湖北英山—安徽太湖地區構造變形特征

吳海權，江來利，儲東如，劉銘

(1.安徽省地質調查院，安徽 合肥 230001；2.山東省魯南地質工程勘察院,山東 兗州 272100)

湖北英山—安徽太湖地區構造變形特征

吳海權1，江來利1，儲東如1，劉銘2

(1.安徽省地質調查院，安徽 合肥 230001；2.山東省魯南地質工程勘察院,山東 兗州 272100)

湖北英山—安徽太湖地區位于大別山造山帶東段，在對區域構造巖石地層調查與分析基礎上，確定大別山造山帶結構主要為構造-巖片堆疊體,自北向南依次劃分為羅田-岳西變質雜巖帶、英山-潛山超高壓巖片、宿松變質巖片等3個構造巖片，分別對其構造變形特征進行了詳細闡述和分析,為進一步研究大別山造山帶提供了可靠的構造依據。

大別山造山帶；構造；變形特征；湖北英山—安徽太湖地區

湖北英山—安徽太湖地區位于大別山造山帶東段，以郯廬斷裂為界，其西北部為大別山造山帶，主要為中深變質巖出露區，以發育不同方向強、弱相間變形帶為特點；南東側為揚子陸塊前陸帶，以發育前陸褶沖帶及前陸盆地為特色(圖1)。在對區域內不同構造巖石單位和巖石地層形成的構造背景、分布及重要斷裂和剪切帶的調查與分析基礎上，確定該區構造形成于印支期南北大陸板塊的碰撞作用，定位于燕山期的碰撞后伸展作用①安徽省地質調查院，1∶25萬太湖縣幅區域地質調查報告，2002年。。該文僅著重闡述大別山造山帶的構造變形特征。

Ⅰ—大別山造山帶羅田-岳西變質雜巖帶；英山-潛山超高壓巖片；宿松變質巖片；Ⅱ—揚子陸塊前陸帶；SYS—水吼-英山剪切帶；TFS—太湖-方咀剪切帶；TLF—郯廬斷裂；TPF—頭坡斷裂;++燕山期花崗巖圖1 安徽太湖—湖北英山地區構造單元劃分簡圖

1 大地構造位置

湖北英山—安徽太湖地區位于大別山造山帶東段，以郯(城)-廬(江)斷裂為界，該調查區①安徽省地質調查院，1∶25萬太湖縣幅區域地質調查報告，2002年。可劃分為2個大地構造單元：大別山造山帶(Ⅰ)、揚子陸塊前陸構造帶(Ⅱ)，區內構造變形極為復雜，不同地史階段及不同構造背景下形成的不同構造形跡的相互疊加復合，形成了該區復雜的構造變形圖案(圖1)。

1.1 大別山造山帶(Ⅰ)

位于郯-廬斷裂的西北部，主要為中深變質巖出露區，以發育不同方向強、弱相間變形帶為特點。晉寧期以來，經歷了多次造山作用，不同動力體系熱構造事件相互疊加、復合、改造，使其長期處于強應變狀態，相互間被韌性剪切帶分隔，構成造山帶基底堆疊體，形成了區內最復雜的復合型大陸造山帶。

1.2 揚子陸塊前陸構造帶(Ⅱ)

位于郯-廬斷裂的南東側，以發育前陸褶沖帶及前陸盆地為特色。由于受印支期陸-陸碰撞造山運動的影響，前陸帶遭受強烈擠壓，形成一系列線性斜歪(倒轉)褶皺及沖斷層，這些構造要素受蓋層與基底間主滑脫面及沉積蓋層內部的次級滑脫面所控制。

2 斷裂構造

調查區及其附近重要的斷裂構造主要有郯(城)-廬(江)斷裂、頭坡斷裂，其特征簡介如下：

2.1 郯(城)-廬(江)斷裂

郯-廬斷裂[1]是中國東部重要的NE向斷裂，區域地質分析和1∶50萬TM衛片顯示，區內的桐城-太湖斷裂為郯-廬斷裂帶南端西側的主干斷裂，該斷裂在區內多數地段表現為大別山造山帶與中新生代盆地(潛山盆地)的邊界斷裂，局部切割大別山造山帶?？傮w走向40°～60°左右，多數地段傾向SE。地貌上，該斷層北西側為大別山區，南東側為平原，是重要的地貌分界線，1∶50萬TM衛片上斷裂呈非常清晰的線性構造影像。

