華南大陸內(nèi)揚子板塊與華夏板塊之間的相互作用伴隨華南大陸內(nèi)部長期復雜的構造演化一直是國內(nèi)外學者關注的重點。其中,與揚子板塊與華夏板塊早古生代時期相互作用相關的造山過程,其構造屬性到底是典型的洋-陸俯沖-碰撞造山還是遠離板塊邊緣的陸內(nèi)造山,一直被持續(xù)爭論。而且關于這一造山過程的巖漿事件、變質(zhì)變形及沉積物源等研究主要集中在華夏板塊武夷-云開地區(qū),在揚子板塊東南緣報道較少。并且這些地質(zhì)記錄包含的構造期次以及動力源等問題,依然存在很大爭議。同時,華南大陸與岡瓦納超大陸的聯(lián)系仍不十分清楚,這其中包括:華南在岡瓦納超大陸早古生代重建的模型中的具體位置在哪里?華南早古生代巖漿事件為何比岡瓦納超大陸北緣的早古生代巖漿事件存在明顯滯后?這些問題對于理解華南大陸早古生代構造事件,以至岡瓦納超大陸模型的重建都至關重要。揚子板塊東南緣黔東及其鄰區(qū)廣泛出露新元古代-早古生代地層,地層缺失與不整合面揭示該地區(qū)在早古生代至少經(jīng)歷了三期構造運動。而且研究區(qū)新元古代-早古生代地層中有豐富的褶皺、斷裂以及韌性剪切帶等構造變形。但是對于這些早古生代構造的期次劃分、疊加關系、演化階段以及其形成的大地構造背景與岡瓦納超大陸演化的時空關聯(lián)一直還未得到充分的認識。近來圍繞華南早古生代地層物質(zhì)來源的研究已表明揚子板塊東南緣的沉積地層也可能記錄了來自岡瓦納超大陸的物質(zhì)。因此,揚子板塊東南緣的晚新元古代-早古生代地層、構造變形等將為華南與岡瓦納超大陸演化的關系提供新信息,為揚子板塊演化、尤其是揚子板塊東南緣早古生代造山事件的構造屬性提供新的約束。本文以揚子板塊東南緣黔東地區(qū)及其鄰區(qū)的新元古代-早古生代地層為研究對象,通過野外典型露頭詳細調(diào)查與典型構造廊帶剖面測量、構造變形分析,厘定各區(qū)域的構造樣式組合。在室內(nèi),通過強應變帶如韌性剪切帶內(nèi)同變形礦物的Ar-Ar年代學測試獲得其冷卻年齡,再通過顯微構造和石英c組構分析獲得的變形溫度的約束來探討區(qū)域內(nèi)韌性剪切變形的時間;同時通過碎屑鋯石U-Pb年代學和Hf同位素分析,確定研究區(qū)各時代地層的主要物源并反演盆地構造演化,約束揚子板塊東南緣新元古代-早古生代沉積盆地內(nèi)物源轉變的時間。本文以解析構造學和板塊構造學為指導,結合區(qū)域內(nèi)最新研究成果,通過與華南大陸不同地區(qū)早古生代巖漿、沉積、變形變質(zhì)事件的對比分析,進一步厘清揚子板塊東南緣新元古代-早古生代構造-沉積事件的屬性,并系統(tǒng)劃分了揚子板塊東南緣新元古代-早古生代時期的各構造演化階段。此外,通過對比不同板塊之間巖漿、變質(zhì)事件,提出了華南大陸在岡瓦納超大陸重建模型中的位置。本文取得的主要認識和結論如下:1,研究區(qū)構造變形特征具有明顯的東西分帶特征,整個研究區(qū)位于江紹-郴州-臨武斷裂一線以西、揚子板塊東南緣的俯沖部位,發(fā)育薄皮式向NW方向以及向SE方向(反沖)的逆沖斷層及其相關褶皺,構造蓋層滑脫型的逆沖-褶皺組合。其中以區(qū)域性主要的邊界斷層可以劃分為三個構造區(qū)帶:靖州-黔陽斷裂以東的桂西基底-蓋層沖斷褶皺帶,以向SE方向沖斷的逆沖斷層為主、多條逆沖斷層構成的逆沖疊瓦構造,還發(fā)育構造三角帶、牽引構造等次級構造組合,地層普遍陡傾并發(fā)育層內(nèi)緊閉同軸-尖棱褶皺,是靠近根帶的強烈構造變形帶;靖州-黔陽斷裂以西,三都-凱里斷裂以東的黔東基底隆升帶,主要為平緩開闊褶皺帶,一起組成以新元古代基底地層為核部的復式背斜,構造變形作用強度明顯衰減;三都-凱里斷裂以東,雪峰隆起東緣的黔中蓋層滑脫帶,以箱狀滑脫褶皺、逆沖前緣帶的NW向逆斷層以及重力滑脫形成的正斷層等,主要通過滑脫褶皺變形來實現(xiàn)擠壓應力的釋放,構造變形程度明顯較弱�？