缝合带结构的复杂性：以苏鲁地区多期改造缝合带为例

田忠华

（中国地质科学院地质研究所　北京　100037）

摘　要　缝合带是两个板块间的分界面，是造山带的一级构造界面。古老造山带常经历过多期构造作用，缝合带被改造，结构复杂化，给造山带研究带来挑战。因此，合理厘定具有复杂结构的缝合带，是造山带研究的重中之重。其中一种途径就是依据混杂物质的亲缘性来趋近缝合带的位置。苏鲁超高压变质带（造山带或构造杂岩带）形成于三叠纪华南向华北板块的深俯冲作用过程，此后又经历古太平洋板块的早期俯冲作用和白垩纪伸展及走滑作用的影响。晚期事件对缝合带改造较大，缝合带的厘定工作较为困难。本研究：1）开展胶东半岛乳山地区变质基性岩及花岗片麻岩的年代学研究工作；2）综述桃村断裂以东物质组成特征；3）解析苏鲁地区关键部位构造变形特征；4）提出苏鲁地区三叠纪造山作用缝合带的形成及后期受构造破坏后缝合带变形特征的理论模型。最终根据缝合带形成和破坏的理论模型，分析苏鲁地区缝合带的大致位置，以此为缝合带的厘定提供理论基础和现实依据。

关键词　多期构造事件　缝合带破坏　苏鲁地区　构造杂岩带

自20世纪60年代建立板块构造以来，研究各大板块（刚性岩石圈）相互作用就成为地球科学领域的热点（Bullard, 1975）。板块循环式的汇聚和离散作用被描述为威尔逊旋回，详细刻画了板块周期性的相互作用过程（Burke, 2011）。板块汇聚作用形成一系列巨型造山带，产生火山、地震并形成矿产资源。造山带包括增生型造山带、碰撞型造山带和板内造山带（Cawood et al., 2009）。后者多与板块远程效应相关（Cunningham, 2005）。这3类造山带处于造山作用的3个端元，会随着板块俯冲作用的阶段性变化而发生转变（Cawood et al., 2009）。由此，研究造山带的形成和演化（造山作用过程）能为板块之间的相互作用、超大陆旋回提供重要依据（Nance et al., 2014；Li et al., 2019）。

缝合带是两个板块（或地体）最终拼贴或碰撞的分界面。板块（或地体）在缝合或焊接过程中，往往会形成大量的增生楔或者构造变形区（图1a），部分造山过程（增生作用）可见不同阶段的岛弧发育（图1b）。此外，还常见有增生楔和蛇绿混杂带等（Windley et al., 2007）。然而，对于早期形成的缝合带来说，晚期构造作用、岩浆作用及剥蚀作用对其破坏也较大，故此，厘清或查明物质来源于A板块或B板块，是开展各项地质工作的基础。例如，大别—苏鲁造山带（或超高压变质带），形成于三叠纪华南向华北俯冲作用过程中；由于受侏罗纪古太平洋板块俯冲作用的改造，以及白垩纪大规模岩石圈拆沉作用和郯庐断裂左行走滑的影响，该三叠纪造山带原貌被破坏严重，其缝合带的追寻也较为困难。此外，印度大陆向欧亚大陆俯冲，前人普遍将雅鲁藏布江蛇绿岩带作为两个大陆的缝合带（Hu et al., 2016），缝合带南侧物质归属于印度大陆，缝合带北侧物质归属于欧亚大陆。少数学者持有不同观点，认为雅鲁藏布江蛇绿岩带不能作为两个大陆的缝合带，缝合带位置位于主中央逆冲断层带（肖文交, 2017）。该文同时提出需谨慎研究雅鲁藏布江蛇绿岩带到主中央逆冲断层带之间的物质。

造山带在碰撞之前，洋陆转换过程会产生多期多阶段岛弧、洋岛或海山拼贴，影响对缝合带的厘定。因此需要区分和厘定各类物质的亲缘性（Şengör, 2013）。只有做好这一步工作，才能更好的确定板块的缝合带位置。

图1　 A板块与B板块相互碰撞后，形成A板块变形区、B板块变形区和增生楔（a）；增生型造山带会在两大板块之间会形成岛弧。缝合带标记在此图中（b. 据Xiao et al., 2013修改）

Fig. 1　Plate A collied with plate B, part of plate A and part of plate B deformed, an accretionary wedge was formed (materials from A and B) (a); An island arc was created in an accretionary type orogenic belt. The suture zone was marked in this picture. （b, modified after Xiao et al., 2013）

苏鲁—大别地区发育华北和华南板块的缝合带，遭受过多期次强烈的构造改造，结构极为复杂，对其研究并凝练相关理论，有助于认识其它具有复杂性结构的缝合带。本研究通过：1）对苏鲁造山带（超高压变质带或构造杂岩带）乳山地区相关岩石及构造的研究；2）综合苏鲁—大别地区区域地质资料及前人的研究工作，解析并厘定物质的亲缘性；3）建立缝合带受后期构造及岩浆事件破坏后的理论寻找模型，最终探讨以下3个问题：1）苏鲁地区是否存在较为理想的华南板块与华北板块的缝合边界；2）受大规模岩浆作用破坏后，缝合带位置确定需要注意哪些问题；3）苏鲁地区缝合带厘定过程中需要注意哪些问题。

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* 田忠华，男，1984年生，副研究员，构造地质学专业。E-mail: tianzhonghua@cags.ac.cn