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下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨.pdf

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1、汤口断裂带是下扬子地区一条北东北北东向的控岩、控矿断裂,该断裂几何学、运动学的研究对认识下扬子地区燕山期以来构造演化具有重要意义。详细的构造解析表明,该断裂带至少经历了 4期构造变形,分别是中侏罗世早白垩世早期的逆冲挤压、早白垩世中期古新世的伸展拉张、始新世渐新世的右行平移和中新世中更新世的左行走滑。根据断层面擦痕的矢量反演以及断裂的野外切割关系,我们认为汤口断裂带多期次构造变形对应的区域应力场分别为北西南东向挤压、北西南东向伸展、近东西向挤压和近南北向挤压。燕山期以来汤口断裂带的形成和演化主要与华南陆块多板块汇聚挤压的构造环境有关,包括伊泽奈崎板块和太平洋板块向欧亚板块之下的先俯冲碰撞、后拉

2、张以及新生代印度澳大利亚板块向北碰撞后产生的多方向应力作用。关键词汤口断裂带构造演化动力学背景下扬子地区中图分类号:P542文献标识码:A文章编号:0563-5020(2023)03-764-21下扬子地区位于扬子陆块东部,中生代以来受华南、华北板块的联合作用,其内部发生了一系列的构造变形和叠加改造作用。此后太平洋板块西向的侧向挤压作用(孙卫东等,2008;李三忠等,2018),引发该地区燕山期大规模的陆内构造变形,形成了下扬子地区 NENEE 向的构造格架(图 1)。近年来,众多学者开展了不同类型的研究,包括褶皱(李民等,2006;宋传中等,2012)、断裂(吕庆田等,2015;王鹏程等,2

3、015)、盆地分析(丁道桂等,2009;薛怀民等,2010;张宗言等,2014;徐曦等,2015)以及构造背景(朱光等,1998;李曙光,2001;常印佛等,2012;张岳桥等,2012;张国伟等,2013;潘桂棠等,2016;李三忠等,2017)、动力学机制(朱光等,1999;吕庆田等,2004;宋传中等,2010,2011,2014,2019;舒良树,2012;江来利等,2016;董树文等,2019)、深部结构(董树文等,2010;刘博等,2018)等方面。这些成果为下扬子地区乃至中国东部中生代的构造格架和地质演化史研究提供了重要*中国地质调查局项目“安徽 150 000南陵县等 5幅区域

4、地质矿产调查”(编号:12120113069200)资助。王朝,男,1988年生,硕士,高级工程师,构造地质学专业。Email:李阳,男,1987年生,博士,构造地质学专业。本文通讯作者。Email:2022-12-28收稿,2023-02-20改回。2王朝3期王朝等:下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨765的支撑。断裂构造是板块内部变形的直观响应。通过几何学、运动学的解析能够判别断裂的基本特征及活动期次。再结合直接或间接的年代学证据,可以将断裂放入区域演化的环境中探讨相关动力学背景。目前,对于下扬子地区的断裂研究多集中于一些控盆、控岩、控矿的区域性断裂,例如江南断裂(翟文建等,2

5、009;王朝等,2022)、周王断裂(王勇生等,2022;Zhang et al.,2022)、滁河断裂(宋传中等,2000)、东至断裂(胡召齐等,2019),而一些规模次之的断裂在扬子陆块构造演化中同样扮演了重要的角色,也保留了不同时期的构造演化记录。因此,对这些断裂的研究不仅可以丰富下扬子地区断裂研究的成果,同时也为进一步完善下扬子地区乃至中国东部中生代以来的构造演化史提供重要约束。汤口断裂带地处下扬子中部,呈北东北北东向展布,纵跨江南过渡带及江南造山带,北靠黄山岩体,向北湮没于宣(城)南(陵)盆地之下,南邻旌德断裂。前人在该断裂北段(三溪镇晏公镇)的次级断裂中发现了乌溪金矿,因此对于该断

