬斷裂在三疊紀之后經(jīng)歷過明顯的左行走滑。有學(xué)者依據(jù)侵入郯—廬斷裂的未變形巖脈的鋯石 U-Pb定年結(jié)果(128 Ma)認為, 該斷裂的早白堊世活動發(fā)生在128 Ma之前(Zhu et al., 2010)。

1.3.4 西界斷裂

大別雜巖的西界是商(城)—麻(城)斷裂。該斷裂全長約400 km, 寬度＞2～5 km, 走向NE 20°～30°,剪切面傾向 NW, 傾角 30°～60°, 具有多期活動(王義天等, 2000)和右行走滑特征, 可能是在 N—S向應(yīng)力作用下發(fā)育的平移斷層(索書田等, 1993)。王義天等(2000)沿該斷裂帶獲得的一個黑云母單礦物40Ar-39Ar年齡為226 Ma。

1.3.5 大別雜巖的內(nèi)部構(gòu)造

大別雜巖的內(nèi)部發(fā)育早白堊世的伸展拆離和剪切構(gòu)造; NW—SE向礦物生長和拉伸線理占據(jù)優(yōu)勢, 各種規(guī)模的低角度線性構(gòu)造指示沿造山帶走向的運動學(xué)特征; 早中生代的E—W向構(gòu)造普遍受到早白堊世NW—SE向構(gòu)造疊加; 變形的早白堊世花崗巖、三疊紀變質(zhì)巖包體和圍巖發(fā)生過同變形, 并且被未變形的白堊紀花崗巖固定(Hacker et al., 2000;索書田等, 2001)。

2 對早白堊世地殼變形過程的限定

2.1 采樣點位置及基本地質(zhì)特征

大別雜巖的內(nèi)部(羅田—英山—岳西)發(fā)育多期巖脈。它們與白堊紀構(gòu)造之間存在三種關(guān)系: (1)巖脈斜切構(gòu)造面理, 與圍巖呈“不整合”關(guān)系。巖脈與其中的礦物均無變形記錄。說明巖脈侵位發(fā)生在地殼變形之后。(2)巖脈與圍巖發(fā)生過同變形, 脈體與其中的礦物均有變形記錄。說明巖脈侵位發(fā)生在地殼變形結(jié)束之前。(3)巖脈沿構(gòu)造面理就位(如, A-型褶皺轉(zhuǎn)折端), 脈體與圍巖中的構(gòu)造協(xié)調(diào)一致,呈現(xiàn)“整合”關(guān)系(圖3A, B)。其中, 第(3)類巖脈的形態(tài)雖然具有“同變形特征”, 但其中的礦物卻沒有變形。說明第(3)類巖脈的侵位時間和地殼變形結(jié)束時間大體一致。當巖脈以液態(tài)進入構(gòu)造虛弱部位時, 地殼變形過程尚未結(jié)束; 但在巖脈結(jié)晶后, 地殼變形過程沒有再繼續(xù)進行。因此, 巖脈中新結(jié)晶的礦物才能得以保存(圖 3C)。因此, 第(3)類巖脈的結(jié)晶時間對地殼變形過程具有較好的限定作用。

圖2 大別雜巖南界斷裂(襄樊—廣濟斷裂)帶中的糜棱巖野外露頭照片F(xiàn)ig. 2 Pictures of mylonite in the southern boundary (Xiangfan-Guangji Fault) of the Dabie complex

圖3 大別雜巖中的早白堊世構(gòu)造、同構(gòu)造巖脈、樣品及野外露頭照片F(xiàn)ig. 3 Pictures of Early Cretaceous structures, synkinematic dykes, sample and outcrops of the Dabie complex