區內的郯廬斷裂帶是由多條斷裂組成的NE—NNE向斷裂系，具有長期、復雜、多期活動特征[2-7]，不同地段其產狀、性質、結構特點有一定差異，但總體經歷了早期韌性左行走滑→韌脆性左行平移→張性脆性變形，到晚近時期右行脆性剪切或擠壓。

2.2 頭坡斷裂

位于調查區外圍的東南部，自南西往北東，經宿松(南)、懷寧，兩端均延伸出圖外，大致呈60°～70°方向延伸，圖內長度約120km。北東段出露明顯，其余地段多被第四系覆蓋。斷裂對現代地貌有明顯的控制作用，其西北側為低山區，而南東側為丘陵或大片沖擊平原，在1∶50萬TM衛片上線性影像清晰。斷裂總體產狀為：走向60°～70°，傾向SE，傾角60°～70°。

綜合前人資料*安徽省地質調查院，大別山地區1∶5萬區調片區總結報告，1999年。，頭坡斷裂在印支期已開始產生，表現為逆沖擠壓性質，印支末期—燕山早期，繼承了前期構造格局，控制了晚三疊世—早中侏羅世沉積，燕山晚期以后，斷層表現為持續的張性活動特征，SE盤相對下降，控制了白堊紀、古近紀及其以后的沉積。

3 構造變形特征

在對區域構造巖石地層調查與分析基礎上[1，8]*安徽省地質局區域地質調查隊，1∶20萬六安幅、岳西幅區域地質調查報告,1974年。*安徽省冶金地質局311地質隊區測分隊，1∶20萬太湖縣幅區域地質礦產調查報告,1970年。，確定區內大別山造山帶主要為構造-巖片堆疊而成的變質巖系，構造巖片是其基本的結構形式。根據其物質組成、變質變形特點，從北向南依次劃分為羅田-岳西變質雜巖帶、英山-潛山超高壓巖片、宿松變質巖片等3個構造巖片，其間均以大型韌性剪切帶接觸(圖1)，作為大別山造山帶整體組成部分的三大構造巖片具有相似的構造變形特征，又因三大構造巖片各自具有不同的構造背景，因而在一定程度上具有不同的變形變質特點。

羅田-岳西變質雜巖帶為大別山造山帶主體，分布于水吼-英山韌性剪切帶以北，南與英山-潛山(超)高壓巖片相鄰。該帶為普遍混合巖化的麻粒巖相—高角閃巖相準原地體。巖性以英云閃長質片麻巖、奧長花崗質片麻巖、花崗閃長質片麻巖等組合而成的TTG巖系為主,其組成的變質巖層(石)經過多期強烈的韌性變形改造。變質表殼巖主要呈包體或構造透鏡體出現在變形變質侵入體中。

早期變形為深層次強烈的韌性變形,構造置換較徹底,其原始面貌難以恢復，發育透入性片理、片麻理及軸面平行于片理、片麻理的不同規模的多級片內流變褶皺群落(多表現為“勾狀”無根褶皺)、不同尺度的由一系列變原生成層構造控制的順層韌性剪切帶、變形變質分異條帶、同構造結晶脈，以及由各類巖石包體(布丁)及礦物(長石、云母、石英)構成的礦物線理，包括a線理和b線理。a線理包括礦物生長線理和礦物拉伸線理，b線理包括褶皺樞紐、石香腸構造。由于后期構造改造，線理產狀變化大,該類型韌性剪切帶為受先存成層性構造控制的伸展型剪切帶，變質表殼巖內部不同巖性界面是該類型韌性剪切帶發育的基礎,剪切帶上下巖層多發生同步透入性分層剪切、流動,與該類型韌性剪切帶相伴生的有剪切不對稱褶皺、S-C組構、礦物拉伸線理等，巖石具不同程度的糜棱巖化。根據1∶5萬區域地質調查資料*安徽省地礦局311地質隊,1∶5萬太湖縣、楓香驛、張家榜、破涼亭幅區域地質調查報告,1988年。②安徽省地礦局311地質隊，1∶5萬小池、水吼嶺、源潭鋪幅區域地質調查報告,1996年。③湖北省地礦局鄂東北地質大隊，1∶5萬劉河鎮、停前街幅區域地質調查報告,1992年。④湖北省地礦局鄂東北地質大隊，1∶5萬獅子口、張家榜幅區域地質調查報告,1995年。⑤湖北省地礦局區域地質礦產調查所,1∶5萬金家鋪幅地質圖說明書,1996年。⑥湖北省地礦局區域地質礦產調查所,1∶5萬石頭咀幅地質圖說明書,1996年。⑦湖北省地礦局區域地質礦產調查所,1∶5萬英山縣幅地質圖說明書,1996年。⑧湖北省地礦局區域地質礦產調查所,1∶5萬白蓮、瓦寺前幅區域地質調查報告,1999年?！嗉霸摯蔚刭|調查，該期變形的主要構造線方向與造山帶平行,反映早期塊體運動方向。

