Deformation Characteristics and Evolution of the Eastern Xiangfan-Guangji Fault Zone

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.142

Abstract

Abstract:

The Xiangfan-Guangji fault zone(XGF) is a boundary fault separating the Dabie orogen and the foreland fold-thrust belt on the northern Yangtze cratonic margin. Its geometry, kinematics and structural evolution characteristics have recorded the collision, assembly and interaction between two tectonic units in the north and south. Based on field investigation, structural and geochronological analyses, and combined with published regional geological and geophysical data, we considered that the eastern XGF is characterized by a “crocodile mouth” offset structure of deep south-directed thrust and shallow north-directed thrust, which differs significantly from the structural deformation style and sequence of the western XGF. The eastern part of the middle Yang-tze block is controlled by the N-S-directed tectonic system. Subduction of the northern Yangtze cratonic margin beneath Dabie oregen may have extruded the orogen from north to south. The nappe structure may have affected the Ruichang area, and the shallow thrust nappe from south to north may have affected the vicinity of Meichuan. The two structures are likely connected in the Qichun-Wuxue-Xishui area in the eastern XGF. The XGF has undergone various structural deformation stages, including the N-S-directed thrust nappe ductile shearing (end T₂), Early-Middle Yanshanian shallow bipolar offset detachment (J_1-3), Late Yanshanian normal faulting (K_1-2), and minor early Xishanian thrusting (E₁) from north to south.

Key words: Xiangfan-Guangji fault, Qizhou, middle Yangtze block, Dabie orogenic belt, Jiangnan uplift belt

CLC Number:

P548

ZHU Qingbo, CHENG Wanqiang, ZHOU Quan. Deformation Characteristics and Evolution of the Eastern Xiangfan-Guangji Fault Zone[J]. Geoscience, 2022, 36(03): 755-769.

Figures/Tables 15

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脉体产出位置	双晶类型	双晶含量 /%	双晶纹间距 /μm	差异应力 /MPa	变形温度 /℃
T₁d破碎带	Ⅰ型薄双晶	5	0.41	20	<170
T₁d破碎带	Ⅰ型薄双晶	10	0.48	25	<170
T₁d破碎带	Ⅰ型薄双晶	5	0.41	20	<170
T₁d破碎带	Ⅱ型网格厚双晶	5	0.43	20	170~200
P₂q破碎带	Ⅰ型薄双晶	5	0.41	20	<170
P₂m破碎带	Ⅰ型薄双晶	15	0.44	23	<170
C₂h破碎带	Ⅱ型网格厚双晶	15	0.46	23	170~200

脉体产出位置	双晶类型	双晶含量 /%	双晶纹间距 /μm	差异应力 /MPa	变形温度 /℃
T₁d破碎带	Ⅰ型薄双晶	5	0.41	20	<170
T₁d破碎带	Ⅰ型薄双晶	10	0.48	25	<170
T₁d破碎带	Ⅰ型薄双晶	5	0.41	20	<170
T₁d破碎带	Ⅱ型网格厚双晶	5	0.43	20	170~200
P₂q破碎带	Ⅰ型薄双晶	5	0.41	20	<170
P₂m破碎带	Ⅰ型薄双晶	15	0.44	23	<170
C₂h破碎带	Ⅱ型网格厚双晶	15	0.46	23	170~200

点号	元素含量/10^-6		²³²Th/ ²³⁸U	同位素比值及误差				年龄值及误差/Ma
点号	²³²Th	²³⁸U	²³²Th/ ²³⁸U	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb±1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U±1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U±1σ		²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ±1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U ±1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U ±1σ
1	9.90	5 670.73	0.002	0.049 3±0.000 8	0.135 0±0.001 7	0.019 9±0.000 2	162±39		129±2	127±1
2	119.64	2 755.73	0.043	0.050 0±0.000 9	0.144 6±0.002 3	0.021 0±0.000 2	193±44		137±2	134±1
3	3.38	2 007.21	0.002	0.049 0±0.000 8	0.142 3±0.001 8	0.021 1±0.000 2	147±39		135±2	134±1
4	77.15	9 400.35	0.008	0.049 1±0.000 5	0.144 0±0.001 6	0.021 3±0.000 2	151±12		137±1	136±1
5	7.51	4 656.33	0.002	0.049 2±0.001 4	0.147 5±0.003 9	0.021 7±0.000 2	159±68		140±3	139±1
6	9.80	1 771.91	0.006	0.048 0±0.001 0	0.135 5±0.002 4	0.020 5±0.000 2	101±50		129±2	131±1
7	7.61	4 836.04	0.002	0.049 2±0.000 8	0.140 5±0.001 9	0.020 7±0.000 2	158±40		133±2	132±1
8	380.09	829.07	0.458	0.049 8±0.001 0	0.135 1±0.002 8	0.019 7±0.000 2	184±27		129±2	126±1
9	24.39	2 277.58	0.011	0.050 4±0.001 2	0.144 3±0.003 1	0.020 8±0.000 2	213±57		137±3	132±1
10	9.03	833.50	0.011	0.052 9±0.001 5	0.146 3±0.003 7	0.020 1±0.000 2	323±64		139±3	128±1
11	11.34	7 275.89	0.002	0.051 8±0.001 1	0.147 5±0.002 7	0.020 6±0.000 2	278±50		140±2	132±1
12	80.23	2 598.60	0.031	0.051 3±0.001 1	0.146 0±0.002 8	0.020 6±0.000 2	256±51		138±2	132±1
13	35.16	1 934.71	0.018	0.053 5±0.001 2	0.152 3±0.003 0	0.020 7±0.000 2	348±52		144±3	132±1
14	17.93	5 919.31	0.003	0.052 8±0.001 4	0.147 8±0.003 6	0.020 3±0.000 2	319±61		140±3	130±1
15	3 673.93	11 716.73	0.314	0.048 1±0.000 5	0.129 7±0.001 4	0.019 6±0.000 2	105±11		124±1	125±1