6、裂北段的演化、控岩、控矿等方面已经开展了相关的研究(刘惠华等,2004;李双等,2015;王朝等,2018),而对于该断裂南段(汤口谭家桥段)目前则鲜有研究,而且该断裂北段的研究成果能否代表整个断裂总体的构造演化尚不清楚。下扬子地区中生代以来的动力学背景也同样存在争议,观点包括洋壳俯冲(吴福元等,2003)、岩石圈拆沉(侯增谦等,2007)、超级地幔柱(张旗等,2009)等。因此,本文基于对汤口断裂带南段开展详细的构造解析,总结归纳多期次构造变形特征,再根据脆性断裂擦痕矢量数据反演不同期次变形的构造应力场特征。在年代学方面,主要根据断层泥 ESR 测年结果确定晚图 1下扬子地区构造纲要简图(据

7、常印佛等,2019修改)Fig.1Tectonic outline map of the Lower Yangtze zone(modified after Chang et al.,2019)彩页7652王朝地质科学2023年766期活动时限,进一步厘定构造变形序列。最后结合区域上已有研究成果,探讨该断裂形成演化的动力学背景。1地质背景汤口断裂带地处江南过渡带的东南缘,北接江南断裂带,东倚旌德断裂。研究区地层属于江南地层分区,出露新元古代至新生代地层。其中新元古代青白口纪及南华纪地层分布在断裂带南段,由浅变质的碎屑岩夹火山岩及碎屑岩、碳酸盐岩及少量硅质岩组成;至谭家桥向北过渡为古生代地层,岩

8、性为碎屑岩及碳酸盐岩交替出现;中生代地层主要分布在断裂带的北段,出露有早三叠世海相碳酸盐岩及晚中生代陆缘碎屑岩。岩浆岩主要为早白垩世花岗闪长岩及二长花岗岩、正长花岗岩为代表的中酸性侵入岩(图 2),时代集中于 152136 Ma 和 132123 Ma(薛怀民等,2009;周翔等,图 2汤口断裂带大地构造图Fig.2Tectonic map of the Tangkou fault zone彩页7662王朝3期王朝等:下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨7672011,2012;Wang et al.,2012;Wu et al.,2012;谢 建 成 等,2012;王 存 智 等,

9、2021)。研究区先后经历了晋宁期、印支期、燕山期和喜山期构造活动,基底褶皱主要为青白口纪地层组成的紧闭同斜倒转褶皱。盖层褶皱主要形成于印支期,表现为宽缓斜歪的复式褶皱为主。断裂行迹复杂,按形成时代大致可分为印支燕山早期近东西、北东向断裂,燕山中晚期北北东、北西向断裂,喜山期近南北向断裂,晚期断裂往往切割、破坏早期断裂。2断裂带构造特征2.1规模汤口断裂带北段自三溪镇附近向北表现为一条 NNE 向的线性构造,至巧峰村逐渐发散呈数条 NNE 向的断裂带,总体走向近南北 515,出露长度大于 42 km,宽度约占 78 km,至泾县北侧附近出露不明显,可能被 NE 向的江南断裂带切割、破坏,湮没在

10、宣南盆地之下。南段在遥感影像图上表现为一条醒目的直线型低谷带,南起利源村,北至谭家桥镇附近,向北出露不明显。该断裂南段总体沿 G205国道展布,总体走向 3060,出露长度大于 22 km,宽度 20200 m不等(安徽省地质矿产局,1996)。2.2岩石变形特征断裂带南段岩石破碎程度高,总体以劈理带为代表(图 3a),局部发育强弱相间的变形带(域)(图 3b),其中强变形带表现为密集破劈理带+构造角砾岩带组合,破劈理间隔常小于 3 cm,呈薄板状片状产出,角砾岩带内的角砾呈棱角状次棱角状;弱变形域则表现为中厚至块状岩石,内部构造较不发育,仅发育间隔状劈理或多方向节理。部分断面常见多期次活动的

11、擦痕及阶步,带内可见构造透镜体和旁侧牵引褶皱等,均指示带内岩石在断裂发生构造活动过程中发生了脆性变形,同时晚期的活动错断早期石英脉(图 3c)。沿断裂破碎带充填的石英脉或方解石脉体后期发生牵引,指示断裂晚期活动特征(图 3d)。断裂带北段岩石破碎程度较为中等,通过调查及构造剖面显示岩石破碎多集中于断裂带附近 1020 m,向两侧逐渐过渡为正常岩石。强变形带内岩石从碎裂岩角砾岩碎粉岩断层泥过渡(图 3e、图 3f),弱变形域内岩石则发育间隔状破劈理。2.3断裂的几何学特征综合断裂走向、方位角、倾向、活动性质变化的特点,可见汤口断裂带大致分为南、北两段,其中南段(利源村谭家桥)走向 NESW,北段

