雪峰造山带北段地质构造特征——以慈利—安化走廊剖面为例

以慈利—安化走廊带为例, 对雪峰造山带北段西部地质构造特征进行了调查研究。研究表明, 雪峰造山带在廊带上可分为北部武陵断弯褶皱带和南部雪峰基底拆离带。武陵断弯褶皱带内主要发育北东东—东西向褶皱和同走向逆断裂, 另有少量北东向和北北西向右行平移断裂、北东东—东西向正断裂; 雪峰基底拆离带发育东西—北东向褶皱和同走向逆断裂、正断裂以及少量北东向平移断裂。武陵断弯褶皱带变形主要受控于板溪群底界面向北的滑脱及其导生的逆冲; 雪峰基底拆离带变形主要受控于切穿冷家溪群褶皱基底的断裂拆离与逆冲, 拆离与逆冲的方向总体由南向北, 但南缘总体逆冲方向指向南, 从而组成背冲构造样式。上述褶皱和断裂形成于武陵运动、加里东运动、印支运动、早燕山运动等挤压事件, 白垩纪伸展事件, 古近纪中晚期区域北东—北北东向挤压以及古近纪末—新近纪初北西向挤压等构造事件, 其中以加里东运动和印支运动形成的褶皱和同走向逆断裂最为重要。雪峰造山带北段与中段—南段一样具背冲构造样式, 但受加里东期近南北向挤压的区域大地构造背景影响, 北段逆冲、增厚和抬升作用的强度与幅度更大。      

雪峰造山带中段地质构造特征

雪峰造山带的地质构造特征认识尚存在较多分歧。通过构造剖面测制并结合区域地质调查,对雪峰造山带中段东部怀化—两丫坪地区的形变类型、变形时代、变形强度、剖面结构以及构造变形的运动学特征、成因机制和构造体制等进行了较全面的分析研究,取得以下主要认识和进展:(1)雪峰造山带中段形变类型主要有板劈理、折劈理、褶皱及与褶皱同走向的大型膝褶带、逆断裂、正断裂、右行走滑断裂等;(2)加里东运动和早中生代构造运动(印支运动与早燕山运动)中均存在明显的挤压变形,构造体制均为NW—NWW向挤压,形成NE—NNE向褶皱和逆断裂,加里东运动尚形成了板劈理和大型膝褶带;(3)雪峰造山带中段以溆浦—靖州断裂为界分为东带和西带,分别为加里东期区域雪峰逆冲推覆构造的根带和中带。东带板劈理发育,西带板劈理不发育且上古生界与下伏地层产状相近,表明加里东运动中东带变形强度明显大于西带,不整合特征、抬升幅度、逆冲断裂的发育特征等表明早中生代构造运动中东带变形较强,而西带变形较弱;(4)劈理优势倾向以及褶皱轴面和逆断裂的倾向,反映雪峰造山带东带加里东运动和早中生代构造运动中均具有背冲构造样式,但早中生代背冲构造的中轴相对加里东期向西迁移25 km以上;(5)南华纪早期溆浦—靖州断裂以东大幅伸展断陷并接受巨厚沉积,晚古生代期间断裂东侧大幅伸展沉降而构成湘中沉积盆地的西边界,反映雪峰造山带东带为一块体强度低的构造薄弱带,这是其变形强度大于西带及成为雪峰推覆构造根带的主要原因。     

雪峰造山带南段构造变形研究

前人对雪峰造山带构造变形的认识尚存在较多分歧。本文通过构造剖面测制并结合区域地质调查,对雪峰造山带南段的不整合特征、形变类型、变形时代和强度、剖面结构以及构造变形的运动学特征、成因机制、构造体制等进行了较全面的分析研究,取得主要进展如下:(1)雪峰造山带南段形变类型主要有板劈理、膝折及折劈理、褶皱及与褶皱同走向的逆断裂、正断裂、左行和右行走滑断裂等;(2)广西运动和早中生代构造运动(印支运动与早燕山运动)中均存在明显的挤压变形,在NW-NWW向挤压下形成NE-NNE向褶皱和逆断裂;广西运动还形成了板劈理;(3)雪峰造山带南段以溆浦–靖州断裂为界分为东带和西带,分别为加里东期雪峰逆冲推覆构造的根带和中带,广西运动中东带变形强度显著大于西带,表现在东带板劈理发育且褶皱相对紧闭,而西带板劈理不发育且褶皱相对开阔,岩层倾角、不整合特征、抬升幅度、先期构造线偏转等表明早中生代构造运动中东带变形较强,而西带变形微弱;(4)劈理优势倾向以及褶皱轴面和逆断裂的倾向,反映雪峰造山带东带广西运动和早中生代构造运动中均具有背冲构造样式,但后者背冲构造的中轴相对前者显著向西迁移约20 km;(5)溆浦–靖州断裂以东在广西运动中成为雪峰推覆构造的根带,主要与其块体强度低及南华纪早期为一断陷深槽有关。     