第二期變形為羅田-岳西變質雜巖帶的主期變形,為與區域混合巖化同期的構造變形，其變形作用表現為中深構造層次的高溫塑性韌性剪切，形成區域性帶狀展布的強韌性變形帶。帶內發育各種成分的糜棱巖、構造片麻巖。由斜長石、云母、石英等礦物或集合體所顯示的糜棱面理和拉伸線理，明顯切割和強烈置換早期形成的面理，面理走向NE到近EW向，傾向S至SE，傾角30°～50°,線理傾伏SE,傾角20°～40°,剪切帶內部因巖石能干性的差異發生變形分解作用，局部形成自相似性網結狀構造樣式。變形巖石表現為斜長石+角閃石+石英的角閃巖相礦物組合,剪切帶各類指向標志發育,以S-C組構、旋轉“布丁”構造及不同礦物組成的旋轉碎斑系最為常見，均指示由南向北的韌性推覆作用。該期變形形成的褶皺構造主要為以S0+S1為形面的剪切褶皺，其形態為不對稱緊閉同斜褶皺,翼夾角一般<20°,通常與剪切條帶相伴生。樞紐產狀與區域性礦物線理小角度相交,部分為“A”型褶皺。

第三期變形表現為伸展滑覆型韌性剪切系統，區域上表現為非透入性構造，是區內最晚一期韌性變形事件,發育伸展型韌性剪切帶、剪切褶皺及相應的面、線狀構造。伸展型韌性剪切帶分布較為局限，僅見于構造軟弱帶內，剪切帶產狀100°～130°∠40°～70°左右，剪切條帶內出現綠泥石+綠簾石+白云母+石英等綠片巖相礦物組合，可見角閃石退變成綠泥石、白云母，發育構造片麻巖、云母石英片巖，剪切帶明顯切割片麻理及早期逆沖型剪切帶(圖2)。面理構造表現為片柱狀礦物定向排列形成的小型面狀構造，相應的由云母、石英集合體定向排列顯示的礦物線理，產狀大約在100°∠10°～30°。剪切帶內變形組構主要為S-C構造、旋轉“布丁”構造、不對稱剪切褶皺等，指示向南滑覆特征。該期變形反映了地殼抬升過程中的伸展拆離作用。

英山-潛山(高)超高壓巖片分布在大別山南部，以水吼-英山韌性剪切帶與羅田-岳西變質雜巖帶為界，南以太湖-方咀韌性剪切帶與宿松變質巖片相鄰，向東被郯廬斷裂所截，區域上呈NWW或近EW向展布。該巖片主要由酸性片麻巖、片巖、大理巖及榴輝巖等組成，其中大小不等，呈透鏡狀、布丁狀的榴輝石及其共生超高壓巖石呈“巖塊”形式分布于花崗質正片麻巖之中。

1∶5萬區域地質調查①～⑧及大量的科學研究[9-16]表明，(高)超高壓巖片經過復雜的多期變形變質作用。

早期變形(D1)殘存于榴輝巖及石榴石多硅白云母片巖中，石榴石變斑晶內部的面理(S1)由綠簾石、鈉長石、石英、多硅白云母等礦物包體的定向排列顯示，呈雪球構造，與后期面理斜交。由于后期強烈的構造變形的疊加和改造，早期變形的構造形成方位難以恢復，總體面貌不清。

