下扬子陆块可进一步分为长江中下游弧后裂陷盆地BRB(J—K)、下扬子被动陆缘PCM (Z—Pz1)和江南古岛弧AIA(Pt2)3个三级构造单元。
1.长江中游碳酸盐岩台地(Pz1)
南华纪至早古生代由于地壳活动性较大,隆坳起伏,出现较多的次稳定型或非稳定型沉积,它们主要分布于边缘的次级深坳陷中,而沿江隆起则几乎全为稳定型沉积,而且厚度也小得多。 晚古生代以来,南、北两侧坳陷逐渐消失,沉降中心转移到沿江地区,接受稳定型沉积。印支运动使其褶皱、断裂构造十分强烈,总体有自北西向南东逐步减弱之势。
侏罗纪以来强烈的燕山运动使前陆带构造进一步复杂化,其最显著特点是受大别造山带推挤,形成一系列向南东冲断的褶皱鳞片构造、逆掩和推覆构造。 燕山期岩浆活动强烈,岩浆多次侵入,并伴随有大规模火山活动。
晚侏罗世—早白垩世早期,是构造体制转折的重要时期,表现为强烈的岩石圈减薄,伴随强烈的断裂活动,产生了大规模的岩浆活动,以强烈的陆相火山喷发和中酸性-酸性岩浆侵入为特色,下扬子(苏皖)前陆盆地出现了岩浆活动的高峰期。 大规模高钾钙碱性、橄榄安粗岩系列岩浆-成矿活动,是陆壳加厚的火成岩记录,表明特提斯构造域仍然存在持续的影响,形成一系列近东西、北东东向的构造带,在北东东与北东向构造交汇处形成大规模岩浆-成矿活动中心,长江中下游许多重要的钨、铜、铅、锌、金、银等多金属矿床(点)和非金属矿产大多受此构造-岩浆活动控制。 早白垩世出现的碱性系列火山岩及具有“A”型花岗岩性质岩浆活动则预示加厚岩石圈大规模的伸展塌陷,自此进入环太平洋构造活动体制。 由于古太平洋板块对欧亚大陆的俯冲碰撞,应力场发生了变化,由印支期—燕山期的南北向转变为南东东-北西西向,进入断块发展阶段,以郯-庐平移断裂系的发育为主要活动特征,原来的古剪切带、古俯冲带以及一些逆冲推覆的断裂带皆复活或局部被利用,以左行平移走滑断裂为特征。 在早白垩世伸展走滑的过程中,形成“拉分”盆地,如庐枞盆地、潜山盆地等。 同样在大别造山带内,因造山带山根垮塌,下地壳和上地幔发生部分熔融,也引起广泛的岩浆作用,以花岗岩岩基侵入和碱钙性、碱性火山喷发为代表。 从而导致造山带横向伸展及变质岩石进一步抬升,完成造山带第二次韧、脆性再造和强烈的混合岩化改造及热叠加变质作用。 晚期断裂活动控制了造山带构造格局,岩浆活动趋于平静,仅有残余岩浆沿断裂脉状贯入。
早白垩世晚期至晚白垩世早期,由于中燕山运动形成新的断褶构造格局,致使本期断陷盆地位置发生了较大的迁移,早期,裂陷程度逐步加大,盆地沉积范围也相应扩大。 晚期,随着太平洋板块向欧亚地块不断俯冲,地壳水平挤压活动强烈,进一步形成了一系列北北东向、北西向、近东西向断裂和推覆构造,同时对早期断裂构造、褶皱构造、盆地构造和花岗岩体进行了强烈改造,如下扬子前陆对冲构造进一步强化;郯庐断裂带再次复活,在它的内部有一些小型同走向的盆地分布,西侧近东西向隆、坳相间排列,东侧隆起与坳陷呈北东向相间排列,在新生的断陷、隆起带中,发生了又一次偏中酸性的岩浆侵入活动,规模较大,但含矿性较差。 早白垩世晚期的沉积物细而多泥,一般为湖相沉积,局部地区(庐枞、马鞍山)尚有碱性火山岩喷溢。 沉降幅度的趋势是西部小,东部大。 晚白垩世早期,沉降幅度可能发生了相反的变化,断陷范围也显著扩大。
燕山期陆内造山过程一直持续到白垩纪末,主导构造以逆冲推覆、左行平移、新生断陷盆地和断块运动为本期特色,经历了伸展(岩浆底劈穹隆)→挤压(逆冲推覆)→伸展(断陷)演化过程。
2.下扬子被动陆缘斜坡(Z-Pz1)
位于蒲圻-咸宁-浮屠街断裂与崇阳-桂花-阳新断裂之间,主要出露南华纪—三叠纪沉积盖层。 按其沉积构造古地理演化,可分为9个四级构造单元。
