五河—水吼剪切带构造解析及其指示意义

王勇生,　杨秉飞,　王海峰,　余顶杰

(合肥工业大学 资源与环境工程学院,安徽 合肥　230009)



五河—水吼剪切带构造解析及其指示意义

王勇生,杨秉飞,王海峰,余顶杰

(合肥工业大学 资源与环境工程学院,安徽 合肥230009)

摘要:五河—水吼剪切带是大别造山带内北大别杂岩带和高压-超高压变质岩带的地表分界线,对其进行详细的构造解析有助于理解其形成演化,进而完善大别造山带演化历史。文章在详细的野外观察基础上,对五河—水吼剪切带进行了运动学涡度分析、付林图解解析。涡度分析指示该剪切带为简单剪切为主的剪切变形,付林图解指示剪切带内岩石应变类型主要为收缩应变。将该剪切带的几何学、运动学特征与周边构造带对比发现,五河—水吼剪切带的构造特征与南大别带最类似,而其几何学特征与北大别杂岩带南部一致,表明该剪切带应当具有与南大别带基本一致的形成时间,在北大别带发生穹窿活动时被改造成现今的形态。

关键词:大别造山带;五河—水吼剪切带;运动学涡度;付林图解

0引言

大别造山带是三叠纪华南、华北板块陆-陆碰撞缝合边界的一部分。以往的工作主要集中于对大别造山带内高压-超高压变质岩[1]和造山后花岗岩[2-5]的研究,而对于造山带内各重要构造带的研究则相对较少。文献[6]认为目前造山带内的剪切带是高压-超高压变质带折返过程中形成的地壳尺度的多层低角度伸展拆离断层;文献[7]认为作为北大别带南部边界的五河—水吼剪切带是超高压岩石向NW运动过程中形成的大型剪切带;文献[8]认为这些剪切带是以北大别杂岩带为核心的伸展体系,其中五河—水吼剪切带属于南部伸展体系的一部分;文献[9]认为五河—水吼剪切带与晓天—磨子潭剪切带作为同一条韧性拆离剪切带形成于后造山下地壳流动变形过程中;文献[10]认为晓天—磨子潭剪切带、商麻断裂以及五河—水吼剪切带为一条统一的形成于后造山阶段的伸展拆离断层[10]。可以看出,以往对大别造山带内重要剪切带的研究无论是形成机制还是活动时间方面都存在较大的分歧,其主要原因之一就是没有对这些剪切带进行详细的构造解析。

五河—水吼剪切带是大别造山带内北大别杂岩带和高压-超高压榴辉岩带的地表分界线,是大别造山带内重要的边界断裂带之一。该剪切带两侧的构造-岩石单元无论是岩性还是岩石形成机制都存在明显的不同。因而,通过对五河—水吼剪切带详细的构造解析,可以将其南、北两侧的构造-岩石单元的形成演化历史串联起来,从而为获得完整的大别造山带演化历史提供证据。

1区域地质背景

大别造山带是秦岭—大别造山带的东延部分,其东界为郯庐断裂带,西界以商城—麻城断裂与红安地区相接,南侧为扬子前陆褶冲带,北侧为合肥盆地。其中郯庐断裂带主要出露左旋走滑韧性剪切带[11],并叠加有一系列后期发育的脆性正断层;而商城—麻城断裂则表现为NNE走向、倾向NWW的脆性正断层及其叠加的早期韧性正断层[10]。目前大别造山带构造单元自北向南划分为北淮阳浅变质岩带、北大别杂岩带、南大别带(高压-超高压榴辉岩带)及高压绿片岩相-角闪岩相带(宿松杂岩带、张八岭群)。五河—水吼剪切带是北大别杂岩带与南大别带的地表分界线,如图1所示。

