中国东部中新生代构造格局与岩浆岩带的形成机制

中国东部中新生代构造格局与岩浆岩带的形成机制

中国东部的南、北构造格局经过很长的地史发展，中国北方和南方地块的整合过程结束，形成了一个统一的中国大陆。此后海水逐步退却,除西南边陲地区外,中国东部在中新生代已是陆相沉积,开始了中国大陆由从前的南、北差异,转变成东、西分野的另一重要构造演化期。印支运动以后,中新生代的燕山运动和喜山运动断裂走向近ew-nie的断裂中国东部在中新生代发育有不同时期、不同方向、不同性质的断裂系统继承性断裂主要受中生代印支期之前基底构造(褶皱、断裂)控制。这类断裂在华北地区主要呈EW-NEE向,如伊林哈别尔朵—西拉木伦、华北陆块北缘、集宁—凌源断裂带,以及伊利克得—加格达奇、克拉麦里—札鲁特断裂带等。在秦岭—大别—苏鲁地区,自西而东,主要呈NWW-NE向弧形展布,如龙首山—固始、商南—商城、磨子潭—晓天、襄樊—广济、响水、五莲断裂带等。在华南地区,则呈近EW-NEE向,有绍兴—萍乡、歙县—德兴、景德镇—宜丰、怀化—安阳、宜山—全南断裂等。在江南加里东造山带及南岭地区,这类断裂主要呈NE向,如华蓉山、慈利—凯里、淑浦—三江、抚州—遂川断裂等。在扬子地块南东缘,因受新特提斯带的影响,主要呈NW向,如南丹—紫云、右江断裂带,以及在湘、赣、闽、粤地区的NW向断裂带。这些基底断裂在中新生代重新活动,制约了中新生代断陷盆地的形成及火山岩—岩浆岩带的空间展布。新生性断裂,是中国东部基底拼合焊接成一整体后,在强大的地幔环流东向运动的作用下,形成SN-NNE向的深层构造系统,制约和形成切割不同深度岩石圈断裂,控制中新生代大型隆凹盆地的形成及东部构造岩浆带的分布。这些新生断裂在秦岭—大别造山带以北有:大兴安岭—太行山、嫩江—青龙河、四平—哈尔滨、依兰—舒兰、鸭绿江等断裂带;在秦岭—大别造山带之南有:四会—吴川、赣江、宜黄—宁都、兴得—武平、崇安—河源,丽水—莲花山、丽水—南澳等断裂带。在这些断裂中,以NNE向郯庐断裂最为著名。徐嘉炜上述NNE-NE向断裂,李四光层序岩石学特征中国东部深层构造总体呈E-W向和SN-NNE向分带(图1)。E-W向陡变带与天山—赤峰、昆仑—秦岭—大别造山带相对应,SN-NNE向的有贺兰—龙门山、大兴安岭—太行山—武陵山、中国东部陆缘、菲律宾西缘四条陡变带,以及自西而东的西部幔凹区、中部深层构造过渡带和东部薄壳带。大陆地壳自西向东逐渐减薄,西部幔凹区地壳厚44~57km,推测岩石圈厚100~120km,中部过渡带地壳平均厚38~45km,东部薄壳带地壳厚28~36km,陆缘过渡带地壳厚24~28km,岩石圈厚35~40km,南海中央海盆的洋壳厚仅10~13km1.陡变带;2.三叠系;3.侏罗—白垩纪继承盆地沉积;4.侏罗系含煤沉积;5.侏罗系内陆河湖盆地沉积;6.早中侏罗世海侵区沉积;7.侏罗纪(含早白垩世)中基性火山岩;8.晚侏罗世—白垩纪中基性—中酸性火山岩;9.白垩纪中酸性火山岩;10.侏罗纪(含早白垩世)山间盆地沉积;11.白垩纪内陆断陷盆地沉积;12.白垩纪近海湖盆地沉积。Ⅰ.西部幔凹区;Ⅱ.中部深层构造过渡带;Ⅲ.东部薄壳带;Ⅳ.陆缘海域幔隆带;①.贺兰山-龙门山陡变带;②.大兴安岭-武陵山陡变带;③.中国东部陆缘陡变带;④.菲律宾海板块西缘陡变带NNE向,其间被近EW向的燕辽、秦岭—大别—苏鲁隆起带分割,构成既相互独立又互有关联的地堑、半地堑式陆相盆地。这些盆地由裂谷发展而来,大小不等,多达数百个。如松辽盆地裂陷始于晚侏罗世,伴有双峰式火山喷发。在华北地区,华北、合肥、南阳等盆地以NE-NNE向基底断裂为边界,由裂谷发育而成,基底褶皱起伏控制盆地底部形态。盆地初期有J上述拗陷和断陷盆地,自西向东,由继承性拗陷盆地向断陷沉积到断陷火山盆地发展,火山活动由无到有,由弱至强,盆地形成时间总体显示自西向东由早到晚。盆地的方向总体显示为NNE向,但具体的盆地,特别是中小型盆地主要受基底断裂控制呈近NW向,或呈NEE、SN向。盆地的基底普遍向西,或向北(秦岭—大别造山带以北)作翘状断块掀斜运动,多数盆地呈不对称箕状构造。少数地区,出现盆地反向迁移,或随断裂带、隆起带发展而迁移。盆地与我国主要油气、煤、盐及粘土材料形成关系密切综上所述,区内深层构造与地壳浅层构造(隆起带、拗陷盆地)相对应,且盆地形成不断向东迁移,火山活动愈来愈强烈。