秦岭造山带的认识

秦岭造山带的认识杨德飞（资工072班 3）摘要秦岭造山带由三大套构造岩石地层单位所构成，即1、二类不同的前寒武纪基底岩系;2、晚元古代一中三叠世主造山时期受板块构造和垂向增生构造控制的相关构造岩石地层单元;3、中新生代后造山期的陆内断陷与前陆和后陆盆地沉积及广泛的花岗岩浆活动。

它们反映着秦岭带三个主要演化时期，在不同构造体制下的三种不同的基本地壳物质组成与结构。

它们记录着秦岭造山带长期发展历史中的不同演化阶段的多种造山作用及其不同动力学机制的丰富信息。

主题词秦岭造山带构造地层单元板块构造演化秦岭是一条具有复杂的地壳组成和结构，经历长期不同构造体制演化的复合型大陆造山带。

它现今的基本构造岩石地层单元虽因经历多次构造变动、消减作用、逆掩推覆和剥蚀，致使有很多残缺，但仍是秦岭造山带形成和演化的最真实纪录，故研究其构造岩石地层单元的特点及其构造性质，对探索秦岭造山带构造演化、成因和动力学无疑具有重要意义。

迄今对秦岭造山带的研究证明，其形成和演化可概括为三个主要演化时期:1.晚太古代一早中元古代古老结晶基底和过渡性浅变质基底的形成阶段;2.晚元古代一中三叠世板块构造和板内垂向增生构造复合的主造山作用时期;3.中新生代后造山陆内构造演化时期。

现今秦岭造山带的组成和结构是长期构造发展的产物，现今秦岭的基本构造格架是由主造山作用奠定的，其中包容先期残存构造和后期陆内造山的强烈迭加改造。

秦岭造山带的南北边界在不同演化阶段有不同的变化，现今的边界如图1的F，和Fl。

按此边界，秦岭造山带主要构造单元依据商南一丹凤(下简称商丹)(SF，)和勉县一略阳(下简称勉略)(SFZ)二个断裂构造带(原秦岭的两个板块主缝合带)，可划分为三块(图1):华北地块南缘(I，即原华北板块南缘)，扬子地块北缘(l，原扬子板块北缘)和其间的秦岭地块(l，即原秦岭微板块)，进而可细分出八个构造带(图l)(张国伟1993)。

秦岭复合造山带地表出露三大套构造岩石地层单位，即 1.二类不同的前寒武纪基底岩系(Ar一Pt1一2);2.主造山作用(R3一TZ)期间受板块构造和垂向增生构造控制的相关构造岩石地层单元;3.中新生代后造山期在陆内断陷、前陆和后陆盆地沉积及广泛的花岗岩浆活动形成的构造岩石地层单元。

它们反映了秦岭造山带三个主要演化时期，在不同构造体制下形成的三种不同的基本地壳组成和结构。

1两类不同的造山带基底岩系1.1晚太古代一早元古代结晶墓底变质杂岩系包括晚太古代的太华群、鱼洞子群、后河群及作为秦岭东延部分大别山的大别群等。

早元古代有铁铜沟群、秦岭杂岩、陡岭群、小磨岭杂岩、佛坪杂岩以及东延的桐柏群等。

它们的共同特点是:①同位素年龄值集中于分属晚太古代和早元古代。

它们都以古老结晶基底岩块出现，呈大小不一的构造岩块或残存地块，分散弧零分布，由于屡经构造变动、改造变位，它们已非原地原貌。

整个秦岭一大别造山带自东而西依次出露深、中、浅不同构造层次，因构造作用古老结晶基底常以造山带核部和根部带的深层变质杂岩出露。

尤以大别群中高压和超高压变质岩石(张树业1990;徐树桐1991;翟明国1992)的大面积暴露为地学界所瞩目。

②各岩群都经历了多期变质变形和深熔岩浆作用，一般为角闪岩相，部分达麻粒岩相，强烈混合岩化，发育TTG岩套。

变形复杂，以多期复合迭加和深层塑性流变为特征(张国伟1988;游振东，1993)，晚太古代岩块具有太古宙高级片麻岩区特征。

③各岩沼羊原岩建造多以沉积一火山岩系为主，发育巨厚活动性碎屑岩建造，含有BIF、石墨大理岩和孔兹岩。

④上述各岩群在岩石组合、变质作用和变形序列样式诸多方面非常相似。

尤其区域重力场、磁场及其不同高度的向上延拓所反映的深部古老基底的地球物理场的异常场方位和强度贯通南北，对应一致(管志宁，周国落1991)。

大别群的区域磁场以及川中基底和华北太古宙基底磁场的高值正异常也十分相似.因此，在充分考虑各岩块的构造变动和漂移分离的情况下，这些古老岩群的地质和地球物理的相似性，无疑对研究认识秦岭、华北、扬子等地块古老基底关系具有重要意义。