雪峰造山带及邻区构造变形和构造演化研究新进展

雪峰造山带位于江南造山带西南段,呈自南往北由NNE→NE→EW向的弧形展布。笔者近几年来在区域地质调查和有关基础地质研究项目实施过程中,针对雪峰造山带及邻区构造变形和构造演化方面存在的若干地质问题进行了调查研究,取得以下主要新的认识或进展。(1)于雪峰造山带中段东部地区发现新的变形类型即大型膝褶带;造山带南段—中段在加里东期和早中生代均在NW—NWW向挤压下发生过显著的构造变形和隆升;溆浦-靖州断裂东、西两侧分别为区域雪峰推覆构造的根带和中带,变形强度以该断裂为界东强西弱;南段—中段东部在加里东运动和早中生代构造运动中均具有背冲构造样式,但早中生代背冲构造的中轴相对加里东期向西迁移20~25km以上。雪峰造山带北段西部也具背冲构造样式,加里东期逆冲推覆强度和隆升幅度明显大于南段—中段,暗示加里东运动区域挤压应力方向为SN向。(2)前人于沅麻盆地东部及东侧外围地区厘定的多个"飞来峰"实为与逆冲断裂和正断裂有关的断夹块。(3)沅麻盆地中新生代经历了中三叠世晚期印支运动中区域NW—NWW向挤压、晚三叠世—早侏罗世区域SN向挤压、中侏罗世晚期早燕山运动中NWW—近EW向挤压、早白垩世区域NW-SE向伸展、晚白垩世SN向伸展、古近纪中晚期NE向挤压以及古近纪末—新近纪初NW向挤压等7期构造事件,其中多数事件在靖州盆地断裂与节理变形中同样得到反映。(4)详细的构造解析确证湘东南印支运动挤压应力方向为NWW向、构造线走向为NNE向,否定了近年来部分研究者提出的该地区SN向挤压观点。(5)湘中盆地西部构造变形的运动学特征为自北西向南东逆冲,而不是前人所认为的自南东向北西逆冲;盆地西部向SE逆冲主要与雪峰造山带东缘向SE逆冲以及城步—新化岩石圈断裂向西俯冲有关。(6)雪峰造山带以西、齐岳山断裂以东褶皱带内的桑植-石门复向斜具"复杂褶皱"样式,沿河地区褶皱为典型隔槽式褶皱;提出褶皱变形主要受区域水平挤压作用下原地基底和盖层的收缩及其导生的滑脱和逆冲控制,这一新的模型可以较好地解释前人雪峰西推模型难以解释的几个重要地质事实。(7)新元古代中期雪峰造山带经历了880~820Ma的岛弧岩浆作用、820~810Ma的弧-陆碰撞、810~800Ma的后碰撞以及800~630Ma的裂谷盆地等4阶段演化过程,其中裂谷盆地早期板溪期和晚期南华冰期的界线年龄为720Ma,而不是一般认为的780Ma或760Ma。(8)钦杭结合带对应于武陵期古华南洋,湖南境内该带与扬子陆块的分界可能沿浏阳南桥—新化—隆回—城步一线(浏阳—城步汇聚带),与华夏陆块分界可能沿川口—常宁—双牌一线(川口—双牌汇聚带)。(9)雪峰造山带及其东侧加里东期花岗岩为后碰撞S型花岗岩,可分为早志留世(约430~445Ma)和志留纪末—泥盆纪初(410Ma左右)两期,分别与奥陶纪末—志留纪初的北流运动和志留纪后期的广西运动有关;城步—新化断裂以东经历了北流运动和广西运动两期变形及早、晚两期花岗质岩浆活动,断裂以西仅经历广西运动变形及晚期花岗质岩浆活动;城步—新化断裂以东志留系的缺失为沉积缺失。(10)印支期花岗岩主体为晚三叠世后碰撞S型花岗岩,与中三叠世后期印支运动陆内强挤压变形有关,表明印支运动强度不大的观点难以成立。(11)湘东南晚三叠—早侏罗世盆地不是前人所认为的挤压类前陆盆地,而是区域SN向挤压下先期(印支运动)NNE向断裂产生EW方向伸展形成的拉张盆地;晚三叠世—中侏罗世靖州盆地是挤压类前陆盆地,而不是前人所认为的走滑拉分盆地。     