隆起及盆地方向主要受新生构造近SN-NNE向控制,但具体盆地形态却受基底构造控制,由于盆地基底普遍向西作断块掀斜运动,所以多数盆地呈箕状构造。从四川盆地与西侧松潘—甘孜造山带以及其它有关深部构造资料分析,西部深层地幔可能向东插入扬子地块岩石圈基底之下,作东向运动,并使其上的岩石圈作反向掀斜运动。杂岩和构造中国大陆东部,特别是东南部近年来发现有各种型式的伸展构造,如变质核杂岩、岩浆底辟、热隆构造、不同尺度和型式的环状断裂、以及上述不同规模的断陷扩张盆地和裂谷构造等(图3)。项新葵等等组成,杂岩核有燕山晚期123Ma的洪镇花岗1.燕山期中—酸性侵入岩;2.燕山期火山岩及花岗岩迁移时代分界及编号:①.160-140Ma;②.140-90Ma;③.160-140Ma;④.140-120Ma;3.变质核杂岩构造;4.实测环形构造;5.解释环形构造;6.陆缘弧岩。舒良树等至于环状构造,是指弧形山脊,弧形断裂,穹窿状地貌等环状构造影象。江西省地矿局上述构造共同表明,中国东部,特别是华南东南部J中国大陆以东,出现一系列向东或南东凸出的弧形展布的弧—盆体系。据徐嘉炜此外,刘以宣等晚侏罗世—岩浆岩带的时空分布与形成机制中国东部中生代火山岩、侵入岩的时空分布及其与成矿的关系,历经半个世纪的研究,取得了丰富资料和成果,但其形成机制仍有不同认识,尤其是中国东南沿海地区中生代火成岩成因这个关键问题。对于中国东南部花岗质火山—侵入杂岩的时空分布,周新民等松辽、燕山、鲁东、大别山、长江中下游的火山—侵入杂岩,因受基底构造控制,主要呈NE、NNE向。至于岩浆岩系列,东北、华北主要属安山岩系,下扬子区主要属粗安岩系,浙闽地区为流纹岩系,南岭地区为英安岩系。大量年龄资料表明,东南部火成岩的形成可划分为两个时期,即180~140Ma的燕山早期(J岩浆活动自西向东迁移,迁移速率为每年约0.75~1cm。秦岭—大别山区也有晚侏罗世—早白垩世花岗岩分布,自西而东,也有J同期侵入岩与火山岩发育特点基本一致,且共生于同一盆地内同一岩带中,往往出现由超镁铁质—镁铁质向中性—中酸性、酸性和偏碱性演化。需要特别指出的是,近年来区域调查在东南沿海(含岛屿)一带发现,呈NNE向分布长约800余千米,宽约100km的晶洞(钾质)花岗岩带,在大小不等的100多个岩体内,广泛发育晶洞构造。这种拉张构造环境下形成的晶洞花岗岩,其形成时代由西向东,由早白垩世变到晚白垩世,代表大陆边缘裂谷型岩浆岩带。陈文寄等喜马拉雅期火山岩在中国东部比较发育,在台湾、南海的NE-NNE向陆内断陷盆地内,为海相火山喷发。渐新世前主要为拉斑玄武质熔岩及碎屑岩,渐新世后火山岩主要受断裂控制,以喷发玄武岩为主。第四纪火山岩主要为碱性玄武岩与碱性粗面岩等。侵入岩主要为基性岩、中酸性岩和碱性岩,多为浅成岩和脉岩。江西、浙江一带,沿NNE向断裂有角砾云母橄榄岩等出现。下构造岩浆岩带的精细研究对中国东部构造格局、岩浆岩带形成演化机制,程裕淇等作者认为,探讨中国东部构造岩浆活化带的成因必须和中国东部构造格局与演化相结合,其特点是:1)中国东部以SN-NNE向为主体的隆凹、断陷盆地及构造岩浆岩带展布,受深层构造的制约,并不断自西向东迁移;2)晚侏罗世至早白垩世在中国东部,特别是华南东南部发生强烈抬升,缺失JⅠ.西部幔凹区;Ⅱ.中部深层构造过渡带;Ⅲ.东部薄壳带;Ⅳ.陆缘海域幔隆带;①.贺兰山-龙门山陡变带;②.大兴安岭-武陵山陡变带;③.中国东部陆缘陡变带;④.菲律宾海板块西缘陡变带综上分析,中国大陆东部构造格局与岩浆岩带的形成与太平洋板块向西俯冲无关。由地幔柱上升与陆壳拆沉深融,也难以解释隆凹盆地与火成岩分布的一致性、带状性、迁移性,以及火成岩自沿海深入内地漫长分布,并缺乏同时代大面积玄武岩流和呈放射状分布的岩墙群。最可能的解释是:印支期中国西部处于近南北向强烈挤压造山期,导致随后地幔环流的强大东向运动,引发其上岩石圈分层间的差速运动。自早侏罗纪始,在东向挤压作用下,自西向东形成深层以SN-NNE向为主体的深层构造系统(幔隆、幔凹带、陡变带),导致上部岩石圈不断向东挤压后的向东扩张、张裂、掀斜,岩石圈不断向东减薄,由地幔上侵导致玄武岩底侵,地热流值增高使地壳深熔发生,形成NNE向的不断向东迁