【简介：】淮阳山字型构造位于长江中下游地区,跨越湖北、河南、安徽及江苏、江西等省,位于东经109°00′~120°00′,北纬29°50′~32°20′之间,东西长约1000km,南北宽约300km,属大型
淮阳山字型构造位于长江中下游地区,跨越湖北、河南、安徽及江苏、江西等省,位于东经109°00′~120°00′,北纬29°50′~32°20′之间,东西长约1000km,南北宽约300km,属大型山字型构造体系。
图2.35 祁吕贺兰山字型构造与地震震中分布关系图(据周济元,1989,修改)
(1)淮阳山字型的结构及主要组成成分
淮阳山字型前弧展布于襄阳、应城、武汉、九江、安庆、铜陵至南京、镇江一线,为一横亘东西向南凸出的弧型构造带,通称淮阳弧。它由一系列的褶皱、冲断层和中生代中酸性岩带构成,贯通前弧的4条弧型断裂带,将前弧分割为内、中、外(或北、中、南)3个弧型构造岩相带。
①内带:其北界在前弧东翼,为北东向的滁河-桐城断裂带,经太湖逐渐转呈北东东向至东西向,过梅川花岗岩体北部与前弧西翼的蕲春-芳畈动力变质带、褶断带相连,向北西与应山-刺阳断裂带衔接,至南阳盆地及其西侧。滁河-桐城断裂带有宽达7km以上的北东向的动力变质带,燕山期岩浆活动强烈且断续成带,蕲春-芳畈动力变质带宽达数千米至30km,长达100km,燕山期芳畈、双峰尖岩体形成糜棱岩化花岗岩和碎裂花岗岩。两个动力变质带东西对应,特征一致,时代相同。内带南界在前弧东翼为北东向的罗河-乌江断裂带,向东延至东翼反射弧,构成宁镇弧之北界,向西延至宿松、黄梅,逐渐转呈近东西向,更西过大金、蕲春,逐渐转呈北西向与蕲州-安陆-襄樊断裂带连接。两条弧型断裂带之间,由若干次级隆起带、褶断带和坳陷带组成,在东翼呈多字型斜列,在西翼呈反多字型斜列,带内燕山期中酸性侵入岩和火山岩断续分布,并有白垩纪-古近纪-新近纪盆地叠加其上。
②中带:其南界在前弧东翼为北东向的小丹阳-铜陵-望江断裂带,向西过望江逐渐转呈东西向,沿长江经武穴抵大冶,与汉阳-南漳构造带相连,在江汉盆地东北缘亦有显示。该带上古生界和三叠系发育齐全,分布广泛,保存良好,晚侏罗世至白垩纪中酸性火山岩、潜火山岩及燕山期中偏碱性侵入岩广泛发育。武汉至宁镇地区,以高碱质岩浆侵入和喷发活动为特征,火山岩盆地和侵入岩隆起几乎首尾相连、相间产出,形成显著的岩浆岩带。江汉盆地以西,则以基性火山活动为特征。此外,沿带弧形航磁异常带极为醒目。
③外带:其南界在前弧东翼,为北东向的南陵-青阳-庐山断裂带,规模大,延续好,多与华夏系构造带重接或斜接。至九江、阳新逐渐转呈近东西向,过三溪、双溪逐渐转呈北西西向一北西向,与邓南-钱家场断裂带相循。航磁异常和遥感影像均清晰反映该带存在,岩浆岩带、铜硫矿带和物性异常带亦与该带相一致。九江-阳新段破裂形变不显著,由一系列近东西向的次级褶皱群、裂隙带及小型冲断层构成,可能属韧性压扭性构造带。
此外,值得提及的是前弧褶断带中的褶皱强度和类型,随构造运动的先后而呈现规律性的变化。即中三叠统及其以前的岩层主要为紧闭型褶皱,常有倒转褶皱和扇形褶皱,在平面上东翼多呈S形,而西翼多呈反S形。上三叠统-中侏罗统主要为宽展型、短轴型褶皱,时有倒转褶皱。上侏罗统火山岩和碎屑岩主要为宽展型褶皱。
