上揚(yáng)子地區(qū)北部構(gòu)造演化與熱年代學(xué)研究.pdf

1、上揚(yáng)子地區(qū)是我國(guó)具有代表性的中生代強(qiáng)烈板內(nèi)變形區(qū)，具有復(fù)雜與長(zhǎng)期演化的擠壓變形構(gòu)造。該地區(qū)也是我國(guó)具有海相油氣前景的重要地區(qū)。因而，認(rèn)識(shí)與理解該地區(qū)中生代的變形方式與演化規(guī)律具有重要的理論與實(shí)際意義。本論文主要以構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與同位素年代學(xué)的方法，重點(diǎn)對(duì)上揚(yáng)子地區(qū)湘鄂西褶皺帶、川東褶皺帶與南大巴山褶皺帶開(kāi)展了詳細(xì)的研究。
　　 在對(duì)雪峰隆起北部基底構(gòu)造進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，本論文選擇了7個(gè)基底板溪群板巖樣品進(jìn)行了伊利石X射線(xiàn)衍射分析與K

2、-Ar年代學(xué)研究。這7個(gè)樣品給出的冷卻年齡為419-389Ma(晚志留世-中泥盆世)，表明該隆起經(jīng)歷過(guò)加里東期構(gòu)造熱事件與相應(yīng)的隆升。由此認(rèn)為，華南加里東期變形事件直接影響到雪峰隆起本身，向西的影響邊界可能為張家界-花垣-凱里斷裂帶。
　　 本論文選擇了城口-房縣斷裂帶房縣-青峰段進(jìn)行了詳細(xì)的野外與室內(nèi)顯微構(gòu)造研究。該段斷裂帶明顯經(jīng)歷過(guò)兩期上盤(pán)向南南西的逆沖變形，第一期為韌性逆沖變形，而第二期為脆性逆沖變形。工作中選擇了該斷裂帶

3、下盤(pán)變形變質(zhì)的下志留統(tǒng)地層，從7塊糜棱巖化淺變質(zhì)粉砂巖中分選出絹云母樣品進(jìn)行了40Ar/39Ar同位素測(cè)年。其中5個(gè)樣品給出了225-218 Ma(晚三疊世早期)的理想坪年齡，被解釋為冷卻年齡。由此認(rèn)為城口-房縣斷裂帶第-期逆沖活動(dòng)發(fā)生在中三疊世末，是揚(yáng)子板塊與秦嶺地塊陸-陸碰撞中發(fā)生的。再結(jié)合本次在該斷裂帶與坪壩斷裂帶之間新發(fā)現(xiàn)的角度不整合印支面(代表中晚三疊世之交發(fā)生的印支運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造界面)，認(rèn)為揚(yáng)子板塊北緣的印支期前陸變形帶發(fā)生在坪

4、壩斷裂帶以北。
　　 本論文在雪峰隆起上發(fā)現(xiàn)了高角度不整合的印支面，而發(fā)現(xiàn)張家界-花垣-凱里斷裂帶與雪峰隆起之間的印支面為微角度不整合。研究區(qū)坪壩飛來(lái)峰與張家界-花垣-凱里斷裂帶之間的印支面呈現(xiàn)為平行不整合現(xiàn)象(15處觀察點(diǎn))。這表明華南的印支期變形明顯影響到了雪峰隆起，向西波及的界線(xiàn)為張家界-花垣-凱里斷裂帶，而區(qū)內(nèi)坪壩斷裂帶與張家界-花垣-凱里斷裂帶之間沒(méi)有發(fā)生過(guò)印支期褶皺。
　　 野外觀察表明，研究區(qū)內(nèi)上三疊統(tǒng)至上