图1　水吼地区五河—水吼剪切带及其相邻地区构造简图

北大别杂岩带位于晓天—磨子潭剪切带以南、五河—水吼剪切带以北地区,出露形态表现为倒L形(图1),东部地区向南与高压-超高压榴辉岩及其围岩接触;西部地区则直接与高压角闪岩相岩石(宿松杂岩)直接接触。北大别带内岩石主要由混合岩、灰色片麻岩和部分斜长角闪岩组成,并有大量早白垩世花岗岩和少量基性-超基性岩体侵入。这些片麻岩大多发生混合岩化,其原岩为形成于新元古代的扬子板块变质基底[12]。北大别带总体表现为穹隆构造,在罗田地区北部局部出露下地壳麻粒岩,罗田地区与晓天—磨子潭剪切带附近局部出露超高压榴辉岩及其包体[13-15]。

南大别带也常被称为高压-超高压榴辉岩带,包括北部的超高压榴辉岩带和南部的高压榴辉岩带[16]。南大别带由以花岗质片麻岩为主的围岩和呈布丁状分布其中的榴辉岩、硬玉石英岩、大理岩、石榴辉石岩等组成。大别造山带内关于造山带拼合、折返的年代学研究主要集中在该地区。大量的年代学成果表明,南大别原岩形成于800～700 Ma的新元古代[12,17],而高压-超高压峰期变质作用发生在235 Ma左右的印支期[1,18],并经过随后的多期折返活动使高压-超高压变质岩出露于地表。

2野外构造特征

文献[19]认为五河—水吼剪切带属于中生代扬子基底俯冲于大别微古陆的缝合线,但更多的学者认为该剪切带仅表现为南、北大别岩石单元的分界线[7,15,20-21]。

五河—水吼剪切带可以分为2段:西段从张咀水库到英山县城一线,向南一直延伸到浠水,走向为NE—SW向;东段则为五河—水吼一线。出露较好的露头主要集中于东段,因而本次工作主要集中于五河以东地区。五河—水吼剪切带野外照片及显微照片如图2所示。

图2　五河—水吼剪切带野外照片及显微照片

详细的野外观察表明,剪切带内发育一系列韧性剪切带,单条剪切带宽度表现为50 cm至1 km不等(图2a)。韧性剪切带之间出露的岩石为花岗片麻岩,而不是混合岩,仅在碧溪岭榴辉岩露头附近零星分布少量混合岩。

剪切带内主要出露初糜棱岩与糜棱岩,仅局部见超糜棱岩出露。值得注意的是,韧性剪切带的糜棱面理走向NE,倾向SE—SSE,而不是倾向NE或SW。糜棱岩面理倾角较稳定,主要为40°～50°(图1),线理多为倾向线理或侧俯角为70°～80°的近倾向线理。糜棱岩中矿物表现为沿X轴方向的拉长(图2b),剪切指向标志在露头上极为少见。少量露头尺度的S-C构造、σ型残斑拖尾(图2c)指示了上盘向NW的剪切方向,这与大多数研究者的观察是一致的[7,21-23]。

显微镜下观察发现,五河—水吼剪切带糜棱岩中残斑矿物主要为长石(Feld),部分样品中残斑矿物还包括少量黑云母(Bt)、角闪石(Hb)和白云母(Mus),见表1所列。糜棱岩中基质矿物主要为动态重结晶的长石、石英(Qtz)和新生的黑云母,部分样品中还包括少量的帘石类矿物。样品中的长石主要表现为鼓胀式(BLG)动态重结晶,石英则表现为完全的颗粒边界迁移(GBM)动态重结晶。岩石薄片中长石残斑旋转产生的拖尾构造、“云母鱼”构造等指示断裂带表现为上盘向NWW的运动。

表1　五河—水吼剪切带内糜棱岩显微构造特征

3五河—水吼剪切带运动学涡度分析

流变学理论认为,岩石在流变过程中存在2个非物质旋转方向(二维分析),其中一个为稳定的拉张流方向,另一个为非稳定的压缩流方向。以2个非旋转方向为渐近线的双曲线上各点代表不同取向和长短轴比(R)的不旋转刚性体,稳定的伸展流一侧为稳定端,非稳定的缩短流一侧为不稳定端。根据双曲线,特别是双曲线的顶点位置和两渐近线间的夹角确定韧性剪切带的运动学涡度。定义刚体形态要素(B)为:

(1)

其中,R为刚性体的长短轴比[24-25]。双曲线顶点处为B值最小的稳定端,称为临界形态要素(B*),小于临界形态要素的刚性体,将顺向不断旋转而随机分散。依据这一理论可将运动学涡度定义为:

(2)

其中,Mx为刚性残斑的长轴;Mn为刚性残斑的短轴。

采用投图方式获得韧性剪切带的运动学涡度值,其中刚性颗粒(RGN)图解[26]相对于其他投图方式在很大程度上消除了人为判断产生的误差,且其简便易操作。因而,本次工作也采用RGN投图。选择北大别带南缘的2个样品及剪切带内5个样品进行涡度分析。

涡度是一个无量纲的介于0和1之间的纯数值[27]。自然界中的剪切变形通常为简单剪切变形和纯剪切变形复合作用的一般剪切,通过运动学涡度分析可获得简单剪切和纯剪切在一般剪切中相对大小的信息。二维情况下,Wk=0.75时,纯剪切与简单剪切在一般剪切中的作用相同;三维环境下,Wk=0.81时才表示纯剪切与简单剪切的作用相等,这种现象被称为“纯剪倾向性”[28-29]。虽然变形过程被简化成二维状态下的变形,但它实际的变形发生于三维状态下,因而采用Wk=0.81作为纯剪切与简单剪切作用相等时的界限值。分析结果如图3所示。

采自北大别杂岩带南部的2个样品ND47、ND153指示了相对较小的涡度值,均小于0.8;而来自五河水吼剪切带的5个样品均指示了较大的涡度值,接近于0.9。这表明北大别杂岩带变形为纯剪切占优势的剪切变形,而五河—水吼剪切带的变形则为简单剪切占优势的剪切变形。

图3　五河—水吼剪切带及北大别带南部岩石运动学涡度

4五河—水吼剪切带的付林图解

当获取了一个地点或者一个地区变形岩石的三维应变数据后,就可以用各种图件直观地表达这些测量,从而分析不同类型的均匀应变。Flinn将这种图引进地质界,故被称为付林图解[30](Flinn diagram)。该图用参数k表示不同类型的应变。付林参数k的定义为:

(3)

(4)

其中,1+e1、1+e2、1+e3分别代表应变椭球的长半轴、中间半轴和短半轴的相对长度。根据变形体的应变椭球体数据在付林图上的投影即可判断其应变状态类型,而投影点距坐标原点的距离则代表了应变强度。

Ramsay改进了付林图解[31],用a、b的自然对数作为纵、横坐标。取λ1=1+e1，λ2=1+e2，λ3=1+e3,则付林图解的纵、横坐标分别为ln(λ1/λ2)、ln(λ2/λ3)，这样可以使一些接近的点散布开,从而更清楚直观地看出它们的分布规律,更容易用增量应变分量来表现变形路径,但要求必须是在平面应变条件下。五河—水吼剪切带矿物变形主要沿X轴方向拉长,完全可以认为只发生了平面应变,矿物应变测量结果见表2所列,付林图解如图4所示。

由图4可以看出,S60表现为垂直于XY面的压扁变形,投影于压扁应变区域;其余各点均表现为沿X轴的拉长变形,投影于收缩应变区域。

表2　五河—水吼剪切带糜棱岩中矿物应变测量结果

图4　五河—水吼剪切带付林图解

5讨论

五河—水吼剪切带是大别造山带内一条重要的剪切带,通过将其构造特征与周边具有明确活动时间的构造带进行对比,可以在没有进行年代工作的前提下获得其大致活动时代。五河—水吼剪切带南、北两侧分别是南大别高压-超高压榴辉岩带和北大别杂岩带,其东侧为纵贯中国东部的郯庐断裂带,而其发展演化常被研究者们与北大别杂岩带北部边界晓天—磨子潭剪切带联系在一起。本次工作将五河—水吼剪切带与这些构造带的详细构造特征进行对比。

