《中国区域地质学》6扬子陆块.ppt

扬子陆块及华南地区 一 构造单元划分及主要特征 二 大地构造演化模式及争论的焦点 三 最新发现及其意义 扬子陆块及华南地区 一 构造单元划分及主要特征1 扬子陆块2 华南褶皱系3 南海印支地台和华夏古陆 二 大地构造演化模式及争论的焦点1 加里东造山模式 传统观点2 华南ALPS模式3 争论焦点 三 最新发现及其意义1 赣东北蛇绿混杂岩 放射虫硅质岩Pz2 C P 2 钦 防海槽放射虫硅质岩D3 P3 两广罗定 钦防一带Pz1 Pz2枕状熔岩和P T构造混杂岩4 华南T1古地磁学与大地构造 一 构造单元划分及主要特征 1 扬子陆块2 华南褶皱系3 南海印支地台和华夏古陆 华南地区是我国经济发达的部分 人烟稠密 交通方便 地质研究程度也高 矿产资源丰富 eg 钨矿为世界储量第一 但尽管如此 有关本区的地质构造的重大问题 如 我国南方大地构造演化的形式 陆块碰撞的时间和方式 江南古陆的构造性质 华南古陆的范围和归属 以及古特提斯问题 都还存在重大分歧 近年来也有较大进展 据程裕淇等 1994 Y H 1 扬子陆块 范围从滇东经川 黔 鄂到江 浙沿海 因长江干流纵贯全区而得名 地台北界沿大巴山 大洪山 广济一线与秦岭褶皱带毗邻 东北部隔郯 庐断裂直接与华北陆块相连 西部以龙门山 洱海 红河一线为界和滇藏褶皱系相邻 其东南和华南褶皱系相邻 更东为华夏古陆 划归本单元的地域都具有以下共同特征 1 具有pre 基底 最老的盖层在一般800Ma Z 的晋宁运动后才出现 2 自Z起都是稳定型沉积 未变质 海相沉积持续到T2 与华北陆块一样 受太平洋板块活动影响 印支运动后 扬子陆块又活化 即卷入中国东部活动大陆边缘 崆岭群 二元结构 结晶基底与盖层 上扬子陆块 扬子陆块 Z Pt 2 华南褶皱系 华南活动带 位于扬子陆块的东南侧 占据包括海南岛在内的我国东南大部分陆域 过去认为这是一个主体在S末结束地槽演化的加里东褶皱带 所以划入本构造单元的共同点是Pz1都是地槽型褶皱基底 且与未变质的Pz2盖层之间有一个巨大的不整合 褶皱系南部的钦洲 防城和海南岛存在有海相活动类型的Pz2 近年来在江西弋阳又发现蛇绿混杂岩 硅质岩中放射虫时代为C P 故可能有海西 印支褶皱带存在 3 南海印支地台和华夏古陆 南海 印支地台位于我国东南沿海外侧 是一个大部分被海水覆盖的前寒武纪地块 最早是1964年任纪舜根据当时刚发现的海南岛南部地台型 O 以及华南加里东褶皱带东部赣 粤地区Pz1为巨厚碎屑岩的事实 提出它们不可能来自扬子陆块 因为两者间隔着广阔的Pz1的CO3台地 意味着褶皱带的东南侧当时应有大陆存在 作为陆源碎屑的物源 1980年黄汲清指导 任纪舜等执笔 中国大地构造及其演化 中正式列出 南海地台 这一构造单元 称之为 历史构造单元 今日其大部分已不复存在 主要证据 1 在海南岛最南端崖县 2 O为含P Mn的硅质碳酸盐建造 笔石页岩及石英砂岩 含丰富的三叶虫和笔石 与华南加里东地槽的复理石不同 2的大茅山群含P矿 有三叶虫木耙虫 和澳大利亚相近 和中国虽属于一个大区 亚澳太平洋区 但为不同小区 后发现海南岛中部存在Pz1沉积岩系 陀烈群 代表南海 印支地块北侧的大陆边缘沉积 推测和扬子陆块的对接带位置在琼州海峡一带 南海 印支地块当时无疑应与Gondwana大陆关系密切 以后才分开 向北漂移和华南接近 