①剪切帶；②灰色片麻巖；③斜長角閃巖圖2 湖北鷹咀巖晚期滑脫型剪切帶(SZ2)切割早期逆沖型剪切帶(SZ1)

第二期變形(D2)為榴輝巖相變形，為深層次高溫塑性流變。在榴輝巖相條件下，巖塊和基質都表現為韌性變形，但因巖石礦物能干性差異，而表現出不同的變形行為。榴輝巖、石英硬玉巖等能干性巖石主要表現為糜棱巖化、布丁化,似層狀、板狀榴輝巖及片麻巖、層狀大理巖,同時發育緊密—同斜褶皺(F2)，其軸向呈NWW至近EW，軸面傾向S或SSE，露頭尺度多表現為無根勾狀褶皺或剪切褶皺。區域上岳西縣五河鎮—菖蒲—松樹嘴一帶由大別山巖群含榴片麻巖、榴云片巖及含榴大理巖、云母石英片巖、硬玉石英巖組成一個大型復式同斜褶皺，軸向NWW；花涼亭水庫石馬一帶以不純大理巖、石英硬玉巖為標志層,也可見一個大型軸向近EW向的同斜褶皺。這2條區域性呈近EW向延伸的大型同斜褶皺反映了第二期變形中區域褶皺的軸向；后期角閃巖相構造變形作用的疊加，使該期褶皺方位發生變化,部分榴輝巖相小型褶皺軸的傾伏向轉為SSE。糜棱巖化作用主要發育在其邊部，糜棱面理傾向S或SE，不對稱的石榴石旋轉碎斑、旋轉布丁及S-C組構，指示巖片向南運動，由各類包體(布丁)、礦物(石英、長石、云母等)構成礦物生長線理及拉伸線理，產狀較穩定,向SE傾斜。

第三期為角閃巖相變形(D3)，它是英山-潛山(高)超高壓巖片的主期變形，現存(高)超高壓巖片露頭所顯示的構造主要由這期變形所產生。該期變形以形成區域性強應變帶(韌性剪切帶)、不同性質類型的線理、面理和褶皺為主要特征，線理主要包括由云母、石英、角閃石、長石等礦物構成的礦物線理，由脈石英、石榴石等剛性體布丁構成的拉伸線理，其優勢產狀多傾向SE150°左右。第三期變形所形成的褶皺(F3)以區域性片麻理為變形面，表現為露頭尺度上的緊閉同斜褶皺，具兩翼平行、轉折端加厚的特征，樞紐產狀總體為100°～150°∠10°～30°，與該期褶皺相伴形成的褶紋線理、褶皺窗欞構造多見，其產狀與褶皺樞紐一致。強變形帶中F3褶皺樞紐與拉伸線理產狀一致，表現出“A”型褶皺特征。其中部分褶皺在垂直拉伸線理剖面上呈半封閉型、Ω型，甚至是完全封閉的劍鞘型，為鞘褶皺。該期變形形成的面理(S3)主要為與F3配套的軸面面理，表現為長石、石英及云母等礦物壓扁拉長，定向分布，局部見石榴石呈粒狀沿定向面平等展布。第三期變形形成的韌性剪切帶規模巨大，宏觀上表現為不連續線狀分布的強應變帶和弱應變域相間排列特征。在不同尺度上表現出透鏡網絡狀自相似性結構特征，強應變帶空間上的分支復合夾持其間透鏡狀弱變形巖塊。韌性剪切帶總體呈NEE到近EW走向，傾向SSE，傾角一般30°～60°，剪切帶中不同類型糜棱巖十分發育，由角閃石、斜長石、黑云母、白云母、石英等礦物集合體，所顯示的糜棱面理總體走向NEE，傾向SSE，其中的榴輝巖常退變為斜長角閃巖。退變礦物斜長石及角閃石顯示出良好的糜棱面理和拉伸線理，剪切帶中廣泛發育礦物拉伸線理、旋轉布丁、石香腸構造、不對稱剪切褶皺、S-C組構。鏡下觀察旋轉碎斑系、云母魚、不對稱的壓力影等各種旋轉標志均指示剪切帶性質為由南向北逆沖推覆型。這種向北的逆沖推覆作用使整個超高壓巖體覆于北側的岳西-羅田變質雜巖帶之上。

