秦岭造山带构造特征以及构造演化史分析

一、秦岭造山带构造特征以及构造演化史分析

秦岭造山带是中国大陆内介于华北板块和扬子板块之间一个十分重要的复合造山带。姜春发提出的中央造山带中的中段，中央造山带包括大别山、秦岭、祁连山、昆仑山，这个概念目前已被大多数学者接受（张国伟，2001）（如图4-2所示）。

图4-2　秦岭造山带主要构造单元区划图（据张国伟，2001）

主要断层：F1. 秦岭北界逆冲断层；F2. 石门-马超营逆冲推班断层；F3. 洛南-滦川逆冲推覆断层；F4. 皇台-瓦穴子推覆带；F5. 商县-夏馆逆冲断层，F6. 山阳-凤镇逆冲推覆断层；F7. 十堰断层；F8.石泉-安康逆冲断层；F9. 红椿坝-平利断层；F10. 阳平关-巴山弧-大别南缘逆冲推覆带；F11. 龙门山逆冲推覆带；F12. 华蓥山逆冲推覆带。

秦岭造山带呈近东西向狭长带状展布，横亘于中国大陆中部，东延大幅度收敛、构造叠置、抬升，收缩为大别山造山带；西去则撒开，分别连接祁连、昆仑和松潘、龙门造山带。平面上分布宽窄不一，大体呈东、西两头宽、中间窄的“哑铃”状。东部的镇巴-城口间为分布最宽地带，宽达450km；中间勉县一带为秦岭蜂腰地段，宽200km。造山带由商丹缝合带、勉略缝合带为界，商-丹缝合带北部称为北秦岭；中间为秦岭微板块或地块组成；南面称为南秦岭。华北、秦岭、扬子板块沿着两个缝合线在加里东时期俯冲，在海西-印支期碰撞造山完成拼合，之后中新生代强烈陆内造山，由此形成三个地块上的八个主要构造单元（如图4-2、图4-3所示）。在地块上有多个火成岩体、元古界地体出露，这些地体在构造运动形变中起到阻挡和冲断作用，形成一系列弧形构造。

图4-3　秦岭造山带中段地壳剖面（郭振吾，1996）及板块模式图（张国伟，1997）

1. 绿片岩相；2. 壳内低速层（5.7km/s～6.0km/s）；3. 泥盆系；4. 断裂；5. 下古生界-中元古界（5.9km/s～6.2km/s）；6. 侵入岩体；7. 主要断裂；8. 古生界（5.9km/s）；9. 太古界。

秦岭造山带在南、北向剖面上主体呈现为不对称扇形陆壳岩片叠置结构（如图4-3所示），或称“科帕”构造（许志琴，1996）。自北而南依次以秦岭造山带北缘指向北的逆冲推覆构造系；以商丹带为主断裂的指向南的北秦岭叠瓦逆冲推覆构造系；以大巴山弧形断裂为总拆离滑脱界面的南秦岭多层次逆冲推覆构造系等。以南北边缘相向向造山带内的巨大陆内俯冲构造为边界，地壳上部北翼窄而陡、南翼宽而缓。

关于秦岭造山带的形成与演化，20世纪70年代以来主要认为是华北与扬子（华南）两个板块的俯冲碰撞造山带（李春昱等，1978；王鸿祯等，1982；张国伟等，1988；贾承造等，1988；任纪舜等，1991；扬巍然等，1991），并强调其构造的大型逆冲推覆和走滑平移（许志琴等，1988；吴正文等，1991）。近年来，对秦岭、大巴山、米仓山、汉中、勉略构造带等多学科的综合研究，取得大量的研究成果（张国伟等，2001；孟庆任等，1996；李曙光等，1996；陈家义等，1997；赖绍聪等，1997，2003；李三忠等，2000，2003）。资料综合分析，秦岭造山带的形成、演化与现今基本结构特征是由三个板块（华北、扬子及其间的秦岭板块）沿两条缝合带（即商丹带与勉略带）的俯冲造山，后期有强烈的陆内造山构造叠加复合（如图4-4所示）（张国伟等，2001）。

秦岭造山带经过3个不同构造演化阶段，以不同构造体制发展演化而形成的复合型造山带（张国伟等，1996）（如图4-4所示）：

（1）晚太古代-古元古代造山带前寒武纪基底的形成演化（3.0Ga～1.6 Ga）（如图4-4（a）、（b）所示）：新元古代在晋宁期形成统一地块，并接受震旦系盖层沉积；中元古代秦岭开始成为介于华北和扬子两个地块间的、持续扩张的岛海区；区内小块体发生拼合，最后集中沿商丹带拉开，形成统一古秦岭洋及其所分划开的华北与扬子板块。

（2）新元古代至中三叠世，以现代板块构造体制为基本特征的板块构造演化（0.8Ga～0.2Ga）（如图4-4（c）、（d）、（e）所示）；O₂-D₂秦岭处于扬子向华北板块之下俯冲收敛时期；泥盆纪开始，东古特提斯洋的逐步扩张，秦岭作为其组成部分而受其控制，形成秦岭新的板块构造格局，勉略有限洋盆打开成为古特提斯洋新的北侧分支洋；秦岭微板块游离出来；商丹俯冲速率减慢，构成秦岭造山带，华北、扬子、秦岭微板块三个板块形成；勉略缝合线和商丹缝合线两个俯冲带相互作用，新的板块构造格局形成。新元古代-中三叠世是秦岭造山带形成与演化的主造山作用时期，秦岭带内各主要板块、地块间的关系和秦岭的基本物质组成及其构造骨架在这个时期形成。其中包容了先期残存构造，并又受晚期构造作用的强烈改造。

（3）中、新生代陆内造山作用与构造演化（如图4-4（f）、（g）所示）。秦岭真正的最后全面陆-陆碰撞造山发生在中生代初期（T_1-2），作为秦岭板块构造演化的最后阶段，秦岭3个板块依次沿勉略带和商丹带向北俯冲碰撞，最终形成板块的俯冲碰撞造山带，使秦岭岩石圈呈现为具流变学分层的“立交桥式”三维结构模型（如图4-3右上角所示）。

图4-4　秦岭造山运动过程示意图（据张国伟，2001）