湘中地区穹盆构造:褶皱叠加期次和成因

研究认为湘中地区存在三套不整合面,划分了四个构造变形期次:加里东期、印支早期、印支晚期和燕山期,并对各个构造期次的变形特征作了详细的论述。加里东期与印支早期分别为近东西向的褶皱,印支晚期为一近似平行于祁阳弧断裂的弧形构造,燕山期则以北东—北北东向的左旋走滑为主。通过分析各构造期次的复合叠加特征,本文提出:湘中地区的穹盆构造是由于加里东期褶皱与印支期褶皱叠加而形成的,并在燕山期时受到北东—北北东向的左旋走滑断层的改造。     

下扬子区加里东期构造古地理问题

一般将江绍断裂作为扬子地块和华夏地块在下扬子区的分界,但江绍断裂是晋宁期缝合带,二者在加里东期的关系需要解决。赣东北和皖南元古界变质岩构成复背斜核部,两翼的寒武-奥陶系由里向外由盆地-斜坡相转为台地相,相界线标志出扬子台缘位置在皖南石台-泾县一线,华夏台缘位置在浙西江山-开化-临安一线,中央的变质岩区应为当时江南海盆的一部分。奥陶纪末沉积格局有重大变化,显示这里的江南海盆转化为陆屑来源的楔形”江南隆起”。复背斜两翼寒武-奥陶系的构造变形则由外向里增强,直至同斜倒转的褶皱形态,表明江南隆起属加里东褶皱带。隆起两侧及东北方有很厚的志留系碎屑岩,沉积序列自下而上由浅海相转为滨海相和三角洲相以至陆相沉积。空间上往东北方江苏境内海相沉积更为发育,志留纪晚期仍有海相记录,与泥盆系之间为平行不整合接触,到印支期才发生构造变形。在下扬子区,扬子和华夏地块之间,加里东褶皱带和印支褶皱带并存。     

黔东松桃地区桃子坪锰矿逆冲叠瓦状构造浅析

黔东松桃地区位于慈利—保靖断裂与鹤峰—龙山断裂的夹持区域内。区内褶皱与断裂十分发育,主要发育有NNE-SSW向断裂、线状褶皱,NE-SW向断裂、褶皱以及NW-SE向小型断裂、短轴褶皱。区内桃子坪锰矿床发育了逆冲叠瓦状构造,本文对其特征进行了简要阐述,并推测其发育于燕山期,并简要讨论了其对于锰矿体的影响作用,有利的一面如断层上盘变浅,意味着含锰岩系(锰矿体)的深度变浅,钻探深度也会变浅;不利的一面如含锰岩系(锰矿体)连续性被破坏。     

皖南地区加里东运动构造特征

前人认为皖南地区加里东运动仅表现为抬升造陆运动.文中从构造运动不整合接触关系证据、盖层构造、劈理及变形变质程度,以及古构造应力场特征等方面开展研究.于皖南地区多处发现了上泥盆统与下伏志留系呈角度不整合接触,表明了区内发育加里东褶皱.通过区域地质调查和构造解剖,揭示了区内复式褶皱为加里东和印支两期褶皱叠加的产物.其中,加里东期构造样式主要为区域性开阔褶皱,规模巨大,其轴迹呈北东东向或近东西向延伸,然而,印支期构造样式为线性中常褶皱,规模较小,其轴迹主要呈北东向展布.应用赤平极射投影法对研究区内的褶皱轴面产状、劈理产状要素进行统计分析,结果显示发育加里东期、印支期等多期变形构造;并利用该法求得褶皱两翼优势产状,应用数学计算法计算出区内3期构造应力场特征值,显示华南地块自南而北向扬子地块俯冲挤压的陆内造山动力学过程.早古生代盖层造山属性为陆内造山.区内加里东期褶皱构造属性的厘定和深入研究,对区域构造格架的建立具有重要意义.     

