【簡介：】淮陽山字型構(gòu)造位于長江中下游地區(qū),跨越湖北、河南、安徽及江蘇、江西等省,位于東經(jīng)109°00′~120°00′,北緯29°50′~32°20′之間,東西長約1000km,南北寬約300km,屬大型

淮陽山字型構(gòu)造位于長江中下游地區(qū),跨越湖北、河南、安徽及江蘇、江西等省,位于東經(jīng)109°00′~120°00′,北緯29°50′~32°20′之間,東西長約1000km,南北寬約300km,屬大型山字型構(gòu)造體系。

圖2.35 祁呂賀蘭山字型構(gòu)造與地震震中分布關(guān)系圖(據(jù)周濟(jì)元,1989,修改)

(1)淮陽山字型的結(jié)構(gòu)及主要組成成分

淮陽山字型前弧展布于襄陽、應(yīng)城、武漢、九江、安慶、銅陵至南京、鎮(zhèn)江一線,為一橫亙東西向南凸出的弧型構(gòu)造帶,通稱淮陽弧。它由一系列的褶皺、沖斷層和中生代中酸性巖帶構(gòu)成,貫通前弧的4條弧型斷裂帶,將前弧分割為內(nèi)、中、外(或北、中、南)3個(gè)弧型構(gòu)造巖相帶。

①內(nèi)帶:其北界在前弧東翼,為北東向的滁河-桐城斷裂帶,經(jīng)太湖逐漸轉(zhuǎn)呈北東東向至東西向,過梅川花崗巖體北部與前弧西翼的蘄春-芳畈動(dòng)力變質(zhì)帶、褶斷帶相連,向北西與應(yīng)山-刺陽斷裂帶銜接,至南陽盆地及其西側(cè)。滁河-桐城斷裂帶有寬達(dá)7km以上的北東向的動(dòng)力變質(zhì)帶,燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈且斷續(xù)成帶,蘄春-芳畈動(dòng)力變質(zhì)帶寬達(dá)數(shù)千米至30km,長達(dá)100km,燕山期芳畈、雙峰尖巖體形成糜棱巖化花崗巖和碎裂花崗巖。兩個(gè)動(dòng)力變質(zhì)帶東西對應(yīng),特征一致,時(shí)代相同。內(nèi)帶南界在前弧東翼為北東向的羅河-烏江斷裂帶,向東延至東翼反射弧,構(gòu)成寧鎮(zhèn)弧之北界,向西延至宿松、黃梅,逐漸轉(zhuǎn)呈近東西向,更西過大金、蘄春,逐漸轉(zhuǎn)呈北西向與蘄州-安陸-襄樊?dāng)嗔褞нB接。兩條弧型斷裂帶之間,由若干次級隆起帶、褶斷帶和坳陷帶組成,在東翼呈多字型斜列,在西翼呈反多字型斜列,帶內(nèi)燕山期中酸性侵入巖和火山巖斷續(xù)分布,并有白堊紀(jì)-古近紀(jì)-新近紀(jì)盆地疊加其上。

②中帶:其南界在前弧東翼為北東向的小丹陽-銅陵-望江斷裂帶,向西過望江逐漸轉(zhuǎn)呈東西向,沿長江經(jīng)武穴抵大冶,與漢陽-南漳構(gòu)造帶相連,在江漢盆地東北緣亦有顯示。該帶上古生界和三疊系發(fā)育齊全,分布廣泛,保存良好,晚侏羅世至白堊紀(jì)中酸性火山巖、潛火山巖及燕山期中偏堿性侵入巖廣泛發(fā)育。武漢至寧鎮(zhèn)地區(qū),以高堿質(zhì)巖漿侵入和噴發(fā)活動(dòng)為特征,火山巖盆地和侵入巖隆起幾乎首尾相連、相間產(chǎn)出,形成顯著的巖漿巖帶。江漢盆地以西,則以基性火山活動(dòng)為特征。此外,沿帶弧形航磁異常帶極為醒目。