5.1与晓天—磨子潭剪切带的构造对比

五河—水吼剪切带与晓天—磨子潭剪切带是北大别杂岩带的南、北界,之前的研究中常将两者放在一起作为整体开展研究[6-10]。晓天—磨子潭剪切带总体走向NWW,倾角多大于30°,线理倾伏角在剪切带东段多小于10°,沿剪切带走向向西逐渐增大,至青山以西增大为10°～20°[9]。而五河—水吼剪切带则表现为NE—NEE走向,具有相对一致的面理和线理产状(图1)。晓天—磨子潭剪切带内的糜棱岩以眼球状糜棱岩为特征,野外露头可以观察到大量清晰的旋转残斑作为剪切指向标志,而五河—水吼剪切带中糜棱岩则以岩石中的矿物被定向拉长为特征,在露头上几乎完全看不到剪切指向标志。但2条剪切带具有相同的剪切指向,均为上盘向NW的变形。

晓天—磨子潭剪切带糜棱岩的40Ar-39Ar年龄主要介于130～120 Ma之间,最大为142 Ma;剪切带内未变形岩体的年龄最大为130 Ma[8-9]。所有这些年龄结果都指示晓天—磨子潭剪切带形成于早白垩世。但五河—水吼剪切带获得了2组40Ar-39Ar年龄,一组为早白垩世,主要介于130～120 Ma[21];另一组则为早侏罗世,为190 Ma左右[8]。五河—水吼剪切带糜棱岩的变形温度为650 ℃左右,表明获得的40Ar-39Ar全部为剪切带形成的冷却年龄,且不会保留原岩年龄。所以,该剪切带可能在同造山折返期及造山后都发生了剪切变形。

5.2与郯庐断裂带的构造对比

近年来的研究表明,郯庐断裂带在大别造山带东缘存在早、晚2期剪切活动[11,32-33]:早期剪切带中糜棱岩面理优势走向50°～60°,矿物拉伸线理多向NE倾伏,倾角为10°～20°;晚期剪切带中糜棱岩面理优势走向40°NE,倾向NW或SE,矿物拉伸线理多向北倾伏,倾角为10°～15°。野外露头上的S-C组构、旋转残斑、牵引现象和小型剪切带均指示这2期剪切带为左旋韧性剪切带。糜棱岩中矿物组合指示岩石的变形温度主要为绿片岩相,不高于绿帘-角闪岩相。

五河—水吼剪切带具有与郯庐断裂带早期剪切带类似的面理产状和40Ar-39Ar年龄。大别山东缘郯庐早期韧性剪切带的40Ar-39Ar年龄变化于181～196 Ma之间[32],与五河—水吼剪切带早侏罗世40Ar-39Ar年龄基本一致,这可能是因为这2条剪切带都受到了大别造山带第2期折返活动的影响而产生的冷却年龄。但与郯庐早期剪切带相比,五河—水吼剪切带糜棱岩具有明显较大的线理倾角。并且,郯庐早期剪切带线理多向NE倾伏,表现为上盘向NE的剪切变形;而五河—水吼剪切带线理主要向SE倾伏,表现为上盘向NW的剪切变形,岩石中矿物变形特征指示的变形温度也远高于郯庐断裂带(400 ℃左右)[32-33]。研究者曾测量了五河—水吼剪切带内糜棱岩的石英C轴组构,其光轴优选方位表现为斜方对称[9],明显不同于郯庐断裂带糜棱岩中单斜对称的光轴优选方位[11]。所有这些都表明郯庐断裂带与五河—水吼剪切带是2条在成因上没有任何联系的剪切带。