雪峰隆起北部加里东事件的K-Ar年代学研究

详细的野外构造变形分析表明雪峰隆起经历了加里东期、印支期、晚侏罗世末—早白垩世初和早白垩世末—晚白垩世初共4次变形事件,后3期褶皱变形的方位可能分别为北西西、北东—北北东和近南北向,而加里东期褶皱方位因受后期叠加改造影响而无法准确识别。雪峰隆起北部板溪群板岩伊利石X射线衍射分析显示其经历了低绿片岩相区域变质作用。板溪群板岩伊利石K-Ar年代学研究表明雪峰隆起经历了加里东期构造热事件,该事件发生的时间大致略早于419Ma(晚志留世初)。所获得的419～389Ma(晚志留世—中泥盆世)的冷却年龄,指示了雪峰隆起发生过加里东期隆升。华南加里东变形事件直接影响到雪峰隆起本身,向西的波及界线可能为该隆起西界上的张家界—花垣—凯里断裂带。     

安徽庐枞火山岩盆地与邻区基底构造变形、形成演化及其对矿床分布的控制

本文简略分析了庐枞火山岩盆地形成的地质构造背景及火山岩盆地内两个重要不整合界面,两类不同性质断裂的特征。文中详细论述了庐枞及邻区印支期褶皱基底中两期叠加褶皱变形特征及其对地层序列与空间展布的控制。介绍了区内印支期金子运动与南象运动的存在表现及争议。根据近期在巢湖、和县一带普遍发现东马鞍山组与南陵湖组间不整合接触关系,进一步肯定了金子运动的存在,从而探讨了印支期两期褶皱变形形成的运动学基础及可能形成的动力学条件。在对上述成矿背景重新认识的基础上,总结了区内三类矿床的成矿特征及找矿方向(与火山岩有关的铁矿、与中酸性侵入岩有关的斑岩型铜矿及铅锌矿、接触交代型与层控型铁铜矿)。强调了燕山期构造,特别是断裂构造对岩浆侵入、火山活动及与其相关成矿作用的控制,并对区内典型矿床的控岩控矿构造条件作了论述。     

东秦岭加里东期沉积-构造演化过程

前人基于北秦岭带广泛分布的与加里东期俯冲-碰撞相关的火山-岩浆-变质事件,认为秦岭加里东期造山运动仅仅局限于北秦岭带,中-南秦岭带由于"软碰撞"表现为泥盆系与下伏地层为连续或平行不整合接触关系,不存在加里东造山作用响应.通过对东秦岭地区中-南秦岭带出露的22条泥盆系与下伏地层接触关系剖面进行变形差异和间断缺失特征研究,且对不整合面之间"志留系红层"进行SHRIMP U-Pb年代学和沉积环境研究,结果显示东秦岭地区泥盆系与下伏褶皱基底地层（Pt₃-S₁）整体上呈区域性角度不整合接触（局部微角度不整合）,不整合面之间缺失地层南北存在明显差异,上下地层存在明显不同构造变形特征.而旬阳县关防-公馆一线不整合面之间"志留系红层"时代为中-晚志留世（S_2-3,＜435 Ma）,其为东秦岭加里东期造山运动形成的前陆盆地在南秦岭地区前缘沉积的响应.基于上述事实,证实不仅北秦岭受加里东期造山运动影响且中-南秦岭带也发生强烈褶皱造山作用,从而为更深入地探讨东秦岭加里东期造山及沉积响应演化过程提供依据.      

