第七章侏罗纪-早白垩世早期构造演化燕山期200–135Ma•北美-鄂霍茨克及伊佐奈岐(IZANAGI)板块向NW方向运移,西伯利亚板块西南移•形成完达山碰撞带•中国各陆块逆时针转动20-30,板内陆壳滑脱、构造变形•新华夏构造体系及其相关的岩浆、变质与成矿作用燕山期•1927年翁文灏命名(J)•1929年丁文江、1945年黄汲清、1959年赵宗溥扩大概念(J-K,挤压-扩张旋回)•1950-1970年代地质调查,早已发现其早、晚期构造-岩浆作用完全不同•1929年李四光“新华夏构造体系”发育时期,正好就是燕山期•时限以侏罗纪为主较妥,205-135Ma(多数)227-135Ma(华南)一、地层与沉积古地理K1底部义县阶,酸性火山岩系137Ma(刚好位于顶部略向下)J3土城子阶、大北沟阶,陆相碎屑岩系J2西山窑阶、头屯河阶,陆相碎屑岩系J1八道河阶、三工河阶,煤系为主三叠纪与侏罗纪的分界为205~200Ma•陆表海:湘粤中部,塔西南,西藏•残留洋:完达山,班公错-怒江,雅鲁藏布•过去华南许多上侏罗统,其实应改为白垩系(顾知微认识的变化)侏罗系与白垩系之划分•现在多数学者都基本上同意郝诒纯(1982,1986)的意见,即将东方叶肢介(Eosestheria)定为上侏罗统,而将出现延吉叶肢介(Yanjiestheria),中村介(Nakamuranaia),介形类(Cypridea,Darwinula)和孢子(Classopollis)等占优势作为下白垩统生物群的典型特征。135Ma(AGES,Odin)•最近庞其清、李佩贤等(2002)根据冀北滦平县张家沟丰富的介形类化石,认为可以将侏罗系与白垩系的界线定在大北沟组(I组合带:Luanpingella-Eoparacypris-Pseudoparacypridopsis)与大店子组(II组合带:Yanshanina-Cypridea-Rhinocypris,与义县组相当)之间。137-144Ma(AGES,地层分会)•侏罗系与白垩系之间地层连续沉积一板内变形与应力场华南这里可能有煤地层不整合与构造变形二、中国大陆板块与周边板块运移和转动古地磁学研究沉积古地理,古气候带构造变形,构造线火山岩带燕山期板块运动的动力学机制,侏罗纪转动约20°-30°Moore,1988WestmarginofNAmerican&GondwanaweresubductedEurasiancounterclockwiserotation,eastmarginofthatweresubductedPangeabreakup,MiddleAtlanticocean&TethysextensionMooreG,1992Verkhojansk-CherskyCollisionZone维尔霍扬-楚科奇碰撞带(J,200-135Ma)Kolyma-Omolon-OkhotskPlate科累马-奥莫隆板块(PP,结晶基底1800Ma,J以后拼合到欧亚大陆板内变形)SibiriaPlateKolyma-Omolon-OkhotskPlatePavoni,1997180Ma以来形成超级地幔羽大地水准面隆起,非洲隆升800米,太平洋则为1200米;核幔边界隆起,非洲隆升3500米,太平洋为3000米吉林磐石鄂尔多斯西缘强变形区J2J1J3J2J1侏罗纪火山岩带的迁移北京西山南大寨逆掩断层带TJ1J2J3J3T华北地区燕山期构造事件构造线与火山岩带走向•晚侏罗世NNE向•中侏罗世NE向•早侏罗世NEE向地壳逆时针转动,地壳适度增厚(35-45km),陆壳从大陆岩石圈地幔移到大洋岩石圈地幔之上岩石圈厚度约110→80-70km,岩浆活动强烈燕山期逆掩断层走向NNE华南S型花岗岩面状分布的变化地块逆时针转动20-30º构造线方向转动约45°安徽巢湖山棚湾燕山期NNE向逆掩断层震旦系灯影组白云岩中三叠统马鞍山