(三)块体缝合带和拼合历史

作者&投稿:勇柱 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
始新世时期和欧亚板块碰撞拼合,主要缝合带有什么金属~

中国地处欧亚板块东南部,为印度洋板块、太平洋板块所夹峙。自早第三纪以来,各个板块相互碰撞,对中国现代地貌格局和演变发生重要影响。自始新世以来,印度洋板块向北俯冲,产生强大的南北向挤压力,致使青藏高原快速隆起,形成喜马拉雅山地,这次构造运动称为喜马拉雅运动。喜马拉雅运动分早、晚两期,早喜马拉雅运动,印度洋板块与亚洲大陆之间沿雅鲁藏布江缝合线发生强烈碰撞。喜马拉雅地槽封闭褶皱成陆,使印度大陆与亚洲大陆合并相连。与此同时中国东部与太平洋板块之间则发生张裂,海盆下沉,使中国大陆东部边缘开始进入边缘海-岛屿发展阶段。尤其重要的是发生于上新世-更新世的晚喜马拉雅运动。在亚欧板块、太平洋板块、印度洋板块三大板块的相互作用下,发生了强烈的差异性升降运动,全国地势出现了大规模的高低分异。差异运动的强度自东向西由弱变强。由于印度洋不断扩张,推动着刚硬的印度洋板块,沿雅鲁藏布江缝合线向亚洲大陆南缘俯冲挤压,使喜马拉雅山和青藏高原大幅度抬升。这种以小的倾角俯冲于亚欧板块之下的印度洋板块持续向北的强大挤压力,在北部遇到固结历史悠久的刚性地块(塔里木、中朝、扬子)的抵抗,产生强大的反作用力,使构造作用力高度集中,引起地壳的重叠,上地幔物质运动的加强和深层及表层构造运动的激化,导致地壳急剧加厚,促使地表大面积大幅度急剧抬升,于是形成雄伟的青藏高原,构成我国地形的第一级阶梯。

这是板块构造里的术语。
缝合带 就是两个碰撞大陆衔接的地方,看起来就像是把两块不同的大陆缝到了一起。缝合带把两侧具有不同性质和演化历史的大陆边缘分开,它们往往位于不同的生物地理区。比如喜马拉雅山就是印度洋板块和亚欧板块碰撞形成的,它们的缝合线普遍认为就是雅鲁藏布江。
对冲带 冲就是俯冲的意思,指的是大洋板块和大陆板块相碰撞的地方。大洋板块较低,大陆边缘延伸向海里,两者碰撞,大洋板块会插入大陆板块中,形成海沟和岛弧链。比如亚欧板块和太平洋板块碰撞形成的日本群岛和马里亚纳海沟。

洛南-栾川断裂带和商州-官坡-老君山-南召断裂带,商丹断裂带,勉略断裂带(勉略蛇绿构造混杂岩带或勉略构造带)和华山-汉南断裂带是分割秦岭中、上部地壳不同性质构造块体特征地质界线。其特征在本书第四章第三节中已有表述。块体不同时间沿着这些界线拼合或分离构成了秦岭造山带的演化历史。

1.洛南-栾川断裂带和商州-官坡-老君山-南召断裂带

洛南-栾川断裂带和商州-官坡-老君山-南召断裂带间为北秦岭块体与华北南缘块体过渡区。该断裂带区早期为北秦岭块体和华北南缘块体拼合缝合线。拼合时间由华北南缘张家坪花岗岩体和龙王䃥花岗岩岩体的形成时代和晋宁期宽坪四岔口变质碎屑岩物质组成及北秦岭地区区域重大地质事件年表可判断,其年龄可能为古元古代,2000Ma左右。张家坪和龙王䃥岩体为碱性花岗岩,张家坪岩体形成年龄1980±260Ma左右,龙王䃥岩体2021±33Ma。四岔口云母石英片岩原岩形成于晋宁期,其物质组成主要为秦岭岩群变质岩风化物质。这显示,晋宁期前,北秦岭块体已就位于华北南缘块体之南。另外,2000Ma后,1000Ma前,已获得同位素年代学资料显示,北秦岭地区未见有强烈区域地质事件记录(张宗清等,1994、2002b)。若这期间,即2000~1000Ma间,北秦岭块体与华北南缘拼合,如此强烈地质作用,北秦岭地区不可能没有记录。以上事实表明,北秦岭块体和华北南缘块体拼合时间应在2000Ma左右。

晋宁期,该缝合带位置为弧后扩张洋盆(详见第三章有关章节和本章第一节),广东坪蛇绿岩产出地。燕山期,华北南缘块体存在向北秦岭块体俯冲过程,在洛南-栾川断裂和商州-官坡-老君山-南召断裂间北秦岭块体和华北南缘块体过渡带内有燕山期花岗岩生成。

华北南缘块体基底,一般认为,属太古宇太华群,年龄≥2500Ma(陕西省区域地质志,1989;河南省区域地质志,1989;张宗清、黎世美,1998c)。选自该区火山岩中的锆英石年龄也给予了证明。出露该区洛南一带的正长斑岩Rb-Sr等时年龄为455±40Ma,Sm-Nd等时年龄为 437±71Ma,Nd 模式年龄 tDM1384±66Ma,锆英石逐层蒸发法207Pb/206Pb年龄为2626±2Ma。这明显表明,火山岩形成于古生代加里东期,岩石中的锆英石是太古宇太华群物质带入的(张宗清等,1994)。但是,该区的花岗岩Nd模式年龄,体Nd模式年龄tDM1821~1986Ma;合峪、伏牛山岩体1693~1790Ma。这显示,块体下部,除太华群基底外,也存在晋宁期,或古元古代物质。华山花岗岩中含有U-Pb年龄为817±31Ma的锆英石(表4-2-73、图4-2-57)。

