上扬子克拉通盆地构造演化及其充填特征
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上扬子克拉通盆地构造演化及其充填特征摘要:扬子区是中国三大克拉通盆地之一,本文重点研讨中上扬子克拉通盆地的构造演化,以揭示盆地的沉积过程和沉积充填物的特征。克拉通盆地,看似简洁(长期较稳定、结构简洁),实则简单(成因机制简单、演化历史长等)。根据“构造控盆”思路分析上扬子地区克拉通演化阶段中区域构造特征。
关键词:上扬子;克拉通;沉积;构造运动
扬子区是中国三大克拉通盆地之一,新元古代末的晋宁运动形成扬子地台基底,使扬子陆块自南华纪开头进入了板块运动机制的克拉通盆地演化阶段,其演化进展与中国大陆再造过程中特提斯洋的扩张、收缩演化阶段,以及相邻陆块之间的作用亲密相关。总体而言,扬子陆块从早古生代至中三叠世,经受了在原特提斯-特提斯洋中由南向北旋转性漂移过程中与相邻陆块(华夏陆块、华北陆块、印支陆块等)在不同时期差异性作用的进展演化史。始终持续到中三叠世的晚印支运动造成古特提斯洋封闭、海水退出、构造反转以及前陆造山,从而结束了扬子克拉通盆地的进展演化阶段,进入了陆内造山与前陆盆地的新一轮盆地演化阶段。
1.主要构造演化阶段为:
1.1晋宁时期
华南洋向扬子陆块的俯冲,在扬子陆块东南边缘形成增生的褶皱带和华夏古陆边缘的沟弧盆体系;古华南洋在扬子陆块的东段消逝,西段的华南残留洋盆连续到加里东期。晋宁运动后形成扬子地台基底,处于伸展构造背景,台缘裂陷槽与陆内裂堑发育,后造山
期岩浆活动,震旦系为第一套盖层,大陆冰盖型冰磺物沉积。
1.2加里东时期
为板块活动进展阶段,包括拉张裂陷阶段和汇聚拼合阶段,对应裂陷一被动大陆边缘盆地发育阶段和扬子克拉通上形成大隆大坳、前陆盆地发育阶段。加里东期发生的构造运动主要有桐湾运动、兴凯运动、郁南运动和都匀运动(北流运动)等,其中,①震旦纪末的桐湾运动,对扬子西部影响较大,造成四川盆地西部发生隆升,并形成了乐山-龙女寺、龙门山、汉南-大巴山、雪峰和黔中的古隆起的雏形;②早寒武世末期的兴凯运动对扬子地区影响不大,表现为隆升性质;③寒武纪末期的郁南运动,同样影响不显著,以隆升作用为主,造成局部不整合;④奥陶纪末期的都匀运动相对较剧烈,活动性西强东弱、边缘强内部弱,乐山-龙女寺隆升较早且剧烈,汉南和大巴山隆起继承性发育,随后雪峰隆起和黔中隆起大幅隆升,从而由西高东低演化成为东南缘隆升的格局。⑤志留纪末期的广西运动,在前期的构造格局背景下,以隆升作用为主,造成全区主体隆升,成为统一的华南隆起。总之,加里东期的构造特征受古亚洲洋和原特提斯洋各分支俯冲、中国各陆块第一次经扩张后集合与碰撞作用的影响,而扬子陆块北缘主要响应于原特提斯洋向北俯冲,形成弧后扩张带;南缘响应于古华南洋向北俯冲消减,湘桂以挠曲盆地形式与扬子大陆边缘呈超覆关系。整体隆升的华南隆起向周缘供应物源,沉积格局为主体隆升、内部裂陷分异、边缘拉张海侵扩展,相带为台盆相间与沿陆/隆滨岸-台地展布特征(图16a)。沉积建筑规律为活动期碎屑岩发育,构造安静期以碳酸盐岩为主,平