2.2 鋯石U-Pb測年結(jié)果

2.2.1 分析方法

對所測樣品按照常規(guī)方法進行鋯石分選。把精選出的鋯石顆粒粘在雙面膠上, 然后用無色透明的環(huán)氧樹脂固定, 待環(huán)氧樹脂充分固化后打磨至粒徑的一半, 使鋯石的內(nèi)部充分暴露, 再進行拋光。具體過程可參閱宋彪等(2002)文章。在測試之前首先在北京離子探針中心對所有鋯石進行顯微照相(反射光、透射光和CL圖像)。樣品CLT03-1中分離出的鋯石多數(shù)為板狀或短柱狀, 長寬比介于2:1到3:1之間, 少數(shù)長條狀顆粒的長寬比可達5:1(圖4d)。陰極發(fā)光(CL)圖像顯示多數(shù)鋯石晶體具有振蕩帶(生長環(huán)帶)和扇形分帶結(jié)構(gòu)(圖4)。

2.2.2 鋯石SHRIMP U-Pb定年結(jié)果

本文的鋯石 U-Pb年齡數(shù)據(jù)是在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所北京離子探針中心的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室,通過SHRIMP遠程共享控制系統(tǒng)(SHRIMP Remote Operation System, SROS)遠程控制位于澳大利亞Curtin理工大學(xué)(Curtin University of Techonology) 的SHRIMP II儀器而獲得的。依據(jù)代表性鋯石顆粒的U-Pb同位素分析數(shù)據(jù)所做的U-Pb諧和圖見圖5。鑒于本次研究的偉晶巖脈形成時代較新, 所以采用206Pb/238U 表面年齡進行加權(quán)平均值計算, 結(jié)果為(130±1) Ma。多數(shù)鋯石的 Th/U 比值介于0.003～0.012之間, 暗示該偉晶巖脈為變質(zhì)成因。

3 討論

3.1 早白堊世巖石圈大幅減薄(拆沉)的時間: 135～130 Ma

由于本次研究的偉晶巖脈在野外具有“同構(gòu)造巖脈”特征(圖 3A, B), 其中的礦物卻沒有變形(圖3C), 因此可能是在構(gòu)造活動末期就位的。從該巖脈中分離出來的多數(shù)鋯石具有典型的韻律環(huán)帶特征,晶體長度一般在300 μm左右(圖4)。這種結(jié)晶“粗大”的鋯石與偉晶巖脈中的其他礦物之間比較和諧。說明這些鋯石是偉晶巖結(jié)晶過程中形成的“原生鋯石”, 而不是來自圍巖的“繼承鋯石”。那么這些鋯石的結(jié)晶時間可以代表偉晶巖脈的結(jié)晶時間。我們通過綜合分析認為: 該偉晶巖脈的鋯石 U-Pb年齡(130 Ma)可能是大別山早白堊世大規(guī)模地殼伸展變形的上限時間。

圖4 來自大別雜巖的同構(gòu)造偉晶巖中包含的鋯石陰極發(fā)光圖像(樣品CLT03-5中具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)的鋯石, 年齡誤差為1σ)Fig. 4 Cathodoluminescence (CL) images of zircons from synkinematic granites in the Dabie complex (oscillatory-zoned zircons from sample CLT03-5, age error at 1σ)

圖5 大別雜巖中同構(gòu)造偉晶巖脈中的鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig. 5 Zircon U-Pb concordia diagrams for synkinematic pegmatite dyke from the Dabie complex

已有的研究把大別山的早白堊世伸展過程限定在140～120 Ma(Ratschbacher et al., 2000)。值得注意的是: 以前所依據(jù)的年代學(xué)資料中包括許多中-低溫礦物(角閃石、白云母、黑云母和鉀長石)的氬-氬年齡。準確地講, 部分年齡的地質(zhì)意義應(yīng)該被解釋為“地殼冷卻時間”, 未必是“地殼變形時間”。由于中-低溫同位素體系易受后期熱事件影響, 因此, 有必要對大別山的早白堊世地殼變形過程做進一步限定。

如果把大別山的早白堊世巖漿巖變形特征和鋯石U-Pb年代學(xué)資料進行綜合分析, 就會得出如下認識: 早期(145～135 Ma)巖漿巖具有明顯變形記錄; 晚期(130～120 Ma)巖漿巖基本沒有變形記錄(Zheng, 2008)。因此, 大別山的早白堊世地殼變形主要發(fā)生在130 Ma之前。