第四期變形(D4)為中深層次的伸展體制下的構造變形。其變形強度明顯弱于第三期變形，主要發育在構造軟弱帶中，表現為滑脫型韌性剪切帶、剪切褶皺及相應的面理、線理等。該期變形形成的小型剪切帶呈近EW向延伸。單條剪切帶寬度數十厘米到數米不等，剪切帶中，早期形成的斜長角閃巖布丁及層狀花崗質片麻巖等能干性巖石，因剪切作用進一步布丁化，而富含云母、石英的弱性巖石則強烈糜棱巖化。糜棱巖中，長石、石榴石等礦物呈碎斑，表現為脆性碎裂變形，而云母、石英細粒化構成碎基，共同構成旋轉碎斑系。由黑云母、綠泥石及石英集合體構成的拉伸線理，傾向S或SSE，早期面理經剪切形成片內褶皺或剪切條帶，發育S-C組構。剪切條帶中有新生的綠泥石、黑云母、透閃石等礦物生成，表明該期變形為綠片巖相。該期變形形成的褶皺構造規模小，單個褶皺寬數厘米到數米不等，多為不對稱的斜歪褶皺或緊閉同斜褶皺。在柯石英榴輝巖中，褶皺形態以寬緩褶皺為主。

糜棱巖中的顯微組構——旋轉碎斑系、云母魚及S-C組構表明剪切帶性質為向S或SSE滑覆，平面上兼具右行走滑特征。這種向南伸展滑覆作用的結果，造成超高壓巖片以較快的速度折返至地殼淺部。

宿松變質巖片北以太湖-方咀韌性剪切帶與潛山-英山(高)超高壓巖片相鄰，南、東被桐城-太湖斷裂所截，與揚子陸塊前陸帶相鄰，區域上呈NW向展布。該巖片主體由一套穩定環境下被動大陸邊緣淺海臺地相沉積巖與以酸性火山巖為主的雙峰式火山巖組成[15]。宿松變質巖片普遍遭受中壓高綠片巖相—低角閃巖相變質作用。

宿松變質巖片主要經受兩期韌性剪切變形和一期韌脆性構造變形，且遭受后期脆性斷層的破壞，形成非常復雜的構造格局。

第一期變形以塑性固態流變為特征,發育順層韌性剪切帶,構造置換強烈,新生面理S1置換S0，見片內塑性流變褶皺、無根鈞狀褶皺(F1)，粘滯性石香腸或透鏡體的定向排列以及由云母、石英、角閃石等礦物定向排列構成礦物線理(La)，宿松北浴西側由薄層大理巖構成的緊閉褶皺即是該期變形的結果。在弱性巖層中,發育平行F1軸面的連續劈理帶,在厚層白云質大理巖中,也發育早期順層的糜棱巖條帶。早期褶皺的樞紐方向為近EW向,礦物拉伸線理(La)主要向SE傾伏，產狀一般穩定在150°∠30°～50°左右。

第二期變形以早期變形形成的面理(S1)為變形面，產生強烈的韌性剪切變形。在石英云母片巖、薄層大理巖、石墨片巖、含磷巖系中形成極其緊密的斜歪褶皺、(同斜)褶皺(F2)以及強烈的褶劈理帶(S2),在變形強烈部位，S2對S1置換徹底，伴隨著褶皺(F2)的形成，可見與褶皺樞紐平行的褶紋線理(L2),其產狀在120°～140°∠30°～60°,該期變形為宿松變質巖片的主期變形，一系列NWW走向、傾伏SE、規模不等的構造剪切帶是該期變形的產物。據徐樹桐等[11]研究，宿松變質巖片內發育3條重要的強變形的糜棱巖帶，以石榴石等礦物為碎斑構成的旋轉碎斑系，旋轉“布丁”構造及普遍發育的S-C組構指示該期變形為由S(SE)向N(NW)的逆沖推覆作用，這與大別山造山帶主體第二期變形相一致。上述兩期構造變形的疊加，形成包絡面總體呈NWW到近EW向,傾向S的“單斜”構造面貌。