③外帶:其南界在前弧東翼,為北東向的南陵-青陽-廬山斷裂帶,規(guī)模大,延續(xù)好,多與華夏系構(gòu)造帶重接或斜接。至九江、陽新逐漸轉(zhuǎn)呈近東西向,過三溪、雙溪逐漸轉(zhuǎn)呈北西西向一北西向,與鄧南-錢家場斷裂帶相循。航磁異常和遙感影像均清晰反映該帶存在,巖漿巖帶、銅硫礦帶和物性異常帶亦與該帶相一致。九江-陽新段破裂形變不顯著,由一系列近東西向的次級褶皺群、裂隙帶及小型沖斷層構(gòu)成,可能屬韌性壓扭性構(gòu)造帶。

此外,值得提及的是前弧褶斷帶中的褶皺強(qiáng)度和類型,隨構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的先后而呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。即中三疊統(tǒng)及其以前的巖層主要為緊閉型褶皺,常有倒轉(zhuǎn)褶皺和扇形褶皺,在平面上東翼多呈S形,而西翼多呈反S形。上三疊統(tǒng)-中侏羅統(tǒng)主要為寬展型、短軸型褶皺,時(shí)有倒轉(zhuǎn)褶皺。上侏羅統(tǒng)火山巖和碎屑巖主要為寬展型褶皺。

前弧弧頂位于武穴之東,即東經(jīng)115°40′附近。弧頂北部主要由燕山期梅川花崗巖體構(gòu)成。該巖體呈一微向南凸的弧形,其弧形轉(zhuǎn)折部位約在荊竹鋪附近。該處見有多條中元古界紅安群捕虜體,均呈東西向展布,其片理走向東西。荊竹鋪南,發(fā)育一組石英鈉長斑巖脈,脈群走向近南北,向北收斂,向南撒開。弧頂南部的武穴附近,震旦系呈東西向延伸,下伏中元古界紅安群亦作東西向展布?；№斊鞑课坏奈溲?蘄州一帶,由古生界和三疊系組成的田鎮(zhèn)復(fù)向斜及其兩翼沖斷層,呈北西西向,弧頂偏東部位的武穴-黃梅一帶,中、新生代沉降顯著,現(xiàn)被白堊系-古近-新近系及第四系覆蓋。據(jù)物探資料揭示,其中存在由古生界和三疊系組成的褶皺群,主體呈北東東向,向西逐漸轉(zhuǎn)呈東西向。弧頂部位河網(wǎng)發(fā)育,湖泊棋布。

——淮陽山字型脊柱:展布于前弧北側(cè)的固始、霍邱、金寨、霍山、麻城、羅田及英山等地,為一南北向的構(gòu)造帶,主要由南北向或近南北向的沖斷層和擠壓破碎帶組成,還有同向小褶皺、片理和脈巖帶。構(gòu)造形跡比較分散,但依一定經(jīng)度集中,自西向東依次為:三里畈帶,寬13~15km,長75~80km,以南北向擠壓破碎帶為主,有沖斷層和片理帶伴隨;漫水河帶,寬10~12km,長60~65km,南北向片理帶和沖斷層為主;英山帶,為最強(qiáng)烈的一帶,寬15~18km,長約100km,南北向擠壓破碎帶,沖斷層、片理帶和小褶皺相當(dāng)密集,并有燕山期巖體和巖脈伴生,關(guān)口弧型構(gòu)造帶東翼的北東向褶皺,至此亦被該帶所歸并,而呈南北向伸展,該帶處于東經(jīng)115°40′,向南直指前弧弧頂。每帶間距15~20km,整個(gè)脊柱寬達(dá)70~80km,呈北寬南窄的楔形。脊柱構(gòu)造形跡向北越過北淮陽之后,凸起于河陽平原之上的南北向的四十里長山斷褶帶和鐵礦帶,橫跨于緯向構(gòu)造帶之上,物探揭示該帶已延至穎上以北,實(shí)為脊柱的北延。據(jù)同位素年齡測定,該帶形成于距今240Ma前后,屬印支早期。組成脊柱的南北向壓性結(jié)構(gòu)面向南延至汪家壩幾乎絕跡,代之以北西向與北東向兩組共軛扭性斷層或節(jié)理,構(gòu)成棋盤格式構(gòu)造體系,這是脊柱的另一表現(xiàn)形式,也是脊柱行將消失的表現(xiàn)。

盾地展布于前弧與脊柱之間的紅安、望天畈及岳西一帶,為一向南凸出的馬蹄形地段,其西部和東部分別為關(guān)口弧型構(gòu)造帶和岳西弧型構(gòu)造帶,中部主要是晉寧期和燕山期花崗巖體,并保留著元古宇變質(zhì)巖及其構(gòu)成的北西西構(gòu)造帶的片段。