鄂尔多斯盆地加里东期不整合面类型及分布特征*

加里东期不整合面是早古生代华北板块内一个重要的盆地性质转换界面。鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳岩溶型油气藏和二叠系本溪组、太原组铝土质泥岩气藏的发现,促进了地质学家对该地区古生代加里东运动性质的探讨。基于大量的野外露头、钻井和地震资料,对加里东运动形成的不整合面的识别标志、不整合类型及其空间分布、不整合结构和时间变量进行深入解析。研究表明: (1)加里东运动后,鄂尔多斯盆地的古地貌形态大致可分为鄂托克旗—定边一带的高地貌区、神木—靖边—富县以及吴忠地貌过渡区、中东部地势低缓东倾区; (2)奥陶系顶部不整合面相邻地层呈角度各异的接触关系,具有“削截(下)—整一(上)”、“削截(下)—超覆(上)”的结构,整体表现为盆地边缘为具削截和褶皱的高角度不整合、盆缘向盆内过渡地区的低角度不整合及盆内大范围分布的平行不整合; (3)不整合面也是上、下古生界之间形成的主要风化壳界面,长期的沉积间断和风化剥蚀为该区铝土质泥岩发育奠定了环境背景,而铝土岩不仅可作为下古生界风化壳气藏的理想盖层,同时也是陇东勘探新区天然气大规模聚集成藏的有利场所。     

鄂尔多斯盆地加里东期不整合面类型及分布特征*

加里东期不整合面是早古生代华北板块内一个重要的盆地性质转换界面。鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳岩溶型油气藏和二叠系本溪组、太原组铝土质泥岩气藏的发现,促进了地质学家对该地区古生代加里东运动性质的探讨。基于大量的野外露头、钻井和地震资料,对加里东运动形成的不整合面的识别标志、不整合类型及其空间分布、不整合结构和时间变量进行深入解析。研究表明: (1)加里东运动后,鄂尔多斯盆地的古地貌形态大致可分为鄂托克旗—定边一带的高地貌区、神木—靖边—富县以及吴忠地貌过渡区、中东部地势低缓东倾区; (2)奥陶系顶部不整合面相邻地层呈角度各异的接触关系,具有“削截(下)—整一(上)”、“削截(下)—超覆(上)”的结构,整体表现为盆地边缘为具削截和褶皱的高角度不整合、盆缘向盆内过渡地区的低角度不整合及盆内大范围分布的平行不整合; (3)不整合面也是上、下古生界之间形成的主要风化壳界面,长期的沉积间断和风化剥蚀为该区铝土质泥岩发育奠定了环境背景,而铝土岩不仅可作为下古生界风化壳气藏的理想盖层,同时也是陇东勘探新区天然气大规模聚集成藏的有利场所。     

塔里木盆地中央隆起带断裂活动及其对海相克拉通解体的作用

在地震剖面地质构造解释的基础上,深入分析了塔里木盆地断裂系统在中央隆起带的形成演化及塔里木海相克拉通盆地演化过程中的作用.研究表明,塔里木盆地中央隆起带主要发育中加里东I幕(早奥陶世末)、II幕(晚奥陶世末)和喜马拉雅运动中晚期(中新世末以来)共3期大规模断裂系统.这些断裂系统的活动控制了中央隆起带构造演化过程和隆坳格局的变迁,其中巴楚隆起经历了加里东中晚期隆后斜坡和海西-燕山期前隆,至喜马拉雅运动中晚期最终定型为挤压断隆.塔中隆起形成于中加里东I幕构造运动,至中加里东II幕构造运动定型,而塔东隆起则形成于中加里东II幕构造运动并基本定型;将塔里木古生代海相克拉通盆地的演化过程划分为海相克拉通盆地的形成、解体和消亡(即陆内前陆和挤压坳陷形成)3个演化阶段,认为中加里东两期断裂系统的形成是塔里木海相克拉通解体的重要原因.      

黔东南及邻区加里东运动的表现及地质意义

加里东运动对黔东南地区的沉积格局、岩浆活动、变形变质影响明显,形成了上古生界与下伏地层之间的不整合接触关系。广西罗城-龙胜、湖南通道地区是加里东运动的构造高位区,向西至黔东地区在平面上出现有规律的变化,表现为下伏地层分别为震旦系、寒武系、奥陶系和志留系;加里东运动之后泥盆纪早期的沉积反映出在构造高位区缺失沉积物,为剥蚀区,而在构造高位区的东、西两侧出现了泥盆纪早期的沉积,为坳陷区;接触界面的特征表现为从高角度不整合、低角度不整合至平行不整合;变形变质程度逐渐减弱,下古生界的变质程度从明显至不明显,从紧闭型阿尔卑斯式褶皱至开阔型阿尔卑斯式褶皱。同样,从广西罗城—龙胜向东也具有相同的变化趋势。反映该地区加里东运动的中心位置为广西罗城—龙胜、湖南通道一线,是该地区加里东期造山带的中心,在区域上可能向北东方向沿桃江、景德镇一线延伸,是南华裂谷海槽萎缩、消亡的具体体现。     

