大別造山帶北緣與毗鄰沉積盆地構(gòu)造演化.pdf

1、本文從盆山關(guān)系研究思路出發(fā)，應(yīng)用野外地質(zhì)調(diào)查技術(shù)，重、磁、電、震綜合地球物理方法，2DMOVE模擬技術(shù)，低溫?zé)崮甏鷮W(xué)方法(AFT)，流體包裹體方法等研究了北淮陽構(gòu)造帶和北緣盆地逆沖推覆構(gòu)造、大別造山帶構(gòu)造演化、北緣沉積盆地(合肥盆地、周口盆地、信陽盆地)的構(gòu)造樣式和構(gòu)造演化特征，探討了大別造山帶與北緣沉積盆地的構(gòu)造演化關(guān)系及動力學(xué)背景，取得了以下主要成果和認(rèn)識：(1)北淮陽逆沖推覆體推覆方向以由南向北為主，推覆期以J2-J3

2、晚造山期為主，推覆距離有限，逆沖推覆構(gòu)造具有后緣伸展、前緣逆沖推覆的特點(diǎn)。在大別造山帶北緣沉積盆地內(nèi)由從南到北的一系列斷裂向北逆沖形成形成迭瓦狀逆沖斷裂系。大別造山帶北緣逆沖推覆期次包括印支期(T2-T3)、燕山早期(J2末-J3)、燕山晚期(K1末)、和喜馬拉雅早期(E末)4期。大別北緣中生代逆沖推覆構(gòu)造是在揚(yáng)子、華北兩板塊碰撞，陸內(nèi)俯沖斷離，HP-UHP變質(zhì)巖折返，山脈遷移隆升、熱隆上升、伸展坍塌的地球動力學(xué)背景下形成的

3、。E末期逆沖推覆作用，與印度板塊向歐亞板塊之下俯沖的遠(yuǎn)程效應(yīng)有關(guān)。(2)大別造山帶碰撞造山(T3-J2)、熱窿伸展(J3-K1)與走滑拉張(K2-E)三個階段在地球物理剖面上均有記錄。碰撞造山階段的構(gòu)造表現(xiàn)為雙側(cè)造山樣式，這種構(gòu)造樣式在紅安山段保留相對完好，呈現(xiàn)出典型的雙側(cè)迭瓦狀逆沖的背沖構(gòu)造組合。熱窿伸展階段的構(gòu)造表現(xiàn)為由北大別片麻巖熱窿核與北淮陽區(qū)、南大別高壓/超高壓下滑翼配置而成的核雜巖伸展構(gòu)造，這種伸展構(gòu)造以大別山段

4、表現(xiàn)最為強(qiáng)烈，而紅安山段多表現(xiàn)為中淺層次伸展。大別造山帶碰撞造山與熱窿伸展這兩個階段，從根本上控制著北緣盆地(合肥盆地、信陽盆地與周口盆地)由前陸擠壓到伸展斷陷的盆地演化。進(jìn)入K2-E，以郯廬斷裂為代表的NNE向斷裂系更多表現(xiàn)出區(qū)域走滑拉張作用的特點(diǎn)，這種構(gòu)造作用控制著一些小型箕狀盆地沉積的發(fā)育。(3)大別造山帶北部FIP有三個優(yōu)勢方位，分別為近EW向、近SN向和NE向，近SN向FIP切割近EW向FIP，近EW向FIP切割N

5、E向FIP，說明大別造山帶北部構(gòu)造應(yīng)力場主壓應(yīng)力經(jīng)歷了從NE向擠壓到近EW向擠壓、進(jìn)而到NNE向擠壓的變化過程。這三個時期與區(qū)域上大別北緣K1末區(qū)域逆沖推覆階段(近SN向擠壓)、E的盆地伸展斷陷階段(近SN向拉張)、和N的坳陷盆地階段(近SN向擠壓)相對應(yīng)。(4)大別造山帶的熱年代序列反映造山帶構(gòu)造演化主要包括三大個階段：高壓/超高壓碰撞折返階段(226-150Ma)、區(qū)域熱窿伸展階段(150-90Ma)、以及走滑拉張與構(gòu)

6、造推隆階段(90-30Ma)。(5)平衡剖面反映的合肥盆地構(gòu)造演化特征為：在J1盆地處于擠壓環(huán)境，可能為擠壓撓曲盆地；在J2+3到K時總體處于張性環(huán)境，但盆地南部收到了來自大別造山帶的較強(qiáng)擠壓作用，同時具走滑性質(zhì)的郯廬斷裂對沉積控制作用明顯；E時，盆地處于張性環(huán)境，盆地為伸展斷陷盆地；在N時盆地整體抬升剝蝕，上第三系沉積薄，范圍小。(6)信陽、合肥盆地起主導(dǎo)作用的控盆斷裂為EW向斷裂，盆地內(nèi)具“南北分帶、東西分塊”(二級構(gòu)

7、造帶呈SN向排列，凹陷凸起帶呈EW向相間排列)的構(gòu)造格局。周口盆地內(nèi)發(fā)育三組斷裂——NW向、W-S-E弧形、NE向斷裂，為盆地二級構(gòu)造帶的控制斷裂，這些二級構(gòu)造帶呈“W-S-E”弧形。信陽、合肥盆地中新生代都是呈“SE厚NW薄”形態(tài)；而周口盆地中南部中生代具“南厚北薄、南斷北超”形態(tài)。E時，信陽、合肥兩盆地發(fā)生了翹翹板運(yùn)動(平衡剖面反映晚白堊丌始)，呈現(xiàn)“北斷南超”形態(tài)；而周口盆地E時盆地形態(tài)復(fù)雜，北部凹陷帶表現(xiàn)為“南斷北超

8、”，南部凹陷帶則相反表現(xiàn)為“北斷南超”、發(fā)生翹翹板式運(yùn)動，中部凹陷帶具有“南斷北超”、也有“北斷南超”形態(tài)。三個新生代盆地以伸展構(gòu)造樣式為主，兼有擠壓構(gòu)造樣式，走滑構(gòu)造樣式不典型。大別造山帶北緣三個盆地構(gòu)造演化階段具相似性，概括地將其構(gòu)造演化階段劃分為：①J1-149Ma的擠壓撓曲盆地階段，②149-134Ma的伸展斷陷盆地階段，③134-90Ma的沖斷-走滑階段，④90-35Ma的拉張-走滑階段，⑤E末-N初的擠壓剝蝕階段；