雪峰造山帶北段灰山港地區(qū)構(gòu)造變形特征及其形成構(gòu)造背景

李 彬, 許德如, 柏道遠(yuǎn), 鐘 響, 李銀敏, 高 成, 曾廣乾, 3, 鄒光均, 凌躍新

雪峰造山帶北段灰山港地區(qū)構(gòu)造變形特征及其形成構(gòu)造背景

李 彬1, 2, 許德如1, 柏道遠(yuǎn)2, 鐘 響2, 李銀敏2, 高 成1, 曾廣乾2, 3, 鄒光均2, 凌躍新2

(1. 東華理工大學(xué) 核資源與環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江西 南昌 330013; 2. 湖南省地質(zhì)調(diào)查院, 湖南 長沙 410016; 3. 中國地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)力學(xué)研究所, 北京 100081)

雪峰造山帶位于江南造山帶西南段, 是研究和認(rèn)識(shí)華南構(gòu)造演化的重要窗口。本文在對(duì)雪峰造山帶北段灰山港地區(qū)的構(gòu)造變形特征系統(tǒng)調(diào)查的基礎(chǔ)上, 探討了構(gòu)造變形體制、成因機(jī)制和加里東運(yùn)動(dòng)及印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線方向橫向變化的成因。調(diào)查發(fā)現(xiàn), 區(qū)內(nèi)存在兩個(gè)角度不整合面, 據(jù)此劃分3個(gè)構(gòu)造層, 即加里東構(gòu)造層(Nh～S1)、海西?印支構(gòu)造層(D2～P)和晚燕山?喜山構(gòu)造層(K2～E2)。不同構(gòu)造層主要變形式樣包括: 加里東構(gòu)造層中近EW向褶皺及同走向逆斷裂、板狀劈理等; 海西?印支構(gòu)造層中NEE向褶皺及同走向逆斷裂、NW-NNW向斷裂(走滑為主)、節(jié)理(包含共軛節(jié)理)和劈理等; 晚燕山?喜山構(gòu)造層中NE向?qū)捑忨薨櫋⒖嘏钄嗔岩约安煌轿慌c性質(zhì)的小斷裂等。根據(jù)構(gòu)造層的變形特征、斷裂構(gòu)造的衍生次序和構(gòu)造變形的主應(yīng)力方位, 結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化背景, 識(shí)別出7期構(gòu)造變形事件, 初步厘定了研究區(qū)早古生代以來的構(gòu)造體制演化過程。結(jié)合前人資料提出: 加里東構(gòu)造層變形受深部多層次拆離滑脫控制, 海西?印支構(gòu)造層變形則受控于蓋層沿下伏不整合面及二疊系龍?zhí)督M的滑脫; 雪峰造山帶及鄰區(qū)加里東運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線走向均存在自南往北, 總體上由NNE向→NE向→NEE向→EW向的變化特征, 分別形成于華南各地塊碰撞拼貼、華南與華北和印支板塊匯聚碰撞的地球動(dòng)力學(xué)背景, 并受新元古代揚(yáng)子?華夏結(jié)合帶邊界或繼發(fā)性陸內(nèi)俯沖制約。