2 海洋地球物理资料表明我国南海的西沙 中沙 南沙群岛是大陆型地壳 在西沙永兴岛上的钻孔已经指示厚1100mKz珊瑚礁直接覆盖在花岗片麻岩 石英 云母片岩 和片麻花岗岩之上 其Rb Sr年龄为1465和627Ma 表明前寒武系基底的存在 主要证据 3 八十年代以来这个问题有进一步进展 江博明 1994 在台湾大南澳群 P 检测出1700 1000Ma的继承性锆石 和Sm Nd模式年龄637 506Ma 证明附近pre 源区存在 我国东海大陆架灵峰一号井在2800m深处钻遇斜长角闪片麻岩 其Rb Sr等时线年龄1680Ma 证明温州东部拗陷的海相新生界下面有前寒武系基底 这样就把南海地台的范围扩展到东海和台湾海峡 并与华夏大陆联系起来 称为华夏构造域 和华南构造域界线为宜春 绍兴断裂 据程裕淇等 1994 华夏古陆 华夏古陆是Grabau早在1924年提出的 他当时将分布在浙江南部 陈蔡群 和福建北部 建瓯群 的各种结晶片岩 变粒岩和片麻岩均归属为Ar和Pt 从而认为当时在浙南 闽北存在着一古陆 将其称为 华夏古陆 六十年代在其中采样用K Ar测得同位素年龄多小于400Ma 后来又在建瓯群大岭组绢云石英片岩中找到几丁虫化石 故多数人否定了Ar Pt 也否定了华夏古陆存在 将其也归属于加里东期褶皱带 八十年代以来 随着研究工作的深入 变质岩系内部不整合的发现和对层序 变形样式 变质程度的对比研究 人们又相信这些地层中确有前Z 即将原陈蔡群 建瓯群解体 而且浙南遂昌 龙泉 闽北迪口等地获得的1438 1851Ma的Rb Sr和Pb Pb年龄也证实pre 的存在 水涛 徐步台 1988 二 扬子陆块及华南地区 一 构造单元划分及主要特征1 扬子陆块2 华南褶皱系3 南海印支地台和华夏古陆 二 大地构造演化模式及争论的焦点1 加里东造山模式 传统观点2 华南ALPS模式3 争论焦点 三 最新发现及其意义1 赣东北蛇绿混杂岩 放射虫硅质岩Pz2 C P 2 钦 防海槽放射虫硅质岩D3 P3 两广罗定 钦防一带Pz1 Pz2枕状熔岩和P T构造混杂岩4 华南T1古地磁学与大地构造 二 大地构造演化模式及争论的焦点1 加里东造山模式 传统观点 槽台观点 华南为加里东的地槽 D3 C P CO3 后为加里东地台 褶皱带 Mz活化 形成地洼 板块观点 Pt3 Pz1为扬子板块 地台 的南部大陆边缘 形成沟弧盆体系 华夏板块向扬子之下俯冲 Pz1未华夏板块和扬子板块碰撞拼合 形成统一华南陆块 Pz2发育裂陷槽 持板块观点的人 郭令智 1980 1986 王鸿祯1986 程裕淇1994 任继舜 1990 较一致的看法是扬子陆块通过一系列的沟弧盆系向东增生 梵净山 四堡等群中的细碧岩被认为是Pt的蛇绿岩系 武功山 云开大山的混合岩化花岗岩代表Pz1的岛弧 据此 华南加里东地槽是建造在洋壳基础上的陆缘地槽 俯冲是单向的 通过俯冲带的迁移由西向东进行 传统观点的共性是华南地区在Pt Pz1为海相活动类型沉积为主 而Pz2除钦防地区存在残余海槽 广西钦州 防城是华南唯一的S D连续地区 有活动类型海相外 均为稳定陆 浅海沉积 有裂陷 二 大地构造演化模式及争论的焦点2 华南ALPS模式 许靖华采用类比大地构造学的方法 通过读图 认为华南地区和北美东部appalachian山脉的构造格局具有十分相似的特点 故提出 华南ALPS 不是华南地台 