松潘-甘孜造山带边缘拆离伸展构造及其构造体制转换机制研究

Orogenic cycles generally include crustal orogenic wedges, orogenic plateaus, gravitational collapses and basin and range provinces, corresponding to high angle and low angle detachments, low and high angle normal faults. The Songpan-Ganze orogenic belt is characterized by inverted triangle shape, special texture and tectonic background with imperfection of rock-strata records within the hintland belt, but relatively full records of detachment and extensional tectonics in the margins. Thus this proposal selects 4 representative small regions in the south of Jinshajiang belt, southern Yidun arc belt and middle Longmen Shan belt, respectively. This proposal will carefully analyze the deformation-metamorphism, and combine with quantitative or half quantitative using of rock geochemistry analysis, geochronological constraints, P-T-t estimations, finite strain and vorticity measurements, balanced-geological sections and tectonic physical modelings. The purposes of this proposal are to re-construct the sequence of detachment-extensional tectonics with tectonic regime transition, and explore the possibility that using detachment-extensional tectonics to re-construct orogenic cycle of the Songpan-Ganze orogenic belt. The results of this proposal have scientific significances to well understand the east Paleo-Tethys tectonics and transition of tectonic regimes for orogenic cycles.

完整的造山带演化一般经历造山楔、造山高原、造山后垮塌伸展和盆岭省4个旋迥，相应发育高角度、低角度拆离断层与低角度和高角度伸展断层。松潘-甘孜造山带具有特殊结构、形态和大地构造背景。在其腹陆部位构造-地层记录很少，却在造山带边缘保存有较完整的拆离伸展构造记录。因此，本项目在金沙江构造带南部、义敦岛弧带南端和龙门山构造带中段选取4个代表性区域，拟通过精细的变形-变质作用解析，并结合岩石地球化学分析、构造年代学分析、P-T-t估算、有限应变与涡度测量、平衡剖面分析、构造物理模拟等定量半定量手段，重建松潘-甘孜造山带拆离伸展构造演化序列，并分析构造体制转换的机制，在此基础上探讨利用拆离伸展构造重建松潘-甘孜造山带造山旋迥的可能性，以及松潘-甘孜造山旋迥在东古特提斯构造演化中的意义。预期这一研究成果对于深入认识同造山构造体制及其转换模式，以及松潘-甘孜造山带演化的大地构造意义具有重要科学价值

主要针对松潘-甘孜造山带4个重点区域和若干邻近区域，通过拆离构造、新生代构造、前陆逆冲带和造山带演化的构造解析、年代学约束和构造物理模拟。取得了一系列新成果。.确立龙门山前陆逆冲带中生代递进逆冲推覆和中新生代复合结构。厘定碧口推覆体为包含BIF-至新元古变质岩的指向南的厚皮逆冲推覆构造，在青川-平武断层发现晚三叠世高压蓝片岩和多硅白云母，形成于237 Ma前。唐王寨和龙王庙为包含多个逆冲楔和运动学向南的薄皮逆冲推覆，起始于~220 Ma，终止于~174 Ma，属于秦岭造山带陆内递进前陆逆冲构造。上述构造并为新生代前陆逆冲叠加改造和复合，具有典型的复合逆冲结构。.提出新生代共轭挤出构造动力学新模式。在构造解析基础上，低温年代学结合沙箱构造物理模拟，证明龙门山构造带在35 Ma被激活并开始右行走滑，鲜水河断裂带于15-10 Ma被激活并发生左行走滑破裂，在青藏高原东部形成共轭挤出。.建立了晚三叠世龙门山盆-山关系。晚三叠世须家河盆地具向南递进的前陆盆地性质，同期松潘-甘孜复理石盆地也处于沉积阶段，两盆地之间可能发育古老裂谷，不存在向东提供物源的可能。.通过卡斯穹隆与摩天岭核杂岩构造对比，证明松潘-甘孜造山带经历了早古生代造山作用,以及中生代碰撞造山和新生代造山高原等过程。.上述新成果不但构建了松潘-甘孜造山带复合结构与演化的理论模型，而且为区域内深入的油气勘探、矿产资源勘探和开发打下了重要基础。.本项目进行期间，二次组织对科迪勒拉和比利牛斯造山带进行野外考察和国际交流，邀请Michael Wells和Matthias Bernet教授来访交流和合作野外考察2次，合作举办2次国际地质考察，参加7次国际会议，7人次进行分组口头报告或者展板展示。通过本项目研究，正式发表论文22篇，其中SCI论文13篇、中文核心刊物论文8篇，另有部分成果正在发表中。培养国家万人计划教学名师1人，2名年轻学者获得晋升，培养毕业博士生5人，在读博士生3人；培养毕业硕士生5人。.组织JAES专辑一部，完成6次科普讲座，部分成果并在“岩石圈构造”公众号进行宣传和传播。.