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大地构造与成矿学GEOTECTONICA et METALLOGENIA1999年 第23卷 第4期
Vol.23 No.4 1999
简论中生代大陆活化与多元动力学体系
——以湖南地区研究为例
梁新权 范蔚茗 林舸 王岳军
摘要：中生代大陆活化是一个典型的陆内变形与运动演化问题,所产生的构造变形、大范围岩浆活动和成矿作用等一系列问题是目前俯冲碰撞观点难以圆满解释的。湖南地区对冲构造带和背冲构造带相间排列,反映中生代至少发育两套相反的逆冲剪切推覆构造系统,它们是壳块不同演化时期多向运动变形的产物。由此提出多元动力体系组成、增减、转换和叠加影响综合模式。其中会聚式地幔蠕动和扩散式地幔蠕动所产生的岩石圈增厚和减薄是引起中生代构造变形和活化的根本原因,西太平洋壳体的西向俯冲、特提斯东向俯冲及周缘造山带的侧向挤出效应等则是不可忽略的外部因素。
关键词：背冲构造；对冲构造；多元动力体系；地幔蠕动；中生代
中图分类号：P541 文献标识码：A 文章编号：1001-1552(1999)04-0378-03
ON
THE MESOZOIC CONTINENTAL ACTIVATION AND ITS MULTIPLE DYNAMICS SYSTEM
——TAKING HUNAN
PROVINCE AS AN EXAMPLE
LIANG Xin-quan,FAN Wei-ming,LIN Ge,WANG Yue-jun
(Changsha Institute of Geotectonics,Academia
Sinica,Changsha 410013,China)
Abstract：Mesozoic continental activation is an
important typical problem in understanding the intracontinental deformation and tectonic
evolution.A series of problems including Mesozoic tectonic deformation,large-area
magmatism and metallogeny etc. could not be well explained by the previous hypothesis of
single subduction and collision.An interwoven array of back-thrust and opposite-thrust
structural belts were distributed over the Hunan region.It is indicated that at least two
sets of tectonic systems of inverse thrust,shear and nappe structures in opposite
direction developed.They would be the result of multiple movement deformation during
different evolution periods of crustoblocks.So we proposed a synthetic model affected by
composition,accretion-collision,transformation and superimposition of the multiple
dynamics system,of which thinning-thickening process of lithosphere brought into by
setting convergence-type mantle creep-flow is the crucial reason of Mesozoic continental
activation.However,the long-distance effect of the tectonic setting of the
circum-Pacific,the Tethys setting and the margin orogenic belt are the external factors
inducing crust movement and deformation.
Key words:Back-thrust and opposite-thrust structure;multiple dynamics
system;mantle creep-flow;Mesozoic
中生代大陆活化是一个典型的陆内变形与运动演化问题,陈国达(1956)早已重视和提出,并开始了长期的研究,发展至今已成为大地构造研究的一个重要领域,目前已成为国际地学前缘热点。湖南地区作为扬子壳块和华夏壳块的过渡区域,同属于东亚壳体[1998,陈国达]的组成部分,是研究中生代大陆活化的关键地区之一,历来备受地质界瞩目。1998年,受中国科学院资源生态环境研究重点项目资助,我们进行了横穿沅麻盆地、雪峰山构造带、湘中衡阳盆地至湘东南地区的中生代构造变形剖面的综合考察,结果发现湖南地区中生代活化属典型陆内变形行为,所产生的构造变形、大面积岩浆活动和成矿作用等一系列问题既不同于地台,也不同于地槽。目前,不少学者曾试图从大洋俯冲碰撞观点来加以解释[1990,Hsuetal；1993,陈海泓等；1995,张伯友；1996,赵崇贺等],但结论却与实际相差甚远。实际情况是,从沅麻盆地到湘东南地区,中生代壳体活动受凤凰—石门(F1)、靖县—溆浦—安化(F2)、城步—洞口—新化(F3)、衡阳—湘潭(F4)、郴州—临武(F5)等几大深断裂的影响和控制,对冲构造带和背冲构造带相间排列(图1)。背冲构造、对冲构造和走滑构造及变质核杂岩构造是各构造带基本构造变形单元,亦是湖南地区陆内造山盆造的主要方式之一。