湖南省湘中南地区发展简史.doc

推荐湖南省湘中南区地质发展简史全国珍二七年元月中元古代早古生代志留纪中晚元古代地壳活动性大，为大幅度快速沉降，武陵运动从北西向南由造山过渡到造陆性质，晚元古代中期，北区相对稳定，向南较活动，雪峰运动属造陆性质；晚元古代晚期(震旦纪)地壳活动性质进一步分化为湘西北稳定型，湘中过渡型，湘东南活动型。古气候方面依次为温湿、干热与湿热交替，干寒与温湿交替。古地理方面，中元古代属边缘海槽盆，晚元古代，总体为浅海，湘东南属边缘海槽盆。沉积建造从早至晚为：活动型火山杂陆屑复理石建造，次稳定型复陆屑式建造，兼有火山岩及火山碎屑岩的类复理式复理石建造，冰积建造、稳定型陆源粘土建造，碳酸盐建造，远硅质建造。生物单调，仅低等的微古植物等繁育。火山活动较强烈频繁，以基性岩浆及火山碎屑的海底喷溢、喷发为主，基性、超基性岩浆侵入活动规模较小，前者属幔源型，后者属壳源重熔型。早古生代，大体维持了晚震旦世构造，古地理特点，并有发展。地壳活动性质，湘东南为活动型。早寒武世早至中期，湘东南为边缘海槽盆，沉积杂砂、粉砂、粘土，属杂陆屑复理式建造，浊流沉积； 生物为海绵骨针，晚期大体维持先期环境，湘东南(城步、新宁、衡阳一线南东)仍为边缘海槽盆，以浊流沉积为主。中晚寒武世大体维持了早寒武世晚期轮廓。湘东南区仍属边缘海槽盆，沉积杂砂、粉砂、砂质粘土与碳质粘土，硅质表明浊流与深静水沉积相向出现，晚寒武世出现碳酸盐沉积；沉降幅度、速度大，沉积厚度湘东南最大可达3681m。早奥陶世早、中期，湘东南仍为边缘海槽盆，晚期为滞流性静水硅质、粘土、炭质沉积，中奥陶世为浊流与静水沉积交替出现，浊流规模变小，表明地壳活动趋稳定及剥蚀区渐夷平，晚奥陶世仍为边缘海槽盆，生物有笔石，沉积灰绿色岩屑、杂砂、凝灰质杂砂、粉砂及粘土，为浊流沉积，厚度大于1000m，表明本区大幅拗陷，接受丰富陆源碎屑并快速堆积所致。湘南晚奥陶世多缺失顶部，代表加里东期的宜昌上升。由于加里东运动的影响，本身地壳自晚奥陶世末开始，自南至北依次隆起，湘南缺失整个志留纪沉积，湘中缺中、晚志留世沉积。中志留世末，加里东运动席卷全省，在湘南、湘中表现为强烈的造山性质，前泥盆纪地层发生紧闭线型褶皱并局部倒转。伴有走向压性断裂，岩石浅度区域变质成板岩，浅变质砂岩等。从南至北与上覆的下泥盆统源口组，中泥盆半山组、跳马涧组呈高角度不整合。运动具南东强，北西弱的特点。加里东运动后全省进入相对稳定阶段。加里东期区域构造应力场，表现为南北向扭力作用加强。南部的阳明山山东西向隆起带本期发展并定型，南部另三条拗陷带，也在本期发展并定型，北西向复背斜向斜或褶皱带也在本期发展定型。一些斜贯本省的高级断裂如公田灰汤新宁断裂，长寿街双牌断裂等，在本期开始活动。加里东期有较强的中、酸性岩浆侵入活动。主要分布在雪峰山上以东的湘中南地区边缘地带。大部分为壳源重熔型，仅桃江、吴集、益将、雷公仙、四都岩体属壳幔源过渡型。加里东运动结束了湘东南从晚元古代至早古生代一直处于活动性大，沉降幅度大，以杂陆屑复理式建造为主的边缘海槽盆的历史。晚古生代泥盆纪中三叠世加里东运动使全省隆起成陆进入晚古生代相对稳定发展阶段。