⑤新近对上述古老基底岩群的地球化学研究证明，它们(如太华、鱼洞子、后河和腔岭等岩群)存在着地球化学上稀土和稀有元素的丰度和分配型式的显著差异，扬子、华北、秦岭地块的基底分属不同的地球化学省(张本仁1994;张宗清等1994)。

北秦岭变质碎屑沉积岩的Sm一Nd模式年龄和错石U一Pb年龄集中在2.oGa左右(张宗清等1994)，反映北秦岭在2.OGa 左右有一次重要地壳增生事件，有大量慢源物质进入地壳，使地壳组分发生新的分异、混合和调整。

Sr和Nd同位素也显示华北、扬子和秦岭三地块的基底岩系存在一定的差异。

这种地球化学的差异性，实质含意究竟是表明这些结晶岩块原分属各自独立的古老陆块，还是由于早期岩石岩石学报1995年圈的非均一性所致，或是因各岩块后来处于不同构造环境中演变和分异的结果，尚难定论，但不论怎样，这种差异对于分析认识各古老岩块关系约束条件，显然是很重要的。

综合概括秦岭造山带的晚太古代一早元古代各古老结晶基底的基本特点，可得如下初步认识:(l)秦岭及其周缘现存着众多古老结晶杂岩，反映秦岭造山带基底的形成已经历长期复杂演化历史，自有其早期陆壳形成演化的构造体制。

但因后期强烈改造而呈残存状态，尚难准确恢复重建。

(2)它们的地质和地球物理的相似性和地球化学的差异性，表明秦岭造山带早期基底是非均一的，原来可能分属不同成因的初始或早期陆壳，后曾一度拼合为统一的。

克拉通或相近陆块，使之后来具有了相似的地质演化历史。

秦岭造山带正是在这样早期地质演化基础上又经历了后来的造山作用才形成的。

这对于研究中国大陆壳早期的形成、增生演化提供了重要信息。

1.2中元古代浅变质过渡性基底秦岭中元古代浅变质岩系不具有真正结晶基底性质，但与盖层相比又具有基底特征，故称之过渡性基底。

它是以火山岩为主的变质沉积一火山岩系，分布广泛，包括熊耳群、官道口群、洛峪群、宽坪群、武当群及与之相当的郧西群、随县群和毛堂群(?)，部分耀岭河群，红安群、西乡群、火地娅群、碧口群等等，名称繁多，随地而异，但最突出的是它们普遍具有如下共同性:(1)同位素年代学研究和地层关系证明，它们的同位素年龄值集中于1.6一1.oGa(张宗清等1994和未发表资料)，属中元古代，其中部分岩群下部起始于早古元代，而部分上部则可延续到晚元古代(0.8一0.7Ga)。

总体来看，它们彼此层位相当，或部分相当，或为上下关系(WangHongzhen1990)。

(2)这些岩群除少数是陆缘碎屑沉积外，大多是火山一沉积岩系。

火山岩具非典型双模式特征(刘国惠1993)，下部发育酸性，上部多为基性，武当群及其大致相当的岩群尤为显著。

基性火山岩富Mg、Fe，富碱性或偏碱性，富LIL元素，REE分配型式为富集型，具明显裂谷火山岩特征。

但其中部分(如宽坪群、松树沟等)为大洋或岛弧拉斑玄武岩(刘国惠1993;张国伟1988)，而有些如西乡群中火山岩则更多具大陆溢流玄武岩特征①，岩系复杂多变。

从岩浆演化看，它们具不连续性，缺乏或不发育中性岩，常伴随大量陆源碎屑岩层，故从各岩群岩石组合，地球化学和变质变形特征综合分析，虽各有差异，但普遍显示具伸展机制下大陆裂谷火山岩性质，反映它们形成于扩张裂谷构造环境。

