田忠华和Allen Nutman-JSG：中国东部太古宙陆核构造恢复

　　自1992年中国地质科学院地质研究所刘敦一先生在《Geology》上报道鞍山、曹庄地区38亿年古老片麻岩以来，中国东部地区前寒武纪研究工作开始得到国内外学者的广泛关注。古老片麻岩通常记录地球早期演化信息，如板块构造初始启动、太古宙壳幔分异和太古宙时期岩石圈与水圈大气圈相互作用过程等。因受到后期地壳重熔、构造变形及风化剥蚀的影响，这些古老片麻岩地体通常遭受巨大破坏，如中国东部地区太古宙陆核像一个错乱的七巧板，许多块体已经离开其原始的位置。如何通过构造恢复还原其原始面貌，进而解读更多的太古宙信息，成为现今构造解析工作的首要任务。

　　地质所刘福来团队田忠华副研究员在开展华北克拉通及周缘关键地质问题调查与变质岩试点填图基础上，与澳大利亚卧龙岗大学 Allen Nutman教授合作，对中国东部太古宙陆核进行了系统的构造恢复工作，取得如下成果：

　　（1）通过对鞍山-本溪地区汤河-寒岭走滑断裂的构造解析，确定其为一条从白垩纪开始活动的左行走滑断裂，岩性对比得出其断距为28公里，断层错开38-29亿年片麻岩地体、25亿年BIF铁矿、25亿年花岗片麻岩体、25亿年表壳岩及部分中、新元古代至显生宙地层。恢复其原始面貌后（图1）：A，可能发现更多的38亿年古老片麻岩的残留体（A’区）；B，扩大了38-29亿年片麻岩地体范围（AA’BB’区域）；C，出现更大规模NNW走向的晚太古代BIF铁矿带；D，BIF铁矿带与太古宙片麻理走向一致。

图1 （a）鞍山至弓长岭地区太古宙陆核发育特征，受汤河-寒岭走滑断裂影响；（b）构造恢复后各地体拼接特征，大规模NNW走向晚太古代BIF铁矿带。

　　（2）构造解析出郯庐断裂带北段为东向扇形扩展性走滑断裂带（图2）。

　　郯庐断裂带对中国东部构造格局及陆核分布产生了深远的影响，本研究解析出东向扇形断裂系统包含伊通-宜兰断裂带、岷山-敦化断裂带、汤河-寒岭断裂带、鸭绿江断裂带。东向扇形状走滑断裂将中国东部太古宙陆核切割为大量NE-SW向块体，对其进行构造恢复工作为当务之急。

图2 （a）中国东部郯庐断裂带构造特征；（b）郯庐断裂北段呈现东向扇形扩展性几何学特征。

　　（3）恢复了中国东部地区太古宙陆核的原始状态（图3）。

　　根据东向扇形扩展性走滑断裂系统各断层的几何学特征、运动学过程及研究区古地磁资料，本研究恢复了郯庐断裂发育前中国东部地区太古宙陆核的原始状态，其中鞍本地区太古宙陆核可以与曹庄地区进行对比，鲁西地区可以与胶北地区的进行对比。恢复后太古宙地体整体显示NNW-SSE走向特征，与区域内太古宙片麻岩中片麻理方向一致。

本研究还将中国东部各构造单元与朝鲜半岛进行对应，例如苏鲁-大别造山带可以与Songmin造山带进行对比，进一步恢复了中国中、东部地区乃至朝鲜半岛三叠纪前（郯庐断裂发育前）的构造格局。

图3 中国东部地区构造恢复过程，（a）渐新世至现今构造格局；（b）白垩纪至渐新世构造格局，裂谷盆地发育；（3）侏罗纪-白垩纪各类地体面貌；（d）三叠纪构造特征。

　　本研究系统恢复了郯庐断裂发育前中国东部太古宙陆核的构造格局，阐明了郯庐断裂北段为东向扇形扩展性走滑断裂带，为寻找更多始太古代地壳残片提供了方向；研究进一步揭示了太古宙各类地质体、BIF铁矿与片麻理的NNW走向，为太古宙构造演化历史研究工作提供了重要的理论基础。本研究受国家自然科学基金项目（92062214、41890833、41772194、42172222）、中国地质调查项目（DD22021649）和基本科研业务费项目(J2009和 J2030)的共同资助，研究成果发表在构造地质学杂志Journal of structural Geology （JSG）上：Tian Z. H. and Nutman AP. Structural restoration of an Eo-Mesoarchean (3.8–2.9 Ga) terrane, Eastern China, dissected by the Tanlu fault zone. Journal of Structural Geology. 2022;161:104629.

　　原文链接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0191814122001213