早泥盆世晚期，来自西南方的海侵，波及双牌、宁远、蓝山一线。在滨海环境中，初时沉积石英砾、砂砾等等经搬运的产物，中晚时沉积紫红色石英砂、粉砂及粘土，为炎热气候下浅水沉积。中泥盆世早期，海侵继续往北东扩展至绥宁、新化、安化、双峰、衡阳、茶陵一线，靠“大陆”为前滨，往南为近滨石英砂，粉砂、砂质粘士等沉积。中期海侵持续扩大至溆浦、安化、桃江、长沙、浏阳一线。沉积物唯以紫红色为主，晚时在海水底流强烈搅动与缓慢沉积速度下形成同心圆结构的豆状赤铁矿。晚期维持中期海侵范围，除宁乡、桃江和浏阳一带为滨岸陆屑沉积外，广大海域为浅海碳酸盐岩沉积。至晚时由于地壳不均衡升降，形成大致北东向水下隆起和沉降区，沉积分异作用显著，在桃江、城步、邵阳、涟源之间以及零陵、新田之间，为两个呈北东向指状展布的台间盆地，沉积黑色泥炭质，泥质夹硅质。在此地带相对低洼处潮下浅水半封闭还原环境并富含有机质的情况下，来源于震旦纪、寒武纪及泥盆纪矿源层的具莓球构造的黄铁矿和铅、锌矿质，在大气降水或热卤水作用下溶解、迁移、富集成层控型铅、锌、黄铁矿。晚泥盆世早期，在湘中南区，早时维持先期晚时沉积环境，中晚时地壳上升，先期的碳酸盐台地和台间盆地渐为局限半局限台地所替代。晚期，维持早期环境，湘中南区滨岸范围进一步南扩至洞口、涟源、双峰、株洲一线，沉积石英砂、粉砂等，下部夹不稳定鲕状赤铁矿1-3层，厚41-186m。上线以南，新化、邵东、茶陵一线以北为局限台地，沉积生物屑及粉砂质灰质，在气候温暖，氧化强、水体能量较高、强烈搅动与缓慢沉积条件下，形成多层同心纹层鲕状赤铁矿，即“宁乡式”铁矿，铁质来自“江南大陆”。上线以南新宁、邵阳、常宁一线以北为开阔台地，沉积灰质、生物屑灰质等。上线以南为半局限台地，沉积灰质、白云质、具鸟眼构造。晚泥盆世晚期末，普遍海退，“古陆”扩大。湘中南区新化、邵阳、涟源以及以北地区成为三角洲，局部处于沼泽，形成劣质煤。早石炭世，海侵又从西南进入。湘中南区早期早时，新化、涟源、新邵、双峰、衡东、攸县、茶陵、汝城一带为混合潮坪泻湖，沉积物下部为砂、粉砂、砂质粘土，向上为灰泥质、泥灰质至灰质为主，在地壳振荡频繁的滨海砂泥质向浅海灰质沉积的过渡带，形成含生物屑鲕状赤铁矿，上带西南为开阔台地，沉积以灰质为主，底部砂、泥质由北向南渐减，灰质渐增。早期晚时，广大海域为开阔台地。在江华涛圩一带，出现与海流有关的海底冲刷面，在海水动荡，富含有机质的还原转氧化环境里，沉积了胶状、鲕状、角砾状胶磷矿，在道县、零陵一带处于滨海沼泽，形成劣质煤。晚期早时，维持先期环境，沉积灰质。中时普遍海退，先期浅海转变为滨海，后又过渡为浅海。桃江、新化、双峰、涟源、隆回、武岗一带为滨海泻湖沼泽区，先为水下隆起分隔成的半封闭泻湖，后成为泥炭沼泽，上述两种环境交替出现而组成数个含煤旋迥。涟源和武岗为两个沉降中心，含煤最好。攸县、永兴、郴县、滨海泻湖沼泽，为另一个沼泽中心，含煤较好。其他含薄煤，但赤铁矿较好。晚时海侵范围显著扩大，广阔湘中南海域多为浅海台地碳酸盐沉积。自北向南东为：武岗、邵阳、涟源、双峰一带处于局限台地的泻湖潮坪，沉积生物屑碳酸盐，发育鸟眼构造。