发布网友 发布时间:2023-07-27 09:18
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热心网友 时间:2024-11-19 00:13
桐柏-大别-苏鲁带现今所看到的组成与结构,主要是印支期碰撞及高压、超高压变质期后伸展构造和中新生代热-构造演化的结果。除了燕山期及其后的岩浆活动和盆地堆积物以外,桐柏-大别碰撞造山带的基本组成主要包括核部杂岩(CC)单元、超高压(UHP)单元、高压(HP)单元、绿帘—蓝片岩(EB)单元和沉积盖层(SC)单元等,此外还有一些镁铁质和超镁铁质岩体,各构造岩石单元间分别由下、中、上和顶部的伸展拆离带所分隔(索书田等,2000;Zhong et al.,2001)(图1-2)。
在大别山地区,龟梅断裂与晓天-磨子潭断裂之间为北淮阳构造带或北淮阳构造线(Northern Huaiyang Tectonic Line),有丰富的加里东期及印支期碰撞造山构造-热事件记录,是秦岭大别造山带中板块俯冲碰撞、拼贴叠置、逆冲推覆及韧性走滑等长期主要构造作用造成的复合型构造混杂结合带(张国伟等,2001)。为叙述方便,暂归入大别地块,属桐柏-大别-苏鲁带。
1.3.4.1 核部杂岩(CC)单元
核部杂岩单元主要分布于大别山的中部和北部及桐柏山带的核部,在山东五莲以东及海洋所小石口也有所出露。它主要由大别杂岩和桐柏杂岩组成,包括变质表壳岩系、变质镁铁质岩石和变质花岗岩。其中变质表壳岩系和变质镁铁质岩石主要包括斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、变粒岩及磁铁石英岩、矽线榴片麻岩、基性及酸性麻粒岩和大理岩等。具麻粒岩相—高角闪岩相变质作用及多期褶皱变形特征,并经历了强烈的部分熔融和混合岩化作用。它们多作为残块包裹于变质花岗质岩石之中,所占的比例很少。变质花岗质岩石以花岗闪长质片麻岩和花岗质片麻岩为主。它们主要是古老地壳在晋宁期受到强烈再造和部分熔融的产物。此外,核部杂岩单元中还有大量的燕山期花岗质和镁铁质—超镁铁质岩体就位,因之,真正的古老结晶基底变质岩石保留很少。
1.3.4.2 超高压单元
超高压单元主要分布于大别造山带南部、西部及北部以及苏鲁地区的苏北和胶南。主要岩石组合为英云闪长质片麻岩、面理化(含榴)花岗岩和榴辉岩,还有少量的大理岩、硬玉石英岩及镁铁质岩石等。超高压榴辉岩多以透镜状、扁豆状或团块状产于片麻岩中,少量产于大理岩和超镁铁质岩石中。榴辉岩分为块状榴辉岩和面理化榴辉岩。前者的峰期变质矿物组合主要为石榴子石+绿辉石+金红石,块状或具弱面理;后者的矿物组合上除了石榴子石、绿辉石和金红石外,一般还含有蓝晶石、多硅白云母、黝帘石或滑石等,并发育明显的面理和线理组构。榴辉岩的围岩主要为黑云斜长片麻岩(俗称“超高压片麻岩”),含不等量的角闪石、绿帘石和石榴子石,在化学成分上主要相当于英云闪长质片麻岩。超高压单元中面理化(含榴)花岗岩在化学成分上相当于奥长花岗岩和花岗岩,在整个单元中占有很大的比例。它们常包容各种英云闪长质片麻岩乃至榴辉岩和退变榴辉岩,或穿插于它们之中,显示了部分熔融的迹象。超高压单元内榴辉岩体常显示不同程度的退变质,转变为斜长角闪岩和片麻岩。在有些较大榴辉岩体产出地可追索出从榴辉岩—角闪石化榴辉岩—榴辉岩质斜长角闪岩—斜长角闪岩(有时可保留角闪石+斜长石的后成合晶)—(含榴)黑云角闪斜长片麻岩(所谓的超高压片麻岩)的逐渐过渡。