傮w而言應力自SE向NW不斷釋放并明顯衰減,而非具有對稱的“花狀構造”構造樣式。因此可以推測形成構造格局的主應力方向來自其SE方向,而且構造活動的發(fā)起地在研究區(qū)東南緣。2,研究區(qū)從江-高武剪切帶、雍里-令里剪切帶以及宰便剪切帶均為近NNE-NEE向貫穿新元古代侵入巖體并延伸至新元古代圍巖沉積蓋層的陡傾韌性、脆-韌性剪切帶,普遍糜棱巖化,糜棱面理上石英、長石眼球狀不對稱旋轉碎斑、S-C組構等變形構造指示其運動學特征均為沿糜棱面理自NW向SE的逆沖推覆剪切帶。顯微構造顯示剪切帶內(nèi)石英重結晶主要表現(xiàn)為膨凸式重結晶(BLG)、亞顆粒旋轉重結晶(SR),表明其經(jīng)歷了高綠片巖相-低角閃巖相(變形溫度400-500℃)和低綠片巖相(300-400℃)變質(zhì)作用。同時EBSD石英c組構也表明其經(jīng)歷了從中低溫變形(400-550℃)到低溫變形(400℃)的演化過程。3,本文對從江-高武剪切帶、雍里-令里剪切帶以及南加剪切帶中絹云母、黑云母、斜長石等礦物得到的416-402Ma Ar-Ar年齡代表其逆沖推覆剪切作用之后整體抬升折返的冷卻年齡。通過結合區(qū)域已有研究成果綜合分析,我們認為華南大陸于晚奧陶世-中志留世(453-426Ma)在NW-SE向擠壓應力場下地殼強烈擠壓縮短,在黔東及鄰區(qū)表現(xiàn)為沿剪切帶自NW向SE的反沖。中志留世--早泥盆世(426-419Ma)區(qū)域應力逐漸由擠壓逆沖轉換為伸展正滑,并于隨后早泥盆世(416-402Ma)折返冷卻。早古生代晚期華南大陸揚子板塊東南緣與華夏板塊內(nèi)的一系列近同時的NW-SE向逆沖推覆與NE向走滑剪切作用是形成于板塊間斜向碰撞背景下的轉換擠壓構造。4,本文對揚子板塊東南緣黔東從江地區(qū)下江群-震旦系地層、桂北龍勝地區(qū)南華系-奧陶系地層以及湘西城步地區(qū)志留系地層中碎屑沉積巖進行碎屑鋯石U-Pb年代學以及Hf同位素分析。來自新元古代地層的樣品碎屑鋯石年齡譜特征主要為以900-560Ma為主峰,然而來自早古生代地層的樣品年齡譜特征顯著不同,主要為600-410Ma、1100-780Ma、1.6-1.2Ga、2.8-2.5Ga多個峰值。物源分析顯示新元古代樣品中900-630Ma鋯石主要來自華南大陸內(nèi)部900-820Ma同碰撞期和820-630Ma碰撞后裂谷期巖漿事件提供的物源,而620-560Ma鋯石的出現(xiàn)說明揚子板塊東南緣可能受到岡瓦納超大陸北緣晚新元古代弧火山事件的影響。寒武系-奧陶系地層中550-520Ma和1.1-0.9Ga鋯石的出現(xiàn)代表了物源在寒武系發(fā)生了改變,這些鋯石的?Hf(t)值與印度南部和澳大利亞-南極大陸北西緣中同時代地層同年齡鋯石?Hf(t)值相似,指示其可能為揚子東南緣寒武系-奧陶系地層提供物源。發(fā)生于寒武系的沉積物源的轉變是由于岡瓦納超大陸最終聚合背景下華南與南羌塘地體的陸內(nèi)碰撞、印度與澳大利亞的匯聚,從而使得物源傳播到揚子板塊東南緣早古生代地層之中。5,綜合分析并結合前人成果得出,黔東及其鄰區(qū)早古生代構造演化主要經(jīng)歷了以下三個演化階段:(1)寒武系-中奧陶世(540-460Ma)初始陸內(nèi)俯沖階段;(2)中奧陶世-晚志留世(460-420Ma)陸內(nèi)俯沖-碰撞階段;(3)晚志留世-早泥盆世(420-390Ma)造山后伸展冷卻階段。