在邵阳常乐、邵东廉桥、双峰等地，在潮上蒸发带，有数个含屑沉积旋迴形成，泻湖中心由北东向南西迁移，厚度由小到大，层位逐渐提高。道县、零陵、衡阳一带，为开阔台地，沉积灰质、灰质夹白云质，蓝山、桂阳、炎陵一线东南，属局限台地泻湖，沉积以白云质为主。早石炭世末，地壳局限回升，代表海西期淮南上升。中晚石炭世海侵范围扩大，湘中南为广阔浅海台地，沉积较纯的碳酸盐，中世普遍为白云质沉积，晚时则普遍为灰质沉积。中晚世邵东等地全为灰质，零陵一带全属白云质。晚石炭世末，海西期黔桂上升波及本省，湘西北及湘西上升成陆，湘中南区地壳持续沉降，石炭二叠纪为连续沉积。早二叠世早期早时，湘西北、湘西为滨海沉降，沉积了陆屑和煤及局部剥蚀面上的铝土矿；湘中南属半封闭浅海沉积灰质夹硅质薄层与团块。晚时，湘中南浅海，沉积了灰质。晚期以北纬2720，即新化、湘乡、醴陵一线为界，划分北、南两个古地理及沉积特征差异显著的地区。北为开阔台地，沉积灰质(含硅质团块)及粘土，在浏阳、湘潭一带粘土中，赋存海泡石矿。南区属台盆，相邻大陆及火山活动区的物质，经强烈化学分解形式氧化硅、锰、铁流入海盆，加之海水表层、海底分别繁育大量放射硅、硅质海绵，故局部形成锰(铁锰)矿。早二叠世末，东吴上升影响本身。南区陆相海盆地成为滨海。晚二叠世早期早时，原湘中南区南部，邵阳、耒阳一带，接受含煤性差或不含煤碎屑、粘土沉积。至晚时，湘中南区新化、浏阳一带为滨岸泻湖沉积，邵阳、耒阳一带为前三角洲三角洲，海水进退频繁，植物空前繁茂，形成多个成煤旋迴，为本身主要成煤期和赋煤区。在衡山宪家坪有多层变余火山凝灰质（酸性破屑凝灰质）沉积，为本期火山喷发产物。晚期湘中南变为浅海，南部桂阳、宜章等地为半局限台地，此外大部分地区属线海台盆，沉积硅质以及粘土、灰质，局部赋存锰矿。早三叠世早期，邵阳、浏阳一带属陆棚浅海，沉积灰质、泥灰质等，南部永兴、耒阳一带为陆相内盆地，沉积泥灰质、粉质泥质夹粉砂质，陆屑来自东南部的武夷云开大陆。晚期、湘中南南部及北部涟源杨家滩附近，属火盆，沉积粉砂、砂及粘土，可能为浊流沉积。中三叠世在湘中南永兴一带为潮下浅滩海湾或泻湖，沉积灰质夹粉砂泥灰质。中三叠世末，印支期主幕安源运动发生，省内广大地区为强烈褶皱的造山运动，湘西北为造陆性质。沿先期形成的北北东向深断裂发生台阶式陆壳俯冲。湘赣交界区具体表现为湘中南陆壳向赣西陆壳俯冲，这一作用不仅造成基底与结晶基底发生大规模析离，同时使上古生界和下、中三叠统发生过渡型及紧闭线型褶皱及压性、压扭性断裂。形成近南北向侏罗山式褶皱和向西仰冲的逆断层群，并与其下伏东西向、北西向阿尔卑斯型褶皱呈立交桥式横跨叠加。与上覆上三叠统呈角度不整合。全省隆起为陆，基本结束长期海侵的历史，是地史上的重大转折。印支期有强烈的中酸性岩浆侵入活动，规模略次于燕山早期，岩体展布于湘中南区。共有二个阶段六次侵入。第一阶段二次。第二阶段四次，第一次构成主体，分布广，第二次规模小，第三、四次规模更小。上述多次侵入除第二阶段第四次属钠质碱性岩外，都为钙碱性酸性岩类。成因类型为壳源重熔型。晚三叠世至新生代印支期安源运动定型或在此后继续发展的北东向、北北东向及经向构造带，控制了晚三叠世至中侏罗世沉积。