但它们并非都是简单的单一裂谷产物。

以宽坪群为例，火山岩Sm一Nd年龄为1142士15(2。

)一956士169(2。

)Ma(张宗清1994)，由绿片岩、斜长角闪岩、云英片岩、石英岩及大理岩所组成，原岩主要是拉斑玄武岩、碎屑岩及碳酸盐岩等。

基性火山岩从下部具大陆拉斑玄武岩的显著地球化学特点向上渐变为REE为平坦的轻稀土亏损型式(La/Sm)<1，队d(t)为+6.5一+4.2，类似于洋脊玄武岩的特征，反映宽坪群从初始裂谷向过渡性小洋盆的演化(张本仁1994;张宗清1994;张寿广1991)。

另外，宽坪群碎屑岩Sm一Nd模式年龄(1854~Z142Ma)、单颗粒铅石“0，Pb/Zo6Pb年龄(最大者3319士3Ma，张宗清等1994)以及碎屑岩的Th/Co、S。

/Th、La/Co等关系图解(Gao ①夏林析等.1994.南秦岭元古宙构造火山岩浆作用研究新进展.第n 卷第2期张国伟等:秦岭造山带主要构造岩石地层单元的构造性质及其大地构造意义105Shan1990)都反映其物源来自北侧的太华群(3.0~2.6Ga)和南侧的秦岭杂岩(220。

~1900Ma，张宗清等1994)，也同样证明它形成于裂谷构造环境。

同时宽坪群火山岩向东西延伸变为以中酸性为主，变化显著。

综合以上分析，显然宽坪群形成于大陆裂谷环境，但其中一些地段扩张而出现小洋盆，造成其复杂多变。

与之相似，陕西商南松树沟蛇绿岩块(矿物Sm一Nd年龄983士14oMa，李曙光等1991)以及陡岭、碧口等超镁铁质岩块等，也反映了秦岭中元古代晚期裂谷间杂小洋盆的构造环境。

总之秦岭中元古代的火山岩系总体代表了大陆裂谷和小洋盆间杂的地壳扩张构造体制。

(3)秦岭中元古代花岗岩的分布及特点，如松树沟蛇绿岩块北侧外围的德河、蔡凹、黄柏峪等类似板块俯冲碰撞型花岗岩体(Sm一Nd 年龄为793一659Ma，张宏飞1993)，华北地块南缘的龙王撞和扬子地块北缘汉南碑坝的铁船山等碱性花岗岩和碱性岩(l.oGa士，卢欣祥1”1;张宏飞1993)等，都从另一个侧面证明了秦岭中元古代裂谷间杂小洋盆构造环境的存在。

(4)秦岭中元古代浅变质火山岩过渡性基底，多数经历过2~3期变形(张国伟1988;游振东1991)，早期发育固态流变，形成紧闭同斜到平卧褶皱，广泛发育面理置换，后期又遭受不同层次韧性一脆性的断裂以及逆冲推覆、伸展和走滑构造的迭加改造，常呈多层次叠置的岩块、岩片夹持在秦岭不同构造带中，尤其是在古老结晶基底岩块之间。

它们多数的变质作用达绿片岩相，部分达低角闪岩相，又有广泛的后期动力退变质作用迭加，局部有迭加进变质作用(刘国惠1993)。

值得强调的是中元古代火山岩群的南侧，从大别、随州到武当山南北侧，乃至碧口群南侧，断续发育以蓝片岩为代表的高压低温变质相带(张树业1990)，与大别高压和超高压变质相带并存。

秦岭造山带的蓝片岩高压变质带是长期的构造复合产物，至少包含有晚元古代和印支期不止一期的、具有不同构造成因和形成方式的复合(张国伟1992)，这对于研究造山带不同地质发展阶段不同构造体制下的形成和演化具有重要意义。

(5)中元古代各火山岩的eNd>>o，基性火山岩的。

Nd(t)=+5.5~+7.1(张宗清等1994及未发表资料)，表明它们主要由亏损地慢源不同程度部分熔融和结晶分异而形成。

它们大量地加入地壳中，这对于秦岭地壳成分、性质和地球化学特征的变化以及成矿都起着重要作用。