秦岭构造演化史

构造发展史——秦岭

【摘要】秦岭作为分隔中国南北大陆的著名大陆造山带，长期受到国际地学界的广泛关注与研究。近20余年来，随着板块构造理论与造山带新思想的发展，研究者们对秦岭造山带的形成与演化进行了不同领域的研究，认识到秦岭造山带是华北陆块与扬子陆块对接碰撞而成的造山带。经历了长期复杂的构造演化过程，在不同的构造时期以不同的构造体制、不同的造山作用和造山过程复合叠加而成现今的造山带景观。地质、地球化学和地球物理综合研究表明，其主要经历了3 个不同演化阶段：1.晚太古代—早元古代造山带基底形成演化阶段；

2.晚元古代—中三叠世板块构造演化阶段；

3.中新生代陆内造山作用与构造演化阶段（张国伟等，1996 ）。在这一长期、复杂的演化过程中造就并残存了大量的地质构造形迹，赋存了有关造山带形成、演化及其地球动力学的丰富信息。尤其是元古代作为大陆生长的主要时期而倍受重视，得到了广泛研究，取得了长足的进展。随着秦岭研究工作的不断深入和资料的大量积累，以及超大陆形成与裂解的恢复重建，对于秦岭地区元古代构造格局、构造体制与演化细节开始出现越来越多的争议。主要涉及华北、北秦岭、扬子陆块的时空演化关系和相应的构造体制，最关键的是北秦岭的构造属性问题。

【关键词】秦岭演化构造作用

一概述

地壳形成和发展过程中花岗岩类的活动占有重要地位，花岗岩的广泛分布是大陆地壳尤其是造山带的重要特征之一。秦岭造山带中不同时代、不同成因、不同类型的花岗岩十分发育，其形成与造山带的发展演化息息相关，是秦岭造山带构造演化的真实记录。每次岩浆活动及其特定的岩石类型都表征了秦岭造山带板块构造发展的一个特定阶段和型式。深入研究秦岭花岗岩是阐明秦岭造山带形成、发展、演化和动力学过程的关键之一。

秦岭花岗岩的主要特征：

1.秦岭花岗岩明显的有七个重要形成期：①阜平期(25～29亿年)；②吕梁期(17～20亿年)；

③晋宁期(8～11亿年)；④加里东期(4～6亿年)；⑤海西期(2．4～3．8亿年)；⑥印支期(1．9～2．2亿年)；⑦燕山期(0．8～1．7亿年)。

2．空间分布特点：在造山带南北两侧的时代老、中间新，元古代及太古代的花岗岩分布于扬子与华北两大古陆的边缘。

3．花岗岩的时代自东向西逐渐变新。

4．秦岭造山带南北两侧十分特征和醒目的分布着两条A型花岗岩及碱性岩带，并伴有同期的双峰式火山岩与碱性火山岩(卢欣祥，1986)。但南北的时代早晚不同，北带早且旋回多(15～20亿年、2～10亿年、4～5亿年、1～2亿年)；南部新且旋回少(8～10亿年、4～5亿年、l～1．5亿年)。显示华北板块比扬子板块有较早的裂解历史。

5．秦岭花岗岩的矿物组成和化学成分也独具特征。表现为岩性整体上偏基性和相对富碱.

6.秦岭花岗岩几乎没有接触变质(少数岩体和小斑岩除外)，有时围岩破碎明显，具“冷侵位”特点.

7．秦岭地壳(尤其前寒武纪)分异演化不强、成熟度不高，是造成秦岭花岗岩普遍偏基性及特殊性的根本原因，以致当今国内外已有的花岗岩分类在秦岭的适用性都遇到了困难。

8.岩石圈不同圈层改造重熔是秦岭花岗岩的主要形成作用。野外产状及地质地球化学特征揭示出了这个现象，在同一岩体可以见到残留变质地层一混合岩一混合花岗岩一中细粒黑云母花岗岩一似斑状黑云二长花岗岩有规律的演化关系。

9.秦岭花岗岩的时空分布揭示出秦岭造山带不同时期有不同的构造体制中生代燕山期由于岩浆活动造成地壳伸展作用，使造山带发生垮塌、抬升、顶蚀、剥离，从而形成了不少热穹和变质核杂岩(如佛坪、小秦岭、崤山等地区)，深部的岩浆剖面被剥露出来，并使中生代的花岗