晚三叠世初古地理特征为浏阳祁阳一带，资兴宜章一带和沅陵怀化一带，桑植石门一带，分别为北北东和北东向展布的滨海盆地和山间盆地。晚三叠世早期，华南海侵经宜章、资兴、攸县等地向北抵达浏阳澄潭江一带，成为湘赣海湾的一部份，属滞流海湾泻湖环境，沉积陆源碎屑及粘土等，夹菱铁矿条带，煤线或透镜状煤。中期，海侵范围有所扩大，浏阳以东地区，处于滞流海湾淡化泻湖，沉积粘土及粉砂，夹薄层菱铁矿。中期末，印支期三湾上升波及本省广大地域，但上升幅度较小。晚三叠世晚期，海侵循湘赣粤海湾北上，向西南抵达衡阳、祁阳一带拗陷盆地，沉积砂、粉砂质粘土夹炭质粘土及煤层，处于淡化泻湖向淡水湖泊环境。东段（醴陵以东），沉积粘土、粉砂质粘土、粉砂、细砂夹煤层，属淡化泻湖间海湾环境。南段（宜章一带）沉积粉砂质粘土。本期为中生代最重要的成煤期。晚三叠世晚期末，印支期三湾上升，为广泛的小幅度上升。晚三叠世末期，湘赣海湾西南段零陵一带，为淡水湖泊为主间沼泽及淡化泻湖环境，沉积细砂、粉砂、粉砂质粘土夹薄煤层；东段为淡化泻湖，沉积砂、粉砂、砂质粘土；湘粤海湾为滨海湾滨海沼泽环境，沉积细砂、粉砂、粘土夹薄煤层。本期为中生代较重要的成煤期。早侏罗早期，湘赣海滨西南段，属湖泊沼潭环境，沉积粘土及粉砂夹煤层，东段属湖泊淡化泻湖环境，沉积粉砂质粘土、粉砂及杂砂。湘粤海湾，沉积砂、粉砂、砂质粘土。早侏罗世早期的西山坞上升最终结束本省的海侵历史，进入全面陆相沉积期。早侏罗世晚期，浏阳祁东等山间盆地，属湖泊偶间沼泽环境、沉积砂、粘土质粉砂夹粘土，透镜状煤。茶陵、资兴、宜章、汝城一带，属湖成三角洲及淡水湖泊环境，沉积细至粗砂、长石砂，夹粘土质粉砂。早侏罗世，汝城横山有玄武质龙山角砾及集块喷发，蓝山两江口有流纹岩流，流酸质熔结凝灰岩喷溢喷发。中侏罗世，全省地形已近准平原化状态，湖泊散布，在半干热条件下，沉积紫红色粉砂质粘土夹长石、石英砂及局部生物屑灰质。本期早、晚期间，曾发a生遍及全省的阳路口上升，部分早期沉积被剥蚀。中侏罗世末，燕山早期主幕宁镇运动波及全省，是一次规模大而强烈的造山运动，主要表现为大的隆起与拗陷，在雪峰山和湘中南区，以强烈断裂为主。全省大部隆起剥蚀，缺失晚侏罗世至早白垩世早期沉积。自三叠纪末期至侏罗纪末期结束，中国东部大陆受太平洋板块继续向大陆俯冲，并向北移动，使中国东部陆内台阶式俯冲的斜向运动相应强化。这一活动至160140Ma的燕山早期未达到高潮，最终形成滨太平洋陆缘构造活动带从陆内俯冲向陆内会聚走滑转换。这一转换使华南北北东向断裂与南延的郯卢断裂结合，成为郯卢断裂南段的重要组成，并以雁列叠接的构造岩浆带及旋扭菱形断裂网结系统为表现形式。湘赣桂粤边区构成北东向，北北向向雁列会聚走滑山涟和北东、北西向构造岩浆带及旋扭菱形网结系统。强烈的会聚走滑还造成断块隆升，形成一系列北北东向排列的山前收缩性不对称半地堑式盆地。此时岩浆活动也十分强烈，有强烈的中酸性岩浆侵入活动，为各期中规模最大、岩体数最多、岩石类型复杂、活动次数频繁。可分为湘东北区、湘中南区、湘东南区。