5、侏羅統(tǒng)之間的地層皆為整合或假整合接觸，表明其間沒(méi)有發(fā)生過(guò)褶皺變形。而湘鄂西褶皺帶與雪峰隆起上一系列下白堊統(tǒng)與下伏地層之間的角度不整合現(xiàn)象，以及前者內(nèi)上侏羅統(tǒng)及以下地層一起卷入褶皺，指示湘鄂西褶皺帶形成于晚侏羅世末，其影響的西界峰帶為齊曜山斷裂帶。該褶皺帶呈弧形展布，向北西突出，其中為背斜寬、向斜窄的隔槽式褶皺。該褶皺帶內(nèi)的軸面傾向與逆沖斷層皆指示了自南東向北西的推擠。
　　 根據(jù)被卷入褶皺地層的最新時(shí)代及上白堊統(tǒng)與下伏地層之間的

6、角度不整合現(xiàn)象，本次工作認(rèn)為川東褶皺帶形成于早白堊世末。該褶皺帶形成時(shí)還使其東側(cè)的湘鄂西褶皺帶內(nèi)疊加了一系列北北東向的褶皺。介于華鎣山與齊曜山斷裂帶之間的川東褶皺帶，為一典型的隔檔式褶皺帶，具有背斜窄、向斜寬的特征，向斜多為箱型褶皺。內(nèi)部多數(shù)的背斜軸面西傾，但總體上的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律仍是自東向西的推擠。推斷震旦系底與志留系泥巖是該褶皺帶形成中的重要滑脫層。
　　 南大巴山褶皺帶內(nèi)被卷入的最新地層時(shí)代也是下白堊統(tǒng)，其明顯對(duì)川東與湘鄂西褶

7、皺帶的北部造成了疊加褶皺，因而形成于晚白堊世初。該褶皺帶是一總體向南南西突出的弧形褶皺帶，自北向南可以劃分出城口-房縣與坪壩斷裂帶之間的根帶，坪壩至鐵溪-巫溪斷裂帶之間的中帶和鐵溪一巫溪斷裂帶南側(cè)的鋒帶。根帶以沖斷巖片為特征，早期還經(jīng)歷過(guò)印支期沖斷變形；中帶以隔檔式褶皺為特征，常為箱形褶皺；而鋒帶主要出現(xiàn)短軸寬緩褶皺。南大巴山褶皺帶明顯是向南南西推擠中形成的。城口-房縣斷裂帶上第二期向南南西的脆性逆沖就是這一階段發(fā)生的。秦嶺造山帶南側(cè)的

8、北大巴沖斷帶在此活動(dòng)中大規(guī)模地向南逆掩在揚(yáng)子板塊北緣之上。
　　 本論文通過(guò)對(duì)被卷入褶皺地層內(nèi)的逆沖斷層進(jìn)行系統(tǒng)擦痕數(shù)據(jù)測(cè)量，獲得了113組有效應(yīng)力方位，進(jìn)而劃分出三期應(yīng)力場(chǎng)。通過(guò)與區(qū)內(nèi)的褶皺演化對(duì)比，認(rèn)為上揚(yáng)子北部晚侏羅世末的擠壓方向?yàn)楸蔽?南東向，對(duì)應(yīng)于湘鄂西隔槽式褶皺帶的形成；早白堊世初的擠壓方向這近東西向，對(duì)應(yīng)于川東隔檔式褶皺帶的形成；而晚白堊世初的擠壓方向?yàn)楸睎|-南西，對(duì)應(yīng)于南大巴山弧形褶皺帶的形成。這一古應(yīng)力場(chǎng)分析工

9、作，也進(jìn)一步驗(yàn)證了上述關(guān)于上揚(yáng)子地區(qū)構(gòu)造演化階段的劃分。
　　 綜合本次研究成果，認(rèn)為上揚(yáng)子北部張家界.花垣.凱里斷裂帶以西的研究區(qū)內(nèi)，沒(méi)有發(fā)生過(guò)加里東期褶皺。該區(qū)中生代經(jīng)歷過(guò)四期的褶皺演化，具體的演化序列為中三疊世末北大巴山?jīng)_斷帶北緣與雪峰隆起及其西緣的印支期褶皺→晚侏羅世末湘鄂西弧形隔槽式褶皺帶→早白堊世末川東隔檔式褶皺帶→晚白堊世初南大巴山弧形褶皺帶。古特提斯與新特提斯洋的閉合及太平洋板塊的俯沖這三大動(dòng)力先后作用于該地區(qū)，