组石灰岩川西盐源逆掩断层闽中逆掩断层强变形区湖北施恩NNE向褶皱湘南山东蒙阴广西东部弱变形区老地块内部鄂尔多斯侏罗系基底构造与沉积等厚度图鄂尔多斯西缘罗山-马家滩逆掩断层系内蒙古巴音浩特燕山期柴达木东部阿拉善南部J,正断层Pz2,逆断层燕山期北方早侏罗世沉积盆地北方晚侏罗世沉积盆地土哈油田侏罗系生油层准噶尔克拉玛依油田中侏罗世末期逆断层-中国大陆西部南移在近东西向正断层控制下,形成断陷盆地(油气、煤、铀)•准噶尔吐哈•塔里木敦煌-阿拉善潮水•柴达木漠河•海拉尔-白城二连•银根石拐•尚义下花园-后城•京西-河北南堡黄河口-淄博•周口南部鄂尔多斯•祁连-民和四川完达山碰撞带燕山期(新华夏)构造体系从侏罗纪末期开始,古磁方位与现代基本一致•NNE-NE向褶皱和逆掩断层•WNW向或近东西向走滑-正断层、断陷盆地和张节理系•NEE和NNW向走滑断层和共轭剪节理系据3169个褶皱,168节理观测点σ1SE116°∠7°σ2NE26°∠3°σ3NW297°∠80°东部强烈(~160MPa),西部微弱(~80MPa)70个数据平均99.4MPa燕山期缩短率、缩短量、褶皱变形所需时间与线应变速率地区东北地区华北北部秦岭-大别带华南地区纬度45°N40°N33°~31°N25°N统计长度,km1000150015002000褶皱平均翼角27.7°27.1°40.04°38.4°(数据量)(166)(301)(354)(262)缩短率(%)11.511.023.421.6缩短量(km)114.6164.9351.6432.8缩短速度,cm/a5.14.54.95.7变形时间,Ma2.253.667.187.59应变速率1.6×10-159.5×10-161.04×10-159.0×10-16(ε,1/s)流变状态华南燕山期中地壳滑脱与岩石圈厚度变化软流圈岩石圈地幔下地壳上地壳华南地区燕山期构造事件•面状、S型花岗岩带东移,轴向轻微转动逆时针转动,地壳适度增厚(35~45km)与此同时,从大陆岩石圈地幔移到大洋岩石圈地幔之上,岩石圈厚度变薄,约110→80km构造作用与岩浆活动•大洋岩石圈薄,1280°C在较浅处,热活动较强,•中地壳低速高导层滑脱(前展式逆掩断层)•莫霍面仅为局部滑脱•诱发地壳局部熔化,构成面状花岗岩•火山岩所指示的地幔同位素特征:EM1-DM型,轻度扰动或未扰动的地幔•陆壳内岩浆活动,与板块俯冲作用无关讨论中国大陆东部侏罗纪以来的岩浆活动与板块深俯冲作用(达600-800km)无关东部镁铁质岩石,富K,(Sr)i0.704,ε(Nd)为较低的负值,(尽管Sr/Y20)以壳源为主,与adakite不同,不是板块俯冲作用的产物还缺乏东部地幔羽强烈活动的理化证据太平洋板块下插板片釜山日本福建沿海台湾菲律宾海板块下插板片●nearMoho▲LithospherebottomMagmaticsourceareasandfaultsin200-135Ma●MidCrust●内生成矿带(大于24%)中国内生金属矿床(993个)(叶锦华,1998)•太古代525.2%•元古代828.2%•早古生代424.2%•晚古生代20720.8%•中生代46646.9%•新生代14614.7%燕山期主要矿床成矿带为NWW或NNE向,矿体NWW向为主•黑龙江团结沟Au斑岩型•夹皮沟Au脉型,韧性剪切带内•河北蔡家营Pb、Zn、Ag脉型•河北东坪Au脉型•贵州万山Hg热液,层间滑脱、断裂•湖南锡矿山Sb热液,层间滑脱、断裂•湖北大冶Fe、Cu、Au矽卡岩型和矿浆,断裂•安徽铜陵Fe、Cu、Au矽卡岩型、斑岩,断裂•江西铜厂Cu、Mo、Au斑岩,断裂•西华山W脉型燕山期•东部褶皱成山(山的高度?不可能达到青藏的高度)•西部低地、河湖广布•气候由温湿转干热晚侏罗世NNE构造线和火山岩带J3J3北京西山早、中侏罗世构造线和火山岩带J1J2T3