2.商丹断裂带

该构造带长期作为华北和扬子拼合缝合线。从已获得蛇绿岩、花岗岩和碎屑沉积岩同位素年代学和地球化学资料看,该带自晋宁期开始长期活动。①该构造带是晋宁期洋盆扩张中心。出露该带花岗岩Nd模式年龄tDM最年轻,类似形成年龄花岗岩Nd同位素εNd(t)最高,(87Sr/86Sr)i最低。②该带也是晋宁期洋壳消减扬子板块与华北-北秦岭复合板块或南、北秦岭块体,拼合缝合界线。③该带亦是古生代加里东-早海西期扬子-南秦岭陆块向华北-北秦岭陆块俯冲构造活动带。④该带也是秦岭地表沉积物物质主要供应源区带。沿商丹断裂带南、北陆块自晋宁期开始长期隆起,风化物质南、北流动,南、北秦岭、华北南缘地表沉积陆壳岩石物质主体由该区域岩石风化物质组成。

3.勉略断裂带(勉略构造带或勉略蛇绿构造混杂岩带)

勉略断裂带,或勉略构造带,或勉略蛇绿构造混杂岩带,由宽约1~5 km多条主干断裂为骨架由强烈剪切基质包容大量An

,Z-C,D-C和众多超镁铁质等不同构造岩块组成(张国伟等,1995b),是晋宁期扬子板块向华北-北秦岭复合板块俯冲拼合后期在扬子克拉通板块基础上拉张形成洋盆,随后洋壳向南俯冲-拼合,而后又于印支期向北俯冲复杂构造活动带。新获得的资料是:①出露该构造带代表性蛇绿岩块和岛弧火山岩块均形成于晋宁期,年龄873±71~877±78Ma;②扬子北缘碎屑沉积岩同位素年代学和地球化学资料表明,新元古代晋宁期,扬子北缘发生过强烈隆升;③勉略带南侧晋宁期花岗岩发育,汉南侵入杂岩、大安岩体、罗寿河岩体、白雀寺岩体都形成于晋宁期,年龄815~894Ma。同碎屑沉积岩资料,花岗岩同位素年代学资料也表明,837~800Ma左右扬子北缘发生过快速隆升过程(张宗清等,2000、2002 b及本书第四章第二节有关部分)。其隆升速度,据张宗清等(2000,2002b)计算,和大别山高压变质岩折返冷却速率接近,最大冷却速率达39℃/Ma,大别山≈40℃/Ma(Chavagnac and Jahn,1996);④扬子北缘花岗岩长石Pb同位素组成变化大,北部花岗岩,如五堵门岩体,贫放射成因Pb,其值和勉略带蛇绿岩,如庄科变质镁铁质火山岩,Pb同位素组成十分相似;南部花岗岩,如汉南岩体,和扬子块体内部和华南花岗岩长石Pb类似,富放射成因Pb(表3-7-3、表4-2-9)。同时该带也存在一些印支期板块构造活动证据,如曾有报道,略阳黑沟峡岛弧火山岩Sm-Nd等时年龄为242±21Ma,Rb-Sr等时年龄为221±13Ma(李曙光等,1996);构造带北部存在印支期花岗岩带(孙卫东等,2000);勉县安子山一带有印支期麻粒岩形成(张宗清等,2002 a)。这些事实反映,该带构造活动复杂,且具有多期性。但是,曾认为,印支期,该带存在一个大的印支洋盆,不一定是事实。该带代表性具蛇绿岩性质镁铁质火山岩都形成于晋宁期。曾作为该带蛇绿岩形成时代证据的略阳四房坝硅质岩,含石炭纪放射虫;Sm-Nd等时年龄≈328Ma,INd≈0.51183,相应εNd(t)=-7.6;同样样品的Rb-Sr等时年龄≈344Ma,ISr≈0.7097(表3-5-22、表3-5-23、图3-5-37、图3-5-38)。石炭纪海水87Sr/86Sr 值低于0.7085(Veizer and Compston,1974、1976;Burke et al.,1982;Basaltic Volcanism on the Terrestrial Planets,1982)。硅质岩大大小于0的εNd(t)值和大大高于当时代海水的87Sr/86Sr值强烈表明,该时期,该构造带存在一个大量地幔物质强烈溢出的大洋盆的可能性是不大的。

由上述可以看出,晋宁期,秦岭各陆块已经拼合。这时期扬子和中朝克拉通华北陆块沿秦岭造山带可能已发生联结(任纪舜,1991)。

4.华山-汉南断裂带

该断裂带被印支-燕山期花岗岩侵占。自印支期,断裂带两边东、西秦岭显现不同地质面貌。西秦岭,印支期地质作用强烈,变质火山岩全岩Rb-Sr同位素系统、40Ar/39Ar同位素系统再置,有麻粒岩形成(杨崇辉等,1999;李三忠等,2000;张宗清等,2002a),大量印支期花岗岩侵位。东秦岭相反,该时期地质作用弱,尚未发现在该区域有印支期花岗岩出露。西秦岭由于强烈印支期地质作用叠加,地质背景显得比东秦岭复杂。




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