雪峰造山帶; 灰山港地區(qū); 褶皺; 斷裂; 構(gòu)造格架; 變形期次; 構(gòu)造背景

0 引 言

雪峰造山帶位于揚(yáng)子地塊東南緣之“江南古陸”西南段, 因其構(gòu)造屬性及演化過程與華南地質(zhì)發(fā)展歷史密切相關(guān), 長期以來為華南地學(xué)研究的熱點(diǎn)地區(qū)之一。對(duì)雪峰造山帶構(gòu)造屬性, 黃汲清(1941, 1954)先后提出“江南大陸”、“江南古陸”、“武陵地軸”等概念, 并認(rèn)為其是一個(gè)古老的隆起。之后的研究, 大致經(jīng)歷了以槽臺(tái)說為主導(dǎo)的地槽回返褶皺帶(黃汲清, 1959; 任紀(jì)舜, 1990), 以板塊構(gòu)造理論為主導(dǎo)的阿爾卑斯(Alps)型造山帶(許靖華等, 1987; Hsu et al., 1990; 陳海泓等, 1993)、洋陸碰撞造山帶(郭令智等, 1984; 李繼亮等, 1989; 候光久, 1998; 高林志等, 2011, 2012; 薛懷民等, 2012; 舒良樹, 2012; Li et al., 2016)和以大陸動(dòng)力學(xué)為指導(dǎo)的陸內(nèi)造山帶(丘元禧等, 1996; Wang et al., 2005; Li and Li, 2007; 李聰?shù)? 2011; Xin et al., 2017; Chu and Lin, 2018; 宋傳中等, 2019)等觀點(diǎn)。目前, “江南古陸”是造山帶而不是古陸的認(rèn)識(shí)基本已成為定論, 而對(duì)雪峰造山帶地質(zhì)構(gòu)造特征的研究, 前人也取得了豐碩的成果(賈寶華, 1994; 丘元禧等, 1996, 1998; 候光久, 1998; 梁新權(quán)等, 1999; 楊紹祥, 2000; Wang et al., 2005; 李仲東等, 2006; Li and Li, 2007; 丁道桂等, 2007a, 2007b; 金寵等, 2009; 張進(jìn)等, 2010a, 2010b; 汪昌亮等, 2011; 李三忠等, 2011; 王宗秀等, 2012; Li et al., 2012b, 2019; Chu et al., 2012a, 2012b; 柏道遠(yuǎn)等, 2013b, 2014a, 2014b, 2015a, 2015b, 2015c; 張國偉等, 2013; Shi et al., 2013; 蘇金寶等, 2013, 2014; Chu and Lin, 2018; 顏丹平等, 2018; 宋傳中等, 2019), 但仍在造山帶構(gòu)造演化過程、構(gòu)造隆升時(shí)代、不同構(gòu)造事件性質(zhì)、構(gòu)造表現(xiàn)形式及影響范圍等問題上存在分歧。如丁道桂(2007a, 2007b)認(rèn)為, 雪峰山隆起帶既不是厚皮構(gòu)造也不屬于薄皮構(gòu)造, 而是過渡型基底拆離式構(gòu)造; 也有學(xué)者(汪昌亮等, 2011; 李三忠等, 2011; 蘇金寶等, 2014)認(rèn)為雪峰山隆起帶為一個(gè)有根的厚皮構(gòu)造, 受川黔隔槽式褶皺深部與雪峰山構(gòu)造帶一起構(gòu)成的深部花狀構(gòu)造控制; 李仲東等(2006)提出雪峰造山帶加里東期古褶皺樣式為向北西推覆的近平臥褶皺; 張進(jìn)等(2010a)則認(rèn)為造山帶西部加里東褶皺為受控于基底滑脫層的直立寬緩滑脫褶皺; 柏道遠(yuǎn)等(2014a, 2014b, 2015a, 2015b, 2015c)認(rèn)為雪峰造山帶在加里東運(yùn)動(dòng)和印支?早燕山運(yùn)動(dòng)中均發(fā)生過強(qiáng)烈的擠壓變形和顯著的構(gòu)造抬升, 且都具有背沖構(gòu)造樣式; 而張進(jìn)等(2010a)認(rèn)為雪峰造山帶中部東段為雙沖構(gòu)造; 顏丹平等(2018)認(rèn)為雪峰山中生代基本構(gòu)造樣式為斷層相關(guān)褶皺, 具有自南東向北西、由深部向淺部發(fā)展的遞進(jìn)演化規(guī)律。關(guān)于雪峰造山帶構(gòu)造變形或構(gòu)造隆起時(shí)代, 則有元古宙(郭令智等, 1980)、加里東期(丁道桂等, 2007a; 張進(jìn)等, 2010a)、早中生代(許靖華等, 1987; 陳海泓等, 1993; 鄧孺孺和方佩娟, 1997; 汪昌亮等, 2011; Chu et al., 2012a, 2012b)、中生代中晚期(顏丹平等, 2018)以及加里東期和中生代構(gòu)造疊加(丁道桂等, 2007a, 2007b;李聰?shù)? 2011; 蘇金寶等, 2014)等多種觀點(diǎn)。

灰山港地區(qū)位于雪峰造山帶北段南緣, 雪峰沖斷帶、邵陽拗褶帶和湘東北斷隆帶等三級(jí)構(gòu)造單元的交結(jié)部位(圖1); 區(qū)域NW向常德?安仁基底隱伏斷裂帶從該區(qū)西部通過, 該斷裂為一貫穿中、下地殼并切入巖石圈地幔、傾向北東的基底隱伏斷裂, 在武陵運(yùn)動(dòng)以來的多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中發(fā)生走滑、伸展活動(dòng), 對(duì)區(qū)域構(gòu)造演化和構(gòu)造變形特征具有重要的控制作用(柏道遠(yuǎn)等, 2018a)。由于灰山港地區(qū)較為特殊的構(gòu)造位置, 且經(jīng)歷了多期次構(gòu)造變形, 使該區(qū)成為構(gòu)造研究的理想地帶; 另外, 雪峰造山帶也是湖南省金礦主要發(fā)育地區(qū)(Xu et al., 2017; 柏道遠(yuǎn)等, 2020a)。因此, 對(duì)該地區(qū)的構(gòu)造變形類型及其運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)特征、變形序列以及地質(zhì)背景等進(jìn)行研究, 不僅可全面認(rèn)識(shí)雪峰造山帶加里東期以來的變形特征及其構(gòu)造背景, 也可為區(qū)域找礦勘查方向提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

雪峰造山帶是一個(gè)以陸內(nèi)造山為主、多期造山事件疊加的復(fù)合造山帶(柏道遠(yuǎn)等, 2015c), 其總體呈向北西凸出的弧形展布(圖1), 內(nèi)部構(gòu)造線走向自南西向北東由NNE向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镋W向。造山帶北西與川東隔檔?隔槽型逆沖帶相接, 南東與湘中盆地相連。帶內(nèi)主要出露新元古界冷家溪群?下古生界, 少量上古生界和新生界, 并由中生代盆地(洞庭盆地、沅麻盆地、靖州盆地)疊覆其上。雪峰造山帶及邊緣發(fā)育五條主干斷裂, 自北西往南東依次為慈利?保靖斷裂、懷化?沅陵斷裂、溆浦?靖州斷裂、通道?安化斷裂和城步?新化斷裂, 前三者主要表現(xiàn)為傾向南東的逆斷裂, 后兩者主要表現(xiàn)為傾向北西的逆斷裂, 組成區(qū)域上背沖構(gòu)造樣式(梁新權(quán)等, 1999; Wang et al., 2005)。雪峰造山帶經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化史, 武陵運(yùn)動(dòng)造成基底隆升剝蝕; 晉寧運(yùn)動(dòng)使塊體差異升降; 震旦紀(jì)后期為拉張裂陷; 志留紀(jì)晚期遭受加里東運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的擠壓; 晚古生代發(fā)生張裂運(yùn)動(dòng)并伴隨泥盆紀(jì)至中三疊世的海侵; 中?晚三疊世印支運(yùn)動(dòng)使不同地區(qū)先后遭受強(qiáng)烈的逆沖推覆, 而使基底再次隆升, 雪峰山地區(qū)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴喑练e環(huán)境(李三忠等, 2011)。

