裂陷槽的演化
通过以上区域地质构造分析和对狼山群和渣尔泰山群岩石建造的研究,并结合新发现的变质海相火山岩和同生断裂活动产物的特征,可以厘定狼山-渣尔泰山裂陷槽经历了以下重要构造地质事件(和演化阶段):
中国重要成矿系列的形成机制和结构特征
太古宙末期,五台运动(或称乌拉山运动)(2500 Ma ±——该区已有的诸多测年结果多集中于此期)使该区太古宙原始大陆发生强烈变形、变质,经历褶皱、隆起、形成山峦和谷地。随着南北向挤压应力的不断加强,岩石产生破裂,进而形成以近东西方向为主的线状断裂和褶皱系。元古宙早期压应力减弱,继而转变为拉张力,断裂活动加剧,正负地貌继承性地进一步发展,断裂上盘相对更加急剧下降,形成地堑。中元古代伴随着海水入侵,地堑发展形成古裂陷槽(海盆),地垒形成古隆起,因而在F1及F2与F11等深大断裂之间形成了南、北两个北东、东西方向的古大陆(克拉通)边缘裂陷槽(图2-3),且由于大地构造运动的不均一性,导致深大断裂相对运动的距离不一(差异地壳运动),再加上太古宙结晶基底地貌差异的共同效应,从而在狼山-渣尔泰山裂陷槽中又进一步形成了水深不一、力学性质与物化条件既有共同特征、又有显著差别的多个次级断陷槽(海盆)(图2-3),并在这些盆地中形成了东升庙、炭窑口、霍各乞、甲生盘等一系列大型-超大型Zn、Pb、Cu、Fe多金属硫化物矿床,构成华北地台北缘西段重要的热水喷流-沉积成矿带。
兴蒙造山带结束了主碰撞期,从中-晚石炭世到早二叠世进入了一个新的演化阶段,它以伸展背景下的火山沉积作用和非造山花岗岩侵位为特征,也可看作是裂陷槽的演化阶段。
1.沉积环境
中-晚石炭世到早二叠世本区大部分地区仍为海域,这是年轻陆壳基底上的陆表海,以含大化石的滨-浅海相沉积为主,局部地区出现海陆交互相甚至含植物化石的陆相地层,明显不同于洋壳基底上的深水相沉积。
具体特征:下石炭统分布较为零星,以夹有灰岩透镜体的细碎屑岩为主,其中鲕状灰岩和发育的交错层理表明,当时处于滨浅海相的沉积环境。中石炭世海侵扩大,滨-浅海相的陆表海沉积范围明显受到板缘断裂和坳陷带的控制,索伦-二连本巴图-西乌珠穆沁旗海盆呈东西分布,两侧隆起带上出现一套陆相中酸性火山岩和碎屑岩,其中含安格拉植物群化石。晚石炭世基本继承了前期的构造格局,坳陷带中滨-浅海相沉积以碳酸盐岩、碎屑岩和火山碎屑岩为主,相变较大,厚1312~2858m。晚石炭世末至早二叠世初,有过一次短时间的抬升和沉积间断。之后早二叠世的海侵扩大,断陷带中最大的沉积厚度达9000~12000m。从哲斯组所含的腕足类、珊瑚等化石来看,反映的海水深度相当于潮下带至50m,表明这是一个补偿性的断陷盆地或裂陷槽,局部地区的水比较深,出现含牙形刺化石的夹硅质条带的灰岩(王成源面告)。晚二叠世末全区隆起,海水退出,广泛分布的林西组则是一套黑色或灰绿色的淡水、半咸水湖相沉积,含植物和双壳类化石。20世纪90年代末,有人曾报道在巴林右旗于林西组以上的泥质岩石中发现了早三叠世叶肢介化石,这套地层与林西组是整合接触的关系(和政军等,1998)。因此这套湖相沉积局部可能延续到早三叠世。总体来说,晚二叠世—早三叠世的这套湖相沉积仍可看作是早二叠世裂陷槽逐渐夭折过程的产物。中-晚三叠世该区全面隆起、剥蚀。
2.冷暖水混生的生物组合
从中石炭世本区开始出现大面积的陆表海沉积,晚石炭-早二叠世
表3-3 早二叠世冷-暖水混生的动物群
