賈磊



摘 要: 本文結合連州地區開展的四幅1∶5萬區調工作的成果,對構造綱要圖、疊加褶皺和構造變形的樣式分析。提出一種觀點,認為華南地區存在印支期NWW向褶皺與燕山期NNE或NE向褶皺的橫跨-斜跨疊加,粵西北-湘東南印支運動構造線為NWW向,而非NNE向,區域擠壓應力方向為NNE向,而非NWW向。粵西北連州地區在燕山期NNE向郴—懷巖漿巖斷褶帶中殘留有NWW向印支期構造。
關鍵詞: 印支運動; 多期變形; 構造線方向
Study on the Deformation of Indosinian to Yanshanian Movement in LianZhou ,Northwest Guangdong
JIA Lei
Geological Survey of Guangdong Province GuangZhou,China 510080
Abstract: Combined with working achievement of four 1∶50,000 regional geological survey carried out in Lianzhou, the paper analyzed the pattern of structure outline map, superposed fold and tectonic deformation and proposed that Indodinian phase fold in NWW direction superposed on cross-oblique cross of Yanshanian fold in NNE or NE direction, the tectonic line of Indosinian movement of Northwest Guangdong- Southeast Hunan was in NWW direction rather than NNE direction, and the regional crushing stress was NNE direction rather than NWW direction. The residual Indosinian tectonic existed in the Yanshanian NNE direction Bin-Huaiyan Jiangyan fault-fold zone in Lianzhou, Northwest of Guangdong.
Keywords: Indosinian movement; multi-phase deformation; tectonic line direction
早中生代是華南地區大地構造背景發生重要轉折、構造動力體制發生劇烈變動的時期,華南地區該時期構造演化爭議頗多。印支造期構造線方向與區域應力擠壓方向,湘粵存在不同觀點。一種觀點認為,湘東南印支運動構造線為NNE向,區域擠壓應力方向為NWW向。其動力機制可能與揚子和華夏板塊之間產生陸內匯聚有關,認為印支運動中華南不同地區的構造背景及構造體制存在顯著差異(柏道遠等,2012),而另一種觀點恰與其相反。
連州地區位于粵西北與湘東南交界,區域構造位置處于華南褶皺系(Ⅰ1)之粵北拗陷帶(Ⅱ5)的連縣拗陷斷束(Ⅳ1)中心部位(圖1),NNE向郴—懷巖漿巖斷褶帶北段接NNE向星子紅層盆地的北西側,其南東側為大東山巖體。
本文通過分析粵西北連州調查區印支構造層(D—T1)褶皺的橫跨—斜跨疊加,以及不整合面上覆及下伏構造層構造線變化特征,認為造成該不整合事件的印支運動構造線走向為NWW向,否定了印支運動形成NNE向構造的可能性,為華南粵西北地區早中生代構造變形特征及構造體制研究提供了重要的基礎資料。
圖1 調查區大地位置示意圖
1. 區域地質概況
粵西北位于揚子陸塊與華夏陸塊的接合帶,長期多旋回的地質演化造就了區內地層、構造、巖漿巖諸方面復雜面貌。連州地區地層發育,早古生代地層僅出露寒武系,但晚古生代泥盆系至早三疊系地層完整連續出露,為研究印支構造層變形提供了良好的基礎。中生代地層大多缺失,僅保留白堊系紅層。
寒武紀期間區域屬被動大陸邊緣盆地,沉積物以砂、泥質為主,屬半深海、深海相砂泥質碎屑沉積,具類復理石建造的明顯特征。發生在奧陶紀后期的構造事件使區內前泥盆紀地層強烈褶皺,形成構造線總體近EW向的褶皺基底,其中調查區奧陶系—志留系地層缺失與其密切相關,印支構造蓋層角度不整合上覆于寒武系基底。
中泥盆世—早三疊世本區為板內淺海相盆地,于較穩定環境下形成了一套完整較連續的沉積建造。底部中泥盆統為濱淺海陸源碎屑巖建造,下部及中部的上泥盆統—石炭系為以臺地相為主的碳酸鹽巖建造,上部的二疊系為陸地邊緣碎屑巖相區—濱海沼澤相的含煤濱海陸源碎屑巖建造,局部及過渡段為深水臺凹相的硅質巖建造,頂部的下三疊統為陸地邊緣碎屑巖相區與碳酸鹽巖臺地潮坪相過渡區域,濱海陸源碎屑巖建造與碳酸鹽巖建造均有出現。發生在中三疊世碰撞造山事件使區內印支構造層強烈變形,形成NWW向的褶皺,早燕山構造層角度不整合上覆于印支構造層。