5.3与北大别杂岩带的构造对比

北大别杂岩带内岩石中记录了清晰的WNW—ESE向矿物拉伸线理以及上盘向NWW的剪切指向[15,23,34]。露头尺度的长石旋转残斑、S-C构造以及呈透镜体分布于混合岩化片麻岩中的基性岩块的变形等一系列剪切指向标志指示了北大别穹隆内无论是北侧、东侧边缘位置还是中心地区均表现为上盘向NWW方向的剪切指向。详细的野外工作发现,北大别带片麻理产状基本以岳西—漫水河一线为界,其以北地区岩石面理主要向N或NE倾,以南地区岩石面理主要向S或SE倾,总体具“背形”特征;在东侧靠近郯庐断裂带的位置表现为向NE方向的牵引,岩石面理倾向转变为SE。在晓天—磨子潭剪切带附近片麻岩中线理多向NWW倾伏,其倾伏角在靠近晓天—磨子潭剪切带附近较小,远离剪切带区域则表现为中等角度的侧伏角;而在五河—水吼剪切带附近则表现为向SEE方向倾伏的线理。北大别穹隆中心地区片麻岩面理起伏波动,线理总体上仍表现为NWW—SEE向。

五河—水吼剪切带与北大别杂岩带南缘具有几乎完全一致的面理和线理产状,而且同样是上盘向NW的运动学指向。正因为如此,以前的工作认为该剪切带是叠加在北大别杂岩带之上的[9]。但本次工作发现,剪切带内韧性剪切带之间的岩石为花岗片麻岩,而不是北大别带内普遍存在的混合岩。因而,该剪切带更可能是叠加在南大别带之上的,是位于南大别带底部的边界断层。另外,北大别带内出露的混合岩、岩浆岩所获得的最普遍的年龄为早白垩世,如果五河—水吼剪切带是叠加在北大别带之上的,则不应该得到190 Ma左右的40Ar-39Ar 年龄。北大别带内的剪切指向标志除了混合岩化过程中暗色块体的塑性流动以外,最主要的就是矿物旋转产生的拖尾,而这种剪切指向标志在五河—水吼剪切带内几乎看不到。

5.4与南大别带的构造对比

南大别带岩石面理主要倾向SSE,仅在北大别杂岩带东侧桐城—源潭铺一带出露的高压变质岩石中倾向SE—SEE[35]。区域中的岩石矿物线理主要为角闪石、斜长石等一些高温环境下的矿物拉伸线理,剪切指向则以榴辉岩的透镜体拖尾为指示标志。岩石中保留了清晰的上盘向NW的剪切变形特征[15,23,34],并被解释为代表了折返期的逆冲构造。在南部边缘,还存在长英质的褶皱脉体为代表的指示标志,指示了上盘向SE方向的剪切运动[36]。

南大别带是上述几个构造带中除五河—水吼剪切带外发育拉伸构造的构造单元,并且五河—水吼剪切带糜棱岩原岩为花岗片麻岩。潜山榴辉岩中发育了轴线平行于线理的褶皱(图2d),明显指示了为拉伸状态下产生的褶皱。可以比较的是,南大别带与五河—水吼剪切带岩石中指示线理的矿物都是高温矿物,并且线理产状都是倾向或近倾向。所有这些都指示了两者的构造相似性。

6结论

五河—水吼剪切带的构造特征与南大别带最接近,而与郯庐断裂带差别较大。虽然剪切带产状与北大别带南部具有类似的面理产状,但强剪切带之间的岩石并不是北大别带普遍存在的混合岩。因而,五河—水吼剪切带可能与南大别带形成于同一时期。五河—水吼剪切带与晓天—磨子潭剪切带几何学特征具有明显差别,但两者之间的差异是否与北大别杂岩带穹窿形成时的改造作用有关,则需要开展更详细的工作来验证。

[参考文献]

[1]Li S G,Jagoutz E,Chen Y Z,et al.Sm-Nd and Rb-Sr isotopic chronology and cooling history of ultrahigh pressure metamorphic rocks and their country rocks at Shuanghe in the Dabie Mountains,central China[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,2000,64(6):1077-1093.

[2]Zhao Z F,Zheng Y F,Wei C S,et al.Post-orogenic granitoids from the Dabie orogen in China:Zircon U-Pb age,element and O isotope evidence for recycling of subducted continental crust[J].Lithos,2007,93:248-272.

[3]Zhao Z F,Zheng Y F,Wei C S,et al.Zircon isotope evidence for recycling of subducted continental crust in post-collisional granitoids from the Dabie terrane in China[J].Geophysical Research Letter,2004,31:L22602.doi:10.1029/2004GL021061.