续表
注:*为冷水动物群,其余为暖水动物群,动物群冠以的是地层清理前的地层名称。
值得一提的是,有人在西拉木伦河北侧杏树洼一带硅质岩中发现了中二叠世放射虫,认为这是古大洋存在的证据,将洋盆闭合时间放在中二叠世以后(王玉净等,1997)。但是石炭-二叠纪的生物-古地理环境的研究并不支持古大洋存在的论点。张宗清等在研究秦岭蛇绿岩时认为放射虫的出现不一定意味着存在扩张洋盆,放射虫生活的深水-半深水环境,可以是洋盆,也可以是陆表海裂陷槽(张宗清等,1996),广东曲江—仁化地区和下扬子地区早二叠世孤峰组硅质岩中所采到的放射虫、海绵骨针等化石均产于陆表海环境(宋天锐等,1977;夏邦栋等,1995)。而王玉净列举的化石Hegleria mammilla也常见于广东曲江—仁化地区的“当冲组”和下扬子苏皖地区的“孤峰组”,因此内蒙古杏树洼发现的这些放射虫反映的是古洋盆环境还是陆表海裂陷槽环境还值得讨论。下文通过二叠纪火山岩研究所反映的水下裂陷槽环境,可能与放射虫的生存条件有关。
3.大陆裂谷火山岩
早二叠世局部海域出现了大陆裂谷性质的火山岩。它们在东部地区分布比较广泛,一支从克什克腾旗的黄岗梁到大石寨,长600km,另一支从黄岗梁经林西、阿鲁科尔沁旗,再向乌兰浩特方向延伸。区域上将这套地层命名为“大石寨组”,主要由一套细碧岩、玄武岩、玄武安山岩、安山岩、石英角斑岩系及流纹岩组成,1976年长春地质学院和区调二队发现并将其命名为细碧角斑岩建造,细碧角斑岩系大多形成在海相的扩张带环境中。西部地区索伦山至西乌珠穆沁旗以玄武岩和流纹岩为主,是一套不含中性岩石的双峰式火山岩(唐克东等,1992)。有人从地层学角度将早二叠世大石寨组火山-沉积岩系列称为“大石寨裂陷槽地层系列”(王友勤等,1997)。
通过不同人对不同地点的基性火山岩进行同位素年龄测定,其年龄是非常一致的,属于早二叠世(表3-4)。有人认为这是一套在裂陷槽背景下形成的火山岩(邵济安,1991;唐克东等,1992;王友勤等,1997),也有人认为形成在弧后盆地的裂陷环境中(吕志成等,2002)。尽管对其形成的构造背景有不完全相同的认识,但对于细碧岩或玄武岩地幔来源性质的认识是一致的,ISr值也说明这点(表3-4)。
唐克东最早注意到了这一裂陷系切过了不同的构造单元(唐克东,1989),说明它们不属于后造山伸展阶段的产物。除了大兴安岭地区的大石寨裂陷槽外,石炭-二叠纪的裂陷槽或裂谷带在中蒙境内自北而南共有8条(邵济安等,1992)(图3-3)。晚古生代大陆裂谷性质的火山活动具有相当重要的区域意义。
表3-4 大石寨组基性火山岩的同位素年龄
图3-3 兴蒙造山带及其邻区晚古生代-中生代裂陷带分布
1—地台;2—晚古生代双峰式火山岩;3—聚煤带;4—含油气盆地;5—含油凹陷
Ⅰ— Ⅷ晚古生代裂陷带(Ⅰ.大红山带,Ⅱ.白云鄂博-正蓝旗带,Ⅲ.西乌珠穆沁旗带,Ⅳ.南兴安带,Ⅴ.戈壁天山-宝力格带,Ⅵ.主蒙古带,Ⅶ.伊赫-保格达带,Ⅷ.北杭爱-鄂尔浑-色楞格带);a—f晚古生代至中生代聚煤盆地(a.南兴安带,b.银根-西乌珠穆沁旗带,c.南戈壁带,d.砂萨拉伊尔-阿尔泰-戈壁带,e.克鲁伦河-额尔古纳河带,f.蒙古-鄂霍次克带);A—C晚中生代含油气盆地(A.海拉尔盆地,B.二连盆地,C.银根盆地)
4.非造山的碱性花岗岩