图1-2 桐柏—大别山三叠纪碰撞期后伸展构造略图
(据索书田等,2002)
GMF—龟山-梅山断裂带;BMXF—八里畈-磨子潭-晓天断裂带;XGF—襄樊-广济断裂带;TLF—郯城-庐江断裂带;NHY-北淮阳带;CC—核部杂岩;UHP—超高压单元;HP—高压单元;EB—绿帘石-蓝片岩单元;SC—沉积盖积;LDZ—下伸展滑脱带;MDZ—中伸展滑脱带;UDZ—上伸展滑脱带;TDZ—顶伸展滑脱带
超高压单元主要由经过超高压变质作用的*壳及幔源超镁铁质岩石、退变质的超高压变质岩石及减压退变质和部分熔融作用形成的片麻岩及面理化含榴花岗岩组成,构成一个8~10km厚的楔状岩片。它们与下伏的主要由高温变质杂岩构成的核部杂岩带之间以下滑脱带相隔。在有些区段,因地壳薄化及伸展拆离作用影响,缺失超高压单元岩石,造成由高压单元岩石直接覆于核部杂岩单位之上。
1.3.4.3 高压单元
高压单元在大别山主要分布于河南罗山、湖北大悟、红安和安徽宿松等地以及桐柏山的两侧,大致相当于原来所划的宿松群、红安群和苏家河群浒湾组以及桐柏山地区原划的肖家庙岩组、马鞍山岩组、鸿仪河岩组及丘沟岩组等所在的范围。该单元主要由白云钠长片麻岩、钠长绿帘角闪岩及以透镜状产于其中的榴辉岩组成,还有大量的面理化(含榴)花岗岩和少量的大理岩。高压榴辉岩也经历了不同程度的退变质作用,可见到由榴辉岩—榴闪岩—石榴角闪岩—绿帘角闪岩—钠长绿帘角闪岩乃至蓝闪绿片岩和绿片岩的连续退变质系列,还可较清楚地辨认高压榴辉岩与(钠长)绿帘角闪岩之间的演化关系。
桐柏-大别地区的高压单元向东可延至苏北的泗洪—连云港一线,向西被南襄盆地的陆相盆地沉积掩盖,但据钻孔及地球物理资料,陆相沉积物基底岩石及主要构造边界,均可与盆地东西两侧山区的岩石及构造对比,因而,桐柏山区的高压单元,有越过南襄盆地向西延展的趋势。
1.3.4.4 绿帘蓝片岩单元
绿帘蓝片岩单元分布于桐柏-大别造山带的南侧,向东越过郯庐断裂可延至苏北的管镇—杨集一线。主要由绿帘蓝闪片岩(变质基性火山岩)、蓝闪白云钠长片岩(变质酸性火山岩)、蓝闪白云石英片岩(变质泥质岩)和蓝闪大理岩(变质碳酸盐岩)以及绿片岩、白云钠长片岩及白云石英片岩等组成。大致包括了原来所划分的张八岭群、随县群、耀岭河群及武当山群所在的范围。经历了从低绿片岩相→绿帘蓝闪片岩相的进变质作用→绿片岩相、低绿片岩相的退变质作用过程。应引起注意的是,在绿帘蓝片岩带中还可见有少量残留的榴辉岩透镜体。同样,在部分高压榴辉岩中仍可见到绿帘蓝片岩相退变质作用的叠加,这些都可能暗示了高压榴辉岩与绿帘蓝片岩间的转化关系。
1.3.4.5 沉积盖层
桐柏-大别-苏鲁碰撞造山带内所保存的盖层岩系(SC),由于构造揭顶作用及侵蚀破坏,仅在桐柏-大别造山带的南缘有残留露头,另在上述各单元的顶部也偶见出露,或呈构造岩片产出,如大别的港河、苏北的石桥及胶南的坪上等(周建波等,董树文等,汤家富)。这些沉积盖层由晚震旦纪至三叠纪沉积岩组成,这在造山带内部尤为特征,在港河地区和石桥、坪上地区则分别以浅变质的火山碎屑岩和沉积岩为代表。据古地理分析资料,震旦纪至中三叠世阶段,整个大别和苏鲁地区,都曾有沉积作用记录,该阶段还不存在大面积的古陆。沉积岩(局部夹火山岩)的特征与扬子克拉通盖层有亲缘性。其内部变形比较复杂,具褶皱逆冲带性质,以顶拆离带分别与下伏的高压或绿帘蓝片岩单元的岩石接触。
