地质科学  2016, Vol. 51 Issue (3): 731-747   PDF    
星子牛屎墩韧性剪切带的特征及其意义

杨帆, 宋传中 , 任升莲, 李加好, 韩建军, 刘国厅    
合肥工业大学资源与环境工程学院 合肥 230009
基金项目: 国家自然科学基金项目(编号: 41272222)和中国地质调查局科研项目(编号: 1212011121114)资助
杨 帆, 男, 1990年7月生, 博士研究生, 构造地质学专业。E-mail:yangfanhfut90@163.com
宋传中, 男, 1954年12月生, 博士, 教授, 构造地质学专业。本文通讯作者。E-mail:czsong69@163.com
2015-05-07 收稿, 2016-03-20 改回.
摘要: 出露于鄱阳湖小岛的星子牛屎墩剪切带是一条小型的、 北北东向延伸的走滑韧性剪切带, 野外和显微镜下的观察和分析表明其为左行剪切。镜下石英和长石的显微构造特征及二长石温度计计算获得剪切带的变形温度为504℃~530℃。锆石U-Pb年龄测试得到剪切带的走滑活动时代为中侏罗世, 属于太平洋构造域, 推测与郯庐断裂带为同期的构造产物, 是郯庐断裂系的一部分, 代表中生代深部基底的走滑活动特征, 而该基底韧性剪切带出露地表是受庐山变质核杂岩隆升作用的结果。
关键词: 牛屎墩韧性剪切带    运动学特征    二长石温度计    U-Pb年代学    郯庐断裂系    变质核杂岩    

中图分类号:P542.3, P597     doi: 10.12017/dzkx.2016.026

在鄱阳湖的星子牛屎墩地区发育一条小型的北北东向左行走滑韧性剪切带,对于它的外貌特征、剪切变形特征、成因机制及其地质意义前人没有进行过研究。通过对该韧性剪切带的野外详细考察和研究,结合其大地构造位置,本文认为其与庐山变质核杂岩的形成密切相关,并受郯庐断裂带的影响,是郯庐断裂系的一部分。

地表出露的郯庐断裂带大部分以脆性变形为主,记录了晚中生代—新生代的活动和变形历史(张岳桥等,2008),而基底走滑韧性剪切带则记录了郯庐断裂带中生代早期的变形特征,郯庐断裂带的性质及作用早为人们所共识,普遍的观点认为郯庐断裂带向南止于长江(朱光等,2004Zhu et al., 2005侯明金等,2007Mercier et al., 2007万桂梅等,2009)。星子牛屎墩北北东向走滑韧性剪切带也只是郯庐断裂系的一部分,本文认为该剪切带能较好地反映中生代郯庐断裂的走滑活动特征。该韧性剪切带所处的大地构造位置较为特殊,处于庐山变质核杂岩的核部东侧边缘(靠近东部原拆离断层),不免受到变质核杂岩隆升及伸展拆离的影响,因此对该韧性剪切带的研究可以从侧面反映庐山变质核杂岩的变形特征及构造意义。本文通过对星子牛屎墩走滑韧性剪切带的运动学特征、显微构造特征、变形机制及同位素年代学的野外观察和测试分析,将对上述问题进行探讨。

1 区域背景

牛屎墩位于江西省九江市星子县水域,是鄱阳湖中的一个小岛,面积不大,地形较陡。其大地构造位置处于扬子板块北缘的中-下扬子交接部,大别造山带以南,江南隆起带以北(图 1)。庐山变质核杂岩位于赣江断裂的北段西侧,是夹在赣江断裂两条次级断裂(庐山西侧的沙河—德安断裂与庐山东侧的湖口—德安断裂)间的一个巨型“透镜体”构造(崔学军等,2002b),而星子牛屎墩韧性断裂正处于庐山变质核杂岩的东侧边缘,两者同属于赣江断裂的组成部分,其变形变质可进行对比。现在普遍认为郯庐断裂带南起长江北岸的湖北武穴,经庐江、郯城,横穿山东中部与渤海,向北穿过东北地区进入俄罗斯远东地区,由多组呈斜列分布的断裂组成,总体呈缓S状,北北东向延伸(Fletcher et al., 1995Lin et al., 1998Grimmer et al., 2002Zhang et al., 2003a2003b王勇生等,2004朱光等,2004万桂梅等,2009)。星子牛屎墩则位于郯庐断裂带南部起点武穴市的南东方向,两地距离较近,大约为62km。在郯庐断裂带形成的同时,中国东部还伴随形成了一系列北东—北北东向的左行平移断裂,这些同方位、同性质、同时代的断裂系被称为郯庐断裂系(徐嘉炜等,1992Xu,1993侯明金等,2003朱光等,2004),而星子牛屎墩北北东向左行韧性剪切带的发现,加之进行系统的观察和分析测试,会对郯庐断裂系的认识有进一步的提升。