这反映了本区中生代至少发育两套相反的逆冲剪切推覆构造系统,与发育于板缘的不同,它既有地台构造层卷入,又有地槽构造层及前地槽构造层底卷入。中生代早期(T3-J3),构造强度极性指向北西,反映NW往SE的逆冲变形占主导,剪切具右旋性质,其前锋位置大概在郴州—临武深断裂带西侧；晚期(K1-K2)构造强度极性指向南东,SE往NW的逆冲推覆上升为重要地位,剪切具左旋性质,前锋位置西移到黔阳—溆浦—安化深断裂带东侧。与之相对应,中生代早晚期岩浆活动有着显著不同,早期含有较多的地壳组分,显示壳幔混合成因特征[1999,沈渭洲等],反映构造环境已由挤压性质转变为拉张性质,幔源物质和热流的上升已成为板内或陆内造山造盆的主要原因。同时,中生代早晚所形成的岩浆岩与周围变质褶皱基底构成的断块被急剧抬升,并使其上覆沉积岩层发生明显的正向剪切滑脱,演变成长恒状变质核杂质岩构造[1999,傅昭仁],如已厘定的衡山变质核杂岩构造[1995,张进业]、香花岭变质核杂岩构造[1994,段嘉瑞]。此外,尚有很多未厘定的。在区内没有发现蛇绿岩套或者蛇绿混杂堆积。 |
图1 湖南构造分区及考察路线
1-深断裂；2-城市及路线；3-省区边界；4-构造分区
F1-凤凰—石门深大断裂；F2-靖县—溆浦—安化深大断裂；F3-城步—洞口—新化大断裂；F4-衡阳—湘潭深大断裂；F5-郴州—临武深大断裂；ⅠⅢ-对冲构造带；ⅡⅣ-背冲构造带
Fig.1 Tectonic regionalization and investigation in Hunan
这种复杂的构造变形和岩浆活动及其性质的转换是壳块不同演化时期的多向运动变形的产物。根据对区内火山岩的岩石学探针研究和对周缘造山带的构造演化比较分析,作者提出多元动力体系组成、增减、转换和叠加影响综合模式。多元动力学体系包括岩石圈深部作用、岩浆颤动通道[1996,Arthur
Meyerhoff et al.]、西太平洋壳体的西向俯冲[1999,李显武等]、特提斯东向俯冲[1998,陶奎元]及周缘造山带侧向挤出[1986,Tapponnier]等。中生代早期主要是岩石圈深部作用和壳体与壳体之间会聚碰结所产生的远程效应影响,晚期则增加壳块之间的侧向挤出效应。但不管动力系统如何增减,强弱如何变化,会聚式地幔蠕动流和扩散性地幔蠕动流[1991,1998,陈国达]所引起的岩石圈增厚和减薄过程[1992,Fan]是造成中生代大陆“活化”和构造格局的根本原因,西太平洋构造域、特提斯构造域及周缘造山带远程效应等则是诱发地壳运动与变形的外部因素。
本研究是在陈国达院士亲自指导下的初步想法,这里谨表谢意!今后将进一步开展此项工作。
基金项目：本文获中国科学院资源生态环境重点项目资助(编号KZ952-J1-007).
作者简介：梁新权(1965-),男,在职博士生,主要从事构造地质学研究,已发表相关论文20余篇.
作者单位：中国科学院长沙大地构造研究所,湖南 长沙 410013
参考文献：
1956 陈国达.中国地台“活化区”的实例并着重讨论华夏古陆问题[J].地质学报,36(3)：239～376.
1986 Tapponnier P,Peltzer G,Armijo P.On the mechanics of the collision between India and
Asian[C].In:Coward M P,Ries A C.Eds Collision Tectonics.Oxford:Blackwell Scientific
Publication.112～157.
1990 Hsu K J,Li J L,Chen H H et al.Tectonics of South China:Key to understanding West
Pacific geology[J].Tectonophysics,183:9～39.
1991 陈国达.中国东南地洼区的深部构造及其演化[J].大地构造与成矿学,15(1)：1～6.
1992 Fan weiming,and Menzies M A.Destruction of aged lower lithosphere and accretion of
asthenosphere mantle beneath Eastern China.Geotectonica et Metallogenia.16(3～4):171～180.
1993 饶家荣,王纪恒,曹一中.湖南深部构造[J].湖南地质,增刊,1～100.
1993 陈海泓,孙枢,李继亮,等.雪峰山大地构造的基本特征初探[J].地质科学,28(3)：201～210.
1995 张伯友,等.古特提斯造山带在华南两广交界地区的新证据[J].地质论评,41(1)：1～6.
1996 赵崇贺,等.关于华南大地构造问题的再认识[J].现代地质,10(4)：512～517.
1996 Arthur A,Meyerhoff et al.Surge Tectonics:A New Hypothesis of
GlobalGeodynamics[J].Kluwer Academic Publishers:1～323.
1997 李思田,路凤香,林畅松.中国东部及邻区中、新生代盆地演化及地球动力学背景[M].武汉：中国地质大学出版社,1～239.
1998 陈国达,等.亚洲陆海壳体大地构造[M].长沙：湖南教育出版社,1～322.
1998 陶奎元,毛建仁,杨祝良.中国东南部中生代岩石构造组合和复合动力过程的记录[J].地学前缘,5(4)：
183～191.
1999 沈渭洲,凌洪飞,李武显.中国东南部花岗岩类同位素研究[J].高校地质学报,5(1)：22～32.
1999 傅昭仁,李紫金,郑大瑜.湘赣边区NNE向走滑造山带构造发展样式[J].地学前缘,6(4)：263～272.
1999 李显武,周新民.中国东南部晚中生代俯冲带探索[J].高校地质学报,5(2)：164～169.
收稿日期：1999-08-31 |
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