灰山港地區(qū)由老至新出露地層有新元古界板溪群、南華系?志留系、泥盆系?二疊系、白堊系?古近系等前第四紀(jì)地層。板溪群?南華系形成于裂谷盆地環(huán)境, 其中板溪群為灰綠色、紫紅色淺變質(zhì)砂(礫)巖、板巖、沉凝灰?guī)r等, 南華系為砂質(zhì)、泥質(zhì)、錳質(zhì)、礫泥質(zhì)或礫砂質(zhì)沉積。震旦系?下奧陶統(tǒng)為被動(dòng)大陸邊緣盆地陸源碎屑沉積夾少量碳酸鹽和硅質(zhì)沉積, 中奧陶統(tǒng)?志留系以前陸盆地砂、泥質(zhì)沉積為主, 硅質(zhì)、鈣泥質(zhì)、鈣質(zhì)為輔。泥盆系?二疊系總體屬陸表海盆地碎屑巖和碳酸鹽巖, 少量泥灰?guī)r和硅質(zhì)巖。白堊系?古近系是以陸相斷陷盆地紫紅色為主的礫、砂、泥質(zhì)碎屑沉積, 沉積期具盆?嶺構(gòu)造格局。

圖1 湖南省綜合構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨暗刭|(zhì)構(gòu)造略圖(據(jù)李三忠等, 2011; 柏道遠(yuǎn)等, 2012a, 2012b, 2020a; 湖南省地質(zhì)調(diào)查院, 2017; 李智等, 2019修改)

2 構(gòu)造變形特征

構(gòu)造層是在一定構(gòu)造單元和構(gòu)造時(shí)期內(nèi)形成的地層組合, 時(shí)間上代表地殼演化過程中的一定構(gòu)造時(shí)期或構(gòu)造階段, 在空間上代表某一構(gòu)造事件影響的范圍。各構(gòu)造層之間常表現(xiàn)為明顯的沉積間斷, 出現(xiàn)區(qū)域性的地層角度不整合接觸關(guān)系(萬天豐, 2004)。

本文通過地質(zhì)調(diào)查和構(gòu)造剖面觀測, 對(duì)雪峰山北段灰山港地區(qū)的構(gòu)造格架和各類構(gòu)造變形進(jìn)行了較為詳細(xì)研究。結(jié)果顯示, 區(qū)內(nèi)出露地層總體由西往東逐漸變新, 其中存在兩個(gè)主要的角度不整合面(圖2、3), 以角度不整合面(線)分開的不同地區(qū)構(gòu)造樣式差異較大: 西部松木塘地區(qū)由下古生界近EW向褶皺及同走向逆斷裂構(gòu)成其基本構(gòu)造格架; 中部灰山港地區(qū)由上古生界整體卷入的NE-NEE向灰山港復(fù)向斜及同走向斷裂構(gòu)成其基本格架; 東部大成橋地區(qū)由中?新生代紅層盆地內(nèi)NE向近直立水平褶皺及斷裂構(gòu)成其基本格架。

根據(jù)上述區(qū)內(nèi)地層沉積不整合接觸關(guān)系, 結(jié)合不同時(shí)代沉積建造、構(gòu)造變形特點(diǎn), 將研究區(qū)劃分為3個(gè)構(gòu)造層, 即加里東構(gòu)造層(Nh～S1)、海西?印支構(gòu)造層(D2～P)和晚燕山?喜山構(gòu)造層(K2～E2), 分別對(duì)應(yīng)加里東期、印支期及晚燕山?喜馬拉雅期構(gòu)造?沉積事件。

2.1 加里東構(gòu)造層(Nh～S1)

2.1.1 褶 皺

該構(gòu)造層內(nèi)褶皺主要有南石村向斜(f1)、油榨里復(fù)式背斜(f2)、洞沖里向斜(f3)、陳家里背斜(f4)、鄧家侖復(fù)式向斜(f5)和山峰洞背斜(f6)等。褶皺軸向?yàn)榻麰W(圖2), 卷入地層主要為下古生界, 個(gè)別背斜核部出露震旦系, 橫向上連續(xù)發(fā)育的多個(gè)褶皺常組成復(fù)背斜和復(fù)向斜; 褶皺多數(shù)為斜歪傾伏(中常?開闊)褶皺(圖4、5k), 軸面多傾向南, 翼間角由南往北變小, 顯示研究區(qū)加里東運(yùn)動(dòng)總體由南往北的擠壓推覆。本文擇述部分褶皺如下:

圖2 灰山港地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡圖

陳家里背斜(f4): 為軸跡近EW向的復(fù)式背斜, 東西走向延伸約8 km, 南北延伸約4 km, 內(nèi)部次級(jí)褶皺發(fā)育, 總體為一軸面略向南傾(傾角約75°)、樞紐向東傾伏(傾伏角約12°)的斜歪傾伏開闊褶皺。該褶皺核部發(fā)育同走向逆斷裂, 顯示同構(gòu)造期斷裂相關(guān)褶皺的特征。核部小型逆沖斷裂及前緣剪切滑脫褶皺指示由南往北的推覆(圖4c); 在北西翼弱變形的寒武系探溪組灰?guī)r中見剪切作用形成的雁列方解石脈體(圖4a), 指示NE向擠壓事件, 可能形成于古近紀(jì)中晚期(柏道遠(yuǎn)等, 2014b, 2015a, 2018b); 褶皺兩翼及核部發(fā)育有同褶皺走向的劈理(圖5c1、j1)。

鄧家侖復(fù)向斜(f5): 為EW走向的復(fù)式背斜, 褶皺東段被中生代NE向斷裂F14錯(cuò)斷, 往東被泥盆系不整合覆蓋。褶皺卷入地層為震旦系?志留系, 內(nèi)部由多個(gè)次級(jí)小褶皺組成, 但褶皺核部多被斷裂切割而不完整(圖4), 為軸面略向南傾的斜歪傾伏開闊褶皺。褶皺內(nèi)部及兩翼發(fā)育大量同走向劈理構(gòu)造, 劈理總體向南陡傾(圖4d、g), 顯示該期變形由南往北近水平擠壓; 少量劈理向南陡傾(圖4f), 可能與后期褶皺疊加造成的巖層旋轉(zhuǎn)有關(guān)。

在上述較大規(guī)模褶皺內(nèi)部及兩翼的下古生界中, 尚發(fā)育較多近EW向次級(jí)褶皺和小褶皺, 小褶皺或緊閉, 或開闊、平緩, 或緊閉與開闊者相伴產(chǎn)出。次級(jí)褶皺和小褶皺的形成主要與震旦系留茶坡組薄層硅質(zhì)巖(圖4c、6j)、寒武系牛蹄塘組炭質(zhì)板巖(圖4b)、志留系珠溪江組泥巖(圖4h)等軟弱巖層的滑脫以及局部的強(qiáng)烈擠壓剪切作用有關(guān)。

以上褶皺形成的最大主應(yīng)力方向?yàn)榻黃N向, 應(yīng)與區(qū)域上志留紀(jì)后期加里東運(yùn)動(dòng)晚幕(廣西運(yùn)動(dòng))SN向擠壓(丘元禧等, 1996; 杜遠(yuǎn)生和徐亞軍, 2012)有關(guān)。判定上述褶皺為加里東期依據(jù)主要有: ①加里東構(gòu)造層中近EW向褶皺強(qiáng)烈發(fā)育, 且在上古生界及中生代地層中未見該方向褶皺; ②區(qū)域受廣西運(yùn)動(dòng)近SN向水平擠壓控制, 劈理產(chǎn)狀以陡傾為主、劈理走向與構(gòu)造線或巖層走向總體一致; ③劈理與層面交角大小主要與劈理形成時(shí)所處構(gòu)造部位以及褶皺變形強(qiáng)度有關(guān), 褶皺核部或巖層產(chǎn)狀平緩處的劈理與層面垂直或大角度相交(圖5j1); 褶皺翼部或巖層產(chǎn)狀陡傾處的劈理與層面小角度相交(圖4d、f、g, 5c1)。

值得注意的是, 在EW向褶皺翼部可見一期明顯的NEE向構(gòu)造疊加, 如研究區(qū)北西孟溪NEE向斷裂(F4)及褶皺體系使先期構(gòu)造線錯(cuò)位、偏轉(zhuǎn)。該期疊加變形與上古生界主體構(gòu)造線一致, 可能與印支運(yùn)動(dòng)NNW向擠壓有關(guān)。

2.1.2 斷 裂

加里東構(gòu)造層(Nh～S1)內(nèi)斷裂以EW向?yàn)橹? 多發(fā)育于EW向褶皺兩翼及核部; 斷裂性質(zhì)以逆斷裂為主, 部分后期因疊加伸展活動(dòng)轉(zhuǎn)為正斷裂(如斷裂F8); 斷裂多傾向南, 少量傾向北(如F6), 總體顯示與褶皺具有成因聯(lián)系, 應(yīng)形成于加里東運(yùn)動(dòng)SN向擠壓。少量斷裂呈NE、NEE或NW走向, 并切割上古生界, 且以逆斷裂為主、少量正斷裂, 應(yīng)為中?新生代斷裂。本文擇述不同方位斷裂如下:

豪立中?上顏家斷裂(F8): 呈EW走向切割下古生界, 斷裂東端延伸至上古生界。在關(guān)石南公路邊見寬約20～40 cm破碎帶(圖6i), 破碎帶由巖石碎塊及泥質(zhì)組成, 局部后期張性裂隙(產(chǎn)狀140°∠50°)中見石英脈充填。斷裂造成寒武系牛蹄塘組逆沖于污泥塘組之上。該斷裂主體應(yīng)形成于加里東期, 印支期繼承性活動(dòng)而切割上古生界。

巖子洞斷裂(F9): 呈EW走向切割下古生界, 斷裂東端被中生代NEE向斷裂F10切割。該斷裂破碎帶寬10余米(圖5j、6j), 由碎裂硅質(zhì)巖帶(Ⅰ)和擠壓褶曲帶(Ⅱ)組成, 其中擠壓褶曲帶中層間剪切活動(dòng)強(qiáng)烈。斷裂上盤圍巖的牽引褶皺及斷裂帶內(nèi)的小褶皺形態(tài)均指示該斷裂總體為由南往北的逆沖, 但上盤靠近斷裂面附近的正牽引構(gòu)造也指示后期有伸展活動(dòng)。斷裂造成震旦系留茶坡組逆沖于寒武系牛蹄塘組之上(圖5j), 為同EW向褶皺期斷裂。