图1 星子牛屎墩构造位置简图
1. 第四系;2. 志留系;3. 奥陶系—下志留统;4. 寒武系;5. 震旦系—奥陶系;6. 上震旦统—下寒武统;7. 新元古界;8. 新元古代双桥山群;9. 新元古代星子岩群;10. 燕山期花岗岩;11. 前寒武纪变质花岗岩;12. 走滑断层;13. 浅层次剥离断层;14. 韧性剪切带;15. 基底拆离构造带;16. 热动力变质带;17. 牛屎墩采样点
Fig.1 Geological sketch map of the structural location of Niushidun,Xingzi

星子牛屎墩外形近圆形,北部和东部较为突出,海拔约为20m。岛上岩石以白云石英片岩、黑云斜长片麻岩和初糜棱岩为主,局部发育长英质糜棱岩。岩石中发育许多大大小小的长英质脉体,小则小于1cm,大则为30~40cm,大部分已破碎成石香肠状。另外,岩石中各种长石变斑晶、变形透镜体以及S-C面理等发育,均指示为左行平移。在初糜棱岩中发育一条北北东向的走滑韧性剪切带,宽为5~15cm,该带强变形,是本次研究和讨论的重点对象。

2 韧性剪切带主要特征

星子牛屎墩走滑韧性剪切带呈北北东向展布,走向为30°,倾角为50°,宽约为5~10cm(图 2a)。该强变形带发育于初糜棱岩中(图 2b),带内岩石以糜棱岩为主,变形状态连续,两盘近于平行,糜棱面理与初糜棱岩一致,应该为同一期剪切变形所致。韧性剪切带及初糜棱岩中发育不同规模的长石变斑晶及脉体、构造透镜体、S-C面理等构造现象,表现出来的运动学特征较为一致。

2.1 剪切带变形组构的宏观特征

(1) δ型长石斑晶

在星子牛屎墩韧性剪切带及初糜棱岩中多发育δ型长石斑晶。长石斑晶的结晶尾由等粒的重结晶长石所组成,形态细长,根部弯曲,在与碎斑连接部位使基质呈港湾状,两侧结晶尾的发育都是沿中线由参考面的一侧转向另一侧。由δ型长石斑晶拖尾的尖端延伸方向可指示该韧性剪切带的剪切方向为左行平移(图 2b)。

图2 牛屎墩韧性剪切带野外及镜下特征照片
a. 韧性剪切带;b. 初糜棱岩;c. S-C面理;d. 长英质脉;e. 亚颗粒动态重结晶;f. 颗粒边界迁移动态重结晶;g. 长石核幔构造;h. 火焰状双晶纹;i. 钾长石、斜长石的交代现象;j. 长石细粒化;k. δ型长石碎斑系;l. 云母鱼
Fig.2 Photos of the Niushidun ductile shear zone in the field and under the microscope

(2) 构造透镜体

在星子牛屎墩韧性剪切带中,强硬物质与软弱层由于韧性差异在发生剪切变形时形成了大大小小的构造透镜体,在剪切带围岩中,这种构造透镜体同样存在,并且形态更大。有些透镜体的两端出现了纤维状的结晶尾,呈单斜对称状,表现出压力影构造形式,其结晶尾的结晶纤维延伸方向与一般的构造透镜体的旋向均指示了左行平移的韧性剪切方向。

(3) S-C面理

S-C面理组构在星子牛屎墩韧性剪切带内同样普遍发育,由于该韧性剪切带本身狭窄,其中的S-C面理也很小,但形态依旧清晰,是非常可靠确定剪切指向的标志。在剪切带围岩中,也可以见到长英质脉体作为S面理与初糜棱岩面理构成S-C面理,如 图 2c所示。这些不同型式的S-C面理组构所夹的锐夹角指示该韧性剪切带为左行平移,与上述标志体所反映的运动学特征一致。

(4) 长英质脉体

星子牛屎墩韧性剪切带围岩中发育有许多大小不等的长英质脉体,部分脉体已破碎成石香肠状。这些长英质脉体由于受到剪切作用和塑性流变作用而被错开,往往呈“S”形弯曲(图 2d),根据错开的方位能指示剪切方向。