——西翼反射弧:展布于襄陽、房縣至巫溪等地,為一略微向北凸出的弧型構(gòu)造帶,通稱房縣弧,弧頂位于房縣之東,由發(fā)育在元古宇、古生界和三疊系中的北東東向、北西西-近東西向或弧形的褶皺及沖斷層構(gòu)成。北部以青峰斷裂和九道-陽日斷裂之間的褶皺帶為主體,擠壓尤為強(qiáng)烈,褶皺多為緊閉型,向南倒轉(zhuǎn),斷裂多為向南逆沖的逆掩斷層,組成疊瓦狀構(gòu)造。南部以神農(nóng)架復(fù)背斜和聚龍山復(fù)向斜為主體,褶皺比較寬展。房縣弧以北商南至丹江口一帶的北西-北西西向構(gòu)造帶,也可能是西翼反射弧的外圍組成部分。其砥柱是黃陵背斜,為一近南北向的短軸形巖塊。其核部被古元古界變質(zhì)巖系及晉寧期花崗巖體所盤踞,翼部被古生界和三疊系所環(huán)繞,兩者呈顯著角度不整合。黃陵背斜與房縣弧配置呈弓矢狀,又可視為反射弧脊柱。西翼反射弧盾地是秭歸盆地與荊當(dāng)盆地,分別位于黃陵背斜西、東兩側(cè),均為上三疊統(tǒng)和侏羅系組成的含煤盆地,其內(nèi)巖層產(chǎn)狀平緩,變形微弱,含煤巖系保存良好。

——東翼反射弧:展布于南京、揚(yáng)州、鎮(zhèn)江至常州等地,為一向北凸出的弧型構(gòu)造帶,通稱寧鎮(zhèn)弧,弧頂位于鎮(zhèn)江之西,由北東東向、北西西向、近東西向或弧形的褶皺及沖斷層構(gòu)成。其北部為揚(yáng)州復(fù)背斜,主要由侏羅系組成。南部為南京斷陷盆地,主要由三疊系、侏羅系組成,并有燕山期花崗巖體侵入其中。中部為儀征坳陷,堆積有巨厚的白堊系-古近-新近系。與之伴生的弧型斷裂相當(dāng)發(fā)育,常常顯示逆沖推覆的特點(diǎn),并在寧鎮(zhèn)弧的東西兩段分別顯示右行和左行扭動(dòng),與東翼反射弧應(yīng)力場相適應(yīng)。寧鎮(zhèn)弧以北嘉山至建湖一帶的弧型隆起帶,也可能是東翼反射弧的外圍組成部分。東翼反射弧脊柱歷來認(rèn)為是茅山構(gòu)造帶,近年有的學(xué)者認(rèn)為茅山構(gòu)造帶是中生代后期的推覆體,部分壓性結(jié)構(gòu)面切穿了寧鎮(zhèn)弧,是淮陽山字型構(gòu)造體系定型之后的產(chǎn)物,不能視為寧鎮(zhèn)弧的脊柱。但有的學(xué)者認(rèn)為,茅山構(gòu)造帶還有不少近南北向壓性結(jié)構(gòu)面,西側(cè)者略偏東,東側(cè)者略偏西,總體呈北窄南寬的楔形對寧鎮(zhèn)弧弧頂,它們并未切穿寧鎮(zhèn)弧,且其成生時(shí)代與寧鎮(zhèn)弧相近,仍可視為寧鎮(zhèn)弧的脊柱。還有的學(xué)者根據(jù)巖相古地理資料,認(rèn)為寧鎮(zhèn)弧內(nèi)側(cè),至少從三疊紀(jì)開始,常州、溧水、溧陽之間是一個(gè)長期坳陷的盆地,早中三疊世堆積了厚達(dá)1000m以上的碳酸鹽巖及含膏鹽蒸發(fā)巖系,是淺海-海灣(?)湖沉降帶中的卵圓形低洼區(qū),晚三疊世一度為相對隆起帶,至晚侏羅世-早白堊世,溧水、溧陽、句容之間又成為火山巖盆地,堆積了較厚的火山巖系,因而認(rèn)為寧鎮(zhèn)弧內(nèi)側(cè)是一個(gè)旋渦。