12、(三溪镇晏公镇)走向近SN(图 4)。北段自三溪镇向北发散为多条 NNE向延伸的断裂带,断裂带宽度在 23 km,最宽处位于晏公镇向斜附近,依据 150 000区域地质调查(安徽省地质调查院,2018)显示7672王朝地质科学2023年768由数条断裂共同组成,内部断面倾向南东或北西,倾角较陡,一般在 4585,整体构造样式呈断面相向的地堑式构造(图 5d)。物探资料及野外调查表明,汤口断裂带南段断面主体倾向 NW,局部倾向 SE,倾角下缓上陡,一般在 3388,地表表现为宽数十米至一百多米的单条破碎带,内部发育极其密集的劈理带,局部发育角砾岩和断层泥(图 5a图 5e)。图 3汤口断裂带岩石

13、变形特征a.黄山区寨西村汤口断裂带内部密集劈理带;b.黄山区汤口镇邓家组内部强弱变形域;c.黄山区寨西村石英脉被汤口断裂带内次级断裂左行错断;d.黄山区谭家桥镇奥陶纪泥灰岩内方解石脉受断裂左行牵引;e.泾县邱家汤口断裂带北段石英角砾岩(原岩为泥盆系石英砂岩);f.泾县湖冲汤口断裂带北段碎粉岩(原岩为二叠系灰岩)Fig.3Rocks tectonic characteristic of Tangkou fault zone7682王朝3期王朝等:下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨7693断裂带运动学特征前人研究推测汤口断裂带全长在 100 km 以上,是区内规模较大断裂。通过对汤口断

14、裂附近的伴生构造(牵引褶皱)断面擦痕和阶步,以及两侧地层的错动、褶皱等构造特征的识别判断,我们认为汤口断裂带自形成以来,南段和北段的构造特征不完全一致,其中南段表现为早期逆冲挤压,中期正断拉张,晚期左行走滑;北段早期表现为逆冲挤压,中期张性拉张,中晚期右行平移,晚期左行压扭。3.1汤口断裂带南段第一期:逆冲构造该期构造主要发生在断裂带两侧地层中,多处可见低角度向南的逆冲构造,如在下东坑可见南华系南沱组泥质粉砂岩内部断面倾向北西的压性破碎带(图 6a),发育宽3050 cm 的断层泥及构造透镜体,指示向南东侧的逆冲挤压活动。而在谭家桥北侧桃树坑可见奥陶纪宁国组内发育有断面倾向南东的低角度逆冲断层

15、(图 6b),主带宽为 40图 4汤口断裂带南段(a)、北段(b)地质简图Fig.4Geological sketch of the southern(a)and northern section(b)in the Tangkou fault zone彩页7692王朝地质科学2023年770图 5汤口断裂带南、北段构造剖面简图Fig.5Tectonic map of southern and northern segments in Tangkou fault zone7702王朝3期王朝等:下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨77150 cm,下盘发育牵引褶皱,指示自南向北的挤压运

16、动。该期逆冲构造可能代表了区域上燕山早中期的构造变形特征,主体为在区域 NWSE 向构造挤压应力作用下形成的构造活动。图 6汤口断裂带南段多期活动及其对应的构造应力场特征a.黄山区下东坑南沱组早期逆冲断层,反演出 NWSE向挤压应力场;b.黄山区谭家桥镇桃树坑宁国组早期逆冲断层,反演出 NWSE向挤压应力场;c.黄山区下东坑南沱组中期正断层,反演 NWSE向伸展应力场;d.黄山区双岭牛屋组中期正断层,反演 NWSE向伸展应力场;e.黄山区谭家桥镇砚瓦山组左行平移,反演近 SN向挤压应力场;f.黄山区汤口镇休宁组左行平移,反演近 EW 向伸展应力场Fig.6Multistage activiti