2.2 剪切带显微特征

糜棱岩主要由石英(约50%),长石(约45%),白云母(约5%)等组成,为长英质糜棱岩。石英残斑较为少见,主要为基质中的细颗粒石英,不等粒,重结晶现象明显,普遍出现波状消光,含有裂纹;可见多条长脉状的多晶石英条带,由许多细颗粒石英组成;石英的动态重结晶型式表现为亚颗粒旋转动态重结晶(SR)(图 2e),也可见颗粒边界迁移动态重结晶(GBM)现象(图 2f)。

长石一般以残斑的形式存在,眼球状构造,基质中也含有细粒化的长石颗粒,与残斑构成核—幔构造(图 2g);具显微破裂,机械双晶发育,双晶纹较清晰,密集,尖灭部分往往呈楔状或火焰状(图 2h);微斜长石的格子双晶较为发育,有波状消光现象,局部可见钾长石与斜长石发生交代现象(图 2i);长石残斑多呈塑性拉长,动态重结晶现象不显著,部分长石残斑边缘出现了较多细粒化的长石颗粒(图 2j),表现为不规则突入、镶嵌构造,为膨凸型式动态重结晶(BLG)。

镜下还可见少量的白云母,大多分布于石英颗粒边界,细粒条片状,呈塑性流动状态,与细颗粒石英一起发生轻微的变形、扭折。

韧性剪切带糜棱岩中的多种显微构造特征同样可以指示剪切带的运动学方向:

(1) 旋转碎斑系

由上述可知,星子牛屎墩韧性剪切带内多发育δ型长石碎斑系,而在显微尺度下,δ型长石碎斑系同样存在(图 2k)。该长石斑晶呈近平行四边形,其结晶尾由细颗粒的长石及白云母集合体组成,形成不对称的楔形尾部的旋转碎斑系,由结晶尾的尖端延伸方向可以看到左旋的运动学特征。

(2) 亚颗粒构造

亚颗粒的大小、形状相似,呈轻微的压扁拉长状,定向排列,形成的亚颗粒集合体呈拉长的丝带结构。轻微拉长状的亚颗粒新晶的定向与集合体总体形状的定向呈一定的角度相交(图 2e杨帆等,2013),这是由原本近等轴状的石英颗粒受到剪切力的作用下形成的,虽不是一期剪切活动的产物,但仍可判断该剪切带的剪切运动指向为左行平移。

(3) “云母鱼”构造

在剪切作用过程中,与岩石中的云母(001)解理面斜交的方向上形成与剪切方向相反的微型犁式正断层,上、下云母碎片发生滑移、分离和旋转,形成“云母鱼”构造(曾佐勋等,2008)。“云母鱼”的两端发育由层状硅酸盐类矿物组成的结晶尾,可以代表微剪切带的C面理,与其间的云母条片构成S-C面理(图 2l),由图中可判断该剪切带为左行剪切。

3 剪切带变质变形环境分析 3.1 显微构造温度估算

在不同的温度条件下,长石与石英的变形方式具有阶段性,其动态重结晶型式与温度具有明显的对应关系。所以通过观察这些矿物变形的显微构造,可以很好地估计韧性剪切带糜棱岩化过程中的变形温度(向必伟等,2007)。

由上述的剪切带显微特征可以看出,糜棱岩中石英的亚颗粒旋转动态重结晶与颗粒边界迁移动态重结晶共存,这一显微构造特征表明了石英的变形温度发生在500℃±30℃区间内;而长石残斑不仅呈塑性拉长,还可见膨凸型式动态重结晶,据此可判断长石的变形温度应略大于500℃。综合这两点,可以估算该韧性剪切带的变形温度约为500℃~530℃之间。

3.2 二长石地质温度计

本次变形温度的估算采用二长石温度计法,根据Benisek et al.(2010)提出的基于Ab、An、Or的3组分平衡的二长石温度计,以三元长石在碱性长石—斜长石中的比例分配来估算其变质变形环境。如果估算出了剪切带的形成压力,就可以得到其大致的形成温度。为了正确估算剪切带的形成温度,本次测试尽量选择了相对适合该温度计的富钙斜长石与富钾碱性长石来进行测试。

对剪切带内糜棱岩中的钾长石—斜长石矿物对进行电子探针测试分析(表 1)。二长石矿物对主要是选取长石残斑尾部的细颗粒长石新晶,为韧性剪切变形中新形成的长石颗粒,碱性长石与斜长石共生。电子探针测试是在合肥工业大学电子探针实验室完成,仪器型号为日本电子JXA-8230,加速电压为15kV,电子束流为20nA,束斑直径为3μm。