[4]Xu H J,Ma C Q,Ye K.Early cretaceous granitoids and their implications for the collapse of the Dabie orogen,eastern China:SHRIMP zircon U-Pb dating and geochemistry[J].Chemical Geology,2007,240:238-259.

[5]Wang Q,Wyman D A,Xu J F,et al.Early Cretaceous adakitic granites in the Northern Dabie Complex,central China:implications for partial melting and delamination of thickened lower crust[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,2007,71(10):2609-2636.

[6]索书田,钟增球,游振东.大别-苏鲁超高压-高压变质带伸展构造格架及其动力学意义[J].地质学报,2001,75(1):14-24.

[7]江来利,吴维平,刘贻灿,等.东大别超高压变质带构造研究进展[J].自然科学进展,2003,13(12):1238-1246.

[8]侯泉林,刘庆,李俊,等.大别山晚中生代剪切带特征及年代学制约[J].地质科学,2007,42(1):114-123.

[9]Wang Y S,Xiang B W,Zhu G,et al.Structural and geochronological evidence for Early Cretaceous orogen-parallel extension of the ductile lithosphere in northern Dabie orogenic belt,East China[J].Journal of Structural Geology,2011,33(3):362-380.

[10]冀文斌,林伟,石永红,等.大别山早白垩世变质核杂岩的结构与演化[J].地质科学,2011,46(1):161-180.

[11]Zhu G,Wang Y S,Liu G S,et al.40Ar/39Ar dating of strike-slip motion on the Tan-Lu fault zone,East China[J].Journal of Structural Geology,2005,27(8):1379-1398.

[12]Hacker B R,Ratschbacher L,Webb L,et al.U/Pb zircon ages constrain the architecture of the ultrahigh-pressure Qinling-Dabie Orogen,China[J].Earth and Planetary Science Letters,1998,161:215-230.

[13]Wei C J,Shan Z G,Zhang L F,et al.Determination and geological significance of the eclogites from the northern Dabie Mountains,central China[J].Chinese Science Bulletin,1998,43(3):253-256.

[14]刘贻灿,李曙光.大别山下地壳岩石及其深俯冲[J].岩石学报,2005,21(4):1059-1066.

[15]Lin W,Enami M,Faure M,et al.Survival of eclogite xenolith in a Cretaceous granite intruding the Central Dabieshan migmatite gneiss dome (eastern China) and its tectonic implications[J].International Journal of Earth Sciences,2007,96(4):707-724.

[16]Okay A I.Petrology of a diamond and coesite-bearing metamorphic terrene:Dabieshan,China[J].European Journal of Mineralogy,1993,5(4):659-673.

[17]Ames L,Zhou G Z,Xiong B C.Geochronology and isotopic character of ultrahigh-pressure metamorphism with implications for collision of the Sino-Korean and Yangtze cratons,central China[J].Tectonics,1996,15(2):472-489.

[18]Ayers J C,Dunkle S,Gao S.et al.Constraints on timing of peak and retrograde metamorphism in the Dabie Shan ultrahigh-pressure metamorphic belt,east-central China,using U-Th-Pb dating of zircon and monazite[J].Chemical Geology,2002,186:315-331.

[19]Zhang R Y,Liou J G,Tsai C H.Petrogenesis of a high-temperature metamorphic terraine:a new tectonic interpretation for the north Dabie Shan,central China[J].Journal of Metamorphic Geology,1996,14(3):319-333.

[20]Zhai M G,Cong B L,Zhao Z,et al.Petrological-tectonic units in the coesite-bearing metamorphic terrain of the Dabie Mountains,central China and their geotectonic implication[J].Journal of SE Asian Earth Sciences,1995,11(1):1-13.

[21]Ratschbacher L,Hacker B R,Webb L E,et al.Exhumation of the ultrahigh-pressure continental crust in east central China:Cretaceous and Cenozoic unroofing and the Tan-Lu fault zone[J].Journal of Geophysical Research,2000,105(B6):13303-13338.