(2)成生時(shí)期

淮陽山字型經(jīng)歷了較長的成生發(fā)展過程,大致可分雛形期、成型期和定型期等3個(gè)階段。

①雛形期(中石炭世-晚二疊世):長江中下游地區(qū)從中石炭世到晚二疊世存在一個(gè)弧型沉降帶,至中石炭世,南側(cè)沉積中心在前弧西翼的天門、大冶一帶呈北西向,經(jīng)陽新過九江至前弧東翼轉(zhuǎn)呈北東向。北側(cè)由黃石經(jīng)宿松過安慶、巢湖抵南京,形成一弧型沉降槽地,沿帶有宿松、安慶、巢湖3個(gè)北東向和南京東西向沉積中心。晚二疊世,沉積中心在前弧西翼的流芳一下陸一帶呈北西向,向東轉(zhuǎn)呈東西向,延至前弧東翼的安慶,繁昌一帶轉(zhuǎn)呈北東向。因此,從中石炭統(tǒng)到上二疊統(tǒng)的形成和分布看,長江中下游地區(qū)處于同一弧型海槽中,這已為煤田鉆探所驗(yàn)證。

②成型期(早三疊世-中侏羅世):長江中下游地區(qū)中、下三疊統(tǒng)為-套淺海-海灣潟湖碳酸鹽巖建造,蒸發(fā)巖系發(fā)育,它們沿淮陽山字型前弧和反射弧槽地分布(圖2.36),普遍發(fā)育白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r等含膏鹽系,為海退蒸發(fā)條件下的鹵鹽沉積物。

圖2.36 長江中下游早-中三疊世巖相古地理圖(據(jù)楊志堅(jiān)等,1988,修編)

巖相帶和巖性等厚線均明顯呈弧形展布,其中心地帶由前弧西翼的鐘祥、京山、大冶,向東達(dá)前弧東翼的安慶,廬樅、寧蕪、鎮(zhèn)江,沿線有若干大中型石膏、硬石膏礦床,它們明顯地受弧型構(gòu)造帶的控制。在西翼反射弧內(nèi)側(cè)的秭歸、荊當(dāng)盆地和東翼反射弧內(nèi)側(cè)的溧水、溧陽盆地亦形成了巨厚的淺海-海灣潟湖相含膏鹽巖系。長江中下游地區(qū)上三疊統(tǒng)黃馬青群、香溪群(下煤組)下部為干旱氣候條件下的內(nèi)陸湖盆堆積,偶夾海陸交互沉積,以紫紅色夾雜色砂泥質(zhì)建造為特征,與下伏巖系呈角度不整合接觸,且僅出現(xiàn)于弧型構(gòu)造帶槽地中和反射弧內(nèi)側(cè)。上部以內(nèi)陸河湖含煤建造為特征,主要出現(xiàn)于西翼反射弧內(nèi)側(cè)的秭歸、荊當(dāng)盆地中。長江中下游地區(qū)這一階段的沉積物分布較廣,但厚度最大、含煤及膏鹽較好的地帶仍沿弧型構(gòu)造帶槽地展布,并形成沿槽地的多字型和反多字型含煤盆地,清楚地反映了淮陽山字型構(gòu)造體系前弧褶斷帶控巖控礦的重要性。

③定型期:本區(qū)晚侏羅世遭遇強(qiáng)烈燕山運(yùn)動(dòng),中下侏羅統(tǒng)及其以下地層產(chǎn)生顯著變形和變位,形成一系列弧型褶皺和斷裂。上侏羅統(tǒng)鈣堿性-堿鈣性火山噴溢沉積不整合于中下侏羅統(tǒng)及其以下地層之上,同時(shí)伴有一系列中酸性、偏堿性侵入巖、潛火山巖,它們具有同源、同時(shí)、同構(gòu)造環(huán)境的特點(diǎn),并有一定的演化過程。縱向上沿弧型構(gòu)造帶火山巖、潛火山巖與侵入巖成帶分布,分段產(chǎn)出,自武漢以東至寧鎮(zhèn)一帶,火山巖區(qū)與侵入巖區(qū)幾乎首尾相連,相間產(chǎn)出;橫向上亦具內(nèi)、中、外三帶,以中帶為最強(qiáng)。這種巖漿活動(dòng)的分帶性與前述弧型構(gòu)造帶的內(nèi)、中、外帶相吻合,形成3個(gè)構(gòu)造巖漿成礦帶(圖2.37)。