表1 钾长石—斜长石探针分析结果/% Table 1 Microprobe analytic results of K-feldspar and plagioclase pair

星子牛屎墩位于庐山变质核杂岩的核部,并靠近东部原拆离带,而庐山变质核杂岩拆离带的形成压力为0.56~0.67GPa(任升莲等,2014),推测该剪切带是随拆离带隆升至地表,本次计算假设压力为0.6GPa。根据Benisek et al.(2010)提出的二长石温度计计算公式,得到其变形温度如 表 2所示,从表中可以看出,除LS26-1-11和LS26-1-12两个点之外,其余温度都在504℃~530℃之间。由此估算牛屎墩韧性剪切带的形成温度约为504℃~530℃,与根据显微构造特征估算的温度一致。

表2 剪切带内糜棱岩中二长石温度计算结果 Table 2 Calculation results of two feldspar thermometer of mylonite in ductile shear zone
4 剪切带形成年代

本次年代学研究采集了韧性剪切带内同构造变形的长英质脉(LS26-2)和侵入剪切带围岩中的伟晶岩脉(LS26-3)进行测试,具体取样位置为东经116°01.019′,北纬29°26.902′。韧性剪切带内发育的长英质脉与剪切带同构造变形,糜棱面理与长英质脉的走向近乎一致,可见脉体发生了强烈的韧性褶皱,根据其形态特征指示左行剪切,代表了该剪切带的剪切方向。且长英质脉体发生了显著的糜棱岩化现象,应该是与韧性剪切同期变形所致。通过测定同构造长英质脉及侵入围岩的伟晶岩脉的年龄,结合其相互接触关系,可以较好地反映出该韧性剪切带的形成时代。

锆石的制靶和打样工作都是在合肥工业大学资源与环境工程学院的LA-ICP-MS实验室完成,并拍摄了阴极发光(CL)图像。锆石U-Pb年龄测试分析采用了193nm激光器对锆石进行剥蚀,激光剥蚀束斑直径为32μm。通过软件(ICPMSDataCal8.4)的数据处理(Liu et al., 2010a2010b),得到锆石U-Pb年龄谐和图(图 3图 4),U-Pb同位素分析结果如 表 3表 4所示。

图3 长英质脉锆石阴极发光图像及U-Pb年龄谐和图 Fig.3 Cathodoluminescence images of zircon grains and concordia diagram of zircon U-Pb dating for felsic veins

图4 伟晶岩脉锆石阴极发光图像及U-Pb年龄谐和图 Fig.4 Cathodoluminescence images of zircon grains and concordia diagram of zircon U-Pb dating for pegmatite

表3 长英质脉(LS26-2)锆石U-Pb年龄分析结果 Table 3 The zircon U-Pb dating of felsic veins

表4 伟晶岩脉(LS26-3)锆石U-Pb年龄分析结果 Table 4 The zircon U-Pb dating of pegmatite

样品LS26-2中的锆石均为棕黄色、半透明的短柱状晶体,所测的24个锆石数据点的Th/U比值为0.02~0.09之间,除了3号点和23号点外,其他均小于0.1(表 3),其阴极发光(CL)图像显示其内部没有明显的振荡环带,而且在锆石颗粒边部出现了晶棱圆化及港湾状结构,为热液蚀变产生的变质增生边,属于热液溶蚀作用形成的变质锆石(吴元保等,2004)。推测该变质锆石是同剪切变形产生的动力变质流体对原有锆石的淋滤和溶蚀下的改造,对该蚀变区域进行微区定年,就可以得到热液蚀变的年龄,即剪切变形年龄。从锆石的U-Pb年龄谐和图中得到该样品的206 Pb/238 U年龄范围为176.0~158.5Ma,加权平均年龄为165.5±3.0Ma(MSWD=0.83),反映出该韧性剪切带的走滑活动时代为中侏罗世;样品LS26-3中的锆石为浅黄色、半透明的柱状晶体,具有良好的晶形,所测的10个锆石数据点的Th/U比值除2号点、5号点、10号点外,其他均小于0.1(表 4),部分锆石的阴极发光图像显示其内部具有明显的振荡环带,晶形较好,为典型的变质流体中结晶的锆石(吴元保等,2004)。从锆石的U-Pb年龄谐和图中得到该样品的206 Pb/238 U年龄范围为140.8~130.9Ma,加权平均年龄为135.8±2.4Ma(MSWD=0.51),推测为早白垩世庐山变质核杂岩伸展拆离,岩浆热液侵入岩体而隆升至地表。