【學位單位】：中國地質(zhì)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P542;P534.4
【部分圖文】：

圖 1-1 華南早古生代變形的構造模型：(A)陸內(nèi)俯沖模型[6]；(B)陸內(nèi)仰沖模型[8]；(C)陸內(nèi)雙向俯沖模型[43]與之對比的是，目前關于揚子板塊東南緣以及揚子與華夏板塊結合部位西的早古生代韌性剪切變形帶的研究還比較薄弱。研究區(qū)韌性剪切作用主要集中個區(qū)域：一是在黔東黎平-劍河地段發(fā)育了區(qū)域性共軛剪切帶，一組近南北方向一組近 NE50 方向，主要發(fā)育在黎平一帶。早年的研究僅僅關注這組剪切帶的野

圖 1-2 華南在岡瓦納超大陸早古生代重建模型中不同位置（岡瓦納超大陸中其它大陸相對位置修改自 Li et al. 2017[112]）:(1)Yao et al. 2014[86]；(2)Torsvik et al. 2009[84];(3)Wang et al.2013[119]和 Hu et al. 2015[120];(4)Duan et al. 2011[88]和 Chen et al. 2017[121];(5) Cawood et al.2017[117]和 Xu et al. 2014;(6)Zhu et al. 2012[101];(7)Zhang et al. 2014[122];(8)Metcalfe 2013[74]1.2 課題來源與研究內(nèi)容本課題依托導師楊坤光教授負責的國家自然科學基金面上項目“黔東及其鄰區(qū)早古生代變形對華南大陸再造的啟示”、中國地質(zhì)調(diào)查局項目“中上揚子南緣錳礦成礦構造環(huán)境研究”以及貴州省國土資源廳項目“貴州區(qū)域構造特征、構造演化與礦產(chǎn)空間分布關系研究”。論文工作區(qū)域選取黔東、湘西、桂北交界區(qū)域，北至貴州鎮(zhèn)遠、天柱，西至貴州凱里、三都，東至湖南城步、龍勝，南至廣西融水、四堡。

圖 1-2 華南在岡瓦納超大陸早古生代重建模型中不同位置（岡瓦納超大陸中其它大陸相對置修改自 Li et al. 2017[112]）:(1)Yao et al. 2014[86]；(2)Torsvik et al. 2009[84];(3)Wang et al.2013[119]和 Hu et al. 2015[120];(4)Duan et al. 2011[88]和 Chen et al. 2017[121];(5) Cawood et al.2017[117]和 Xu et al. 2014;(6)Zhu et al. 2012[101];(7)Zhang et al. 2014[122];(8)Metcalfe 2013[74]1.2 課題來源與研究內(nèi)容本課題依托導師楊坤光教授負責的國家自然科學基金面上項目“黔東及其區(qū)早古生代變形對華南大陸再造的啟示”、中國地質(zhì)調(diào)查局項目“中上揚子南緣錳成礦構造環(huán)境研究”以及貴州省國土資源廳項目“貴州區(qū)域構造特征、構造演化與產(chǎn)空間分布關系研究”。論文工作區(qū)域選取黔東、湘西、桂北交界區(qū)域，北至貴州鎮(zhèn)遠、天柱，西貴州凱里、三都，東至湖南城步、龍勝，南至廣西融水、四堡。

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