中侏羅世晚期進入強烈的構造—巖漿活動階段,調查區中晚三疊系—侏羅系地層缺失、僅出露中晚侏羅系花崗巖。古太平洋板塊向東的俯沖,NWW向陸內擠壓的構造事件,華南地區形成了NE—NNE向的斷陷盆地及斷裂褶皺帶等(例如郴—懷巖漿巖斷褶帶),早白堊世沉積形成了內陸湖鹽湖亞相(季節性碳酸鹽干鹽湖為主)與山麓沖積扇共生的磨拉石建造。早燕山構造層缺失,晚燕山構造層角度不整合上覆于印支構造層。
加里東運動造成印支構造層與加里東構造層之間的角度不整合,其中奧陶—志留系地層缺失,加里東構造層主要分布于寶安—麻布北東側、豐陽—清江一帶、連南西側等地區。印支—燕山運動造成晚燕山構造層和印支構造層之間的角度不整合,其中早燕山構造層缺失。印支構造層分布于清江—山塘、東陂—連南、麻布—九陂等地區。晚燕山構造層分布于大路邊—龍坪東側一帶圖幅外,近南北向展布,以及清江北西、豐陽、附城—連州等地區。(圖2)
2. 構造線走向的厘定
根據區域中生代構造演化背景,現今粵西北印支構造層中的褶皺與斷裂構造主要與中三疊世晚期的印支運動和中侏羅世晚期早燕山運動有關。早燕山運動因受古太平洋板塊向東的(斜向)俯沖影響而具NWW向陸內擠壓(董樹文等,2007;舒良樹和周新民,2002;舒良樹等,2004,2006;張岳橋等,2009;徐先兵等,2009),在粵西北形成NNE向褶皺與逆斷裂。本期褶皺和斷裂卷入或切割了全部印支構造層,并被西山、大東山等侏中晚羅紀花崗巖體侵入。顯然,由于燕山早期強烈構造變形對印支期構造具有顯著的疊加和改造作用,要從現今地表構造形跡中分離提取出印支運動構造線走向的信息,有效的方法是在印支構造層中分離出多期變形褶皺中晚期NNE或NE的疊加效果,從而確定印支運動構造線走向。或是將一定范圍內,參照下伏不整合基底構造線的方向與其進行對比形成夾角,作為推測不整合面之上印支構造層的構造線走向一個依據。
2.1 構造綱要圖的疊加褶皺走向分析
于大東山北、山塘—大路邊、龍坪、星子紅盆北西側一帶,印支構造層中明顯疊加NNE—NE向傾伏或揚起褶皺,印支構造層早期褶皺軸跡呈現弧形變形,軸跡走向呈近EW—SWW向或NW—NWW向變化,其NNE—NE向疊加明顯(圖2)。清江、麻布北、連州東、龍潭一帶,則多出現等軸褶皺或起伏伏狀褶皺,其NNE—NE向疊加相對較弱(圖2)。由中部向區域東側的紅盆及大東山巖體方向,NE向褶皺疊加(NWW向擠壓)顯著增強。受印支構造層早期剛性褶皺帶影響,部分晚期NNE—NE向褶皺及斷裂可變化為近NS向展布,其中區域上東側星子紅盆及大東山巖體展布亦變為近NS向。
2.2 重點解析區褶皺序次分析
構造解析區內出露地層為石磴子組(C1s)中—中厚層狀灰巖,巖層產狀易測量,褶皺轉折端明顯。通過對構造要素的測量,解析后認為Dn期為印支期NNE—SSW向擠壓,形成NWW向寬緩褶皺,Dn+1期為燕山早期NWW—SEE向擠壓,形成NNE向閉合褶皺,Dn期褶皺基本完全改造,Dn+1期樞紐呈波狀起伏,Dn+2期為燕山晚期NW—SE向擠壓,形成NE向傾伏背斜,使Dn+1期褶皺軸跡產生弧形彎曲。兩期疊加處Dn+1期背斜西翼地層倒轉,樞紐疊加位置,常呈負地形及落水洞。(圖3)
2.3 基底與蓋層構造線走向對比
保安北部一帶寒武系基底構造層中發育橫跨—斜跨倒轉閉合褶皺,其軸面傾向SW,印支構造層蓋層構造線方向與其軸跡總體走向及角度不整合界線走向明顯存在夾角,總體東偏(順時針)25°~30°。(圖4)如果志留紀的構造事件使區內前泥盆紀地層強烈褶皺,形成構造線總體近EW向的褶皺基底(柏道遠等,2006b),那么對應印支構造層蓋層的構造線方向則為NWW向,而非NNE向,因此區域擠壓應力方向為NNE向,而非NWW向。
3. 結論
(1)印支構造層中多期變形褶皺可呈現等軸褶皺、起伏伏褶皺、弧形軸跡變形,軸跡走向呈近EW—SWW向或NW—NWW向變化。明顯由中部向中生代紅盆及燕山期巖體方向中,NE向疊加(NWW向擠壓)顯著增強,甚至于紅盆及斷裂帶邊緣附近,其軸跡可完全過渡呈近NS向,不斷趨近NNE向,受印支構造層早期剛性褶皺帶影響,部分燕山期NE—NNE向褶皺及斷裂可變化為近NS向展布。
(2)華南地區存在印支期NWW向褶皺與燕山期NNE或NE向褶皺的橫跨—斜跨疊加,粵西北—湘東南印支運動構造線為NWW向,而非NNE向,區域擠壓應力方向為NNE向,而非NWW向。
(3)連州地區在燕山期NNE向郴—懷巖漿巖斷褶帶中殘留有NWW向印支期構造“透鏡體”。
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