[22]Faure M,Lin W,Shu L L,et al.Tectonics of the Dabieshan (eastern China) and possible exhumation mechanism of ultra-high pressure rocks[J].Terra Nova,1999,11(6):251-258.

[23]Hacker B R,Ratschbacher L,Webb L,et al.Exhumation of ultrahigh-pressure continental crust in east central China:Late Triassic-Early Jurassic tectonic unroofing[J].Journal of Geophysical Research,2000,105(B6):13339-13364.

[24]Passchier C W.Stable positions of rigid objects in non-coaxial flow:a study in vorticity analysis[J].Journal of Structural Geology,1987,9(7):679-690.

[25]Simpson C,De Poar D G.Strain and kinematic analysis in general shear zones[J].Journal of Structural Geology,1993,15(1):1-20.

[26]Jessup M J,Law R D,Frassi C.The Rigid Grain Net (RGN):an alternative method for estimating mean kinematic vorticity number (Wm) [J].Journal of Structural Geology,2007,29(3):411-421.

[27]Passchier C W,Trouw R A J.Micro-tectonics[M].Berlin:Springer-Verlag,1996:15-16.

[28]Tikoff B,Fossen H.The limitations of three-dimensional kinematic vorticity analysis[J].Journal of Structural Geology,1995,17(12):1771-1784.

[29]王勇生,朱光.运动学涡度及其测量方法[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2004,27(11):1480-1484.

[30] Flinn D.On folding during three dimensional progressive deformation[J].Quarterly Journal of the Geological Society of London,1962,B:385-433.

[31] Ramsay J G.Folding and fracturing of rocks [M].New York:McGraw-Hill,1967:65-68.

[32]王勇生,朱光,陈文,等.郯庐断裂带热年代学信息及其与大别造山带折返的关系[J].地球化学,2005,34(3):193-214.

[33]王勇生,朱光.大别山东缘郯庐断裂带早期韧性剪切带的形成温度[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2004,27(8):855-859.

[35]Lin W,Shi Y,Wang Q C.Exhumation tectonics of the HP-UHP orogenic belt in eastern China:new structural-petrological insights from the Tongcheng massif,eastern Dabieshan[J].Lithos,2009,109(3):285-303.

[36]王勇生,江来利,朱光,等.大别造山带现今构造格局的形成:来自石英C轴组构的证据[J].岩石学报,2009,25(1):219-231.

(责任编辑张淑艳)

Structural analysis of Wuhe-Shuihou shear zone and its tectonic significance

WANG Yong-sheng,YANG Bing-fei,WANG Hai-feng,YU Ding-jie

(School of Resources and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Abstract:The Wuhe-Shuihou shear zone(WSSZ) is the surface line of the North Dabie complex belt(NDC) and the high pressure-ultrahigh pressure metamorphic belt(HP-UHP). Structural analysis of the WSSZ will help to understand its evolution and consummate the history of the Dabie orogenic belt. Based on detailed field observation, the kinematic vorticity analysis is taken and the Flinn diagram is constructed for the WSSZ. The vorticity analysis results show that the deformation of the WSSZ is characterized by simple shear. The Flinn diagram indicates that the strain of the WSSZ is mostly constriction strain. In contrast with its neighbor belts, the WSSZ is similar with the HP-UHP belt on geometric and kinematic patterns, which suggests that the deformation of the WSSZ and the HP-UHP belt should form in the same time. Accordant foliation trending of the WSSZ and the NDC shows that the WSSZ also experienced doming uplift as the NDC.

Key words:Dabie orogenic belt; Wuhe-Shuihou shear zone(WSSZ); kinematic vorticity; Flinn diagram

中图分类号:P542.3

文献标识码：A

文章编号：1003-5060(2016)03-0395-09

doi:10.3969/j.issn.1003-5060.2016.03.021

作者简介：王勇生(1977-),男,河北石家庄人,博士,合肥工业大学研究员,硕士生导师.

基金项目：国家自然科学基金资助项目(41572186);安徽省杰出青年基金资助项目(1108085J12)

收稿日期：2014-12-02；修回日期：2015-03-24