震旦系灯影组白云岩多级次岩溶储层叠合发育特征及机制

受加里东早期桐湾运动一幕和二幕强烈构造抬升运动影响,震旦系灯影组二段和四段白云岩顶部分别遭受了强烈长期区域性不整合面岩溶作用。除顶部不整合面岩溶之外,灯影组二段和四段白云岩层内部也都见有多个具有层状特征的短期岩溶发育段,与灯影组二段和灯影组四段沉积过程中多个短期构造抬升沉降旋回有关,在四级层序界面下发育。在短期构造抬升事件影响下,相对海平面下降,白云岩暴露地表,发生同生/准同生期短期层内岩溶作用;形成多个几米至十几米厚的白云岩层内岩溶孔洞发育段;岩溶孔洞发育段之间为短期构造沉降期间较深水环境下沉积形成的致密泥晶白云岩、泥质白云岩或硅质白云岩层。四川盆地北部南江县映水坝剖面灯影组二段和四段分别识别出4层和8层层内短期岩溶发育段;川中乐山-龙女寺隆起钻井对比在灯影组二段白云岩中识别出6层层内短期岩溶发育段。白云岩层内的多个同生/准同生期短期岩溶发育段在垂向上的叠加形成了现今灯影组具有较大厚度的白云岩储层。桐湾一幕和二幕长期不整合面岩溶作用使灯影组二段或四段内部的短期岩溶层储集性能进一步改善。     

塔里木盆地中央隆起带东段“帚状构造”特征及其形成动力学机制

断裂是塔中隆起带东段构造变形的主要方式,也是控制油气成藏与分布的重要因素,其形成机制和过程一直存有争议。文章从李四光教授构造体系理论出发,通过综合解析塔中隆起带东段断裂的几何学、运动学及动力学特征,探讨了塔里木盆地中央隆起带东部"帚状构造体系"形成的地球动力学模型。研究结果显示:塔里木盆地古生代以来受天山、西昆仑山和阿尔金山三大褶皱山系的影响,伴随盆地三个"伸展-聚敛"构造旋回的发展和演化;中央隆起带东段的塔中Ⅰ号断裂、塔中10号断裂、塔中Ⅱ号断裂和卡塔克南缘断裂等断裂于加里东早期产生,并于随后多次活动,它们在剖面上呈现"Y"字型结构,平面上向东南收敛、向西北撒开,和南侧的塘南断裂及车尔臣断裂共同构成"帚状构造"体系;加里东运动以来,该构造体系先后经历了张扭性（加里东早期）→压扭性（加里东中期）→张扭性（海西早起）→压扭性（海西晚期）两大应力场的转换,并于海西晚期基本定型,同时在其周邻地区产生北东、北东东向的次级的、低序次的断裂体系。      

湘黔桂三角区层控型铅锌矿地质特征及成因分析

湘黔桂三角区大地构造位置属扬子地台东南边缘与华南褶皱系的结合部位。全区经过武陵运动、加里东、印支燕山三次广泛的构造活动,规模宏大的褶皱和断裂共同构成了本区构造的主体轮廓。综合前人及本次研究成果,研究区层控型铅锌矿主要控矿岩层有下寒武统、上震旦统、下奥陶统,深大断裂具导矿作用。矿床成因是以下渗古海水等为基础的成矿流体,由于加里东构造运动沿早期或同期的深大断裂迁移到控矿岩层沉淀成矿。     

昆中断裂带同构造花岗斑岩锆石U-Pb年龄及其构造意义

采自格尔木南昆中断裂带两个同构造花岗斑岩中的岩浆锆石采用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP MS)方法得到的206Pb/238U年龄分别为408.5 ± 2.3 Ma和391.2 ± 3.4 Ma。这两组年龄结果表明昆中断裂带为叠置在昆中缝合带上的新生断裂带,形成于东昆仑加里东造山晚期陆内构造变形阶段。