前弧弧顶位于武穴之东,即东经115°40′附近。弧顶北部主要由燕山期梅川花岗岩体构成。该岩体呈一微向南凸的弧形,其弧形转折部位约在荆竹铺附近。该处见有多条中元古界红安群捕虏体,均呈东西向展布,其片理走向东西。荆竹铺南,发育一组石英钠长斑岩脉,脉群走向近南北,向北收敛,向南撒开。弧顶南部的武穴附近,震旦系呈东西向延伸,下伏中元古界红安群亦作东西向展布。弧顶偏西部位的武穴-蕲州一带,由古生界和三叠系组成的田镇复向斜及其两翼冲断层,呈北西西向,弧顶偏东部位的武穴-黄梅一带,中、新生代沉降显著,现被白垩系-古近-新近系及第四系覆盖。据物探资料揭示,其中存在由古生界和三叠系组成的褶皱群,主体呈北东东向,向西逐渐转呈东西向。弧顶部位河网发育,湖泊棋布。
——淮阳山字型脊柱:展布于前弧北侧的固始、霍邱、金寨、霍山、麻城、罗田及英山等地,为一南北向的构造带,主要由南北向或近南北向的冲断层和挤压破碎带组成,还有同向小褶皱、片理和脉岩带。构造形迹比较分散,但依一定经度集中,自西向东依次为:三里畈带,宽13~15km,长75~80km,以南北向挤压破碎带为主,有冲断层和片理带伴随;漫水河带,宽10~12km,长60~65km,南北向片理带和冲断层为主;英山带,为最强烈的一带,宽15~18km,长约100km,南北向挤压破碎带,冲断层、片理带和小褶皱相当密集,并有燕山期岩体和岩脉伴生,关口弧型构造带东翼的北东向褶皱,至此亦被该带所归并,而呈南北向伸展,该带处于东经115°40′,向南直指前弧弧顶。每带间距15~20km,整个脊柱宽达70~80km,呈北宽南窄的楔形。脊柱构造形迹向北越过北淮阳之后,凸起于河阳平原之上的南北向的四十里长山断褶带和铁矿带,横跨于纬向构造带之上,物探揭示该带已延至颖上以北,实为脊柱的北延。据同位素年龄测定,该带形成于距今240Ma前后,属印支早期。组成脊柱的南北向压性结构面向南延至汪家坝几乎绝迹,代之以北西向与北东向两组共轭扭性断层或节理,构成棋盘格式构造体系,这是脊柱的另一表现形式,也是脊柱行将消失的表现。
盾地展布于前弧与脊柱之间的红安、望天畈及岳西一带,为一向南凸出的马蹄形地段,其西部和东部分别为关口弧型构造带和岳西弧型构造带,中部主要是晋宁期和燕山期花岗岩体,并保留着元古宇变质岩及其构成的北西西构造带的片段。
——西翼反射弧:展布于襄阳、房县至巫溪等地,为一略微向北凸出的弧型构造带,通称房县弧,弧顶位于房县之东,由发育在元古宇、古生界和三叠系中的北东东向、北西西-近东西向或弧形的褶皱及冲断层构成。北部以青峰断裂和九道-阳日断裂之间的褶皱带为主体,挤压尤为强烈,褶皱多为紧闭型,向南倒转,断裂多为向南逆冲的逆掩断层,组成叠瓦状构造。南部以神农架复背斜和聚龙山复向斜为主体,褶皱比较宽展。房县弧以北商南至丹江口一带的北西-北西西向构造带,也可能是西翼反射弧的外围组成部分。其砥柱是黄陵背斜,为一近南北向的短轴形岩块。其核部被古元古界变质岩系及晋宁期花岗岩体所盘踞,翼部被古生界和三叠系所环绕,两者呈显著角度不整合。黄陵背斜与房县弧配置呈弓矢状,又可视为反射弧脊柱。西翼反射弧盾地是秭归盆地与荆当盆地,分别位于黄陵背斜西、东两侧,均为上三叠统和侏罗系组成的含煤盆地,其内岩层产状平缓,变形微弱,含煤岩系保存良好。