17、es and its corresponding stress fields in the southern section of Tangkou fault zone7712王朝地质科学2023年772第二期:伸展拉张该期断裂对两侧地层、岩体的完整性有较大的破坏作用,但无明显位移。本次调查在部分地区可见,其中在下东坑南华系南沱组泥质粉砂岩内部第一期逆冲形成的断层带被正断错开,其中早期断层泥带两侧的断距在 30 cm 左右(图 6c)。而沿 G205国道两侧可见断面倾向公路的铲式断面(图 6d),指示正断拉张。此外,该期活动充填有石英脉。此外,前人研究发现沿该期断裂还充填有早白垩纪晚世花岗斑岩

18、、花岗细晶岩等。第三期:左行走滑该期活动是汤口断裂带沿线最明显的构造变形。G205国道南起双岭脚隧道,北至翡翠谷两侧的次级断面均可见斜向擦痕(图 6e、图 6f),区域上导致南华系寒武系地层左行错动(图 2,图 4),内部地层发育牵引褶皱。3.2汤口断裂带北段第一期:压性逆冲该期构造活动在汤口断裂带北段仅见少量压性劈理带,据安庆幅 25万区调成果显示该期活动在地表表现为压剪性的密集劈理带、构造透镜体等,部分劈理带后期充填有花岗斑岩、花岗细晶岩等,相关年代学集中于 136.41.4 Ma(李双等,2014),同时部分调查表明该断裂带还控制了榔桥岩体的展布(图 2)。而下扬子地区相关的构造背景研究

19、指示上述岩浆岩形成于挤压环境(万天丰等,2012),为伊泽奈崎板块对欧亚板块的侧向挤压,时代属于燕山中期(150135 Ma),应力方向为 NWSE向挤压应力作用。第二期:张性正断该期构造主要发生在断裂带两侧的地层中,地貌上多发育断层三角面山(图 7a)和断层崖(图 7b)。地层上表现为泥盆系与二叠系断层接触,例如在后山邱家及观音洞附近,褶皱两翼的晚泥盆统观山组与中二叠统栖霞组/孤峰组断层接触,缺失石炭至二叠系地层。断层带内发育大量张性砂质构造角砾岩,均来自于缺失地层,角砾磨圆度差,呈棱角次棱角状,次级断面可见两期以上擦痕,以上构造要素反映该期断层活动性质为张性正断层。第三期:右行平移该期断裂

20、反映汤口断裂带处于剪切环境。该期构造活动野外表现较少,只在局部断面可见该期斜向擦痕(图 7c)切割中期正断擦痕(图 7d)。第四期:左行平移该期断面擦痕表现较为明显,野外发育与断面走向斜交的擦痕(图 7e)、阶步等构造证据,局部断面可见褐铁矿化(图 7f),说明该期活动性质为具左行平移性质。根据切割关系及野外保留的断层证据显示左行平移是汤口断裂带内最晚阶段构造,伴随脆性节理构造和较低缓平移擦痕。该期构造多破坏前期构造,野外多处可见清晰的左行剪切运动学特征和与早期构造的切割关系。总体来说,该期脆性构造多沿早期构造面广泛发育,但变形强度较强,规模较大。7722王朝3期王朝等:下扬子地区汤口断裂带构

21、造特征、期次及动力学探讨7734断裂带构造演化4.1区域构造应力场特征如前文所述,通过对汤口断裂带不同期次断裂运动学及其交切、叠加关系的分析,图 7汤口断裂带北段野外多期活动及其对应的构造应力场特征a.宣城市泾县同心村唐家坞组伸展正断层,反演出 NWSE向伸展应力场;b.宣城市泾县乌溪坑唐家坞组伸展正断层,反演出 NWSE向伸展应力场;c.宣城市泾县同心村唐家坞组右行平移断层,反演近 EW 向挤压应力场;d.宣城市泾县晏公镇右行平移断层,反演近 EW 向挤压应力场;e.宣城市泾县乌溪坑唐家坞组左行平移断层,反演近SN向挤压应力场;f.宣城市泾县邱家左行平移断层,反演近 SN向挤压应力场Fig.