八渡水?dāng)嗔?F13): 呈近EW走向, 主要發(fā)育在上古生界內(nèi), 斷裂西南段切過下古生界。其破碎帶寬約1.5～2 m(圖6l), 由碎裂巖塊、斷層角礫、石英脈體及泥質(zhì)等組成。斷裂上盤牽引背斜及下盤圍巖近直立, 均指示其逆沖性質(zhì)。斷裂走向自西向東由近EW向轉(zhuǎn)為NEE向, 指示該斷裂西段為部分繼承加里東期EW向斷裂而活動(dòng)。

二渡水?dāng)嗔?F16): 總體呈NE走向, 斷裂切割上、下古生界, 并切割印支期NEE向斷裂, 應(yīng)形成于印支期之后。其斷裂破碎帶寬約0.5～1.5 m(圖6o), 由碎裂砂巖、構(gòu)造角礫及石英脈體組成; 下盤及上盤圍巖中發(fā)育牽引褶皺并指示其逆沖性質(zhì), 上盤牽引背斜樞紐向NNE傾伏(傾伏角40°), 指示其兼具左行走滑; 斷裂帶內(nèi)大量發(fā)育的石英脈指示后期可能存在張性活動(dòng)。上盤小斷裂Fb應(yīng)為同期次級(jí)斷裂, 小斷裂附近巖層錯(cuò)動(dòng)、上盤次級(jí)裂面產(chǎn)狀(310°∠65°)均指示其逆斷裂性質(zhì); 而上盤小斷裂Fc為由斷坪、斷坡組成的逆沖斷裂, 斷坪上盤發(fā)育前緣向斜(圖5o、6o), 該小斷裂產(chǎn)狀與斷裂F16有明顯差異, 應(yīng)為加里東期EW向構(gòu)造。

圖5 下古生界典型構(gòu)造變形野外照片(照片位置見圖4)

Fig.5 Photos showing the typical tectonic deformations in the early Paleozoic rocks

(i) 斷裂F8特征(關(guān)石公路); (j) 斷裂F9特征(茶亭子南); (l) 斷裂F13特征(八渡水公路邊); (o) 斷裂F16特征(二渡水公路邊)。①. 泥灰?guī)r; ②. 含炭質(zhì)板巖; ③. 炭質(zhì)板巖; ④. 硅質(zhì)巖; ⑤. 含炭質(zhì)硅質(zhì)巖; ⑥. 泥質(zhì)粉砂巖; ⑦. 粉砂巖。

長灘斷裂(F12): 總體呈NW走向延伸約6 km, 斷裂切割下古生界。露頭顯示其斷裂帶由2～3條平行于主斷面的次級(jí)斷裂組成。主裂面上可見擦痕及正階步, 正階步指示左行走滑性質(zhì)。斷裂南西盤(下盤)寒武系灰?guī)r中發(fā)育連續(xù)褶皺構(gòu)造(圖7), 樞紐總體傾向北東?北東東, 指示其形成于NW-NNW向擠壓事件。該斷裂與圍巖褶皺形成于同一擠壓應(yīng)力場(圖7), 應(yīng)為同期構(gòu)造, 可能與區(qū)域上印支運(yùn)動(dòng)NNW向擠壓有關(guān)。

油次沖?黃牯侖斷裂(F58): 為走向NWW的北傾逆斷裂, 斷裂主體切割下古生界, 東段切入上古生界, 并被NEE向印支期斷裂所限, 可能形成于中三疊世印支運(yùn)動(dòng)之后。該斷裂與斷裂F2走向相同, 并組成背沖構(gòu)造, 其在加里東運(yùn)動(dòng)中可能發(fā)生過逆沖活動(dòng), 與區(qū)域性常德?安仁基底斷裂右行走滑派生的NNE向擠壓有關(guān)(柏道遠(yuǎn)等, 2018a)。

除上述較大規(guī)模褶皺和斷裂外, 該構(gòu)造層中尚發(fā)育一些節(jié)理及小斷裂, 很可能為新生代變形事件的反映。如在楠竹山志留系珠溪江組粉砂巖中見早晚兩期共軛節(jié)理(圖4e), 分別指示NNE向和NW向擠壓事件; 范家洞斷裂(F3)發(fā)育擦痕, 正階步(圖10a)指示其為右行走滑性質(zhì), 斷裂圍巖中兩組共軛節(jié)理(L1、L2)切割早期加里東期劈理面(圖10a1), 斷裂及共軛節(jié)理分別指示NW向和NE向擠壓事件(圖8a)。

2.2 海西?印支構(gòu)造層(D2～P)

2.2.1 褶 皺

該構(gòu)造層發(fā)育的褶皺包括灰山港復(fù)向斜(f7)、灣塘背斜(f8)、煤炭壩向斜(f9)和國慶向斜(f13)。褶皺走向主要為NEE向(如f7、f8、f9), 個(gè)別為NNE向(如f13), 褶皺卷入地層為上古生界。主要褶皺概述如下:

灰山港復(fù)向斜(f7): 為上古生界內(nèi)最具代表性的褶皺(圖8), 總體呈NEE走向, 東部被NNE向?qū)捑忨薨櫙B加, 東端為中生代紅層盆地覆蓋。復(fù)向斜兩翼和軸部分別由泥盆系、石炭系等組成, 其中兩翼泥盆系跳馬澗組以角度不整合覆蓋于下古生界之上; 北翼巖層產(chǎn)狀較陡, 傾角30°～40°, 其余部位巖層傾角較緩, 一般為20°, 靠近軸部傾角更平。總體為一軸面傾向北北西(傾角約75°)、樞紐向北北東傾伏(傾伏角約15°)的斜歪傾伏開闊褶皺。

灣塘背斜(f8): 呈NEE走向, 延伸約13 km, 兩翼寬約4.5 km, 卷入地層為上古生界岳麓山組, 北西翼傾角30°左右, 南東翼約15°～20°, 總體為一軸面傾向南東(傾角約80°)、樞紐向北東東傾伏(傾伏角約11°)的斜歪傾伏開闊褶皺。

除上述較大規(guī)模褶皺外, 上古生界中一些軟弱層或較軟弱夾層(如大隆組薄層硅質(zhì)巖、龍?zhí)督M泥頁巖)易發(fā)生彎曲變形或順層滑脫形成小褶皺(圖11b), 樞紐傾向北東東, 指示其形成于NNW向擠壓。

以上不同規(guī)模的NEE向褶皺均指示了區(qū)域上NNW向擠壓應(yīng)力, 其很可能形成于中晚三疊世印支運(yùn)動(dòng); 而NNE向褶皺可能與中侏羅世晚期早燕山運(yùn)動(dòng)區(qū)域性NWW向擠壓有關(guān)(柏道遠(yuǎn)等, 2018b)。

2.2.2 斷 裂

海西?印支構(gòu)造層(D2～P)中斷裂主要為NEE向, 其次為NW向, 少量EW向。NEE向斷裂主要切割上古生界, 部分切入西部下古生界, 多為逆斷裂, 部分疊加走滑活動(dòng)(如F17); 斷裂總體傾向灰山港復(fù)向斜核部, 顯示出背沖特征(圖8); 其與NEE向褶皺應(yīng)為同一期構(gòu)造, 也可能形成于印支運(yùn)動(dòng)NNW向擠壓背景下。NW向斷裂以走滑為主和少量逆斷裂, 總體為NEE向斷裂限制, 形成時(shí)間晚于印支期。EW向斷裂規(guī)模小, 以走滑為主, 斷裂(如F41)為白堊紀(jì)盆地覆蓋(圖2), 應(yīng)為中生代構(gòu)造。部分?jǐn)嗔押喪鋈缦?

竹山灣?鳳形山斷裂(F17): 總體呈NEE走向, 切割上、下古生界。袁家灣公路邊露頭見寬約1～2 m的構(gòu)造破碎帶(圖9g), 由碎裂砂巖、構(gòu)造角礫、構(gòu)造透鏡等組成。斷裂面上盤圍巖發(fā)育的微弱牽引構(gòu)造指示其為正斷裂。實(shí)際上, 該斷裂應(yīng)該存在多期活動(dòng), 在印支運(yùn)動(dòng)NNW向擠壓應(yīng)力下逆沖, 并造成加里東運(yùn)動(dòng)不整合面的缺失, 在早燕山運(yùn)動(dòng)NWW向擠壓下發(fā)生繼承性右行走滑活動(dòng), 而在白堊紀(jì)區(qū)域NW-SE向伸展時(shí)再次發(fā)生正斷活動(dòng)。斷裂上盤發(fā)育NNE走向小斷裂Fa, 其兩盤巖層錯(cuò)位距離約3 m, 并指示其為左行走滑, 形成于近SN向擠壓(圖8g(左))應(yīng)力場。

羅溪沖?肖家山斷裂(F34): 呈NEE向延伸約6 km, 主要發(fā)育在泥盆系中, 南西段切割泥盆系下伏不整合面及志留系。在羅溪沖見寬約5～6 m斷裂破碎帶(圖9p), 破碎帶由構(gòu)造透鏡體、片理化圍巖及斷層泥等組成。上盤牽引褶皺轉(zhuǎn)折端發(fā)育張裂隙, 下盤發(fā)育一組與斷裂走向一致的片理, 上盤牽引褶皺指示其逆沖性質(zhì)。

∈3-4t. 寒武系探溪組; ①. 灰?guī)r; σ1. 最大主應(yīng)力方位; β. 褶皺樞紐。

①. 石英粉砂巖; ②. 泥巖; ③. 灰?guī)r; ④. 張節(jié)理; L1. 節(jié)理及編號(hào); β. 褶皺樞紐。

圖9 上古生界中斷裂構(gòu)造特征(p位置同圖4, g、k、l位置同圖8, 地層單位同圖8)

Fig.9 Characteristics of faults of the late Paleozoic rocks in the study area

連石庵?jǐn)嗔?F41): 呈EW走向, 延伸約4 km, 主要切割上古生界, 西段被白堊紀(jì)紅層覆蓋, 應(yīng)形成于白堊紀(jì)之前。在肖家灣見寬約0.5～1 m破碎帶(圖9k), 破碎帶由碎裂砂巖及斷層泥組成, 具較強(qiáng)硅化; 斷裂面上可見擦痕、階步, 正階步及上盤斷裂附近巖石中發(fā)育的一組次級(jí)羽裂面均指示其右行走滑性質(zhì)。該斷裂應(yīng)與區(qū)域上中侏羅世晚期早燕山運(yùn)動(dòng)NWW向擠壓有關(guān)(柏道遠(yuǎn)等, 2013b, 2015a, 2018b)。