点号	元素含量/10^-6		²³²Th/ ²³⁸U	同位素比值及误差				年龄值及误差/Ma
点号	²³²Th	²³⁸U	²³²Th/ ²³⁸U	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb±1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U±1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U±1σ		²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ±1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U ±1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U ±1σ
1	9.90	5 670.73	0.002	0.049 3±0.000 8	0.135 0±0.001 7	0.019 9±0.000 2	162±39		129±2	127±1
2	119.64	2 755.73	0.043	0.050 0±0.000 9	0.144 6±0.002 3	0.021 0±0.000 2	193±44		137±2	134±1
3	3.38	2 007.21	0.002	0.049 0±0.000 8	0.142 3±0.001 8	0.021 1±0.000 2	147±39		135±2	134±1
4	77.15	9 400.35	0.008	0.049 1±0.000 5	0.144 0±0.001 6	0.021 3±0.000 2	151±12		137±1	136±1
5	7.51	4 656.33	0.002	0.049 2±0.001 4	0.147 5±0.003 9	0.021 7±0.000 2	159±68		140±3	139±1
6	9.80	1 771.91	0.006	0.048 0±0.001 0	0.135 5±0.002 4	0.020 5±0.000 2	101±50		129±2	131±1
7	7.61	4 836.04	0.002	0.049 2±0.000 8	0.140 5±0.001 9	0.020 7±0.000 2	158±40		133±2	132±1
8	380.09	829.07	0.458	0.049 8±0.001 0	0.135 1±0.002 8	0.019 7±0.000 2	184±27		129±2	126±1
9	24.39	2 277.58	0.011	0.050 4±0.001 2	0.144 3±0.003 1	0.020 8±0.000 2	213±57		137±3	132±1
10	9.03	833.50	0.011	0.052 9±0.001 5	0.146 3±0.003 7	0.020 1±0.000 2	323±64		139±3	128±1
11	11.34	7 275.89	0.002	0.051 8±0.001 1	0.147 5±0.002 7	0.020 6±0.000 2	278±50		140±2	132±1
12	80.23	2 598.60	0.031	0.051 3±0.001 1	0.146 0±0.002 8	0.020 6±0.000 2	256±51		138±2	132±1
13	35.16	1 934.71	0.018	0.053 5±0.001 2	0.152 3±0.003 0	0.020 7±0.000 2	348±52		144±3	132±1
14	17.93	5 919.31	0.003	0.052 8±0.001 4	0.147 8±0.003 6	0.020 3±0.000 2	319±61		140±3	130±1
15	3 673.93	11 716.73	0.314	0.048 1±0.000 5	0.129 7±0.001 4	0.019 6±0.000 2	105±11		124±1	125±1

样品号	经纬度	产状	E'心浓度/(10¹⁵ Sp·g^-1)	U/10^-6	年龄/Ma
12-69	N30°01.651', E115°34.562'	白云母片岩片理为82°∠53°,石英脉顺断面产出,产状为28°∠20°	0.092	1.10	52.3±5.2
12-73	N 30°00.071', E115°30.739'	白云母片岩片理为264°∠26°,石英脉呈“σ”形,总体顺断层面(210°∠40°)产出	0.132	0.48	55.0±5.5
12-75	N 29°59.110', E115°30.271'	白云母片岩片理为15°∠20°,石英脉总体顺断面(160°∠70°)产出	0.121	0.65	37.2±3.7