海南岛地质构造演化刍论.doc

海南岛地质构造演化刍论第5卷第20期2005年10月16711815(2005)20148503科学技术与工程ScienceTechnologyandEngineeringVo1.5No.200ct.20052005Sci.Tech.Engng海南岛地质构造演化刍论张业明,2谢才富付太安李志宏(中国地质大学研究生院(武汉),武汉430074;国土资源部宜昌地质矿产研究所,宜昌443003)摘要海南岛大地构造格局及地质构造演化一直是国内外地学界关注的焦点.通过系统调查和对已有资料的综合,提出了海南岛多阶段地质构造演化的新认识.关键词海南岛构造演化多阶段中图分类号P547:文献标识码A海南岛地处华南地块和印支地块之间.这种独特的大地构造位置.使其成为解决华南大陆边缘构造,东特提斯东延和全球古大陆重建等重大地学问题的关键地区.然而.对海南岛大地构造问题至今仍然存在严重分歧.如杨树锋等以九所一陵水断裂为界将海南岛划分为崖县和琼中南,北两个块体,而Metcalfeeta1.2_则以白沙断裂为界,分划成东南和西北两个块体:张仁杰等31认为海南岛是”华夏古陆”的南延部分,而Hsueta1.和陈海泓等则认为,海南岛是中生代拼贴在华夏块体南缘的微板块.近十多年来.笔者对海南岛进行了系统的地质调查和研究.取得了一些资料和新发现.由此提出了海南岛多阶段构造演化的新认识.1前寒武纪陆块的形成及裂解1.1古中元古代基底在海南岛北部冲卒岭和长征等地零星出露了一套以”抱板群”为代表的古中元古代活动型建造,下部主要钙碱性系列的英安质和石英安山质中酸性火山岩:上部为原岩是一套成熟度较低的陆缘碎屑岩,发育类复理石沉积韵律.现有资料表明,”抱板群”下部变质火山岩系是海南岛最古老的变质基底.其地质特征与华南大陆云开地区高洲杂岩中的2oo5年4月18日收到国家自然科学基金(40372019)和中国地质调查局(200013000127)资助第一作者简介:张业明,男,安徽省庐江县,研究员,现主要从事大地构造和环境工程地质研究.变质火山沉积岩系十分类似,可能代表了华夏地块最早期的建造组合.1.2中元古代陆壳形成事件在”抱板群”下部变火山岩系中.穿插了以片麻状二长花岗岩为主体岩性的钙碱性花岗岩体.这些规模不等的岩体总体呈北东向延伸,并与抱板群一同经历了强烈的韧性变性改造.据已有的同位素定年资料6.这类花岗岩形成于1.4OGa前,并记录了约1.0Ga的变质事件.调查认为,”抱板群”上,下两套迥然不同的建造类型改造特点差别极大.下部主体为角闪岩相变质,局部变质程度达麻粒岩相,并与中元古代花岗岩一同卷入强烈的韧性流变构造变形.地层原始层序已难以恢复;上部为绿片岩相变质.主体没有发生韧性变形,地层层序基本可以建立.由此推测两者应当分属不同的构造层次,其间可能存在重要的构造事件界面.又从区域上尚无中元古代花岗岩穿切”抱板群”上部以及”抱板群”上部明显置于新元古代石碌群之下等事实分析,这一构造界面的形成时间可能在中元古代末期,与全球Grevilleage造山作用的发生时间相吻合.经过中元古代的花岗岩焊接和中元古代末期的变形改造和变质再造,海南岛基底陆壳宣告形成,并可能成为全球Rodinia超大陆的有机组成部分.1.3新元古代裂解事件在海南岛作为新元古代裂解事件记录的建造序列仅见于北部的昌江地区,以青白口纪石碌群和震旦纪石灰顶组为代表.石碌群为具类复理石韵律结构的碎屑岩,碳酸盐岩沉积,其中夹有少量的酸1486科学技术与工程5卷性火山岩:石灰顶组下部发育冰积砾岩,上部发育间冰期的含砾泥岩.从沉积环境对比分析,这一时期的海南岛.大地构造上可能处于华南大陆的陆缘带内,并受控于全球Rodinia超大陆解体的总背景.2早古生代沉积演化及加里东期陆内造山事件早古生代时期,在海南岛发育了两个截然不同的建造序列:北部显示继承性沉积演化特点,主要表现为在新元古代拗陷基础上的继承性发展,其中.寒武纪沉积目前仅见于万宁县乐来乡一带,以梅子林组为代表,自下而上由前滨至近滨一滨外浅海一浅海等沉积相带组成,构成了较为完整的退积型沉积序列:奥陶纪是海南岛早古生代地壳最为活动的时期,伴随强烈的地壳拗陷,在西部东方县和乐东县交界地带,堆积了由南碧沟组沉积一火山岩组成的活动型建造序列:志留纪沉积范围更加广泛.主要发育陀烈村组和空烈村组滨浅海相碎屑岩夹碳酸盐岩建造.在南部的三亚地区,早古生代沉积了一套稳定的以寒武系孟月岭组,大茅组浅海相陆源碎屑岩为主,夹少量磷块,以及中晚奥陶世为代表的巨厚粗碎屑岩地台型建造.早古生代末期的加里东期构造事件,是海南岛最重要的构造事件之一,具有陆内造山性质.这次事件的主要表现在于:在全区造成了上,下古生代界之间的不整合,局部有花岗岩侵入9以及下古生界普遍发生的固态流变构造和低绿片岩相区域变质作用,其结果是形成了奠基于中元古代结晶基底之上的新元古代一早古生代变质基底.3晚古生代沉积演化及海西一印支期构造事件晚古生代时期.