——东翼反射弧:展布于南京、扬州、镇江至常州等地,为一向北凸出的弧型构造带,通称宁镇弧,弧顶位于镇江之西,由北东东向、北西西向、近东西向或弧形的褶皱及冲断层构成。其北部为扬州复背斜,主要由侏罗系组成。南部为南京断陷盆地,主要由三叠系、侏罗系组成,并有燕山期花岗岩体侵入其中。中部为仪征坳陷,堆积有巨厚的白垩系-古近-新近系。与之伴生的弧型断裂相当发育,常常显示逆冲推覆的特点,并在宁镇弧的东西两段分别显示右行和左行扭动,与东翼反射弧应力场相适应。宁镇弧以北嘉山至建湖一带的弧型隆起带,也可能是东翼反射弧的外围组成部分。东翼反射弧脊柱历来认为是茅山构造带,近年有的学者认为茅山构造带是中生代后期的推覆体,部分压性结构面切穿了宁镇弧,是淮阳山字型构造体系定型之后的产物,不能视为宁镇弧的脊柱。但有的学者认为,茅山构造带还有不少近南北向压性结构面,西侧者略偏东,东侧者略偏西,总体呈北窄南宽的楔形对宁镇弧弧顶,它们并未切穿宁镇弧,且其成生时代与宁镇弧相近,仍可视为宁镇弧的脊柱。还有的学者根据岩相古地理资料,认为宁镇弧内侧,至少从三叠纪开始,常州、溧水、溧阳之间是一个长期坳陷的盆地,早中三叠世堆积了厚达1000m以上的碳酸盐岩及含膏盐蒸发岩系,是浅海-海湾(?)湖沉降带中的卵圆形低洼区,晚三叠世一度为相对隆起带,至晚侏罗世-早白垩世,溧水、溧阳、句容之间又成为火山岩盆地,堆积了较厚的火山岩系,因而认为宁镇弧内侧是一个旋涡。
(2)成生时期
淮阳山字型经历了较长的成生发展过程,大致可分雏形期、成型期和定型期等3个阶段。
①雏形期(中石炭世-晚二叠世):长江中下游地区从中石炭世到晚二叠世存在一个弧型沉降带,至中石炭世,南侧沉积中心在前弧西翼的天门、大冶一带呈北西向,经阳新过九江至前弧东翼转呈北东向。北侧由黄石经宿松过安庆、巢湖抵南京,形成一弧型沉降槽地,沿带有宿松、安庆、巢湖3个北东向和南京东西向沉积中心。晚二叠世,沉积中心在前弧西翼的流芳一下陆一带呈北西向,向东转呈东西向,延至前弧东翼的安庆,繁昌一带转呈北东向。因此,从中石炭统到上二叠统的形成和分布看,长江中下游地区处于同一弧型海槽中,这已为煤田钻探所验证。
②成型期(早三叠世-中侏罗世):长江中下游地区中、下三叠统为-套浅海-海湾潟湖碳酸盐岩建造,蒸发岩系发育,它们沿淮阳山字型前弧和反射弧槽地分布(图2.36),普遍发育白云岩、白云质灰岩等含膏盐系,为海退蒸发条件下的卤盐沉积物。
图2.36 长江中下游早-中三叠世岩相古地理图(据杨志坚等,1988,修编)
岩相带和岩性等厚线均明显呈弧形展布,其中心地带由前弧西翼的钟祥、京山、大冶,向东达前弧东翼的安庆,庐枞、宁芜、镇江,沿线有若干大中型石膏、硬石膏矿床,它们明显地受弧型构造带的控制。在西翼反射弧内侧的秭归、荆当盆地和东翼反射弧内侧的溧水、溧阳盆地亦形成了巨厚的浅海-海湾潟湖相含膏盐岩系。长江中下游地区上三叠统黄马青群、香溪群(下煤组)下部为干旱气候条件下的内陆湖盆堆积,偶夹海陆交互沉积,以紫红色夹杂色砂泥质建造为特征,与下伏岩系呈角度不整合接触,且仅出现于弧型构造带槽地中和反射弧内侧。上部以内陆河湖含煤建造为特征,主要出现于西翼反射弧内侧的秭归、荆当盆地中。长江中下游地区这一阶段的沉积物分布较广,但厚度最大、含煤及膏盐较好的地带仍沿弧型构造带槽地展布,并形成沿槽地的多字型和反多字型含煤盆地,清楚地反映了淮阳山字型构造体系前弧褶断带控岩控矿的重要性。