22、7Multistage activities and its corresponding stress fields in the northern section of Tangkou fault zone7732王朝地质科学2023年774初步确定了断裂多期次活动的先后顺序。在此基础上系统收集各期断面擦痕的数据,结合 WinTensor应力场反演软件,获得相关的主应力方向,相关原理及应力场分析过程可参考相关文献(Delvaux,1993)。本次工作针对汤口断裂南、北段擦痕数据的收集,共获得 4期构造应力场数据,分别为 NWSE向挤压应力场、NWSE向拉张应力场、近 EW 向挤压应力场和近

23、SN向挤压应力场(表 1,图 8)。表 1汤口断裂带断层擦痕矢量数据及其构造应力场反演结果Table 1Fault slip data and computed parameters of the tectonic stress field of the Tangkou fault zone点号GD17GP015aGP016GP0410GD02GD06GD14GD15GP017GP015bGD24GD25GD26GD27GD28GD22GD32GP041GD23GD04GD09GD10GD18GD19GP0414GP031GP022GP023GP027位置桃树坑下东坑下东坑台泉寺双岭933山庄

24、汤口镇汤口镇下东坑下东坑西坑举山小东冲清泉洞观音洞同心村青龙坑邱家密坑933山庄汤口镇汤口镇跃公碓新洪村观音洞胡村翡翠谷南天湖漂流翡翠谷断面产状1382631540130203307212568315831326316078122631387011060120702856813365293653057429770130483107214076292581456531564147883305512282303683277333088性质IIINNNNNNNNNNNDDDSSSSSSSSSSSS擦痕数8898981088121088991089108898889910101318171404292

25、221316625859176473256326233775326673247330569128673187226117626848347263522185616034322187347281943634047164118151876249323042004225249283038201162351821872245203102025217214435460256643406018463259538264324551466415620760354521903925658281633107831507398410067316241461325859104211382112613132221101

26、51112028822123171703016611792981783372782665726714953102996108715733289269610应力场特征第一期 NWSE向挤压第二期 NWSE向了拉伸第三期近 EW向挤压第四期近 SN向挤压I.逆冲;N.正断;D.右行;S.左行7742王朝3期王朝等:下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨775(1)NWSE向挤压应力场该期构造应力场主要来自汤口断裂带南段的构造点,为断面倾向 NW 或 SE 的低角度逆冲断层,沿上述断面发育有与倾向线小角度斜交的擦痕线理,并获得 3组擦痕矢量图 8汤口断裂带擦痕反演的构造应力场方位图Fig.8

27、Direction map of the tectonic stress fields computed from faultslip vectors of the Tangkou fault zone7752王朝地质科学2023年776数据,计算反演出 3 个主压应力轴方向,1近水平(422),方位为 NW 或 SE 向;2近水平,方位为 NE 或 SW 向;3近垂直或高角度,表明为 NWSE 向挤压构造应力场特征。(2)NWSE向拉伸应力场由前述可知本区第二期构造为张性正断层,本次在汤口断裂带南、北段共统计了11 个正断层或兼具平移性质正断层的擦痕数据,反演出 3 个主应力方位:1近垂直或

28、高角度,一般47,3近水平或小角度,一般25。该应力场方向指示了 NWSE 向拉伸,反映该期断裂活动是处于 NWSE向的伸展环境下形成的。(3)近 EW 向挤压应力场该期构造应力场的数据野外证据相对较少,且主要收集于断裂带的北段,断层表现为具右行剪切性质的平移活动,并统计了 3个地质点的擦痕数据。反演结果显示该期构造应力场特征为近东西向挤压活动。该期断裂活动在南段还表现为 NW 向断裂切割破坏 NE向汤口断裂。(4)近 SN向挤压应力场汤口断裂带最晚期且表现最强的构造变形为左行走滑活动。此次在断裂带的南北段共收集到 12个点的断层擦痕数据,以此反演出该期构造应力场特征为近 SN向。其中1方位集

29、中在 3407和 160187,角度一般36;3方位 65102和 267278,角度近水平,一般在 737之间。4.2断层泥 ESR定年(1)样品采集与特征25万区调报告(安徽省地质调查院,2005)根据断裂切割关系推断汤口断裂带形成于燕山中晚期,相关的野外调查工作也仅仅区分断裂不同期次的活动序列,与断裂带相关的榔桥岩体及后期脉岩也只是年代学上大致确定了早中期次的活动时限,对于晚期断裂活动的时限则未见报道。为了研究该断裂带晚期活动时间,本次在断裂带南段选取晚期断裂带活动形成的断层泥用于 ESR 测试,分别采集于下东坑及桃树坑两处,具体位置见图 2,编号 GP015和 GD17。GP015样品

