引用本文
胡正祥, 毛新武, 田望学, 李雄伟. 扬子陆块北缘大洪山地区发现晋宁期造山带[J].中国地质调查, 2015,2(2): 33-39.
HU Zheng-xiang, MAO Xin-wu, TIAN Wang-xue, LI Xiong-wei. Discovery of the Jinningian Orogenic Belt on the Northern Margin of Yangtze Craton in Mountain Dahong[J].Geological Survey of China, 2015,2(2): 33-39.
  
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扬子陆块北缘大洪山地区发现晋宁期造山带
胡正祥, 毛新武, 田望学, 李雄伟
湖北省地质调查院, 湖北 武汉 430034

作者简介: 胡正祥(1963—),男,教授级高级工程师,主要从事区域地质调查与研究工作。Email: 1113153933@qq.com。

收稿日期: 2015-01-05
基金资助: 中国地质调查“湖北区域地质调查与片区总结(编号:12120113012800)”项目资助
摘要

对随南大洪山地区地质构造发展演化的认识,一直存在较大分歧。近期在该地区基础地质调查研究中取得了一些新进展:新厘定了扬子陆块北缘远安—京山地块、大洪山俯冲增生杂岩带和三里岗岩浆弧。在大洪山增生杂岩带内MOR型辉绿岩中取得820 Ma年龄资料、洋岛型玄武岩中取得817 Ma年龄资料;在三里岗岩浆弧内,于岛弧英安岩中取得841 Ma年龄资料、英云闪长岩中取得876.9 Ma年龄资料,首次在扬子陆块北缘(湖北境内)确立了晋宁期造山带的存在。

关键词: 扬子陆块北缘; 湖北段; 大洪山俯冲增生杂岩带; 三里岗岩浆弧
中图分类号:P622 文献标志码:A 文章编号:2095-8706(2015)02-0030-07
Discovery of the Jinningian Orogenic Belt on the Northern Margin of Yangtze Craton in Mountain Dahong
HU Zheng-xiang, MAO Xin-wu, TIAN Wang-xue, LI Xiong-wei
Hubei Geological Survey, Wuhan,Hubei 430034, China
Abstract

Researchers still have different understandings on the geotectonic evolution of Mountain Dahong in southern Suizhou. Some progress has been made in the regional geological survey of the area recently, i.e., the Yuan’an-Jingshan block, the Mountain Dahong subduction-accretionary complex, and the Sanligang magmatic arc were identified. In the Mountain Dahong subduction-accretionary complex, MOR-type diabase and oceanic island basalt yield 820 Ma and 817 Ma, respectively. And in the Sanligang magmatic arc, arc dacite and tonalite yield 841 Ma and 876.9 Ma, respectively. These data confirmed the existence of the Jinningian orogenic belt on the northern margin of Yangtze Craton in Hubei Province for the first time.

Keyword: northern margin of Yangtze Craton; Hubei; Mountain Dahong subduction-accretionary complex; Sanligang magmatic arc
0 引 言

扬子北缘地质构造较为复杂, 长期存在不同的认识。2000年, 张国伟、董云鹏等提出中生代勉略缝合带的认识, 并认为花山蛇绿混杂带为湖北省内南秦岭南缘中生代板块缝合带[1, 2, 3, 4]; 而张宗清等对大洪山地区的同位素年代学研究表明, 花山蛇绿岩可能形成于年龄较老的洋盆[5]。本文通过 “ 湖北区域地质调查与片区总结” 项目2012— 2014年度重点专题调查, 并结合1:5万区调资料, 认为在大洪山地区存在晋宁期地(板)块拼合造山带, 采用大地构造相分析方法[6], 由南至北划分出被动陆缘、大洪山俯冲增生杂岩带(楔)、三里岗岩浆弧三大构造单元。建立了大洪山晋宁期造山带的主体结构框架, 并初步查明了造山带物质组成、形成时代和结构特征(图1)。