5 地质意义

星子牛屎墩韧性剪切带处于庐山变质核杂岩的核部东端,又与郯庐断裂系有着相似的性质,对该韧性剪切带的深入研究,有助于我们对郯庐断裂系的构造演化、庐山变质核杂岩的变质变形特征等有更深的认识。

5.1 韧性剪切带与郯庐断裂系的关系

郯庐断裂带是横切秦岭—大别造山带东端的一条多期活动的断裂带,晚三叠世—侏罗纪末期主要发生过两次左行平移活动,早期剪切活动发生于同造山过程中,为华北与华南两大陆板块碰撞时(238~236Ma)横切缝合带方向垂直发育的转换断层(190~182Ma),晚期郯庐断裂带再次发生左行平移活动(165~143Ma)(宋传中等, 20102011)。随着郯庐断裂带第二次左行平移的出现,中国东部同期还形成了一系列北东—北北东向的左行平移断裂,徐嘉炜(1984)称这些同方位、同性质、同时代的断裂系为郯庐断裂系。本次对星子牛屎墩走滑韧性剪切带的一系列研究,得出它是一条走向北北东、左行平移的小型韧性剪切带,而它的倾角为50°,不直立,可能为直立—平缓剪切带的过渡部分,不影响我们对其性质的判断。加之其与郯庐断裂带主干断裂的构造位置关系,推测星子牛屎墩韧性剪切带是与郯庐断裂带同期变形的构造产物,可称为郯庐断裂系的一部分。更重要的是,通过锆石的U-Pb年代学测试分析,得出165.5Ma这一剪切带的走滑年龄,可判断该时期正是郯庐断裂带在中生代的第二次左行平移活动,受太平洋构造体制的影响,该时期太平洋板块由南东向北西挤压而产生强烈的左行平移运动,伴随着产生强烈的糜棱岩化作用。

关于郯庐断裂带南延问题,前人总结有3方面的意见:1)郯庐断裂不过长江,它属大陆转换断层性质,在大别山地区转换为压性断裂带,即其平移量被大别地区的压性构造吸收;2)过长江以后不形成集中的断裂带,呈分散状态释放能量;3)过长江以后与赣江断裂相连(崔学军等,2002a梁兴等,2006)。长江以南许多与郯庐同性质的断层为脆性变形,代表晚中生代以来的构造,所以走滑韧性剪切带的发现证实此为郯庐中生代深部基底的走滑活动特征。笔者等通过星子牛屎墩韧性剪切带的发现及研究,认为郯庐主干断裂并不过长江,但在长江以南以一系列同性质的左行平移断裂呈现。

5.2 庐山变质核杂岩对剪切带的响应

众所周知,韧性剪切带是在地壳深层大约10~15km以下形成的断层,从上文中剪切带内石英和长石的显微构造变形特征以及二长石温度计估算星子牛屎墩走滑韧性剪切带的变形温度分析认为略大于500℃,说明其代表郯庐中生代深部基底的变形环境。而星子牛屎墩韧性剪切带是出露在小岛的地表的,其原因正是与庐山变质核杂岩的构造变形相关。庐山变质核杂岩是受华南岩石圈伸展减薄的浅层构造响应,在中生代不同尺度的伸展拆离和岩浆活动共同作用下形成的(张进江等,1998Li,2000Lin et al., 2000沈晓明等,2008朱清波等,2010),其核部的变质基底沿地壳深部(大于10~15km)拆离断层被抽拉抬升至地表。前人研究可知,庐山变质核杂岩的隆升时代为早白垩世,该时期华南岩石圈正处于一个伸展构造环境(张海祥等,1999李武显等,2001朱清波等,2010),而星子牛屎墩位于变质核杂岩的核部,且靠近其东部原拆离断层。本次测试的侵入牛屎墩韧性剪切带围岩中的伟晶岩脉的锆石U-Pb年龄为135.8Ma,应是早白垩世庐山变质核杂岩隆升时,岩浆热液侵入剪切带围岩之中而形成。由此笔者推测,星子牛屎墩韧性剪切带早期受太平洋构造体制的影响发生左行平移,而在早白垩世该区由多向挤压构造转换为伸展构造,此剪切带随庐山变质核杂岩的形成由基底隆升至地表。

6 结 论

通过对星子牛屎墩韧性剪切带的野外和室内的综合研究,主要得出以下结论:

(1) 星子牛屎墩韧性剪切带为一条小型的、沿北北东向展布的韧性剪切带,表现为左行剪切的特征。

(2) 镜下观察剪切带内糜棱岩中石英和长石的显微构造特征以及钾长石—斜长石矿物对地质温度计的计算,可以得到该韧性剪切带的变形温度约为504℃~530℃。

(3) 锆石年代学测试得到区内剪切带的走滑活动时代为中侏罗世,受太平洋构造体制影响,为郯庐断裂系的一部分;基底韧性剪切带是随庐山变质核杂岩伸展拆离时隆升而出露地表的。

参考文献
[1] 崔学军, 陈祥云, 楼法生等. 2002a. 赣江断裂带的特征及其与郯庐断裂带的关系. 地学前缘,9 (4): 339-340.
[2] Cui Xuejun, Chen Xiangyun, Lou Fasheng et al. 2002. Characteristics of Ganjiang fault belt and its relationship with Tan-Lu fault. Earth Science Frontiers,9 (4): 339-340.
[3] 崔学军, 曾佐勋. 2002b. 庐山变质核杂岩成因的新认识. 地质科技情报,21 (3): 23.
[4] Cui Xuejun and Zeng Zuoxun. 2002. New understanding of Lushan metamorphic core complex's formation. Geological Science and Technology Information,21 (3): 23.
[5] 侯明金, 王永敏, Jacques Mercier等. 2003. 郯庐断裂带(安徽部分)动力学演化及其构造意义. 地质通报,22 (2): 105-112.
[6] Hou Mingjin, Wang Yongmin, Jacques Mercier et al. 2003. Dynamic evolution and tectonic significance of the Tanlu fault zone(Anhui segment). Geological Bulletin of China,22 (2): 105-112.
[7] 侯明金, 朱光, Jacques Mercie等. 2007. 郯庐断裂带(安徽段)及邻区的动力学分析与区域构造演化. 地质科学,42 (2): 362-381.
[8] Hou Mingjin, Zhu Guang, Jacques Mercie et al. 2007. Analyzing on geodynamics and regional tectonic evolution of the Tan-Lu fault zone(Anhui segment)and its environs. Chinese Journal of Geology,42 (2): 362-381.
[9] 李武显, 周新民, 李献华等. 2001. 庐山“星子变质核杂岩”中伟晶岩锆石U-Pb年龄及其地质意义. 地球科学,26 (5): 491-495.
[10] Li Wuxian, Zhou Xinmin, Li Xianhua et al. 2001. Zircon U-Pb dating of pegmatite from Xingzi metamorphic core complex of Lushan Mountain and its geological implication. Earth Science,26 (5): 491-495.
[11] 梁兴, 吴根耀. 2006. 赣江断裂带中生代的演化及其地球动力学背景. 地质科学,41 (1): 64-80.
[12] Liang Xing and Wu Genyao. 2006. Mesozoic evolution of the Ganjiang fault zone and related geodynamic settings. Chinese Journal of Geology,41 (1): 64-80.
[13] 任升莲, 张妍, 杨帆等. 2014. 庐山变质核杂岩基底拆离的变形特征及形成条件. 地质科学,49 (2): 529-541.
[14] Ren Shenglian, Zhang Yan, Yang Fan et al. 2014. The deformation characteristics and forming condition of detachment of the Lushan metamorphic core complex. Chinese Journal of Geology,49 (2): 529-541.
[15] 沈晓明, 张海祥, 张伯友. 2008. 华南中生代变质核杂岩构造及其与岩石圈减薄机制的关系初探. 大地构造与成矿学,32 (1): 11-19.
[16] Shen Xiaoming, Zhang Haixiang and Zhang Boyou. 2008. A preliminary study of relationship between metamorphic core complexes and lithospheric thinning over the Mesozoic in South China. Geotectonica et Metallogenia,32 (1): 11-19.
[17] 宋传中, Lin Shoufa, 周涛发等. 2010. 长江中下游及其邻区中生代构造体制转换. 岩石学报,26 (9): 2835-2849.
[18] Song Chuanzhong, Lin Shoufa, Zhou Taofa et al. 2010. Mesozoic tectonic regime transition of the middle and lower reaches of the Yangtze River and its adjacent area. Acta Petrologica Sinica,26 (9): 2835-2849.
[19] 宋传中, 张华, 任升莲等. 2011. 长江中下游转换构造结与区域成矿背景分析. 地质学报,85 (5): 778-788.
[20] Song Chuanzhong, Zhang Hua, Ren Shenglian et al. 2011. Transform tectonic node of the middle and lower reaches of the Yangtze River and analysis of regional metallogenic settings. Acta Geologica Sinica,85 (5): 778-788.
[21] 万桂梅, 汤良杰, 金文正等. 2009. 郯庐断裂带研究进展及存在问题探讨. 地质论评,55 (2): 251-259.
[22] Wan Guimei, Tang Liangjie, Jin Wenzheng et al. 2009. Progresses and problems in the study of Tancheng-Lujiang fault zone. Geological Review,55 (2): 251-259.
[23] 王勇生, 朱光. 2004. 大别山东缘郯庐断裂带早期韧性剪切带的形成温度. 合肥工业大学学报(自然科学版),27 (8): 855-859.
