广东台山海岸带构造特征研究

吴富强，徐小连，周硕

(中国煤炭地质总局湖北煤炭地质局,湖北 武汉 430070)

海岸带的研究对于人类社会和经济发展至关重要，其是一个对全球变化反映最敏感的地带。为提高国民经济建设的服务质量，特此开展了 “珠三角阳江—珠海地区海岸带1∶5万填图试点”研究工作。由于海岸带1∶5万填图是全新的课题，无统一的规范、标准，在国内外目前仍处于试点、探索阶段(王涛等，2016；张训华等，2015)。项目组收集、研读了大量有关资料，以构造为主线，进行了野外地质调查，对广东台山沿海构造特征进行了初步研究，取得了构造方面的初步进展。

1 大地构造背景分析

对台山地区大地构造属性的认识，各家观点不尽一致，不同大地构造学派从不同观点研究了区域大地构造特征，划分了大地构造单元。有的学者认为调查区是特提斯多岛洋体系的一部分(殷鸿福等，1999)，有的学者认为东南沿海存在地幔柱构造(邓平等，2003；袁学诚，2007)；从板块构造学说观点看，本区处于华夏板块粤中地块；从地质力学说观点看本区处于新华夏系第一沉降带与第二隆起带之间；从槽台学说观点看，本区处于华南褶皱系粤中凹陷增城-台山隆褶束(段新华等，1964；洪裕荣等，2004；许汉森等，2007)(图1)。

笔者从测区沉积建造、变质变形、岩浆建造特征等方面看，测区早古生代大地构造背景更倾向于粤中裂陷槽大地构造背景，晚古生代处于华南褶皱系粤中隆起增城-台山隆褶束。证据如下:①早古生代沉积了一套以类复理石碎屑岩为主的裂陷槽型沉积建造。②加里东运动使裂陷槽关闭褶皱回返，致使早古生代地层发生了强烈变质变形及混合岩化(段新华等，1964)。③测区处于珠江上地幔隆起区与信宜上地幔凹陷过渡区，即幔斜坡区；基底被不同方向的大断裂切割成断块构造，稳定性较差，呈块裂结构(范成瑜等，2002)；区内岩浆活动强烈，具有多幕式活动的特点(张献河等，2016)。而地块一般是指前寒纪形成的，其上沉积盖层没有发生变形变质、混合岩化，即形成稳定的地台型沉积。因此，测区早古生代大地构造属性更倾向于裂陷槽大地构造背景。

1. Ⅱ级构造单元界线；2. Ⅲ级构造单元界线；3. Ⅳ级构造单元界线；4. 省界线；5. 工作区范围；Ⅰ.华南褶皱系；Ⅱ1.粤西隆起区；Ⅱ2.湘桂粤坳陷带；Ⅱ3.赣中南隆起区;Ⅱ4.粤东隆起带;Ⅱ5.雷琼断陷;Ⅲ1.大瑶山隆起；Ⅲ2.罗定坳陷；Ⅲ3.云开大山隆起；Ⅲ4.粤北凹陷；Ⅲ5.永梅-惠阳坳陷；Ⅲ6.粤中凹陷;Ⅲ7.诸广山隆起;Ⅲ8.九连山隆起;Ⅳ1.连州凹褶断束；Ⅳ2.乳源凹褶断束；Ⅳ3.翁源凹褶断束；Ⅳ4.和平凹褶断束；Ⅳ5.永梅凹褶断束; Ⅳ6.紫金-惠阳凹褶断束;Ⅳ7.花都凹褶断束带;Ⅳ8.阳春-开平凹褶断束;Ⅳ9.增城-台山隆断束图1 广东省大地构造简图(依据广东省区域地质志改编,2010)Fig.1 Geotectonic schematic map of Guangdong Province

2 构造层特征

2.1 构造层划分

依据岩石建造与改造、变质变形特征、岩浆发育特点以及角度不整合接触关系，将测区构造层自下而上、自老而新依次划分为：加里东运动构造层、华力西—印支运动构造层、燕山—喜山运动构造层(表1)。

2.2 构造层特征分析

2.2.1 加里东运动构造层

(1)加里东期构造层沉积建造与改造。震旦纪—志留纪为裂陷槽发展阶段，沉积了一套类复理石碎屑岩、硅质岩为主的裂陷槽型沉积建造，在晚古生代晚期，加里东运动使本区地槽关闭褶皱回返、褶皱隆起，发生了强烈的变质作用、混合岩化、花岗岩化作用，上覆泥盆系以角度不整合或超覆不整合覆盖于早古生代“褶皱基底”之上。

