大兴安岭中段晚侏罗世逆冲作用及沉积响应研究

Thrusting and syntectonic sedimentation are the most important geological processes for orogenic activities, and thrust faults and syntectonic sediments are the most abundant carriers for recording orogenic information. Combining these two studies is one of the most effective ways to understand the geological evolution of the orogenic belt. In this study, we intend to conduct a combined study of thrust faults and syntectonic sedimentation strata developed in the middle of the Great Xing’an Range during the Late Jurassic. Investigate the formation age and active periods of Late Jurassic thrust faults and syntectonic sedimentation conglomerates by Using stratigraphic contact and U-Pb isotope dating of synsedimentary calcite veins. Based on field geological survey, we intend to determine the kinematic and geometric characters , spreading mode, deformation process of the thrust structure, and the sedimentary characters of the syntectonic conglomerates. Using the syntectonic sedimentation analysis method to establish the intrinsic relationship between the deformation process of the thrust structure and the Deposition of the syntectonic sedimentary strata, Meanwhile, identify the kinematics and dynamics characteristics and process of the corresponding deformation and sedimentation event. Trying to reveal the details of the intracontinental orogeny in the Great Xing’an Range during the Late Mesozoic ,and apply the research results into the sedimentary response theory of thrusting in orogenic processes.

逆冲推覆和同构造沉积是造山作用最重要的地质作用方式，逆冲断层和同构造沉积物则是记录造山作用信息最丰富的载体，将二者结合研究是了解造山带地质演化最有效的方法之一。本申请拟通过对发育在大兴安岭中段形成于晚侏罗世的逆冲断层和同构造沉积地层进行结合研究，利用地层接触关系及同构造方解石脉的U-Pb同位素等测年方法，厘定晚侏罗世逆冲断层和同构造沉积砾岩的形成时代、活动期次。开展野外地质调查，查明该逆冲构造的运动学、几何学特征，确定逆冲构造系统的扩展方式、变形过程及同构造砾岩的砾石成分和沉积学特征。运用同构造沉积分析方法，建立逆冲构造变形过程与同构造沉积地层生长的内在联系，查明该期构造变形—沉积事件所对应的运动学、动力学特征和作用过程。揭示晚中生代大兴安岭地区陆内造山作用细节，并将研究成果拓展到造山作用中逆冲断层的沉积响应理论中去。

逆冲推覆和同构造沉积是造山作用最重要的地质作用方式，将二者结合研究是了解造山带地质演化最有效的方法之一。本研究通过对发育在大兴安岭中段形成于晚中生代的逆冲断层和同构造沉积地层进行组合研究，利用地层接触关系及上覆下伏火山岩的U-Pb同位素等测年方法，厘定了柴河逆冲断层及其同构造沉积砾岩形成于147-146Ma，查明了该逆冲构造的运动学、几何学特征，确定了逆冲构造的变形过程及同构造砾岩的砾石成分、沉积学特征和沉积的构造背景。磷灰石裂变径迹热史模拟和3D反演计算了大兴安岭中段地区的隆升阶段和速率,也揭示了大兴安岭地区晚侏罗世-早白垩世中晚期（147 - 105Ma）的构造演化与海拉尔-二连盆地及漠河盆地具有一致性。结合同时期大兴安岭北部漠河盆地逆冲推覆构造及冀北-辽西地区的逆冲推覆构造和同构造沉积，我们认为蒙古鄂霍次克洋俯冲闭合后的造山运动为以上地质事件提供了统一的驱动力，在空间上体现为对蒙古-鄂霍次克洋闭合的远程次第响应。因此柴河逆冲断层只是大兴安岭地区地壳增厚的起始，其增厚历史与蒙古鄂霍次克洋闭合相呼应，可能一直持续到晚白垩世。在白垩纪中晚期之后（＜105Ma），大兴安岭地区与松辽盆地具有相同的热史演化，暗示古太平洋向欧亚大陆俯冲提供的主应力，控制了东北亚地区的构造演化。..构造物理模拟实验显示在含有先存断层的同构造沉积环境中，滑脱层除了对先存断层的影响之外，还在沉积放大作用下对脆性层分隔垂向构造、解耦的作用; 在含先存断层和同构造沉积的条件下，滑脱层的高粘度使得应力更为集中、更易于储存应力，同时还有增强沉积环境中滑脱层放大构造变形的作用。这可能也是柴河逆冲断层上盘裸河组褶皱构造发育的原因。.