面岩性分异大,沿古隆起呈带状分布。沉积模式受区域隆升背景、地区构造运动、局部构造特征、大断裂以及海平面变化掌握。
1.3海西一印支时期(D-T2)
为板内活动进展阶段,包括汇聚-拉张与汇聚造山-拉张两个大地构造阶段,其中汇聚-拉张阶段,发生大陆裂谷作用,形成南盘江盆地、湘桂赣裂盆地、勉略小洋盆等,晚期钦防海槽封闭;而汇聚造山-拉张阶段,早期大陆裂谷进一步进展,晚期陆内汇聚开头,全区由海变陆。海西-印支期,在广西运动形成的构造背景下,进一步进展的构造运动有紫云运动、云南运动(川鄂运动)、黔桂运动、东吴运动和印支运动等。其中,①广西运动(志留纪末)对整个中上扬子区后期的进展演化产生了深刻影响,主体隆升相对稳定、边缘裂陷相对活动的构造格局始终持续到早二叠世晚期;②早海西期(DY),扬子地台大部持续隆升为陆,台缘(龙门山前地区)急剧裂陷,接受巨厚的稳定型一过渡型沉积。发生
在该时期的紫云运动(泥盆纪末),在川鄂地区活动明显,造成石炭纪与泥盆记的间断不整合或超覆;云南运动(川鄂运动)在早石炭世末期造成晚石炭世与早石炭世的间断不整合,形成武当隆起;而石炭纪末期的黔桂运动,以升降运动为主,造成间断不整合。③东吴运动(P2末期):二叠纪中、早期构造环境相对稳定;发育碳酸盐大缓坡,晚期剧烈拉伸,中二叠世末期的“峨眉地裂运动”使古特提斯洋打开,峨眉热地幔柱隆升,卧龙攀西裂谷晚二叠世早期大规模玄武岩浆喷溢活动,形成晚二叠世与中二叠世的侵蚀间断,华南隆升成剥蚀区。④早印支期(T1T2):松潘一甘孜海槽弧后拉
伸、沉陷、发育欠补偿活动型沉积,台缘滩岛环列,台内为上扬子蒸发海稳定型沉积。总之,海西-印支期,扬子陆块的构造特征受古特提斯洋扩张与收缩封闭作用的影响,即,①石炭纪在扬子南北缘扩张形成两个东西向分支洋盆一一勉略洋和钦防海槽的影响;②晚二叠世北缘的勉略洋向华北俯冲,南面的粤海洋由东向西、向南俯冲,而古特提斯洋由西、南向北俯冲消减的影响;③中三叠世,继承了前期的构造背景,整体表现为俯冲碰撞作用,华南周边形成前陆盆地和前渊盆地,陆内有雪峰山、大巴山和江南造山带以及相应的前陆隆起区。即受北缘的勉略洋向北与华北碰撞,南面的粤海洋湘南俯冲,西缘的甘孜-理塘小洋盆由东向西俯冲作用影响。
1.4晚印支期(T3)
属于印支一燕山一喜马拉雅旋回。古特提斯洋封闭:北部华南与华北碰撞聚合为一体,南部华南与三江地区为统一的浅海疆,西部松潘甘孜海槽、龙门山台缘坳陷回返,构造反转、造山成盆,川西T3x前陆盆地形成、演化,进入陆内造山与前陆盆地发育的新阶段。
上述分析表明,中上扬子地区震旦纪至中三叠世,经受了多阶段构造演化、多期构造运动改造、多类型盆地叠合、多旋回沉积充填和多期成藏的突出特征。
中上扬子地区震旦纪至中三叠世,经受了Rodinia超大陆裂解与原特提斯洋形成及其闭合的加里东运动阶段和古特提斯-特提斯洋的形成及其闭合的海西-印支运动阶段,岩相古地理具有以海相沉积为主的克拉通性质的古地理演化特征。横向上,中上扬子沉积域包括两部分:中上扬子克拉通内盆地和克拉通边缘盆地。纵向上,