1.3.4.6 镁铁质及超镁铁质岩石
桐柏-大别-苏鲁带内,尤其是大别山北部广泛分布大小不一的镁铁质及超镁铁质岩石块体。依据它们的矿物组合、变形变质特点及与围岩的接触关系,可分为两大类。一类是以饶钹寨、碧溪岭和石马等地变形的方辉橄榄岩、纯橄榄岩组合为代表,它们与榴辉岩相岩石有相同的变形变质及几何学特征。如饶钹寨两个垂向上叠置的方辉橄榄岩扁平透镜体的长轴平行区域拉伸线理,与区域上榴辉岩透镜体形态及堆垛格式一致。地球化学研究表明,这些超镁铁质岩的稀土模式为LREE富集型,不同于大洋地幔,其87Sr/86Sr和εNd值表明不是来自亏损的地幔源区。另一类镁铁质岩石是辉石岩、角闪辉石岩及辉长岩组合,多为宏观上未变形的侵入体,与围岩有清楚的侵入接触关系,并含有围岩捕虏体,如岳西小河口岩体及霍山祝家铺岩体等。同位素年代学资料表明后一类镁铁质—超镁铁质岩体是中生代就位的。这些镁铁质及超镁铁质的岩石地球化学特征及野外地质体间几何关系、变形行为,均不具变质蛇绿混杂岩的特征。尽管大别碰撞造山带内不存在变质蛇绿混杂岩带,但熊店、苏家河及浒湾一带榴辉岩中所显示的加里东期同位素年代学数据及εNd值(可达-20)表明,在大别山很可能保存有在加里东时期华北与扬子地块对接时被消减的古洋盆的残片。
除了上述主要构造岩石单元外,桐柏-大别碰撞造山带中还有很多燕山期及其后的岩浆活动和盆地堆积物。其中中生代燕山期大规模的岩浆岩体就位,是印支期陆陆碰撞后重要热-构造事件的反映。同位素示踪和地球化学研究表明,大别山内的燕山期花岗岩,不论是产出于核部杂岩,还是产出于超高压或高压单元中,其源区都来自于核部杂岩,这也从另一侧面证明核部杂岩在空间上是位于高压、超高压单元之下的。另据Wang等(2000)对深反射地震剖面的解析,大别超高压岩石主要集中于9km以上的地壳。
1.3.4.7 北淮阳带
在大别山地区,龟梅断裂与晓天-磨子潭断裂之间为北淮阳构造带或构造线(Northern Huaiyang Tectonic Line)。主要由卢镇关群和佛子岭群组成,其中“卢镇关群”的主体已被研究证明是变质变形的花岗质岩体;佛子岭群主要是一套浅变质的复理石建造,由石英岩、板岩、千枚岩及大理岩等组成,整体上变质较浅,最多达低绿片岩相。构造上以板劈理的发育为特征,不发育塑性剪切带。向西的桐柏山和秦岭的商丹构造带以南分别分布有南湾岩组和刘岭群,它们在组成和结构上均可与佛子岭群对比。新近的研究(周建波等,2002)还表明,苏鲁造山带西北缘的五莲杂岩中的浅变质沉积岩组合与佛子岭群的很相似,它们可能是北淮阳带的东延部分。在桐柏地区,北淮阳带中南湾岩组的南北两侧还分别出露有定远组和龟山岩组,前者为浅变质的双峰式火山岩组合,后者则主要为变质较深的沉积-火山岩系。龟山组与丹凤群在构造位置上相当,在组成上也有相似的地方,但两者的关系还有待进一步研究。北淮阳带有丰富的加里东期及印支期碰撞造山构造-热事件记录,是秦岭大别造山带中板块俯冲碰撞、拼贴叠置、逆冲推覆及韧性走滑等长期主要构造作用造成的复合型构造混杂结合带(张国伟等,2001)。