30、采自于下东坑 GP01剖面中晚期断层附近,围岩岩性为南华系南沱组泥质粉砂岩,内部发育高角度断层,断面产状 1101655587,沿断面发育两期擦痕,其中小角度斜向擦痕切割破坏高角度擦痕,指示晚期活动为左行平移。GD17样品采自黄山区桃树坑附近,围岩岩性为中奥陶统宁国组薄层条带状泥灰岩夹泥岩,晚期高角度左行平移断层短距离错断早期低角度逆冲断层,产状 1151205865,旁侧伴生有一系列近平行的间隔状破劈理。本次测年所需的断层泥均采自上述晚期断裂旁侧 1 cm以内断层泥。(2)测试原理及结果电子自旋共振(Electron Spin Resonance,简称 ESR)测年结果一般反映断层最后一次强

31、烈活动的年龄(谭静等,2022)。利用 ESR谱仪获得样品的顺磁中心含量值(古剂量),对比环境剂量率(年剂量),从而反推获得样品的年龄(年龄=古剂量/年剂量)。7762王朝3期王朝等:下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨777本次样品在北京光释光实验室科技有限公司进行处理和测试,其中样品辐照在北京 大 学 分 子 化 学 院 钴 源 实 验 室 完 成。古 剂 量 采 用 德 国 布 鲁 克 公 司 EMX BRUKERXBand ESR 信号测量谱仪进行信号测量,两件断层泥样品符合 ESR 测年要求测量信号较好,样品年龄结果误差为 10%15%,测量参数和结果见表 2。从 ESR

32、测试结果可知,两个断层泥样品年龄分为 69669 ka 和 16317 ka,测试结果表明汤口断裂带最新活动事件为中更新世。5地球动力学背景下扬子前陆地区中生代以来的构造变形主要呈现南、北对冲的构造格局,相关的物探剖面(王鹏程等,2012;吕庆田等,2015;L et al.,2015)显示长江以南地区 NE向断裂主要表现为由 SE 向 NW 的逆冲推覆构造,反冲断裂多以断面倾向 NW 的逆冲性质为主。而由前述可知,汤口断裂早期以断面倾向 NW 的逆冲活动为主,故可以推断该断裂形成于燕山早期,为南北对冲格局下的反冲断裂。综合断裂带野外现象及相关剖面所反映的构造特征,我们认为汤口断裂带经历了燕山

33、期至喜山期的构造演化,而由不同阶段断裂活动方向及性质的特点,可大致将断裂活动划分为 4个阶段(图 9):(1)中侏罗世早白垩世早期逆冲阶段印支期华南板块与华北板块发生陆陆碰撞,形成近东西向的古特提斯构造体系。随后古太平洋板块对欧亚大陆的侧向挤压作用逐渐增强,导致华南板块逐渐转换为北东北北东向滨太平洋构造体系。相关的古地磁、地质年代学、古生物以及构造混杂岩的证据均指示启动时间应为中侏罗世(赵越等,1994;刘德来等,1997),并持续至早白垩世早期(Li et al.,2014)。王鹏程等(2012)对下扬子地区 NENNE 向主要断裂逆冲活动时限的研究成果显示,自早、中侏罗世开始,扬子地块古老

34、的断裂活化形成新的逆冲断裂,形成下扬子地区广阔的陆内变形带,动力学的机制来源于古太平洋板块对华南陆块的作用。该时期,古太平洋或伊泽奈崎板块向欧亚大陆持续低角度、快速的俯冲挤压(张岳桥等,2012;朱光等,2018),形成 NWSE 向挤压作用,导致华南陆块发生缩短的陆内构造变形,同期 NENNE 向断裂则表现为一系列同向的逆冲挤压活动与其响应。由此可知,汤口断裂带同期逆冲活动的动力学机制与古太平洋板块的活动息息相关。表 2汤口断裂带断层泥 ESR测年结果Table 2ESR dating results of fault gouge in the Tangkou fault zone样品名称S