如果把早白堊世巖漿巖的地球化學(xué)和鋯石U-Pb年代學(xué)資料進行綜合分析, 就會得出如下結(jié)論: 早期(145～135 Ma)巖漿巖具有“地殼重熔型”特征, 包括一部分標志地殼加厚的“埃達克質(zhì)”巖漿巖(Wang et al., 2007); 晚期巖漿作用(135～120 Ma)形成了一定數(shù)量的“A-型花崗巖”和“幔源巖漿巖”(Jahn et al., 1999; Chen et al., 2009)。這些結(jié)果暗示大別山的巖石圈厚度在135 Ma前后發(fā)生過顯著變化, 殼-幔相互作用開始增強。

總之, 大別山的巖石圈很可能在經(jīng)歷了白堊紀早期(145～135 Ma)的減壓與部分熔融(混合巖化)之后發(fā)生了大幅減薄(山根拆沉？)。假如這些認識成立, 那么早白堊世的這次重大構(gòu)造事件(135 Ma)可能是導(dǎo)致大別山軟流圈上涌和大規(guī)模地殼伸展的直接內(nèi)因。白堊紀早期的巖漿巖(≥135 Ma)普遍發(fā)育透入性變形構(gòu)造似乎支持這種假設(shè); 早白堊世中—晚期侵入巖(130～120 Ma)缺少變形記錄, 暗示地殼變形過程是在較短時間內(nèi)完成的。

3.2 早白堊世巖石圈大幅減薄(135～130 Ma)的構(gòu)造背景和動力學(xué)機制

經(jīng)典的造山理論認為: 造山帶加厚巖石圈大幅減薄(山根拆沉)是造山過程結(jié)束的一個標志。如果大別山在 135 Ma前后發(fā)生過山根拆沉, 那么早白堊世早期(145—135 Ma)的造山是什么性質(zhì)？它與三疊紀造山是什么關(guān)系？是同一造山過程的延續(xù)？還是兩期不同造山事件的疊加？大別山北麓的侏羅系(J1-J2)沉積層中發(fā)育從礫巖、粗砂巖、細砂巖到泥巖層的正向沉積序列(圖6)。暗示大別山在三疊紀造山之后經(jīng)歷過伸展過程。大別山在侏羅紀的夷平過程(J1-J2)可能是導(dǎo)致“湖相沉積范圍擴大”和“造山帶縮小”的主要原因。值得一提的是, 白堊紀巖漿巖不僅出露于大別山, 而且廣泛出露于亞洲大陸“東緣”, 是太平洋西海岸晚中生代(165—80 Ma)巖漿巖帶(長度＞5000 km, 寬度＞1000 km)的重要組成部分(崔建軍等, 2013)。

圖6 大別山北麓的侏羅紀沉積巖照片F(xiàn)ig. 6 Pictures of the Jurassic sediments in the northern foot of the Dabie orogen

圍繞大別山的早白堊世構(gòu)造和巖漿作用的構(gòu)造背景, 地質(zhì)學(xué)界形成了多種學(xué)術(shù)觀點。例如, (1)與三疊紀陸-陸碰撞造山后(post-collision)的巖石圈減薄有關(guān)(Ma et al., 1998); (2)由太平洋板塊向西俯沖到東亞大陸之下所引發(fā)(Ratschbacher et al., 2000); (3)與三疊紀造山無關(guān), 受中國東部晚中生代巖石圈伸展構(gòu)造背景控制(Tsai et al., 2000); (4)與早白堊世太平洋超級地幔柱事件(superplume or superwelling)有關(guān)(Zhao et al., 2005); (5)與晚侏羅—早白堊世陸內(nèi)造山有關(guān)(Dong et al., 2008)。例如, Dong等(2008)認為, 大別山的白堊紀構(gòu)造是亞洲東部同期構(gòu)造的一部分。早白堊世伸展(135～120 Ma)是晚中生代(J3-K1)造山末期巖石圈下部拆沉(135 Ma)的地表響應(yīng), 難以用三疊紀造山進行解釋(董樹文等, 2005, 2007)。也就是說, 早白堊世片麻狀花崗巖(145～135 Ma)屬于同造山期巖漿巖; 未變形巖漿巖(130～120 Ma)才是后造山期巖漿作用的產(chǎn)物。

