南秦岭勉略构造带研究现状分析

2015-03-23 23:58
地下水 2015年3期
关键词:勉县蛇绿岩造山

梁 莎

(陕西省地质矿产勘查开发局西安地质矿产勘查开发院,陕西 西安 710100)

1 区域地质背景

秦岭造山带位于中国大陆中部,是自然环境、地球物理、化学以及地质学的天然南北分界线。作为一条拥有长期、复杂演化历史的复合型大陆造山带,一直是国内外地学界研究者关注的焦点。

勉略构造带原是秦岭大别造山带中除商丹古缝合带又一条印支期板块拼合的古缝合带,它以逆冲推覆断裂构造为主要构造格架,在叠加了中新生代陆内构造之后形成了现今这条复合型构造带,被认为是中国大陆于印支期完成主体拼合的主要结合带,在研究中国大陆的构造演化历史中具有非常重要的大地构造意义[29-34]。

勉略构造带以勉县-略阳蛇绿构造混杂岩带为代表,该带东西延展约160 km,岩石组成非常复杂,包括不同时代、不同类型的蛇绿岩岩块、沉积岩系以及基底岩块,并且经历了不同级别的变质、变形及构造作用[19]。通过对这些蛇绿混杂岩及变质火山岩进行同位素年代学、地球化学等方面的研究[9-11,13-14,24],认为勉略洋经历过一个完整的有限洋盆发生、发展、消亡的过程。

2 南秦岭勉略构造带蛇绿混杂岩研究现状

蛇绿岩是证明古洋盆存在的直接证据,造山带的演化历史也一直是人们关注的核心问题之一,这就需要寻找古洋壳的存在证据、恢复古板块的构造格局,因此,关于蛇绿岩的研究在重现造山带造山过程中显得尤为重要[35,38]。

勉略蛇绿构造混杂岩带在上世纪80年代初由李春昱先生首次提出,在该带中部勉县 -略阳一带,出露非常具有代表性的蛇绿混杂岩带[15]。勉县 -略阳蛇绿构造混杂岩带原称三河口群,南北分别以略阳断裂和状元碑断裂为界,该带以南为前寒武系碧口群,以北为志留系白水江群。带内岩石组成结构复杂多样,包含有大量沉积岩块以及镁铁质-超镁铁质岩石。略阳黑沟峡岛弧火山岩Sm-Nd等时年龄242±21Ma和 Rb- Sr等时年龄 221 ±13Ma[18],略阳三岔乡文家沟与蛇纹岩伴生的白云母钠长片岩得到白云母40Ar/39Ar坪年龄 226.9 ± 0.9Ma[4];古生物年代学资料显示三岔子蛇绿岩形成于早石炭世[7];张宗清等人在对该地区镁铁质岩石的年代学研究过程中发现除了存在有印支期构造事件的证据外,还存在有晋宁期具有蛇绿岩性质的镁铁质火山岩块与岛弧火山岩块;在该构造带向东延伸至西乡地区孙家河具有岛弧火山岩性质的变质镁铁质火山岩片也具有新元古代的形成年龄[12,36]。这些证据表明,勉县蛇绿构造混杂岩带是非常复杂的,它的形成可能是在晋宁期的主要构造活动之后叠加了多期不同的构造事件的结果[38]。

岩石地球化学成分显示镁铁质岩石显示具有洋脊蛇绿岩、岛弧蛇绿岩以及岛弧火山岩的特征[9-10,12-13],该构造带内的变质镁铁质-安山质火山岩块地球化学特征也比较复杂,既有具有岛弧火山岩性质的岩块又有大陆边缘岛弧拉长洋盆性质的岩块[37-38],这些证据也都显示了该构造带内的蛇绿混杂岩成因的复杂性。

3 南秦岭勉略构造带花岗岩研究现状

南秦岭地区出露有大量的花岗岩,自西向东可分为光头山岩体群、五龙岩体群和东江口岩体群三个大岩体群,这些花岗岩体基本都以岩基的形式侵入到古生代地层之中[23,26-28]。

孙卫东等对姜家坪、张家坝、新院、东江口、光头山以及迷坝六个岩体进行了锆石U-Pb年代学测试,结果显示这些岩体均形成于三叠纪,形成时代在206~220 Ma,这与勉略洋盆闭合时代[18]以及大别超高压变质时代[1,5]基本一致,并且这些岩体均分布在勉略构造带以北,它们的形成可能与勉略洋盆闭合及其后发生的陆壳基底向南秦岭微陆块之下的俯冲有关[23],这些花岗岩的U-Pb年龄都比较集中,反应这次陆壳俯冲导致的岩浆活动时间非常短。

关于秦岭造山带晚三叠世花岗岩形成的动力学背景目前存在以下几种不同的观点:(1)该地区晚三叠世花岗岩是勉略洋壳俯冲至秦岭微地块之下而形成的岛弧火山岩[32,33];(2)该地区晚三叠世花岗岩是典型的后碰撞型花岗岩,是在晚三叠世秦岭造山带沿勉略构造带碰撞造山作用之后岩石圈发生拆沉作用,导致下地壳部分熔融的产物[8,27-28];(3)勉略洋向北俯冲过程中,在较浅深度时俯冲板片就发生了断离,使岩石圈地幔发生热扰动,因此产生的幔源物质底侵于增厚下地壳,从而形成大规模花岗质岩浆[1,6,18];(4)最近研究观点认为这些花岗质岩石都是俯冲陆壳在折返过程中发生部分熔融作用而产生的[22]。

4 南秦岭勉略构造带变质岩石与变质作用研究现状

变质作用发生的根本原因是地质环境的改变,因此对于变质岩石进行年代学与变质作用的研究,将变质演化过程与造山过程相结合,能够为重现造山带的演化历史提供更加丰富的证据。

早期对该地区的研究中,仅有关于多硅白云母[20]及硬绿泥石、蓝闪石[25]等中、高压变质矿物的报道,并未对这些变质岩石进行深入研究。近年来,通过对勉县地区两类高压基性麻粒岩的变质作用研究得到了顺时针的P-T-t演化轨迹,反映了秦岭造山带在印支期沿勉略构造带发生俯冲 -碰撞-折返的造山过程,从变质演化的角度进一步证明勉略构造带是一条形成于印支期的版块缝合带[21]。

从变质地质学与构造地质学结合的角度可将勉略构造带的变质作用划分为四个不同阶段:主体在海西期延续至印支早期的拉张变质作用阶段,晚海西—印支期俯冲变质作用阶段,印支晚期碰撞变质作用阶段以及印支末期的热接触变质作用与动力退变质作用阶段[17]。

5 结语

勉略构造带的研究对于恢复秦岭造山带的造山过程具有非常重要的意义,前人分别从蛇绿岩、花岗岩以及变质岩等不同方面对这一条复杂的构造带进行了大规模的研究。

现有关于蛇绿岩形成时代的研究结果显示有从晋宁期一直到印支期的年龄分布,这一结果被解释为勉略蛇绿构造混杂岩带非常复杂,它可能是在晋宁期的主要构造活动之后叠加了多期不同的构造事件的产物[38];关于南秦岭地区大量三叠世花岗岩的成因问题也是众说纷纭;在变质岩石学方面仅有对部分高压基性麻粒岩及低级变质岩石的变质作用和年代学有少量研究结果,研究结果显示该地区可能存在有更高变质级别的岩石[17,21]。因此,如果能够对勉略构造带的高压变质岩石进行细致的变质作用与变质年代学研究,便可为研究勉略构造带的形成以及恢复秦岭造山带的造山过程提供更加充足的证据。

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