的观点并以此为题发表论文 其中心思想认为华南是印支造山带 推覆构造十分发育 江南古陆实际上为推覆体 由四川盆地向东的构造格局 分带和北美地台向东appalachian山脉格局分带完全一样 华南与美国东部构造样式对比 华南 由西北向东南 美国东部 由西向东 成都平原平缓Mz 美阿勃尼格高原Pz CO3 重庆附近 华鉴山 狭长隔档 隔槽式褶皱 ValleyandRidge区贵州东部褶皱冲断层 appalachian大谷地Pz变形雪峰山 前 蓝岭推覆体 BlueRidge 中南 东南变质岩 深成岩 皮蒙特带 Piedmont 因appalachian为碰撞造山带 欧洲 北美间古大西洋Pz1闭合 中国华南也为碰撞造山带 雪峰山也为推覆体 Pz2存在浙湘桂大洋 印支期闭合 许靖华文章中提到在江西玉山有硅质岩 混杂堆积 时代P 许清华等 1987 1988 1989 1990 发表了中外文系列文章 论述其新模式 按其新模式 华南大地构造的演化可概括为 华南 以及亚洲的东南部可分为三个地块 即扬子地块 华南地块和东南亚地块 扬子地块在晚前寒武纪从岗瓦那大陆分出 它们之间的板溪洋不断扩张 洋壳不断俯冲 一直到泥盆纪才终止 在此期间在扬子地块沉积了地台型和大陆被动边缘的盖层 而在板溪洋的南缘主动边缘上产生了震旦纪和早古生代的增生楔 华南地块在S D从冈瓦纳分出 其间又产生古南海洋 而华南地块在D1隆升 随后D2不整合超覆在板溪混杂岩 Mz 和华南复理石之上 T华南与扬子地块碰撞 扬子被动边缘上的地层碎片在缝合带与板溪混杂岩混合在一起 东南亚地块于P时最后从冈瓦纳分出 古南海洋开始削减 T J东南亚地块与华南地块碰撞 许清华这一新模式与传统的华南多旋回和近年来用板块学说的新解释在洋壳俯冲方向上恰好相反 新模式更强调陆壳碰撞产生的冲撞混杂岩及逆冲推覆构造 认为板溪群露头是受了侵蚀的推覆体的残留体 陈旭等1995研究认为板溪群确为前Z地层 李继亮等 1989 继许清华 1987 模式之后 给出一些新证据 包括皖赣蛇绿混杂岩带 蓝田和乐平构造窗和庐山飞来峰 为华南T造山作用和构造演化提供了证据 二 大地构造演化模式及争论的焦点3 争论焦点 1 板溪群的时代 板溪群的性质 涉及Pz1 Pz2板溪洋是否存在 1 前Pt3活动大陆边缘沉积 基本原地 王鸿祯 郭令智 陈旭等 2 板溪群为混杂岩带时代复杂 为飞来峰 许清华 李继亮等 2 江南古陆 是否存在 涉及古地理格局问题 1 Pt3 Pz1为一古陆 古岛弧 控制构造古地理格局 2 无 江南古陆 因有几个时代的地层CO3 Pz1 Pz2 无古陆物源3 华南造山带形成时代及演化模式 1 Pz1 俯冲 碰撞造山 大陆增生 2 Mz 造山存在逆冲推覆4 特提斯东延问题 下面简要介绍 三 最新发现及其意义 1 江南古陆 古生代化石及年龄资料在皖南 赣东北地区原认为是中 晚元古代的浅变质地层中 先后发现有古生代化石 有人据此对江南古陆的存在提出了质疑 徐树桐等 1993 在皖南休宁和黟县 Pt3上溪群浅变质岩中发现化石 1 休宁县漳前 上溪口 板岩中有波罗的海藻和腕足类无铰纲的舌形贝类 Lingulacea fam etgen indent 为Pz1 2 黔县安溪附近和羊栈岭 Z休宁砂岩和上溪牛屋组中发现三缝孢锥石 其时代属Pz2 三 最新发现及其意义 1 江南古陆 古生代化石及年龄资料赵崇贺 何科昭 1995 1996 