目前, 支持大別山晚中生代陸內(nèi)造山的證據(jù)還包括: (1)大別山及其兩側(cè)的侏羅紀含煤巖系(J1-J2)普遍發(fā)生褶皺(圖 6)。(2)大別山兩側(cè)盆地中發(fā)育巨厚(＞1000 m)的晚侏羅—早白堊世(J3-K1)類磨拉石沉積層(Liu et al., 2009), 最大礫石直徑＞0.5～1 m(如, 鳳凰臺組)。說明大別山在晚中生代發(fā)生過快速隆升, 并遭受剝蝕。(3)大別山在 145～135 Ma經(jīng)歷過大規(guī)?；旌蠋r化(Wang et al., 2007)。

筆者認為, 亞洲大陸東緣的晚中生代(J3-K1)安第斯型造山事件也影響了廣大的內(nèi)陸地區(qū)(＞1000 ×5000 km2) (崔建軍等, 2013)。一些處于陸內(nèi)的“老造山帶”開始復(fù)活和造山, 地殼普遍加厚, 形成所謂的“晚中生代中國東部高原”。在造山晚期(145～135 Ma), 榴輝巖相變和減壓熔融作用誘發(fā)了加厚巖石圈下部的崩塌過程(135～130 Ma), 進而導(dǎo)致軟流圈上涌和區(qū)域性伸展(135～120 Ma)(董樹文等, 2007)。

4 結(jié)論

大別山的早白堊世構(gòu)造和巖漿作用是我國東部晚中生代陸內(nèi)造山和后造山伸展的具體表現(xiàn), 而不是三疊紀碰撞造山事件的后續(xù)。對大別雜巖中的一條“同構(gòu)造偉晶巖脈”進行了高精度鋯石 U-Pb定年, 其結(jié)果顯示大別山早白堊世大規(guī)模地殼變形結(jié)束于130 Ma。因此, 大別山經(jīng)歷了三疊紀碰撞造山-伸展, 晚侏羅世—早白堊世陸內(nèi)造山-伸展二次事件, 發(fā)生了二次去根過程。

致謝: 感謝中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所北京離子探針中心的董春燕在遠程實驗協(xié)助和數(shù)據(jù)處理方面所提供的幫助和中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所周慧高級工程師在 CL照相方面的幫助。陰極發(fā)光照相是由中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所北京離子探針中心掃描電鏡及陰極發(fā)光室周慧高級工程師幫助完成。在此一并致謝。

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應(yīng)對云南地震中國地質(zhì)科學(xué)院啟動重大地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急機制

Scientific Actions in Emergency Response to the Yunnan Earthquake Underway at CAGS

2014年8月3日16時30分, 云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生里氏6.5級地震, 震中坐標: 北緯27.1°, 東經(jīng)103.3°。魯?shù)榈卣鸢l(fā)生之后, 中國地質(zhì)科學(xué)院立即組織專家分析地震地質(zhì)背景與發(fā)展趨勢。王小烈書記指示啟動重大地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急機制, 董樹文副院長迅速組織地質(zhì)力學(xué)研究所相關(guān)專家進行會商。

該次地震發(fā)生在揚子地塊與川滇菱形地塊的邊界斷裂小江斷裂帶的東側(cè), 震源機制為走滑型破裂地震。會商初步認為: 魯?shù)椤淹〝嗔褞前l(fā)震斷裂。綜合地質(zhì)、遙感解譯、余震活動和震源機制解等資料,判定此次地震活動的發(fā)震斷裂是區(qū)域上的北東向魯?shù)椤淹〝嗔褞? 是其西南段發(fā)生右旋走滑活動的結(jié)果。魯?shù)椤淹〝嗔褞L約190 km, 東北端從川滇交界的小林口一帶向西南方向穿過彝良(2012年已經(jīng)發(fā)生地震)、昭通和魯?shù)橹笠恢毖由斓叫〗瓟嗔褞? 說明該斷裂正在活動。從區(qū)域活動構(gòu)造體系角度, 魯?shù)椤淹〝嗔褞У挠倚呋顒邮谴ǖ岬貕K沿大涼山—小江斷裂帶向東南順時針旋轉(zhuǎn)過程中, 拖曳東側(cè)斷塊發(fā)生逆時針旋轉(zhuǎn)的結(jié)果。這反映了區(qū)域上北西西—南東東向的擠壓, 與青藏高原東緣的構(gòu)造應(yīng)力場一致。