譚家侖斷裂(F20): 呈NW延伸約2 km, 主要切割上古生界。在黃家灣見其破碎帶寬約5～7 m(圖9l), 帶內(nèi)充填構(gòu)造透鏡體、碎裂砂巖等。上盤巖層發(fā)育樞紐向SSW傾伏的小褶皺, 下盤圍巖中發(fā)育的次級(jí)羽裂, 均指示其左行走滑性質(zhì)。斷裂及圍巖小褶皺均指示NWW向擠壓。

南岳廟斷裂(F29): 呈NW延伸約2 km, 兩端為NEE向斷裂圍限(圖2), 顯然形成于NEE向斷裂之后。該斷裂造成泥盆系岳麓山組逆沖于石炭系尚保沖組之上(圖8), 顯示逆斷裂性質(zhì), 形成于NE向擠壓背景下。

另外, 該構(gòu)造層中的劈理在泥盆系跳馬澗組及易家灣組泥巖、粉砂質(zhì)泥巖中較發(fā)育, 產(chǎn)狀一般陡傾, 為區(qū)域近水平擠壓作用下形成。如蘇家坳附近泥盆系跳馬澗組紫紅色泥巖的劈理, 傾向北北西, 傾角70°左右, 并在穿過相鄰砂巖時(shí)形成劈理折射現(xiàn)象(圖10a2); 康家里易家灣組中的劈理傾向南南東、傾角約70°(圖10b), 均可能與印支運(yùn)動(dòng)NNW向擠壓有關(guān)。

節(jié)理和小斷裂為區(qū)域(或局部)應(yīng)力場及構(gòu)造背景演變的重要信息載體(柏道遠(yuǎn)等, 2013b; 鐘城等, 2019)。本文對(duì)上古生界中的節(jié)理和小斷裂進(jìn)行較詳細(xì)調(diào)查研究(圖8b～j、10c、10e～h), 不同產(chǎn)狀特征與運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的小斷裂和節(jié)理反映的主應(yīng)力方位可歸納為以下幾個(gè)方向: ①SN向擠壓(圖8g(左)); ②EW向擠壓(圖8d、h, 10h); ③NE向擠壓(圖8b、c、f、i); ④NW向擠壓(圖5j, 8c、e、f、g(右), 10e、f、g)。其中, 康家里小斷裂(185°∠85°)斷面上的兩期擦痕及正階步(圖8c、10c)指示早期為左行平移、晚期為右行平移, 即NW向擠壓早于NE向擠壓(圖8c); 同樣, 圖8f中的兩組節(jié)理交切關(guān)系也顯示了同樣的特征。

需要指出的是, 本次觀察研究的小斷裂及節(jié)理大多發(fā)育于砂巖、粉砂巖中, 總體屬于變形量較小的脆性破裂; 在野外調(diào)查時(shí), 仔細(xì)觀察了共軛節(jié)理運(yùn)動(dòng)學(xué)特征及其互相切割關(guān)系和相對(duì)位移方向, 以確定應(yīng)力方向, 即最大和最小主應(yīng)力軸分別位于壓縮區(qū)和伸張區(qū)的等分線上(萬天豐, 1988)。

2.3 晚燕山?喜山構(gòu)造層(K2～E2)

該構(gòu)造層中褶皺主要為NE向直立水平寬緩褶皺(圖11), 走向上延伸約5～8 km, 兩翼傾角8°～12°, 卷入地層為白堊系?古近系。

圖10 研究區(qū)劈理、節(jié)理(小型斷裂)及其運(yùn)動(dòng)學(xué)特征(箭頭示對(duì)盤運(yùn)動(dòng)方向、位置同圖8)

KEb. 白堊系?古近系百花亭組; P3d. 二疊系大隆組; D3w. 泥盆系吳家坊組; P3. 樂平統(tǒng); P2. 陽新統(tǒng); 1. 殘積土; 2. 礫巖; 3. 硅質(zhì)巖; β. 褶皺樞紐。

該構(gòu)造層中斷裂主要有紅層盆地邊緣NE和NW走向的控盆正斷裂; 另外, 紅層內(nèi)部小斷裂也十分常見。其中, 斗米潭?在茲灣斷裂(F49)為走向NE的控盆正斷裂, 斷裂呈NE50°走向, 延伸約12 km。在西南段花泉山見二疊系大隆組與白堊系?古近系百花亭組斷層接觸, 北東段栗山灣僅發(fā)育在紅層內(nèi)部, 花泉山可見其由多條小斷裂組成, 破碎帶內(nèi)張裂隙、硅化泥質(zhì)條帶褶曲均顯示正斷裂性質(zhì)(柏道遠(yuǎn)等, 2020b)。