1997 自1993年来对赣东北断裂带及其邻区的研究取得突破性进展 1 1993在弋阳障树墩蛇纹石矿区两处蛇绿混杂岩的浅变质岩块体中 原认为Pt2 3 中含Pz2放射虫硅质岩夹层 吴浩若 1995 鉴定为C P 1996年又发现Pz2大范围放射虫硅质岩露头 2 在赣东北德兴 弋阳地区的樟树墩和叶家村的基性火山岩中 最近用40Ar 39Ar法获413 16Ma和419 32Ma的年龄 434 9 486 7Ma 辉长岩232 5 266 3Ma 3 发现的含放射虫硅质岩为千枚岩中之夹层 这套岩石中未见粗陆源碎屑物 也无碳酸盐岩 是一套较典型的深水硅质岩 从岩相地球化学特征也说明与地台型硅质岩 孤峰组 大隆组 是不同环境的产物 4 薛重生等 1996 在赣东北蛇绿混杂岩和张村群 登山群浅变质岩中也发现微体化石 弋阳漆工镇祝家 登山村的登山群 张村群浅变质岩中发现海绵骨针 蠕虫管 古蛋类 并在樟树墩的凝灰质细粉砂岩中发现瓶形类 口盖类 古蛋类和疑源类化石 认为属Pz1复理石 三 最新发现及其意义 2 钦 防海槽中放射虫研究在广西东南的钦州 防城海槽中D S连续深水沉积中吴浩若等 1994 发现深水硅质岩 其延伸长度近500m 从硅质岩剖面中采获11个放射虫组合 确定时代D3 P 其中P放射虫可以与滇西及日本等地很好地对应 并可与北美和西欧对比 认为其可能和特提斯相连 但向北延伸不出去 3 广西枕状熔岩的发现张伯友等 1995 史晓颖 2000 在两广交界罗定一带和广西北部发现Pz1 Pz2的枕状熔岩和P T的构造混杂岩 提出钦州 岑溪 罗定 云浮存在构造混杂岩带 古特提斯的分支 三 最新发现及其意义 4 华南早三叠世古地磁研究陈海泓 1994 对华南T1古地磁进行研究 认为华南有四个板块参加了中生代的造山作用 用采自华南不同板块的T1灰岩 大冶组和飞仙关组 结果认为 扬子板块与湘桂板块之间存在约8 5 的纬度差 意味着T1后有约1000km的位移 华夏板块与湘桂板块的纬度差约24 暗示着大约2000km的相对运动 华夏板块与海南板块的纬度差较小 可能表示纬向运动较小 但存在较大的相对旋转 纬度差产生的原因 1 原来两板块间有大洋 洋壳俯冲消减 2 两板块之间有大规模的陆壳缩短作用 地质意义 根据新资料 有必要对华南Pt3 Mz构造演化重新认识 如 1 板溪群时代及构造属性板溪群有可能解体 分解成不同块体分属Pt3 Pz1 Pz2 重建其层序 进而重塑其构造古地理演化 2 江南古陆问题 江南古陆 是否存在 可能不存在 也可能存在但范围 意义不如以前认为的大 程裕淇等测得上溪群 双桥山群细碧岩Rb Sr等时线年龄1515Ma 德兴 弋阳蛇绿岩中细碧岩年龄 Sm Nd 1024 36 1113 53Ma 3 赣东北蛇绿混杂岩的性质赣东北蛇绿混杂岩是否为Pt3 Mz两次碰撞事件的叠加 4 古特提斯东延问题 地质意义 4 古特提斯东延问题特提斯划分 原特提斯D以前proto Tethys 古特提斯P2以前paleo Tethys中特提斯MzMeso Tethys新特提斯KzNeo Tethys将赣东北C P深水硅质岩 蛇绿混杂岩 钦防海槽D3 P的深水硅质岩 钦州 罗定P T构造混杂岩联系起来 似乎可以认为从广西 江西存在Pz2 T的深水沉积和洋壳消减作用 即存在大洋 为古特提斯的东延 印支运动封闭 希望在今后扎实的基础地质工作中最终