在石炭-二叠纪的裂陷槽发育的同时,沿着中蒙边界的白音乌拉-东乌珠穆沁旗出现了大量晚二叠世的碱性花岗岩(李之彤等,1987)。它们与双峰式火山岩及大型岩墙群带在空间上密切共生,呈带状展布在大型地堑带中(洪大卫等,1991)。洪大卫等通过碱性花岗岩构造环境的鉴别,认为它们有别于AA型大陆裂谷条件下幔源物质分异的碱性花岗岩,称之为PA型花岗岩,形成于碰撞期之后大陆裂开之前。由于板块碰撞后,俯冲下去的洋壳物质变得愈来愈脱水,地幔带来的热能通过绝热熔融形成的岩浆,沿缝合带上侵到新聚合的地壳下面,使后者发生热而干的部分熔融,形成 PA型花岗岩(洪大卫等,1995)(至于是否属于后造山花岗岩,将于下节讨论)。Ярмолык(1981)曾报道,在蒙古境内有两条侵位于双峰式火山岩中的碱性花岗岩带,其中南侧的花岗岩带从天山-蒙古戈壁一直延续到二连浩特以北,长1300km。此外,这一时期的火山岩和花岗岩都具有高εNd(t)低ISr的同位素地球化学特征(详见第五章)。
构造层与构造演化模式
其中,雪峰构造带西缘冲断推覆作用控制了黔南坳陷构造变形样式、分布及演化,南缘的强烈隆升控制了桂中坳陷中、北部滑覆构造变形样式、分布及演化。 (二)断裂展布与构造区划 两坳陷主体构造格局定型于燕山期以来,呈现隔槽式褶皱,主要发育有NNE-近SN、NW、近EW向3组构造线。 依据近年来的野外地质调查,发现桂中...
早古生代(包括震旦纪)海相原型盆地
震旦纪—早奥陶世,由于区域伸展作用,塔里木克拉通周边形成大洋、裂陷槽盆地(图4-3)。在塔里木板块北缘,随伊犁、中天山地块裂解和漂移,南天山裂陷槽盆地发展为大洋盆地;在西南缘,随中昆仑地块裂离塔里木板块,西北昆仑裂陷槽演化为西北昆仑洋;在东南缘,早古生代原特提斯洋可能沿东昆仑中央断裂带发育,阿尔金断裂带可...
关于晚古生代裂陷槽
3)发育的构造部位都与构造缝合带有关,且似乎相当于前陆盆地的部位;4)地壳结构复杂都有深部深断裂的存在,且分层结构明显不连续。前人均称其为裂陷槽,并解释为一种引张的构造环境。 这里似乎存在如下需要解释的问题:1)如果认定本书所涉及的裂陷槽的构造动力学环境是晚古生代的引张环境,而从早古生代...
桂西南地区泥盆纪—早三叠世热水沉积型锰、重晶石、黄铁矿、铅、锌...
1)前已述及本矿床成矿系列所处构造环境为右江海西-印支期裂谷盆地,那坡-龙州裂陷槽为右江裂谷盆地的一部分,并且,(广南)-那坡-龙州及下雷-灵马两条区域性同沉积断裂带控制了那坡-龙州裂陷槽的形成演化。右江裂谷盆地发展演化是从早泥盆世开始至中三叠世结束,即裂谷从早泥盆世开始发育,石炭纪时基本形成,早、中...
(二)中国大陆板块构造演化
中元古代至新元古代早期,华北、塔里木、扬子等陆块,地壳以张裂活动为主,形成裂谷或裂陷槽,也使陆块相应增生。由于地壳以张裂为主,塔里木、华北及扬子陆块,由太古宙至古元古代形成的泛大陆逐渐离散,而形成大洋,陆缘裂谷也发育。至新元古代早期,除华南东南部外,板块或陆块间尚未发现明显的板块会聚特征。中元古代至...
变质作用与地壳构造的关系
晚前寒武纪早期,古陆壳破裂、分化,以裂陷槽发育为特征。晚前寒武纪阶段出现古陆裂解-分化活动的大地构造格局。该时期为古陆核相对稳定,以剥蚀为主,是晚前寒武纪期间的蚀源区及陆壳增生的核心。边缘裂陷槽为活动带,经历长期复杂沉降、拗陷及后期褶皱回返,伴随强烈区域变质及深成侵入作用。中元古代...