(2)测区加里东期近南北向紧闭倒转褶皱发育。测区在沙栏幅深井新厂—伙坑一带发育寒武—奥陶系复式向斜，其核部沿褶皱轴发育纵向脆韧性剪切断裂，劈理异常发育，轴面倒转(图2)，且枢纽再次发生弯曲(图3)；两侧地层发生牵引褶曲、尖棱褶皱、斜卧褶皱、膝折，使地层杂乱无章，核部呈现复杂化(图4)。

(3)加里东期发生区域变质作用及混合岩化作用。发生于早古生代加里东构造期的变质作用，是华南沿海最大的区域性热变质事件，使测区早古生代寒武—奥陶系发生区域变质作用，主要形成变余杂砂岩、变质砂岩-粉砂岩、石英岩、板岩、千枚岩等一套浅变质岩系，一般为低绿片岩相，局部达高绿片岩相(图5)；并使下川岛发生混合岩化作用、花岗岩化作用(图6)。

表1 调查区构造层划分及特征表Tab.1 The division and characteristics of the formation layer of the investigation area

图2 新厂复式向斜育核部倒转褶皱照片Fig.2 Photo of the inverted fold of the nuclear part of Xinchang compound syncline

图3 新厂复式向斜枢纽再弯曲图Fig.3 Rebending of compound syncline hub in Xinchang

图4 新厂复式向斜核部次级褶皱复杂化素面图Fig.4 Secondary fold complex prime surface map of Xinchang complex syncline core

(4)加里东期应力场探讨。加里东期测区的构造活动主要表现为东西向的水平挤压，形成了南北向复式紧闭倒转褶皱,并发生了区域浅变质作用，后构造的中酸性岩浆侵入。加里东运动动力源于华夏古陆与扬子古陆的俯冲碰撞，测区主要受云开地体陆-陆或弧陆俯冲碰撞，在测区台山一带主压应力场呈近东西向，形成近南北向的紧密线状复式向斜构造和逆冲断层带(陆松年，2004)。

2.2.2 华力西—印支期构造层

(1)沉积建造与改造。测区泥盆纪——中三叠世为准地台发展阶段，沉积了一套稳定的中晚泥盆世桂头群河流相-三角洲相沉积环境沉积物；其后处于隆起剥蚀状态，未接受沉积或即使接受部分沉积后又遭受剥蚀，致使测区缺失石炭系、二叠系、三叠系。

区域上早二叠世晚期随着东吴运动的到来，地壳普遍上升，海水退却，上升为陆，并遭受风化剥蚀；中三叠世末印支运动结束了准地台的发展历史，使准地台盖层形成过渡性开阔褶皱，使本区的沉积古地理环境发生了根本性变化，沉积建造由前期的海相为主变为陆相为主。印支运动阶段，华南处于陆内碰撞造山时期，测区地壳持续隆升表现为三叠纪沉积地层的缺失。

(2)印支期开阔褶皱特征。区域上构造线以开阔的背斜向斜过渡型褶皱为主，多呈小型向斜及穹窿，转折端较圆滑，褶皱轴向以近东西—北西西向为主，轴面近于直立；卷入地层为泥盆系、石炭系，褶皱开阔，不发育轴面劈理；褶皱轴向或两翼倾向延伸不远，被断裂破坏，形成不规则几何图形断块；区域上为晚三叠世及以后地层角度不整合覆盖，属印支运动的产物，遭受后期燕山运动改造及燕山期岩体侵噬，出露不完整。

图5 新厂虎山组广泛发育的板岩图Fig.5 Widely developed slate in Hushan formation, Xinchang

图6 下川岛早古时代眼球状混合岩图Fig.6 Lower Sichuan Island early Paleozoic eyeball migmatite

(3)华力西—印支期动力变质作用特征。这一期间动力变质作用剧烈，形成大量动力变质岩，即岩石在应力作用下发生变质的产物，空间上沿断裂带呈狭窄带状分布，包括构造角砾岩、碎裂岩及蚀变构造岩。

(4)印支运动动力源探讨。本区华力西构造运动微弱，而印支运动强烈，华力西—印支运动结束了本区准地台型沉积建造，印支期测区的构造活动主要表现为近南北向的水平挤压，形成了以泥盆系为主的近东西向开阔褶皱和逆断层。