湘中南区仅少量小岩株零星侵位于加里东期、印支期岩体中；湘东南区发育，以花岗岩为主，酸度较高，岩石化学成分多为钙碱性酸性岩类，铝过饱和类型，属壳源重熔型，少数岩体（水口山、铜山岭、七宝山、宝山、壳源等岩体）属壳幔源过渡型。这一时期与岩浆侵入活动有关的矿产极为丰富，关系密切，主要集中在湘东南区，矿床类型多为产于接触带上的高中温热液充填和交代型矿床，稀有、分散元素金属矿以蚀变花岗岩型、花岗伟晶岩型最重要。在强烈的早期燕山运动影响下，中国内部诸陆块完成了最后的拼接与焊合。白晚侏罗世以来，随着太平洋板块俯冲增强，中国东部进入环太平洋陆缘构造域发展阶段，在一系列伸展性堑垒式断陷盆地中沉积了巨厚的红色复陆屑建造。早白垩世早期，省内仅有常桃、平长、衡阳、醴攸、茶永等盆地，沉积红色复陆屑式建造，衡阳盆地沉积有铜矿、铜来自西南蚀源区。晚期，在相对稳定情况下，上述盆地过渡到浅水、淡水湖泊环境，沉积物变细，在衡阳、醴攸、茶永盆地中心有咸水石膏、钙芒硝沉积。早白垩世晚期，在衡阳盆地耒阳春江铺、衡南冠市街和醴攸盆地杨木港有玄武岩喷溢，岩石气孔中部分充填有玛瑙。岩石属钙碱玄武岩系列。晚白垩世早期，地壳不均衡上升，盆地缩小，沉积物显近源快连堆积特征。中期地壳相对稳定，转为以湖泊沉积为主，在沅麻、衡阳盆地的河湖三角洲，局部在氧化间还原环境下，沉积砂岩型铜矿，有麻阳九曲湾，衡阳车江等。晚期地壳上升，先期湖泊变为水上平原，平原河流发育，形成河流沉积，衡阳盆地局部有沉积型铜、铀矿。晚白垩世大部分盆地东南缘发育有同沉积断裂带，沉降中心向东南迁移，盆地两翼不对称。晚白垩世早、中期，在长平盆地春华山，浏阳应家山和西楼有玄武岩，粗面岩流喷溢，属碱性玄武岩系列。燕山早期，沿北北东向，南北向构造，有爆发式、喷溢式的基性火山岩，超浅成次火山岩形成。基性火山岩浆可能来自上地幔，沿较深的断裂上升。印支期燕山期基性超基性岩浆侵入活动规模小。燕山晚期酸性岩浆侵入活动规模亦小。花岗斑岩、石英斑岩脉呈北东向及北西向成群成带展布。与斑岩有关的有铝、锌、银、铜、铀等矿化。晚白垩世末，地壳不均衡上升，南部抬升，北部相对沉降，沉降中心向北迁移。早第三纪古新时，盆地范围缩小，并向此迁移，沉积半咸水咸水湖泊沉积。在盆地中心多沉积有石膏、钙芒硝、岩盐矿。在宁乡青华铺，沿断裂有玄武岩流喷溢，属拉斑玄武岩系列。始新世早期，地壳继续不均衡抬升，盆地范围进一步缩小，仅衡阳局部处于滨湖淡水浅湖环境，沉积碎屑，粘土及硫酸盐。始新世末，喜马拉雅运动波及本省，地壳大范围宽缓拗褶抬升，水域萎缩，全省缺渐新世沉积。中新世为炎热半干旱气候，沉积山麓粗碎屑，并含铜矿。中新世后，地壳仍以上升为主，并掀斜、拗褶、全省缺失上新世沉积。第四纪，以大范围幅度不大的间歇性隆起，拗陷为主。形成山地、丘陵、河谷地带出现多级剥夷面和阶地。更新世，本省气候冷、热交替，先后出现湖仙山、黄牯山、陈家咀及马头铺、铁山四期山谷、山麓冰川活动，相应间冰期沉积为河流、湖泊相。发育七级阶地，第七级高于现代当地河水面70m。全新世，沿四水流域河谷两岸和洞庭湖周缘，发育冲积层。第四纪沉积中，赋存有砂锡、砂金、金钢石矿等。白垩纪第四纪地质发展史具有下列特征:古地理方面：全部结束海侵历史，转入陆地断、拗陷山间盆地沉积环境，沉积建造为次