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Journal of Structural Geology发表王瑞瑞老师关于大巴山弧形构造成因的研究成果

发布者:指导老师(2018-12-03)

近日,地球科学ESI期刊Journal of Structural Geology2019年第1期发表了我院地质系王瑞瑞老师题为Formation of Dabashan arcuate structures: Constraints from Mesozoic basement deformation in South Qinling Orogen, China的研究论文。该期刊是构造地质学专业主流学术刊物,在Web of Science里属JCRQ2分区, IF=2.622

扬子板块北缘存在着一个巨大的呈“弓”形的弧形构造,即为大巴山弧形构造。大巴山弧形构造是扬子北缘的一级构造格架,对该弧形断裂的研究可以为扬子板块中生代的构造演化历史提供约束。大巴山弧形构造以城口-房县断裂为界可分为南大巴山带和北大巴山带(图1)。北大巴山带的构造走向为NW-SE方向且与城口-房县断裂截交;而南大巴山带的构造与弧形的城口-房县断裂近乎平行。北大巴山带广泛出露NW-SE延伸的早古生代碱性岩带,而南大巴山带未发现该时期的岩浆岩。前人对大巴山弧形断裂的成因做了大量的工作,大多数学者认为前陆方向的汉南隆起和神农架-黄陵隆起的阻挡/楔入是大巴山弧形构造的形成机制。然而,王瑞瑞老师前期的物理模拟和数值模拟的研究表明,仅仅前陆方向两侧隆起的阻挡/楔入难以形成大巴山独特的构造特征。

本次研究通过野外构造分析室内显微分析以及Ar-Ar热年代学等方法对武当隆起和安康隆起出露的基底地层开展了研究(图451112)。野外和显微观察表明,基底地层总体为中-低温条件下顶部向南/西南方向的剪切变形为主。基底地层以双重构造的形式向南/西南方向扩展,双重构造系统中的逆冲堆垛作用是基底隆升的主要原因。本次和前人研究的Ar-Ar热年代学数据显示,武当隆起和安康隆起分别记录了约248-212Ma和约222-161Ma的造山作用。基于研究区的构造演化,大巴山弧形构造的形成被划分为三个阶段:①约450-400Ma强烈的伸展作用形成了弧形的城口-房县断裂以及一系列NW-SE方向的正断层;②约250-160Ma,华南地块与华北地块剪刀式碰撞活化了前期的伸展断裂并形成了北大巴山的主体特征;③约160-100Ma,变形向前陆扩展并受到汉南隆起和神农架-黄陵隆起的阻挡,形成了弧形的南大巴山带(图13)。

本研究是在南京大学地球科学与工程学院许志琴院士的指导下完成的。王瑞瑞老师是论文的第一作者和通讯作者。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0191814118303262

1(a)中国及邻区地形图;(b)南秦岭造山带地质图

4 武当隆起剖面图

5 (a)武当隆起中面理和线理分布图;(b)-(e)野外拉伸线理照片

11(a) 南秦岭造山带Ar-Ar坪年龄分布;(b)Ar-Ar坪年龄与经度关系图

12 物理模拟实验设定(a)和模拟结果(b)

13 早古生代-中生代大巴山弧形构造演化模式