35、2S5所在位置桃树坑下东坑样品编号GD17GP015U含量/10-613.810.8Th含量/10-624.220.8K2O/%4.293.52含水量/%76年剂量/(Gy/ka)14031574974488古剂量/Gy8.637.15年龄/ka16317696697772王朝地质科学2023年778(2)早白垩世中期古新世伸展拉张阶段从早白垩世中期开始,伊泽奈崎板块由低角度的高速俯冲逐渐转变为高角度的低速俯冲,并在此后发生深部俯冲板块的后撤与浅部海沟后退作用,导致中国东部发生大规模岩石圈减薄,产生一系列伸展盆地、正断层活动以及岩浆带(舒良树,2012)。虽然这期间受太平洋板块俯冲角度和方向的

36、改变的影响,导致下扬子地区应力发生过伸展方向的变化以及一次短暂的构造反转(黄桥事件),但总体而言该期的伸展活动应持续至古新世。张岳桥等(2012)进一步将该期伸展活动的上限约束至 50 Ma。由此可见,下扬子地区在该阶段应总体处于伸展的构造环境中。在该背景下,汤口断裂带从逆冲挤压转变为伸展拉张活动,同期侵入有中酸性脉岩(李双等,2014)。(3)始新世渐新世右行走滑阶段受印度欧亚板块汇聚碰撞以及太平洋板块代替伊泽奈崎板块俯冲启动的影响,华南东部区域经历了由伸展向挤压的构造体制转换(张族坤等,2019)。期间印度欧亚板块碰撞产生的远程挤压效应导致下扬子地区受近 EW 向的弱挤压应力作用,故该期汤

37、口断裂的构造表现为北段的右行平移活动。(4)中新世中更新世左行压扭阶段中新世开始,随着印度板块的楔入和青藏地区岩石圈的韧性形变和增厚,印度欧亚板块的碰撞速率进一步降低,同时,受澳大利亚板块不断向北推挤作用的影响,图 9汤口断裂带晚中生代以来地球动力学模式图Fig.9A model illustrating the geodynamics of the Tangkou fault zone since Late Mesozoic7782王朝3期王朝等:下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨779东亚陆缘进入左行压扭应力状态,日本海和南海开始关闭,渤海湾盆地、东海陆架盆地等发生构造迁移特征

38、的向西回撤、反转和地层剥蚀等现象(索艳慧等,2012)。中国东部区域最大主压应力方向为近南北向,伸展方向为近东西方向(万天丰等,2012)。受该期多板块联合应力作用下,汤口断裂最晚期构造表现为北段的兼具左行压扭性质的活动以及南段的左行走滑活动。6结论(1)汤口断裂带为一条由主干断裂和旁侧次级断裂组成的北东北北东向断裂,其中南段(汤口至谭家桥)呈北东向展布,北段(三溪镇晏公镇)呈北北东向展布。(2)汤口断裂南、北段构造变形形式不同,其中南段早期表现为自北向南的逆冲构造变形,中期为伸展构造和晚期的左行走滑;北段形成于早期的挤压环境,并在随后经历了中期的伸展构造,中晚期的右行平移和晚期的左行压扭活动

39、。(3)汤口断裂带多期次构造变形的动力学机制主要与伊泽奈崎板块、太平洋板块及澳大利亚印度板块在不同时期以不同的方向和角度向欧亚板块俯冲碰撞有关。参考文献安徽省地质矿产局.1996.安徽 150 000太平县、汤口幅区域地质调查报告.126127.Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province.1996.Report on Regional Geological Survey of 150 000Taiping County and Tangkou in Anhui Province.126127.常印佛,周涛发,范裕.20

40、12.复合成矿与构造转换以长江中下游成矿带为例.岩石学报,28(10):30673075.Chang Yinfo,Zhou Taofa and Fan Yu.2012.Polygenetic compound mineralization and tectonic evolution:Study in themiddlelower Yangtze River valley metallogenic belt.Acta Petrologica Sinica,28(10):30673075.常印佛,李加好,宋传中.2019.长江中下游成矿带区域构造格局的新认识.岩石学报,35(12):357935

41、91.Chang Yinfo,Li Jiahao and Song Chuanzhong.2019.The regional tectonic framework and some new understandings of themiddlelower Yangtze River valley metallogenic belt.Acta Petrologica Sinica,35(12):35793591.丁道桂,王东燕,刘运黎.2009.下扬子地区古生代盆地的改造变形.地学前缘,16(4):6173.Ding Daogui,Wang Dongyan and Liu Yunli.2009.