印支运动动力源于扬子地块与华北地块沿秦岭-大别造山带的陆-陆碰撞和华南地块南缘古特提斯洋俯冲增生的远程效应，在测区台山一带主压应力场呈近南北向，形成近东西向的过渡性褶皱和逆冲断层带(朱大岗等，1999)。

2.2.3 燕山—喜山期构造层

(1)沉积建造与改造。广东大陆经过印支运动在古构造和古地貌上有显著的变革，沉积建造由前期的海相为主变为陆相为主，测区一直处于剥蚀隆起状态，缺失中生代地层，仅第四系大湾镇组、桂洲组以角度不整合覆盖于准地台之上。

晚三叠世—第四纪测区处于大陆边缘活动带发展阶段，即陈国达教授所说的地洼发展阶段，地台活化，构造运动、岩浆活动强烈；可进一步分为以岩浆活动为主的燕山旋回(晚三叠世—白垩纪)和以断块运动为主的喜马拉雅旋回(早第三纪—第四纪)。

(2)岩浆活动强烈。晚三叠世—白垩纪是区内岩浆活动最强烈时期，岩浆活动具有多幕式活动的特点，形成了北东向的构造岩浆岩带，构成华南沿海岩浆岩带。

(3)燕山期接触变质作用发育。调查区内岩浆活动强烈，侵入岩广泛分布，接触带接触热变质作用和气液交代蚀变作用异常发育，如角岩化、钾长石化、钠长石化。

(4)应力场探讨。燕山运动动力源于燕山早期太平洋地块向华南大陆之下低角度北西向俯冲，北西—南东向挤压形成了华南地区广泛发育的北东—北北东向褶皱构造系统，导致了软弱的华夏加里东褶皱基底再次强烈复活，诱发了强烈的岩浆活动，铸就了华南沿海构造岩浆岩带。喜山运动在本区表现为以隆升为主的垂直运动，其动力来源于印度地块与欧亚大陆陆陆碰撞的远程效应(张伯友等，1992)。

3 构造作用与沉积作用、岩浆作用及变质作用的关系

3.1 沉积作用对构造旋回的响应

震旦纪—志留纪测区处于裂陷槽发展阶段，在沉积响应上表现为沉积了一套以类复理石碎屑岩为主的裂陷槽型沉积建造，为浅海相-半深海相沉积环境；加里东运动在测区的表现为地槽关闭回返、褶皱隆升、大规模海退，致使部分奥陶系、全部志留系沉积缺失或剥蚀。

泥盆纪—中三叠世测区处于地台发展阶段，在沉积响应上表现为中晚泥盆世桂头群杂砾岩、砂砾岩、含砾粗砂岩、含砾细砂岩角度不整合于下伏褶皱基底之上，为河流相-三角洲相沉积环境；泥盆纪后测区一直处于上升阶段，位于增城-台山隆起，处于隆起剥蚀状态，未接受沉积或即使接受部分沉积后又遭受剥蚀，致使测区缺失石炭系、二叠系、三叠系；印支运动阶段，华南处于陆内碰撞造山时期，测区地壳持续隆升表现为三叠纪沉积地层的缺失。

晚三叠世—白垩纪测区进入大陆边缘活动阶段，相当于陈国达院士(1991)所说的地洼阶段，燕山运动使测区地壳继续抬升，致使侏罗纪、白垩纪地层缺失。

喜马拉雅运动期测区第三纪一直处于隆升状态，一直到第四纪晚更新世、全新世才接受沉积；测区喜马拉雅运动期间地壳由早期的上升转变为后期的下降并最终形成了现今的地质景观(许汉森等，2007)。

3.2 构造作用与岩浆作用的关系

调查区岩浆岩十分发育，侵入岩出露面积占测区总面积的2/3，主要为中酸性侵入岩，具有多期活动的特点，不同期次岩浆活动有一定的构造背景，并受到各种构造的控制。

3.2.1 加里东期构造-岩浆事件

加里东期的岩浆活动主要发生于早奥陶世及志留纪，早奥陶世花岗岩的成岩构造环境为同碰撞期花岗岩，可能与郁南运动有关；志留纪岩浆岩形成于加里东造山运动晚期的构造环境。

根据前人资料及野外调查结果表明，下川岛及附近花岗质岩石由两套岩石组成：一套为细中粒黑云母花岗岩，无斑晶及变形，分布于岛的南部；一套为似斑状、条纹条带状混合岩化花岗岩-花岗混合岩，大量的长石斑晶发育(20%～30%)，定向排列明显，局部浅色体和暗色体分明，野外现象十分丰富多变；前人根据其侵入寒武纪地层，将之归属于奥陶—志留纪(γmOS)。对于侵入体构造变形特征的研究，将有助于揭示区域主要的构造动力学机制特征及构造背景演化。