根據(jù)中國地質(zhì)科學(xué)院統(tǒng)一部署, 地質(zhì)力學(xué)研究所龍長興所長正在組織相關(guān)專家抓緊分析相關(guān)資料, 準備趕赴地震災(zāi)區(qū)開展現(xiàn)場地質(zhì)考察和調(diào)查, 同時策劃部署相應(yīng)的地應(yīng)力和微地震的監(jiān)測工作。

本刊編輯部 采編

135～130 Ma: The Timing of Slab Breakoff again in the Dabie Mountains?

CUI Jian-jun1), DONG Shu-wen2), MA Li-cheng1), SHI Wei1)
1) Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081; 2) Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037

The Dabie complex is mainly composed of Early Cretaceous intrusive rocks and Triassic metamorphic rocks. On the four sides of the complex, there are four regional shearing belts: the Tancheng-Lujiang Fault, the Shangcheng-Macheng Fault, the Xiangfan-Guangji Fault and the Xiaotian-Mozitan Fault. Among them, the strike-slip directions of the Xiangfan-Guangji Fault and Xiaotian-Mozitan Fault were opposite in Early Cretaceous. The northern boundary (Xiaotian-Mozitan Fault) is a sinistral ductile shear zone, and the southern boundary (Xiangfan-Guangji Fault) is a dextral ductile one. In the inner part of the Dabie complex, low-angle mylonitic foliations, which were formed in Early Cretaceous, mostly dip toward SE or NW. Lineations on these later foliations also plunge toward SE or NW. Generally, the Dabie complex is characterized by southeastward extrusion and top-to-NW shearing along the orogen. These structures indicate that Late Mesozoic tectonic processes were very important for the later evolution of the complex. The deformation characteristics in the shear zone and the inner part of the Dabie complex suggest a low-angle exhumation along the orogen (SE-NW), which led to the exhumation of the HP/UHP metamorphic rocks and the synkinematic magmatic rocks to the Earth’ssurface. Meanwhile, geochronological data indicate that, during Late Jurrassic-Early Cretaceous, the Dabie complex (or the northeastern margin of the Yangtze plate) underwent large-scale migmatization in 145～135 Ma, synkinematic magmatism in 145～135 Ma, and post-orogenic magmatism in 135～120 Ma. Therefore, Early Cretaceous exhumation recorded in the Triassic metamorphic rocks from the Dabie complex is not the continuation of the Endosinian event, but associated with the Yanshanian intraland orogeny and the subsequent extension. Though the starting time of the orogeny remains unclear, the available dating results for the undeformed plutons (130～120 Ma) and the new zircon U-Pb age of the synkinematic pegmatite dyke obtained by the authors provide better timing constraints on the end of the crustal deformation in Early Cretaceous along the Dabie orogen. In conclusion, the Dabie complex underwent Triassic collisional orogeny-extension, and Late Jurrassic-Early Cretaceous interland orogeny-extension two processes.

Dabie complex; syn-kinematic pegmatite dyke; zircon SHRIMP U-Pb dating; eastern China; Early Cretaceous extension

P597.1; P588.3

A

10.3975/cagsb.2014.05.04

本文由國家專項“深部探測技術(shù)與實驗研究”(編號: SinoProbe-08-1)資助。

2013-11-19; 改回日期: 2014-03-27。責(zé)任編輯: 閆立娟。

崔建軍, 男, 1973年生。博士。主要從事巖石與大地構(gòu)造研究。E-mail: cagscjj@126.com。