(1)南华纪陆表海盆地ESB(Nh)。 由砂泥岩夹砾岩组合、冰碛砂砾岩组合组成。 与上扬子陆块区不同的是缺少了古城冰期和大塘坡间冰期沉积。
(2)震旦纪—奥陶纪碳酸盐岩台地CP(Z—O)。 可分为不同时期的台地、台盆沉积建造组合。 其组成有:台盆碎屑-碳酸盐岩组合和台盆深水硅泥质岩组合;台地碳酸盐岩组合、台地生物礁(滩)组合(下扬子分区);台地碎屑-碳酸盐岩组合、台地碳酸盐岩组合(江南分区)。 在沉积特征上,这一时期,上、下扬子区晚震旦世沉积有所不同,早古生代基本相同,无显著差异。江南分区,主要是早古生代沉积与扬子区有所不同。
(3)志留纪被动陆缘PCM(S)。 由盆缘硅泥质岩组合和陆棚远滨泥岩粉砂岩组合组成。晚古生代末期,下扬子分区与江南分区已基本相同,处在同一环境下。 与上扬子差异是同期未出现碳酸盐岩沉积。
(4)泥盆纪—石炭纪陆表海相ESB(D—C)。 主要由陆表海碎屑岩组合、陆表海碳酸盐岩组合、陆表海含煤碎屑岩组合(C1g)组成。江南分区基本无同期沉积。
(5)二叠纪碳酸盐岩台地CP(P)。 二叠纪期间,扬子区处于陆表海与台地交替环境,但主要以台地碳酸盐岩沉积为主。 因分布狭窄,归并为台地相表达。 由海陆交互含煤碎屑岩组合、台地碳酸盐岩组合、台盆硅质岩组合。
(6)三叠纪陆表海ESB(T)。 由陆表海碎屑-碳酸盐岩组合、陆表海碳酸盐岩组合和陆表海碎屑岩组合构成。
上叠四级单元主造山后叠加岩浆弧侵入杂岩(J3—K1)、断陷盆地(K2—N)和凹陷盆地(Q)等特征同下扬子前陆盆地(Ⅲ-1-1)。
3.下扬子陆块被动陆缘盆地(Pt3—Pz1)
区内位于崇阳-桂花-阳新断裂以南,西界位于岳阳—长沙—衡阳一线,主体由前南华纪浅变质岩(冷家溪群)陆源碎屑浊积岩组合组成。 浏阳鄱淡和衡山新桥分别有角斑岩和安山岩流喷溢及相关的火山碎屑喷发,醴陵攸坞有裂隙式海底喷溢的玄武岩流和喷发的基性火山角砾、凝灰质等。 浏阳文家市一带发育由变沉积岩、变玄武岩、变辉绿岩、变辉长岩、变辉石岩类及变硅质岩组成的蛇绿岩套残片。 此期花岗岩岩石组合为石英闪长岩-英云闪长岩-花岗闪长岩及粗中粒斑状黑云母二长花岗岩-微细粒斑状黑云母二长花岗岩-二云母二长花岗岩组合,具有TTG花岗岩特征。
其他构造相主要有裂谷(Nh)、碎屑岩-碳酸盐岩陆表海(D2—T2)、海陆交互陆表海(T3—J1)、火山断陷盆地。
裂谷(Nh)在其东南缘的攸县—东桥一带发育与雪峰山东缘裂谷相似的板溪期沉积(高涧群)和厚达500余米的长安组。
碎屑岩-碳酸盐岩陆表海(D2—T2)处于湘桂陆表海盆地边缘,中泥盆世—早石炭世陆缘碎屑为主体夹碳酸盐岩沉积,建造组合主体属于砂页岩-含煤-含铁建造,在石炭纪—二叠纪多形成碳酸盐岩建造。
海陆交互陆表海(T3—J1)为一套砂岩-泥岩-煤层组合。
区内有多期次的花岗岩浆侵入,在该演化阶段主要是加里东期、印支期岩浆活动。 存在两个不同成因系列的花岗岩,即以连云山、蕉溪岭等为代表的壳源型花岗岩系列,以七宝山等花岗闪长斑岩为代表的壳幔混源型系列。
燕山期岩浆有俯冲环境G1G2组合(J),该组合岀露的主要岩性为花岗闪长岩-二长花岗岩,推测该岩石组合形成于与俯冲环境有关的G1G2组合。
俯冲环境G1G2组合(K1),该组合岀露的主要岩性为花岗闪长岩-二长花岗岩-二云二长花岗岩,以二长花岗岩为主体、二云二长花岗岩次之,推测该岩石组合形成于与俯冲环境有关的G1G2组合,晚期向同碰撞强过铝花岗岩组合过渡。
火山断陷盆地主要分布在衡阳、攸县、长沙等地,具拉分盆地性质,主要有砂砾岩-砂岩-泥岩组合和粉砂岩-泥岩-泥灰岩-膏盐组合。 火山岩属碱性玄武岩-流纹质凝灰岩及碱性玄武岩-钾质粗面岩组合。
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