岛内沉积了早石炭世一二叠纪以南好组,青天峡组,峨查组,鹅顶组和南龙组等为代表的碎屑岩一碳酸盐岩系.最近,张仁杰等根据在南好组中相继采获的化石,将海南岛晚古生代历史记录向前推至晚泥盆纪.根据在邦溪一晨星一带发现的晚古生代的NMORB型变基性岩oo和出露的晚古生代放射虫硅质岩(海南省地调院,2004)等分析,这一时期,海南岛已经进入大洋构造发展阶段.海西一印支期构造事件导致琼中与琼北(琼西?)两个微地块拼接,对接带沿军营一邦溪一晨星或东方一军营一邦溪一晨星分布.目前在军营一邦溪一晨星一带发现构造混杂岩11及构造产出的NMORB型变基性岩1.这期对接事件在海南岛的突出表现是伴随了大规模花岗岩岩浆的侵入.同位素岩石地球化学研究表明.不同阶段的花岗岩形成于不同的构造环境,深部岩浆活动经历了从早二叠世大陆边缘,中晚二叠世同造山,早三叠世早期造山后隆升,早三叠世晚期一中三叠世晚造山及后造山等动力学演变过程,由此揭示海南岛海西一印支期造山事件始于早二叠世,终于早三叠世.在三亚地区,迄今尚未发现海西期岩浆活动迹象,该区虽有印支期(晚三叠世)岩体(如六道岭单元)出露,但与北部相比,其发育强度大为减弱,二者在岩石特点及形成环境等方面也存在显着差异.目前普遍认为,我国云南的金沙江和双沟蛇绿岩以及越南北部的松马蛇绿岩代表了华南和印支两大地块之间残余的东古特提斯洋组分12,13.而海南岛邦溪一晨星NMORB型变基性岩的形成时代和地球化学特征完全可以与这些地区的蛇绿岩进行对比.因此,有理由推测这一时期的海南岛可能成为古特提斯洋的东沿部分.4中生代对接事件及中新生代滨太平洋大陆边缘活动带演化早燕山期,由于岩石圈裂解拉张,地幔上涌,在琼中微地块的东缘,沿陵水一龙滚深大断裂形成了一系列与陆内拉张有关的侵入岩.晚燕山期(早白垩世早期),测区南部的三亚地体与琼中块体沿九所一陵水韧性剪切带发生对接,最终形成了由多个微陆块组成的海南岛陆块.从此,海南岛作为一个整体,开始进入滨太平洋构造域地质发展阶段.在太平洋板块作用下,岛内处于拉张构造体制,形成北北向白沙断陷盆地,并促使东西向九所一陵水深大断裂带复活,控制了一些小型陆相火山沉积盆地的发育.喜马拉雅运动在测区主要表现为地壳缓慢间歇性抬升,形成多级海成,河成阶地及多层水平溶洞,受喜马拉雅运动的影响,九所一陵水断裂带现今仍具有一定的活动性,沿该带有温泉分布.20期张业明.等:海南岛地质构造演化刍论1487参考文献1杨树锋,虞子冶,郭令智.等.海南岛的地体划分,古地磁研究及其板块构造意义.南京大学(地球科学),1989;1(1-2):38462MetealfeI.SherggoldIH.LiZX.IGCP321GondwanadisperrisonandAsianaccretion:fieldworkonHainanIsland.Episodes.1993:16:4434473张仁杰,马国干.蒋大海,等.海南岛前寒武纪地质.武汉:中国地质大学出版社.19914HsuKJ,ChenH,eta1.TectonoicsofSouthChina:keytounderstandingWestPacificgeology.Tectonophysics.1990;183:9395陈海弘,孙枢,李继亮.等.华南早三叠纪世的古地磁与大地构造.地质科学,1994;29(1):196梁新权.海南岛前寒武纪花岗岩一绿岩系SmNd同位素年龄及其地质意义.岩石,1995;11(1):72767马大铨.黄香定,陈哲培,等.海南岛抱板群研究的新进展.中国区域地质,1997;16(2):1301368丁式江,周祖翼,许长海,等.海南屯昌变火山岩构造属性及其年代学研究.岩石,2002;18(1):83909张业明.徐安武,付建明.等.海南岛几个重大基础地质问题的探讨.地质论评,1997;17(1):293410张业明.付建明.徐安武.等.海南岛西部变基性岩的岩石特征及同位素定年.矿物岩石.1998:18(1):798411李献华.周汉文,丁式江,等.海南岛洋中脊型变质基性岩:古特提斯洋壳的残片?科学通报,2000;45(1):848912张旗.等.横断山区镁铁一超镁铁岩.北京:地质出版社,199213简平,汪啸风,何龙清,等.金沙江蛇绿岩中斜长石和斜长花岗岩的UPb年龄及其地质意义.岩石,1995;15:590-593TectonicEvolutionofHainanIslandZHANGYeming一,XIECaifu,FUTaian,LIZhihong(ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074;YiehangInstituteofGeologyandMineralResources.MinistryofLandandResources,Yiehang443003)AbstractT