③定型期:本区晚侏罗世遭遇强烈燕山运动,中下侏罗统及其以下地层产生显著变形和变位,形成一系列弧型褶皱和断裂。上侏罗统钙碱性-碱钙性火山喷溢沉积不整合于中下侏罗统及其以下地层之上,同时伴有一系列中酸性、偏碱性侵入岩、潜火山岩,它们具有同源、同时、同构造环境的特点,并有一定的演化过程。纵向上沿弧型构造带火山岩、潜火山岩与侵入岩成带分布,分段产出,自武汉以东至宁镇一带,火山岩区与侵入岩区几乎首尾相连,相间产出;横向上亦具内、中、外三带,以中带为最强。这种岩浆活动的分带性与前述弧型构造带的内、中、外带相吻合,形成3个构造岩浆成矿带(图2.37)。
图2.37 淮阳山字型构造与燕山期岩浆岩分布关系图(据王治顺,1989)
此外关于淮阳山字型脊柱的成生时代,从罗田、英山等地的南北向冲断层、挤压破碎带与燕山期岩体、岩脉关系看,脊柱南段主要形成于晚侏罗世;从霍寿铁矿带同位素年龄资料看,脊柱北段的雏形期可能在印支早期,但定型期仍是燕山中期。脊柱的成生发展与弧型构造带大体同步或稍晚。
(3)控矿作用
淮阳山字型的前弧和脊柱两个挤压性构造带具有鲜明的控矿作用。弧型构造带控制长江中下游铁铜矿带。淮阳山字型前弧的内、中、外3个弧型构造岩相带,由于岩相的差异,铁、铜、硫、金及石膏、煤等矿床的赋存亦具有明显的差异。内带岩浆活动相对较弱,上古生界和三叠系蒸发岩系发育较差,矿产以铜矿为主,铁矿次之,伴有铅锌矿。从六合经滁县大马厂至庐江、沙溪、桐城为一铜矿带,以斑岩铜矿为主。黄梅、浠水之间和谷成、枣阳一带,亦有同期热液型铜矿产出。中带为强烈挤压扭动构造带,上古生界和三叠系蒸发岩系发育齐全,厚度甚大,中偏碱性火山岩、潜火山岩和中基性、中酸性、偏碱性侵入岩广泛分布,矿产以铁矿为主,伴有铜、硫、石膏、明矾石矿。从鄂州、大冶过黄梅,经庐枞、宁芜至宁镇为一铁矿带,其西侧由于江汉盆地掩覆及其以西抬升剥蚀,含矿性尚待深入研究。外带岩浆活动以中性、中酸性及酸性为主,侵入岩及火山岩较内带发育,但强度不及中带,且碱质亦不及中带高,上古生界和三叠系蒸发岩系也不及中带发育,矿产以铜矿为主,伴有铁、硫、金。从阳新、九江过贵池经铜陵、繁昌至溧水、句容,铜矿星罗棋布,为长江中下游地区主要铜矿带。因此,无论从一级构造岩相铁铜成矿带或二级铁、铜矿带以至矿田、矿床,都反映出弧型构造带的逐级控矿作用。
霍寿铁矿带位于淮阳山字型构造体系脊柱北段,矿床、矿体主要形成于新太古界-古元古界含铁变质岩系中,属沉积或火山沉积改造型铁矿床。含铁岩系在区域上呈东西向展布,但在淮阳山字型构造体系脊柱横跨复合地带,则形成南北向(中部西凸)褶断带。铁矿南北成带,东西成行,隐伏于第四系之下。该构造含矿带中,有混合岩化和花岗岩化岩石出现。据同位素测定,原岩年龄值为2446~2580Ma,区域变质年龄值为1716~1757Ma。但周集组含角闪石黑云母石英磁铁矿石中的黑云母,钾氩法年龄值为250Ma,表明晚华力西期-印支早期南北向构造带的活动地本区铁矿的改造富化起有重要作用。尽管霍邱群含铁岩系自东向西分布甚广,但因没有遭受到像本区南北向构造带的改造,故未能形成工业铁矿床和次级铁矿带。所以,霍寿铁矿带的形成与淮阳山字型构造体系脊柱的复合改造作用密切相关。
