成盆动力学机制探讨

如题所述

众所周知,发生在早-中三叠世的大别山地区华南与华北两大陆块的碰撞、中生代地 区华南与印支两大陆块的碰撞作用,改变了中国东部前中生代三大EW向构造单元(华 北大陆、特提斯洋、华南大陆)的基本构造格局,既形成了大别-秦岭(北侧)和藏 滇-越南(南侧)两个巨型造山带,又导致了造山带两侧前陆与前陆盆地的形成(Faure et al.,1999)以及大陆内部的强烈构造变形、岩浆活动与盆山演化。南岭构造带挟持在 这两大造山带之间,其构造与岩浆活动必受此区域背景之影响。

南岭东段闽西—赣南地区发育若干个近EW向的早侏罗世磨拉石残留盆地以及含双峰 式火山岩的中侏罗世碎屑岩盆地,构成研究区早中生代的基本盆山格局。笔者分析认为, 广泛分布的晚三叠世-早侏罗世红色粗碎屑岩地层揭示本区曾经经历过碰撞造山后期前 陆-类前陆盆地的演化阶段;其动力学可能与其南北两侧强烈碰撞作用对大陆内部的远程 影响有关(Wang et al.,2001;Shu et al.,1998),而空间展布和形态规模则受到古老基 底构造(古亚洲构造域)的制约。鉴于中侏罗世杂色碎屑岩盆地中多处发育约170Ma的 双峰式火山岩、盆山交接带发育A形花岗岩、中侏罗世花岗岩中广泛发育基性岩包体和 基性岩墙等现象,推测研究区在中侏罗世处在一个应力松弛、陆内拉张的大地构造环境 中,发生过拉伸背景下的基性与酸性岩浆的混合作用,导致研究区从类前陆盆地向陆内裂 谷转化,其动力学可能与地幔岩浆作用、玄武岩浆底侵作用及其派生的壳幔边界流体化学 作用有关(Zhou et al.,2000,2006)。前述古应力场分布的成果(σ1近垂直,σ3水平) 支持了笔者的这一认识。

早白垩世,发生在整个中国东部地区太平洋板块朝东亚陆缘的俯冲消减(李思田等, 1997;刘和甫,1993;陈发景等,1996),必然对南岭东段及其邻区早先形成的盆山格局 与岩石地层产生叠加与改造。野外调查获得大量证据,主要包括:(1)在研究区北侧的泰 和-吉安盆地和南侧的平远-仁居盆地,均发育一套紫红色的晶屑岩屑凝灰岩和流纹岩, 夹少量玄武岩,厚度大于1000m,时代为J3-K1(广东省地矿局,1988)。在吉泰盆地, 笔者采集了若干新鲜的玄武岩样品,并对N0.74和No.74-1两个橄榄玄武岩精挑锆石, 送宜昌地质所作颗粒锆石溶解U-Pb法测年,获(139±1)Ma和(143±1)Ma两组年 龄数据(见表5-6),相当于侏罗纪晚期—白垩纪早期。证明太平洋板块对大陆的俯冲- 岩浆作用确实已经影响到了大陆的腹地。(2)闽西—赣南地区早-中侏罗世盆地沉积岩层、 火山岩层乃至盆地边缘的花岗岩体中均广泛被NE向节理和断裂切割改造,闽西-赣南盆 地带东缘被NE向区域构造切割。(3)前中生代EW向构造形迹遭受扭曲再褶皱,若干个 早-中侏罗世盆地的长轴已被旋转变形,呈NNE-NE向展布,但盆地内部仍有相当岩层 保持早先的EW走向。(4)在盆山交接带,引张断裂普遍,白垩纪伸展型断陷盆地发育,陆 源碎屑多沿NE方向堆积延伸。(5)本区和邻区所有的白垩纪—新生代盆地,均呈NE方向 展布,未见EW走向者。表明太平洋构造体制已占绝对优势。所有这些现象,可以视为研 究区对晚中生代太平洋板块俯冲-岩浆作用的响应。本区的中-晚侏罗世之交形成的两类 不同力学性质、两类不同岩石组合、两种应力场特征的盆地构造,是古亚洲构造域向太平 洋构造域转变的宏观标志。

晚白垩世—古近纪,本区地球动力学背景发生了从强烈挤压向拉张伸展应力状态的转 变,盆地演化进入到太平洋板块动力体系演化阶段。伴随着大陆地壳和岩石圈的大规模拉 张减薄、壳幔混合和玄武岩浆底侵作用,导致弧后区软流圈上涌,岩石圈变薄,形成了台 湾海峡等现代西太平洋沟—弧—盆体系和区内一系列晚白垩世-古近纪断陷盆地,随着伸 展断陷的进一步发展,盆地沉积中心有向北西迁移地趋势;陆内引张断裂带出现了复式岩 流、花岗岩中大量的玄武岩包体、碱性玄武岩、晶洞花岗岩(舒良树等,2002)。其动力 学原因与此时俯冲带变陡,弧后区微型扩张、壳幔交换作用、玄武岩浆底侵作用有关(Maruyama et al.,1997)。弧后扩张、太平洋古陆的裂解沉没(任纪舜等,1999)、壳幔 混合、玄武岩浆底侵作用以及中-新生代盆地的大规模伸展断陷是这一时期最重要的构造 事件。

新近纪以来,本区地球动力学背景由伸展转为挤压(任纪舜等,1998;舒良树等, 2002),菲律宾板块对欧亚板块近EW向持续不断的挤压所产生的EW向挤压应力,使本 区中-新生代盆地不断抬升消亡、遭受剥蚀,盆地展布方向发生改变,显示出右旋的性 质,并在总体上呈现出雁行展布的特征。

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