图1 大洪山古造山带地质简图Fig.1 Simplified geological map of the Mountain Dahong orogen belt

1 大洪山晋宁期造山带结构与物质组成
1.1 远安京山地块被动陆缘

分布于长岗— 洪山寺— 厂河(绿林)— 破岩山断裂(F03)以南, 仅见于洪山寺— 杨家嘴一线以南, 由中元古代打鼓石群组成, 划分为罗汉岭组(Pt2l)和陈家冲组(Pt2c)。前者为陆棚碎屑岩-碳酸盐岩组合, 后者为台地碳酸盐岩组合, 其上被南华纪莲沱组不整合覆盖。该单元内, 构造变形较弱, 一般呈轴面北倾的宽缓不对称褶皱和脆性逆冲断层, 并叠加有后期脆性变形。

1.2 大洪山俯冲增生杂岩带

夹持于长岗— 洪山寺— 厂河(绿林)— 破岩山断裂(F03)与板桥— 屈山店— 高关— 张家冲断裂(F02)之间的三角形地带。按物质组成特征及形成背景, 可分为6种岩石构造组合, 并呈现复杂的混杂堆叠特点。

含火山凝灰质浊积岩组合:岩性为(含)凝灰质粉砂岩、钙质粉砂岩与泥质板岩构成的浊积岩建造, 局部夹含砾屑钙质砂岩透镜体、滑塌岩片、岩块(图2a), 此外夹有少量玄武岩、辉长(绿)岩块、紫红色辉绿岩、硅泥质板岩岩片, 为洋壳俯冲时(外弧)刮消混入的洋壳残片(图2b)。该套物质组合变形强烈, 除同沉积期不规则滑塌变形外, 普遍发育同斜紧闭褶皱和逆冲断层, 组成北倾的逆冲岩片叠瓦排列。

图2 海沟含火山凝灰质浊积岩组合Fig.2 Trench turbidities association with volcanic tuff

洋中脊蛇绿岩组合:为一套气孔状、杏仁状、枕状玄武岩、基性火山角砾岩和辉长岩组合, 呈混杂岩块外貌产出(图3-a, b)。地球化学方面, 以低K2O、高Na2O/K2O值、高Mg#、TiO2含量1.40%~2.10%, 具有拉斑玄武岩系列的特点, 与典型的洋中脊拉斑玄武岩相似; 具有“ 平坦” 的稀土配分模式, 少数样品LREE呈亏损状态, HREE含量较高(16× 10-6~24× 10-6), δ Eu=0.73~1.01, 无明显的Eu负异常; 亏损大离子亲石元素(LILE)Rb、Sr、U、K等, 高场强元素(HFSE)Zr、Hf、Ti等相对富集, Nb、Ta未见明显亏损, 这些特点与洋中脊型蛇绿岩中镁铁质岩单元基本一致。前人在杨家棚获得947 Ma的MORB型辉长岩年龄[7], 在厂河获得824 Ma的枕状玄武岩SHRIMP锆石U-Pb年龄[8]。本次在绿林获得的(820± 17) Ma(MSWD=5.5)的MORB型辉绿岩年龄(另文发表), 表明在大洪山地区存在947~820 Ma的洋盆物质。

图3 洋中脊蛇绿岩组合Fig.3 Ocean ophiolite association

洋盆硅泥质岩组合:由浅红色、灰绿色、深灰色泥质板岩、硅质泥质板岩夹薄层硅质岩组成。普遍发育不规则软流变形(图4-a, b)。常与洋中脊蛇绿岩组合混杂在一起, 也可呈岩片、岩块混入弧前浊积岩组合中。

图4 洋盆硅泥质岩组合Fig.4 Siliceous-argillaceous rock association of ocean basin

海山玄武岩-碳酸盐岩组合:主要由中厚层状白云岩与玄武岩互层构成(图5-b), 普遍见有辉长岩侵入体(图5-a), 岩石化学特征显示为洋岛型镁铁质岩。对桥沟洋岛型玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年, 取得(817.1± 7.2) Ma的加权平均年龄(另文发表)。

图5 海山玄武岩-碳酸盐岩组合Fig.5 Basalt-carbonate association of seamount

海山坡底砾屑白云岩、砂屑白云岩泥质板岩组合:由砾屑白云岩、砂屑白云岩、白云质粉砂岩与泥质板岩组成, 主要见于基底岩块周边(图6-a, b), 尤以北缘较发育。有时呈不完整的岩块混杂于弧前浊积岩或蛇绿岩中。

图6 海山坡底砾屑白云岩、砂屑白云岩、泥质板岩组合Fig.6 Dolorundite and sandy dolarenite-argillite association of seamount slope