[24] Wang Yongsheng and Zhu Guang. 2004. Determination of the formation temperature of the earlier ductile shear zone in the Tan-Lu fault zone, eastern Dabie Mountains. Journal of Hefei University of Technology(Natural Science),27 (8): 855-859.
[25] 吴元保, 郑永飞. 2004. 锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约. 科学通报,49 (16): 1589-1604.
[26] Wu Yuanbao and Zheng Yongfei. 2004. Genesis of zircon and its constraints on interpretation of U-Pb age. Chinese Science Bulletin,49 (15): 1554-1569.
[27] 向必伟, 朱光, 王勇生等. 2007. 糜棱岩化过程中矿物变形温度计. 地球科学进展,22 (2): 126-135.
[28] Xiang Biwei, Zhu Guang, Wang Yongsheng et al. 2007. Mineral deformation thermometer for mylonitization. Advances in Earth Science,22 (2): 126-135.
[29] 徐嘉炜. 1984. 郯城-庐江平移断裂系统. 构造地质论丛, (3): 18-22.
[30] Xu Jiawei. 1984. Tancheng-Lujiang wrench fault system. Collection of Structural Geology, (3): 18-22.
[31] 徐嘉炜, 马国锋. 1992. 郯庐断裂带研究的十年回顾. 地质论评,38 (4): 316-324.
[32] Xu Jiawei and Ma Guofeng. 1992. Review of ten years(1981-1991)of research on the Tancheng-Lujiang fault zone. Geological Review,38 (4): 316-324.
[33] 杨帆, 任升莲, 李加好等. 2013. 秦岭伏牛山构造带石英的光性特征及构造意义. 合肥工业大学学报(自然科学版),36 (11): 1356-1363.
[34] Yang Fan, Ren Shenglian, Li Jiahao et al. 2013. Optical characteristics and tectonic significance of the quartz in Funiushan tectonic belt, Qinling orogenic belt. Journal of Hefei University of Technology(Natural Science),36 (11): 1356-1363.
[35] 曾佐勋, 樊光明. 2008. 构造地质学. 武汉: 中国地质大学出版社. 1-226.
[36] Zeng Zuoxun and Fan Guangming. 2008. Structural Geology. Wuhan: China University of Geosciences Press. 1-226.
[37] 张海祥, 朱炳泉, 涂湘林等. 1999. 庐山“星子变质核杂岩”中海会花岗岩的锆石U-Pb年龄及大地构造意义. 矿物岩石,19 (3): 69-72.
[38] Zhang Haixiang, Zhu Bingquan, Tu Xianglin et al. 1999. Single-grain zircon U-Pb dating of the Haihui granite in “Xingzi metamorphic core complex”, Lushan, and its tectonic significance. Journal of Mineralogy and Petrology,19 (3): 69-72.
[39] 张进江, 郑亚东. 1998. 变质核杂岩与岩浆作用成因关系综述. 地质科技情报,17 (1): 19-25.
[40] Zhang Jinjiang and Zheng Yadong. 1998. Review on the relationship between the formation of metamorphic core complex and the magmatism. Geological Science and Technology Information,17 (1): 19-25.
[41] 张岳桥, 董树文. 2008. 郯庐断裂带中生代构造演化史: 进展与新认识. 地质通报,27 (9): 1371-1390.
[42] Zhang Yueqiao and Dong Shuwen. 2008. Mesozoic tectonic evolution history of the Tan-Lu fault zone, China: Advances and new understanding. Geological Bulletin of China,27 (9): 1371-1390.
[43] 朱光, 王道轩, 刘国生等. 2004. 郯庐断裂带的演化及其对西太平洋板块运动的响应. 地质科学,39 (1): 36-49.
[44] Zhu Guang, Wang Daoxuan, Liu Guosheng et al. 2004. Evolution of the Tan-Lu fault zone and its responses to plate movements in West Pacific Basin. Chinese Journal of Geology,39 (1): 36-49.
[45] 朱清波, 杨坤光, 王艳. 2010. 庐山变质核杂岩伸展拆离和岩浆作用的年代学约束. 大地构造与成矿学,34 (3): 391-401.
[46] Zhu Qingbo, Yang Kunguang and Wang Yan. 2010. Extensional detachment and magmatism of the Lushan metamorphic core complex: Constraints from 40 Ar/39 Arand U-Pb geochronology. Geotectonica et Metallogenia,34 (3): 391-401.
[47] Benisek A, Dachs E and Kroll H. 2010. A ternary feldspar-mixing model based on calorimetric data: Development and application. Contributions to Mineralogy and Petrology,160 (3): 327-337.
[48] Fletcher C J N, Fitches W R, Rundle C C et al. 1995. Geological and isotopic constraints on the timing of the movement in the Tan-Lu fault zone, northeastern China. Journal of Asian Earth Science,11 (1): 15-22.
