徐淮弧形褶皱-冲断带隆升-剥露过程的热年代学研究

The Xu-Huai arcuate fold-thrust belt is a distinctive and important geological phenomenon in the southeast margin of the North China block and has attracted a great deal of attention and investigations for long, however, it remains controversial with respect to the timing of formation and its relationship with collisional mountain building process of the Dabie-Sulu orogen. This project aims to investigate the tectono-thermal history of major thrusting slices in the fold-thrust belt using zircon (U-Th)/He and apatite fission track methods, and in conjunction with balanced cross section technique to reconstruct the timing and process of crustal thickening-uplift-exhumation. The results could provide new evidence for testing many tectonic models on the Dabie-Sulu orogen by comparing them with predictions of these models. Combination with knowledge of contemporaneous exhumation of the Sulu UHP belt and periphery allows to establish a reasonable and refined model on deformation and exhumation process between the Xu-Huai fold-thrust belt and the Sulu orogen.

徐淮弧形褶皱-冲断带是华北克拉通东南部一个别具特色的重要构造带，长期以来受到众多学者的关注和研究，但关于其形成时代以及其与大别-苏鲁造山带碰撞造山过程的关系依然分歧较大。本项目拟在前人构造地质学研究的基础上，通过锆石(U-Th)/He和磷灰石裂变径迹方法，研究徐淮褶皱-冲断带中主要逆冲岩片的构造-热历史，同时结合平衡剖面技术恢复徐淮褶皱-冲断带地壳增厚-隆升-剥露时间和过程，探讨其隆升-剥露过程与大别-苏鲁造山带众多碰撞造山模式间的时空耦合关系，为判别众多华南-华北陆陆碰撞造山模式提供新证据。结合苏鲁超高压带及周边地区同时期构造-隆升过程，建立徐淮褶皱-冲断带与苏鲁造山带构造-隆升过程之间更为详细的运动学模型。

大别-苏鲁造山带作为一个古老的陆-陆碰撞造山带，其碰撞造山过程及其对邻区的影响对认识陆-陆碰撞过程的基本规律具有重要意义。对于华南-华北陆块三叠纪-中晚侏罗世具体的陆陆碰撞造山过程还没有形成统一认识，依然存在着非常大的分歧。本项目聚焦大别-苏鲁造山带变质带之外的徐淮弧形褶皱-冲断带，开展构造变形特征和热年代学研究，确定徐淮褶皱-冲断带的变形期次和隆升-剥露时间，探索徐淮褶皱-冲断带与苏鲁造山带碰撞造山过程之间的运动学关系。..构造变形特征方面，识别出两期构造，早期东西向构造以燕子埠飞来峰上盘东西向平卧褶皱、萧县瓦子口被后期NE向褶皱叠加的近东西向平卧或倾竖褶皱为典型代表。晚期北东向弧形褶皱-冲断构造卷入地层东老西新，变形东强西弱，主滑脱层东深西浅，滑脱层之上地层东厚西薄，呈现出东西分带、南北分段的特征。南北方向上由于各段沿缩短方向位移量存在差异，各段通过北西或近东西向断层（如废黄河断层、不老河断层）加以调节，整体构成一个弧形构造。..锆石（U-Th）/He和磷灰石裂变径迹热年代学研究揭示了由东向西传递的侏罗纪冷却事件，与构造变形传递方向一致，因此，侏罗纪冷却事件的地质意义是它记录了与弧形褶皱-逆冲相关的剥露过程，也就是说弧形构造带的形成时间是在侏罗纪，而不是三叠纪。..结合前人对合肥盆地的认识以及胶北和鲁西地区的热年代学成果，认为地壳拆离模型可以解释徐淮地区的构造形成与演化。晚二叠世-三叠世早期，华南-华北陆块沿着东西向的缝合带碰撞，徐淮和胶北地区处于南北挤压应力场下，形成了近东西向的褶皱与逆冲断层。210 Ma超高压岩石从地幔折返回中下地壳后，郯庐断裂东侧的中上地壳（包括苏鲁造山带和胶北）沿水平滑脱层在持续板块汇聚的动力下继续向北运动，胶北作为推覆体的前缘地带遭受强烈变形形成NE向褶皱，徐淮作为推覆体的斜向断坡形成了弧形褶皱-逆冲带。.