碰撞期浅水碎屑岩组合:该套岩石组合在带内分布较局限。其中, 在洪山寺一带, 主要为一套厚层块状浅红色、杂色砾岩夹透镜状含砾杂砂岩, 砾石成分较杂, 磨圆中等, 为陆棚坡底水下冲积扇沉积(图7-a); 在绿林镇(厂河)一带, 为灰色含砾泥岩、具透镜状层理的夹白云质粉砂岩的泥岩(图7-b)。该套岩石组合呈岩块、岩片产于混杂岩带内。解释为洋盆消减关闭, 陆块(弧-陆)碰撞时, 系海沟快速隆升过程中形成的滨浅水沉积物披盖式超覆, 并在碰撞造山过程中, 呈断块、断片嵌入增生杂岩带内。

图7 碰撞期浅水碎屑岩组合Fig.7 Shallow clastic rock association during collision stage

1.3 三里岗岩浆弧

分布于板桥— 屈山店— 高关— 张家冲断裂(F02)与襄广断裂(F01)断裂之间, 共分为2个岩石构造组合。

岛弧火山岩-碎屑岩组合:主要岩石组合为变玄武岩、基性火山角砾岩、安山岩、英安岩、流纹岩夹变粉砂岩、泥质板岩(图8-a, b)。本次工作, 在土门一带英安岩中, 采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年, 取得841 Ma形成年龄(另文发表)。

图8 岛弧火山岩-碎屑岩组合Fig.8 Island arc pyroclastic rock association

岛弧侵入岩组合:主要岩石类型有辉长岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、二长花岗岩(图9-a、b)。前人测得三里岗岩体中二长花岗岩(876± 17) Ma(SHRIMP锆石U-Pb法)的成岩年龄[1], 本次在英云闪长岩中采用LA-ICP-MS锆石U-Pb法取得206Pb/238U加权平均年龄为(876.9± 9.2) Ma (MSWD=4.1)(另文发表)。

图9 岛弧侵入岩组合Fig.9 Island arc intrusive rocks

2 讨论与展望

长期以来, 对鄂北南秦岭造山带地质发展演化一直存在较大争议。随着地质研究工作的不断深入, 一大批重要成果资料的出现, 促使我们重新思考认识这一地区的地质演化过程。大洪山地区厘定了晋宁期造山带, 首次在扬子陆块北缘湖北段, 较清楚地恢复了晋宁期扬子北缘远安京山地块与以三里岗岩浆弧为代表的另一地块活动边缘, 经历洋盆消减-地块汇聚造山过程, 其后接受了南华纪统一盖层披盖式沉积(图10-a, b), 再次证实了统一扬子板块基底形成于晋宁运动。

图10 南华系超覆于前南华纪不同构造单元之上Fig.10 Nanhua System overlaps the various tectonic units of Pre-Nanhua System

但仍有以下问题需要进一步研究:

(1)造山带的区域展布及影响范围。现阶段初步查明了大洪山地区晋宁期造山带结构特征, 但对该造山带的区域延伸与影响范围还不很清楚。从已有的资料分析, 南襄盆地东侧枣阳耿集过风垭一带, 可能是三里岗岩浆弧的西延部分, 而东部蕲春一带, 晋宁期岩浆岩是否是其东延部分, 仍需深入研究。

(2)初步认为三里岗岩浆弧是在陆块基础上发展演化形成的陆缘弧, 这一认识尚缺乏充分依据。

(3)近年来, 在大洪山晋宁期造山带北侧的桐柏大别地区, 普遍发育新元古代侵入岩, 侵位时代多在840~800 Ma之间, 组合特征显示为与(洋)俯冲相关的TTG变质花岗岩、向北侧多为G1G2变质花岗岩组合, 并且存在向北年代变新趋势。同时也发现有年代在820 Ma左右的变质火山岩岩片, 大多显示为岛弧性质。有一种观点认为, 在新元古代, 发生了桐柏大别地块与黄陵大洪山地块的拼合①(① 湖北省地质调查院.湖北省大地构造图说明书[R].武汉:湖北省地质调查院, 2012.)。因此, 研究三里岗岩浆弧基底性质、特征, 查明其是否属于桐柏大别地块边缘, 对重新认识鄂北南秦岭晋宁期构造格局与演化, 具有重要的意义。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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