第三期變形與燕山期大別山造山帶強烈隆升有關。主要表現為韌脆性伸展拆離作用。宿松變質巖片內部，發育一系列次級巖片，在先期韌性剪切帶(構造強化帶)的基礎上，向S滑覆，以先期變形形成的剪切面理(S2)為變形面，形成一系列新的剪切條帶(S3)，露頭尺度上，這些新生的剪切條帶彼此平行，呈間隔狀非透入性產出，以發育含水的富云母類糜棱巖為特征，S-C組構及旋轉碎斑構造均指示向南滑覆，太湖-方嘴韌性剪切帶晚期表現為向南拆離滑覆即是該期變形的表現，與變形有關的變質作用，表現為綠片巖相變形。與之相伴的第三期褶皺構造均為開闊的近EW向褶皺和露頭尺度的微褶曲和膝折構造。

4 結論

湖北英山—安徽太湖地區位于大別山造山帶東段，區內的造山帶結構主要為構造-巖片堆疊體,自北向南可劃分為羅田-岳西變質雜巖帶、英山-潛山超高壓巖片、宿松變質巖片等3個構造巖片,均以大型韌性剪切帶接觸，各構造巖片的構造變形特征既相似,又有所不同。

(1)羅田-岳西變質雜巖帶：早期變形為深層次強烈的韌性變形，構造置換較徹底；第二期變形為主期變形，表現為中深構造層次的高溫塑性韌性剪切，形成區域性帶狀展布的強韌性變形帶；第三期變形表現為伸展滑覆型韌性剪切系統，是區內最晚一期韌性變形事件，發育伸展型韌性剪切帶、剪切褶皺，及相應的面、線狀構造。

(2)英山-潛山超高壓巖片：早期變形殘存于榴輝巖及石榴石多硅白云母片巖中，由于后期強烈的構造變形的疊加和改造，早期變形的構造形成方位難以恢復，總體面貌不清；第二期變形為榴輝巖相變形，為深層次高溫塑性流變；第三期為角閃巖相變形，為主期變形，以形成區域性強應變帶(韌性剪切帶)、不同性質類型的線理、面理和褶皺為主要特征；第四期變形為中深層次的伸展體制下的構造變形。其變形強度明顯弱于第三期變形，主要發育在構造軟弱帶中，表現為滑脫型韌性剪切帶、剪切褶皺及相應的面理、線理等。

(3)宿松變質巖片：主要經受兩期韌性剪切變形和一期韌脆性構造變形，且遭受后期脆性斷層的破壞，形成非常復雜的構造格局。第一期變形以塑性固態流變為特征，發育順層韌性剪切帶，構造置換強烈；第二期變形以早期變形形成的面理為變形面，產生強烈的韌性剪切變形；第三期變形與燕山期大別山造山帶強烈隆升有關。主要表現為韌脆性伸展拆離作用。

致謝：該文是1∶25萬太湖縣幅區域地質調查研究成果的一部分，參加野外工作的有吳維平、吳躍東教授級高工及汪德華高級工程師等，審稿專家嚴謹認真的評審并提出了寶貴意見及建議,在此一并致謝！

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Deformation Characteristics of Yingshan in Huibei Province and Taihu Area in Anhui Province

WU Haiquan1，JIANG Laili1，CHU Dongru1，LU Ming2

(1.Anhui Geological Surveying Institute, Anhui Hefei 230001, China；2. Lunan Geo-engineering Exploration Institute, Shandong Yanzhou 2721001, China)

Yingshan in Hubei province and Taihu area in Anhui province located in east part of Dabie orogenic belt. On the basis of investigation and analysis of regional tectonic rock stratum, it is determined structures of Dabie orogenic belt are mainly tectonic slices stacked body From the north to the south. It can be divided into Luotian-Yuexi metamorphic complex belt, Yingshan -Qianshan ultra-pressure rocks and Susong metamorphic rocks in turn. Tectonic deformation characteristics have been described and analyzed in detail. It will provide a reliable structural basis for further research of Dabie mountains.

Dabie orogenic belt；structures；deformation characteristics；Yingshan in Hubei province and Taihu area in Anhui province

2015-05-06；

2015-05-24；編輯：陶衛衛

國土資源部地質大調查資助項目(200013000108)

吳海權(1967—),男,安徽合肥人,正高級工程師，現從事基礎地質及遙感地質調查研究工作；E-mail:Whq198997@sina.com

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