裂谷带的沉积作用
(3)裂陷槽的沉积作用 裂陷槽(又称拗拉槽、拗拉谷)是地质历史时期发育的张裂构造,是当大陆地壳发展到一定阶段,在已形成的大规模刚性块体上形成的槽状坳陷。大陆裂谷的演化,并非都能经历上述阶段,最后发展为大洋裂谷。大陆裂谷可以长时期处于微弱扩张阶段,也可能裂谷发展终止于陆间裂谷阶段。可以形成大型深水盆地,最...
盆地沉积迁移规律
一方面,胶莱断陷盆地演化成为火山盆地,发育多个火山喷发中心,强烈的火山喷发主要岩盆地南部莒县-诸城一带和盆地东部朱吴-即墨一带,它们分别继承了在莱阳沉积时期形成的两个断陷槽;高密地区火山作用不强烈。另一方面,受郯庐断裂带控制的沂沭裂谷系形成,沿裂谷带发育湖盆,在裂谷盆地中堆积了磨圆、分选都很差的河湖...
太行山地区的构造演化序列
( 4) 吕梁期裂陷槽的形成和形变时期。五台运动使华北基底陆壳连接成一体,初步形成了规模巨大的华北古板块。但随着地壳刚性的进一步加强,古元古代脆 - 韧性断裂已成为非常重要的构造类型。太行山地区 NNE 向断裂活动,在阜平古陆块上形成滹沱裂陷槽。在滹沱裂陷槽中古元古界建造厚度巨大,形成一套...
中奥陶世—志留泥盆纪挤压挠曲型(聚敛型)盆地
早奥陶世末加里东中期运动以后,塔里木克拉通周围洋盆、裂陷槽趋于聚敛、闭合,塔里木克拉通内部转入受挤压构造环境控制。 中—晚奥陶世,在塔里木克拉通东北缘,随南天山洋(可能主要是东段)向北俯冲、消减,寒武纪—早奥陶世库鲁克塔格裂陷槽海台演化为前缘隆起(图2-6、2-7),海槽演化为与隆起相邻的凹槽。在库鲁克塔格...
轩馥色嘎: 1.中、新元古代裂谷演化阶段(1800M—800M)(M百万年) 在18亿年时中元古代的初期,沿扬子古陆核北缘地壳拉张裂开,形成裂陷槽,双峰式火山岩浆强烈喷发,并间有陆源碎屑物质沉积,组成水下喷发的基性-酸性的火山岩、火山碎屑...
金水区18597241660: 黄金麻的演化史 - ?
轩馥色嘎: 根据该区板块运动的历史(王作勋、邹继易、吕喜朝等,1990;肖序常、黄金麻汤扭庆、冯益民等,1992)及前面花岗类的岩石学、年代学和地球化学研究结果.对该区黄金麻类的形成、演化,我们提出如下模式:中元古代(1800Ma左右)在...
金水区18597241660: 早古生代 鄂尔多斯盆地东部 毗邻什么大陆或海槽 - ?
轩馥色嘎: 华北地台的西缘是阿拉善地区 鄂尔多斯盆地在阿拉善地区以东 算是华北地台靠近中央的地方了 所以 其东部不存在毗邻哪个大陆的概念 海洋 东部有华北海 南部有祁连海(或者秦岭海?) 所以海槽的话 祁连海槽似乎是距离该区最近的了 从地貌来说 早古生代主要是陆表浅海 接受碳酸盐岩沉积为主 早寒武世华北为古陆 该盆地也是古陆范围 早寒武世后期成为浅海 中寒武世海侵扩大 晚寒武世短暂海退 进入奥陶纪后先是海侵恢复为广大浅海 早奥陶世马家沟晚期发生加里东运动第一幕 该区抬升成陆~ 该区中生代才开始发育坳陷盆地~
金水区18597241660: 什么是裂陷期 - ?
轩馥色嘎: 这是地质学上的名词,是指同生带板块由于外力发生断裂,断裂两个板块之间有槽(指大陆地台内部与地台边缘高角度相交的切穿地壳的裂谷或槽地);裂陷分为裂陷期和裂陷后期;这就是说已经形成了槽,但未有完结,依然在进行中的叫做裂陷期.我就是学地质的,不知道回答满意否.
金水区18597241660: 奥陶系有哪些主要生物相 - ?
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金水区18597241660: 华南泥盆纪,象州型沉积和南丹型沉积类型有什么不同 - ?
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金水区18597241660: 京东石林峡风景区的形成原因 - ?
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