3.2.2 印支期构造-岩浆事件

区内华力西期暂未发现岩浆活动记录，而印支期岩浆活动形成的细粒石英闪长岩(δοT)仅在测区齐洛一带出露，不发育。

3.2.3 燕山期构造-岩浆事件

燕山运动期间，太平洋板块向西俯冲，导致华南地壳大规模减薄，岩浆活动活跃，形成多期次大规模岩浆岩体，构成华南岩浆岩省。测区以燕山旋回的岩浆活动规模最大、最强烈，岩浆沿一些深大断裂带侵入或喷溢，形成多条规模巨大的华南沿海构造岩浆岩带，早期的岩浆活动可能与板块碰撞运动有关，晚期的岩浆作用则受到伸展构造体系的影响。

测区第一期早侏罗世入侵：石英闪长岩或花岗闪长岩；第二期中侏罗世入侵：花岗闪长岩、二长花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、黑云母花岗岩；第三期晚侏罗世入侵：斑状中细粒花岗岩，本区最为强烈；第四期早白垩世入侵：酸度极高的浅色花岗岩，钾长石、石英丰富，黑云母含量少，岩浆期后热液强烈，矿化强烈；第五期晚白垩世入侵：钾长石、石英含量高，细粒斑状花岗岩、花岗斑岩，钾长石化、钠长石化。从早期到晚期，岩石成分上表现为不可逆的酸度碱度逐渐升高，SiO2增高，Na2O 、K2O升高,石英、钾长石含量升高，斜长石含量降低，角闪石逐渐被黑云母代替；岩浆活动逐渐由深处向浅处发展，侏罗纪大部分为深成相，早白垩在中等深度条件下形成，晚白垩世有着浅成相的特征(张伯友等，1992)。

3.3 构造作用与变质作用的关系

3.3.1 加里东期变质旋回

发生于早古生代加里东构造期的变质作用，是测区规模最大的区域性热变质事件，使测区早古生代寒武—奥陶系发生区域变质作用，主要形成一套浅变质岩系，一般为低绿片岩相，局部达高绿片岩相；使下川岛早古时代地层发生混合岩化，形成混合岩，甚至混合岩化花岗岩。

3.3.2 华力西—印支期变质旋回

发生于晚古生代华力西期至早中生代印支期，区域变质作用微弱，且限于局部坳陷或基底深大断裂带沿线。这一期间动力变质作用剧烈，形成大量动力变质岩，即岩石在应力作用下发生变质的产物，空间上沿断裂带呈狭窄带状分布，包括构造角砾岩、碎裂岩及蚀变构造岩。

3.3.3 燕山期变质旋回

调查区内岩浆活动强烈，侵入岩分布广泛，其强大的热能使寒武系、泥盆系在高温低压条件下发生较强的接触变质作用，主要发生在外接触带内，岩体之上顶蚀残留体及捕掳体中也普遍发生接触变质。此类变质作用主要是由于岩体侵入时高热岩浆烘烤上覆岩层或捕掳岩，岩石重结晶，导致岩石的结构和构造发生改变；一般来说变质带具有从角岩带到角岩化带的分带特征，指示变质温度逐渐降低。

4 结论

通过研读相关资料及文献(范成瑜等，2002；李作明等，1964；庄文明等，2003；张献河等，2016)，笔者在野外地质调查的基础上，通过对测区沉积建造、变质变形、深部构造特征等方面研究，初步得出早古生代大地构造背景更倾向于裂陷槽，而不是所谓的地块；依据岩石建造与改造、变质变形特征、岩浆发育特点以及角度不整合接触关系，将测区构造层自下而上，自老而新依次划分为：加里东运动构造层、华力西-印支运动构造层、燕山-喜山运动构造层，并对各构造层进行了分析研究，尤其是对加里东期构造层进行了重点研究；初步分析了沉积作用、岩浆作用、变质作用对构造运动的响应；调查研究成果对下步海岸带覆盖区填图工作将起着积极的指导作用。

致谢：借此对中国地质调查局武汉地质调查中心 “珠三角阳江—珠海地区海岸带1∶5万填图试点”项目组给予本人的机会和支持表示衷心的感谢。