42、Transformation and deformation of the Paleozoic basins in LowerYangtze areas.Earth Science Frontiers,16(4):6173.董树文,项怀顺,高锐等.2010.长江中下游庐江枞阳火山岩矿集区深部结构与成矿作用.岩石学报,26(9):25292542.Dong Shuwen,Xiang Huaishun,Gao Rui et al.2010.Deep structure and oreformation within LujiangZongyang volcanicore concentrated

43、area in middle to lower reaches of Yangtze River.Acta Petrologica Sinica,26(9):25292542.董树文,张岳桥,李海龙等.2019.“燕山运动”与东亚大陆晚中生代多板块汇聚构造纪念“燕山运动”90周年.中国科学:地球科学,49(6):913938.Dong Shuwen,Zhang Yueqiao,Li Hailong et al.2019.The Yanshan orogeny and Late Mesozoic multiplate convergence inEast Asia:Commemorating 9

44、0th years of the“Yanshan Orogeny”.Science China:Earth Sciences,61:18881909.安徽省地质调查院.2005.安徽 1250 000安庆幅区域地质调查报告.376377.Geological Survey of Anhui Province.2005.Report on Regional Geological Survey of 1250 000 Anqing in Anhui Province.376377.安徽省地质调查院.2018.安徽 150 000 南陵县、泾县、后山、三溪镇、陈村幅区域地质矿产调查成果报告.7792

45、王朝地质科学2023年780356359.Geological Survey of Anhui Province.2018.Report on Regional Geological and Mineral Survey Results of 150 000 NanlingCounty,Jing County,Houshan,Sanxi Town,Chen Village in Anhui Province.356359.侯增谦,潘小菲,杨志明等.2007.初论大陆环境斑岩铜矿.现代地质,21(2):332351.Hou Zengqian,Pan Xiaofei,Yang Zhiming et

46、 al.2007.Porphyry Cu(MoAu)deposits no related to oceanicslabsubduction:Examples from Chinese porphyry deposits in continental settings.Geoscienece,21(2):332 351.胡召齐,朱强,施珂等.2019.东至断裂带构造变形特征及其构造演化.地质科学,54(3):893909.Hu Zhaoqi,Zhu Qiang,Shi Ke et al.2019.Tectonic evolution and structural deformation cha

47、racteristics of the Dongzhifault zone.Chinese Journal of Geology,54(3):893909.江来利,胡召齐,朱强等.2016.皖浙赣相邻区晚中生代多期构造变形特征及其动力学背景.地学前缘,23(4):137147.Jiang Laili,Hu Zhaoqi,Zhu Qiang et al.2016.Late Mesozoic multistage structural deformations feature in the adjacentregion among Anhui,Zhejiang,and Jiangxi Provin

48、ces.Earth Science Frontiers,23(4):137147.李民,章泽军.2006.江南隆起带褶皱基底变质变形温压条件研究.地球学报,27(6):543550.Li Min and Zhang Zejun.2006.The metamorphic deformational temperaturepressure conditions of the folded basement inthe Jiangnan uplift.Acta Geoscientica Sinica,27(6):543550.李三忠,臧艺博,王鹏程等.2017.华南中生代构造转换和古太平洋俯冲启动.

49、地学前缘,24(4):213225.Li Sanzhong,Zang Yibo,Wang Pengcheng et al.2017.Mesozoic tectonic transition in South China and initiation ofpalaeoPacific subduction.Earth Science Frontiers,24(4):213225.李三忠,索艳慧,李玺瑶等.2018.西太平洋中生代板块俯冲过程与东亚洋陆过渡带构造岩浆响应.科学通报,63(16):15501593.Li Sanzhong,Suo Yanhui,Li Xiyao et al.2018.Mesozoic plate subduction in West Pacific and tectonomagmatic responsein the East Asian oce

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