圖2.37 淮陽山字型構(gòu)造與燕山期巖漿巖分布關(guān)系圖(據(jù)王治順,1989)

此外關(guān)于淮陽山字型脊柱的成生時(shí)代,從羅田、英山等地的南北向沖斷層、擠壓破碎帶與燕山期巖體、巖脈關(guān)系看,脊柱南段主要形成于晚侏羅世;從霍壽鐵礦帶同位素年齡資料看,脊柱北段的雛形期可能在印支早期,但定型期仍是燕山中期。脊柱的成生發(fā)展與弧型構(gòu)造帶大體同步或稍晚。

(3)控礦作用

淮陽山字型的前弧和脊柱兩個(gè)擠壓性構(gòu)造帶具有鮮明的控礦作用?；⌒蜆?gòu)造帶控制長江中下游鐵銅礦帶?；搓柹阶中颓盎〉膬?nèi)、中、外3個(gè)弧型構(gòu)造巖相帶,由于巖相的差異,鐵、銅、硫、金及石膏、煤等礦床的賦存亦具有明顯的差異。內(nèi)帶巖漿活動(dòng)相對較弱,上古生界和三疊系蒸發(fā)巖系發(fā)育較差,礦產(chǎn)以銅礦為主,鐵礦次之,伴有鉛鋅礦。從六合經(jīng)滁縣大馬廠至廬江、沙溪、桐城為一銅礦帶,以斑巖銅礦為主。黃梅、浠水之間和谷成、棗陽一帶,亦有同期熱液型銅礦產(chǎn)出。中帶為強(qiáng)烈擠壓扭動(dòng)構(gòu)造帶,上古生界和三疊系蒸發(fā)巖系發(fā)育齊全,厚度甚大,中偏堿性火山巖、潛火山巖和中基性、中酸性、偏堿性侵入巖廣泛分布,礦產(chǎn)以鐵礦為主,伴有銅、硫、石膏、明礬石礦。從鄂州、大冶過黃梅,經(jīng)廬樅、寧蕪至寧鎮(zhèn)為一鐵礦帶,其西側(cè)由于江漢盆地掩覆及其以西抬升剝蝕,含礦性尚待深入研究。外帶巖漿活動(dòng)以中性、中酸性及酸性為主,侵入巖及火山巖較內(nèi)帶發(fā)育,但強(qiáng)度不及中帶,且堿質(zhì)亦不及中帶高,上古生界和三疊系蒸發(fā)巖系也不及中帶發(fā)育,礦產(chǎn)以銅礦為主,伴有鐵、硫、金。從陽新、九江過貴池經(jīng)銅陵、繁昌至溧水、句容,銅礦星羅棋布,為長江中下游地區(qū)主要銅礦帶。因此,無論從一級構(gòu)造巖相鐵銅成礦帶或二級鐵、銅礦帶以至礦田、礦床,都反映出弧型構(gòu)造帶的逐級控礦作用。

霍壽鐵礦帶位于淮陽山字型構(gòu)造體系脊柱北段,礦床、礦體主要形成于新太古界-古元古界含鐵變質(zhì)巖系中,屬沉積或火山沉積改造型鐵礦床。含鐵巖系在區(qū)域上呈東西向展布,但在淮陽山字型構(gòu)造體系脊柱橫跨復(fù)合地帶,則形成南北向(中部西凸)褶斷帶。鐵礦南北成帶,東西成行,隱伏于第四系之下。該構(gòu)造含礦帶中,有混合巖化和花崗巖化巖石出現(xiàn)。據(jù)同位素測定,原巖年齡值為2446~2580Ma,區(qū)域變質(zhì)年齡值為1716~1757Ma。但周集組含角閃石黑云母石英磁鐵礦石中的黑云母,鉀氬法年齡值為250Ma,表明晚華力西期-印支早期南北向構(gòu)造帶的活動(dòng)地本區(qū)鐵礦的改造富化起有重要作用。盡管霍邱群含鐵巖系自東向西分布甚廣,但因沒有遭受到像本區(qū)南北向構(gòu)造帶的改造,故未能形成工業(yè)鐵礦床和次級鐵礦帶。所以,霍壽鐵礦帶的形成與淮陽山字型構(gòu)造體系脊柱的復(fù)合改造作用密切相關(guān)。