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岩可以超覆叠加在各个岩浆旋回之上。

10．秦岭花岗岩的时空分布揭示出秦岭造山带不同时期有不同的构造体制。从早到晚反映出伸展拉张(早、中元古代)一俯冲碰撞(晚元古代一古生代一早中生代)一伸展抬升(晚中生代)的构造演化过程。早、中元古代A型花岗岩的出现记录了在太古代代一早元古代已完全克拉通化的华北陆块的最先最早的裂解过程及被动大陆边缘性质，晋宁一加里东一海西一印支期的俯冲碰撞型花岗岩则保留了秦岭进入板块构造体制演化阶段和秦岭主造山阶段的完整记录，以沙河湾奥长环斑花岗岩的出现为转折，标志着中生代扬子与华北两大板块已完且对接拼合，形成了新的克拉通陆块，整个秦岭的岩浆作用已成为造山后的陆内岩浆作用，与中生代之前有着完全不同的活动样式和构造体制，开始了新的演化历史。

二、秦岭造山带

秦岭造带位于中国中部，被称为中国大陆的“脊梁"，在中国大陆形成与演化中占有突出的地位，向西与昆仑和祁连造山带相连，向东被郯庐断裂所截，东西向延伸约2000km。同时，这里也是世界上著名的超高压变质带之一，发育含金刚石和柯石英的榴辉岩(Xu等，1992)。古亚洲构造域、特提斯一喜马拉雅构造域和滨太平洋构造域(任纪舜等，1999b)动力体系在此交会、复合、叠加，成为研究中国大陆乃至东亚大陆中部巨型复杂构造带的关键地段。秦岭造山带经历了长期发展和演化，具有复杂组成和结构，是一个独具特色的典型的复合型大陆造山带(张国伟等，2001)。

秦岭造山带以商丹缝合带为界，划分为南秦岭(即秦岭地块)和北秦岭(归属华北地块)两个亚带(或者以山阳断裂和商丹带为界，分为南、中、北三个亚带)。南秦岭现今地表地质组成包括前寒武纪结晶基底和过渡性基底、古生界和中下三叠统。南秦岭南部出露的前寒武纪基底以过渡性基底为主，以武当群和陨西群为代表，主要岩性为浅变质的火山岩、火山碎屑岩等。从下震旦统至中三叠统的盖层为一套在典型的被动陆缘地堑一地垒环境下发育的沉积建造；它们主要为碎屑岩及碳酸盐岩建造，但其中许多层位发育有火山岩及火山碎屑岩建造，如青白口系耀岭河组、中下奥陶统和下志留统中的火山岩建造；另外，还有一些水下滑塌沉积。上三叠统

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及以上地层仅存在于一些小型山间盆地中。秦岭造山带现今上地壳结构以褶皱一冲断系统为主要特征，北秦岭表现为结晶基底卷入的厚皮变形，而南秦岭则沿下震旦统发生滑脱的薄皮冲断和褶皱为特征(Meng&Zhang，2000)。秦岭造山带在南、北向剖面上主体呈现为不对称扇形陆壳

岩片叠置结构(张国伟等，2001)。自北而南依次以秦岭造山带北缘指向北的逆冲推覆构造系、以商丹带为主断裂的指向南的北秦岭叠瓦逆冲推覆构造系和以大巴山弧形断裂为总拆离滑脱界面的南秦岭多层次逆冲推覆构造系等为东西向的主体构造，并以南北边缘相向造山带内的巨大陆内俯冲构造为边界，共同构成现今秦岭造山带地壳上部北翼窄而陡、南翼宽而缓的不对称扇形结构剖面总体形态。

南秦岭板块的形成是华北大陆和扬子大陆在现代板块构造机制下活动的产物，晚三叠世时，南北陆块碰撞拼合，南秦岭海域闭合隆升，沿商丹带和勉略带以北广泛发育碰撞花岗岩体群，与海盆海相沉积结束时期一致，标志着陆陆俯冲碰撞造山作用结束，转入陆内造山作用阶段。

三、岭造山作用的类型及其演变

现代秦岭山脉主要是中新生代陆内造山的产物。而秦岭造山带的历史则至少可以追溯到早元古代。在长期演化过程中，秦岭岩石圈经历了多种构造体制的转换和多次造山运动的影响，因此必须筛分消除晚期构造影响，追溯恢复早期造山作用遗迹，重建秦岭造山历史。

图1 秦岭地质略图

秦岭造山带内部次级构造单元可划分为华北板内造山作用(以下分别简称为俯冲造山作用、碰撞造块(NcP)南缘、北秦岭(NQ)、南秦岭(SQ)、扬子板山作用和陆内造山作用)。其中，碰撞造山作用可进块(YP)北缘，分别以洛南(F1)、二郎坪(F2)、商丹(F3)和她略(F4)断裂带为界(见图1)。其中，南秦岭在泥盆纪之前属扬子板块北缘，后裂离成为独立微型板块。商丹断裂带至少自震旦纪以来一直是分隔华北与扬子板块的主要界线，印支期经碰撞造山成为秦岭主缝合带。

3.1 俯冲造山作用

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