大陆地壳在遭到挤压或伸展应力下容易发作变形，进而产生大型的断裂带，是研究大陆地壳构造和流变性量演化的更佳场合。当挤压应力主导时，岩石中产生的脆-韧性变形会逐步集中，进而产生基底逆冲断层，招致块体运动和显著的地壳缩短，协调了块体间的会聚；当伸展感化主导时，壳内发育大规模的低角度拆离断层，则提醒了程度伸展和垂向剥露之间的关系。做为大陆变形的载体，基底逆冲断层或拆离断层在大陆内部普遍发育，但是因为贫乏地量、地球物理协同研究获得的断层几何学-运动学数据，那些大型断层在地量汗青期间的精细变形-扩展过程其实其实不明晰。因而，获得断层（基底滑脱或拆离断层）的时空四维演变汗青是理解大陆变形的关键。
围绕上述问题，中国科学院地量与地球物理研究所博士研究生冯振天在导师褚杨副研究员和林伟研究员的配合指点下，拔取江南造山带中典型的九岭挤压构造和越城岭伸展构造（图1），开展了针对区域构造主控断层的构造解析、岩石磁学研究和重力模仿，比照韧性剪切带中岩石的变形组构和磁组构关系，对研究区构造单位停止了更为详尽的划分，厘定了韧性断层的时空演化，连系重力模仿，反演提醒了断层的三维几何构造和精细的演化过程。
图1 华南构造地量简图
1．基底逆冲断层（Basal décollement）的演化过程
基底逆冲断层是挤压造山带中的重要产品，不只控造着造山带的演化，同时在挤压变形中还招致大地震的发作。造山带中基底逆冲断层的变形和剥露款式次要有两种：一种以高喜马拉雅为例，构成较为宽阔的韧性变形带，并招致低速、粘性的下地壳物量活动并被挤出；另一种则是构成应变动为集中、较为狭小的多条近乎平行的韧性断层，通过断层之间的刚性块体以叠瓦状逆冲推覆和隆升。两种模子解释了差别造山带前缘的应变和折返，但是二者之间联络和控造因素还不清晰。华南古生代造山带中的九岭地域构造剥露了中-下地壳部门物量，为研究中-下地壳物量变形和揭露过程供给了优良的靶区。
通过详细的构造地量学察看和同位素年代学测试，做者识别出了早古生代九岭地域两条近工具向的次要韧性剪切带，在其两头别离演化出多条次级韧性剪切带（图2）。连系岩石磁学和重力，他们重建了九岭的几何构造，并提醒出九岭基底逆冲断层的精细时空演化：（1）基底逆冲断层起首沿北侧韧性剪切带发育，将九岭岩体朋分为未变形的北部和南部块体；（2）随后分收入南侧的韧性剪切带，并构成了叠瓦状逆冲构造；（3）最初两条次要韧性剪切带不竭扩展，构成次级剪切带，并将岩体切割成更小块体的叠瓦构造，也构成收集状的断层系统（图2）。那种统一温度系统下，从叠瓦状向收集状逐级演化的基底逆冲断层系统表白，部分变形的叠瓦构造与弥散变形的地壳流其实是个持续演化的过程，受地壳性量和强度控造，因而也能够解释为何青藏高原周缘地壳流与叠瓦式挤压构造在差别区域发育。
图2 九岭地域地量图（左上），剖面图（左下）及九岭地域早古生代构造演化（右）
2．拆离断层的演化过程
晚中生代，在古承平洋板块爬升回撤的感化下，东亚大陆整体处于伸展布景。华南华北均发作了100多公里的岩石圈减薄感化，招致了地壳伸展和岩浆活动。然而，地壳减薄在华北构成了大量变量核杂岩和半地堑盆地，华南板块普遍发育的伸展穹隆出露岩石的条理至少比华北差8-10km。因而，就需要一个差别于华北的拆离断层模子，来解释不异构造布景下出露岩石条理差别的原因。做者拔取了华南板块最内部的伸展构造——越城岭地域，开展了构造-磁组构-重力研究，发现越城岭拆离断层差别寻常的几何形态。断层下盘履历了强烈的韧性变形，构造不雅测与磁组构所提醒的变形影响范畴大于20km，构成了十分宽阔的剪切带。连系磁化率各向异性和深部重力反演，他们恢复了拆离断层超低角度（15°-20°）形态和越城岭-苗儿山岩基原始相对位置（图3）。成果表白越城岭岩体和苗儿山岩体本来为一个大型花岗岩基，拆离断层的活动将那个超大型岩基扯破开，并通过超低角度拆离将岩体下部（现今的越城岭岩体）揭露至地表。那种较华北变量核杂岩鸿沟断层更低角度的拆离，同样伸展量下垂向抬升更少，因而能够合理解释华南与华北在不异伸展下，仅仅揭露出中地壳物量，而非华北揭露出的下地壳物量。
图3 基于重力剖面的拆离断层恢复模子
研究功效颁发于国际学术期刊Tectonics和Tectonophysics。研究受国度天然科学基金项目(41872208, 91855212, 和91855103)、中国科学院青年立异促进会等项目标结合帮助。
1.Feng Z, Chu Y*, Wei W, Xue Z, Xin G, Meng L, Zhang D, Lin W. Basal décollement splaying induces mid-crustal tectonic imbrication in an intracontinental orogen [J]. Tectonics, 2022, 41: e2022TC007583. DOI:10.1029/2022TC007583.
2.Feng Z, Chu Y*, Wei W*, Lin W, Xin G, Wang Y, Qiu H, Ren Z. Splitting a large pluton by Cretaceous crustal extension: Evolution of the Ziyuan Detachment and crustal thinning of the South China Block [J]. Tectonophysics, 2022, 838: 229481. DOI: 10.1016/j.tecto.2022.229481.
美编：陈菲菲
校对：万鹏（地量地球所）
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