[49] Grimmer J C, Jonckheere R, Enkelmann E et al. 2002. Cretaceous-Cenozoic history of the southern Tan-Lu fault zone: Apatite fission-track and structural constraints from the Dabie Shan(eastern China). Tectonophysics,359 (3-4): 225-253.
[50] Li X H. 2000. Cretaceous magmatism and lithospheric extension in Southeast China. Journal of Asian Earth Sciences,18 (3): 293-305.
[51] Lin A M, Miyata T and Wan T F. 1998. Tectonic characteristics of the central segment of the Tancheng-Lujiang fault zone, Shandong Peninsula, eastern China. Tectonophysics,293 (1-2): 85-104.
[52] Lin W, Faure M, Monie P et al. 2000. Tectonics of SE China: New insights from the Lushan massif(Jiangxi Province). Tectonics,19 (5): 852-871.
[53] Liu Y S, Gao S, Hu Z C et al. 2010a.Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China orogen: U-Pb dating, Hf isotopes and trace elements in zircons from mantle xenoliths. Journal of Petrology,51 (1-2): 537-571.
[54] Liu Y S, Hu Z C, Zong K Q et al. 2010b.Reappraisement and refinement of zircon U-Pb isotope and trace element analyses by LA-ICP-MS. Chinese Science Bulletin,55 (15): 1535-1546.
[55] Mercier J L, Hou M J, Vergély P et al. 2007. Structural and stratigraphical constraints on the kinematics history of the southern Tan-Lu fault zone during the Mesozoic Anhui Province, China. Tectonophysics,439 (1-4): 33-66.
[56] Xu J W. 1993. The Tancheng-Lujiang Wrench Fault System. Chichester: John Wiley & Sons Ltd.17-149.
[57] Zhang Y Q, Dong S W and Shi W. 2003a. Cretaceous deformation history of the Middle Tan-Lu fault zone in Shandong Province, eastern China. Tectonophysics,363 (3-4): 243-258.
[58] Zhang Y Q, Shi W and Dong S W. 2003b. Cenozoic deformation history of the Tancheng-Lujiang fault zone, North China, and dynamic implications. Island Arc,12 (3): 281-293.
[59] Zhu G, Wang Y S, Liu G S et al. 2005.40 Ar/39 Ardating of strike-slip motion on the Tan-Lu fault zone, East China. Journal of Structural Geology,27 (8): 1379-1398.
The characteristic and significance of Niushidun ductile shear zone in Xingzi

Yang Fan, Song Chuanzhong , Ren Shenglian, Li Jiahao, Han Jianjun, Liu Guoting    
School of Resources and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009
Abstract: Niushidun ductile shear zone is exposed on a island of Poyang Lake in Xingzi. It is a small ductile shear zone trending in NNE. Observation in the field and analysis under the microscope proved it sinistral shearing. The deformation temperature of Niushidun ductile shear zone is 504℃~530℃ according to microscopic structural characteristics of quartz and feldspar and two feldspar thermometer. The strike-slip age of this ductile shear zone tested by zircon U-Pb dating is Middle Jurassic and it belong to Pacific tectonic domain. Niushidun ductile shear which show the strike-slip characteristic of deep basement in the Mesozoic is a part of the Tanlu fault system and they deform at the same period. And the uplift of the Lushan metamorphic core complex lead to it exposed on the surface of the earth.
Key words: Niushidun ductile shear zone    Kinematic characteristic    Two feldspar thermometer    U-Pb geochronology    Tanlu fault system    Metamorphic core complex