白堊紀(jì)紅層盆地中大量發(fā)育不同方位、性質(zhì)與期次的小斷裂, 對(duì)反演研究區(qū)晚中生代以來的構(gòu)造過程具有重要意義。劉家新屋發(fā)育兩期小斷裂構(gòu)造(圖12), 早期斷裂(Fa)呈NW向(230°∠64°), 階步、次級(jí)羽裂指示其為左行走滑斷層, 形成于NWW(近EW)向擠壓背景下; 晚期斷裂(Fb)呈NWW向(30°∠60°),階步、次級(jí)羽裂指示其為右行走滑, 指示了NW向擠壓, 該期斷裂切錯(cuò)早期小斷裂(Fa)。腳樹下見早、晚兩期小斷裂構(gòu)造(圖11a): 早期為NW向(53°∠63°), 擦痕、階步指示為左行走滑斷裂, 指示NWW(近EW)向擠壓; 晚期為NE向(310°∠40°), 小斷裂切錯(cuò)早期NW向小斷裂, 錯(cuò)開的方位及圍巖中羽裂均指示其為逆斷裂, 形成于NW向擠壓背景下。

上述紅層中的小斷裂構(gòu)造之間的交切關(guān)系總體顯示了兩期構(gòu)造, 即早期在NWW(近EW)向擠壓下形成NW向左行走滑斷裂(圖12), 晚期在NW向擠壓下形成NWW向右行走滑斷裂和NE向逆斷裂。

3 變形序列及構(gòu)造背景

根據(jù)區(qū)內(nèi)角度不整合、形變卷入地層時(shí)代、斷裂相關(guān)斷陷盆地時(shí)代、構(gòu)造變形的疊加改造和切錯(cuò)與限制關(guān)系等, 結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化背景方面的研究成果, 初步厘定出研究區(qū)存在7期構(gòu)造變形事件(表1)。

第1變形期(D1)構(gòu)造式樣包括前述加里東構(gòu)造層中發(fā)育的近EW向褶皺及同走向逆斷裂(圖2)、劈理構(gòu)造以及少量NWW向斷裂(如F2)等, 可能形成于加里東運(yùn)動(dòng)(廣西運(yùn)動(dòng))近SN向擠壓背景下。區(qū)內(nèi)前泥盆系角度不整合下伏于中泥盆統(tǒng)跳馬澗組礫巖之下, 角度不整合關(guān)系及不整合面上、下巖層產(chǎn)狀(圖3a)反映跳馬澗組沉積前已發(fā)生了較強(qiáng)的褶皺變形; 另外, 該期變形卷入的最新地層為蘭多費(fèi)里統(tǒng)(S1)珠溪江組, 且不整合面上下變形特征存在明顯差異, 說明區(qū)內(nèi)前泥盆系變形發(fā)生在志留紀(jì)晚期。該期變形構(gòu)造背景為受遠(yuǎn)程效應(yīng)控制的陸內(nèi)造山作用, 其背后隱藏的板塊動(dòng)力學(xué)機(jī)制很有可能是華南板塊與岡瓦納超大陸聚合的響應(yīng)(杜遠(yuǎn)生和徐亞軍, 2012)。

KEb. 白堊系?古近系百花亭組; ①. 礫巖; Fa. 小斷裂編號(hào)。

表1 研究區(qū)構(gòu)造變形序列

第2變形期(D2)構(gòu)造式樣主要包括海西?印支構(gòu)造層中NEE向褶皺、逆斷裂(圖2)、近EW向劈理(圖10a2、10b)及NNE向左行走滑小斷裂(如圖8g中Fa); 其次為下古生界中少量發(fā)育的NNW向左行走滑斷裂和NE-NEE向小褶皺(圖7)以及NEE向逆斷裂(如F4、F5)等。另外, 上古生界中NW向右行走滑斷裂(如斷裂F18、F19)及早期EW向斷裂再次逆沖(如F8、F58)、NEE向斷裂發(fā)生左行走滑活動(dòng)(如F52)(圖2), 均屬于該期變形。其形成可能源于中三疊世晚期(T2)印支運(yùn)動(dòng)的NNW-SN向擠壓。上古生界(D2～P)中NEE向(主)構(gòu)造線為白堊紀(jì)紅層盆地覆蓋, 顯示該期變形應(yīng)發(fā)生于早中生代。華南構(gòu)造體制在早?中侏羅世經(jīng)歷了從古特提斯域到古太平洋域的重大轉(zhuǎn)折(舒良樹, 2012), 因此, 中侏羅世早燕山運(yùn)動(dòng)的NWW向擠壓(萬天豐和朱鴻, 2002; 舒良樹等, 2004; 柏道遠(yuǎn)等, 2013b)難以形成區(qū)內(nèi)NEE向褶皺。顯然, 該期變形形成于中?晚三疊世的印支運(yùn)動(dòng)。區(qū)域上, 本次變形事件使上古生界與早燕山構(gòu)造層之間普遍形成角度不整合(陳世悅等, 2011; 李三忠等, 2011), 并形成了大量印支期褶皺(李三忠等, 2011; 柏道遠(yuǎn)等, 2012b); 雪峰造山帶南段形成NE-NNE向左行走滑斷裂(柏道遠(yuǎn), 2014b), 湘東南EW向拉張而形成伸展盆地(柏道遠(yuǎn)等, 2012b)等。

該期變形區(qū)內(nèi)NNW向擠壓應(yīng)力場與華南印支期區(qū)域SN向擠壓的總體應(yīng)力場(舒良樹等, 2004; 張?jiān)罉虻? 2009; 徐先兵等, 2009)有所差異, 可能分別形成于華南板塊與華北板塊、印支地塊碰撞的構(gòu)造背景下, 同時(shí)受到新元古代?早古生代揚(yáng)子地塊與華夏地塊NE向接合帶或揚(yáng)子?華夏兩地塊之間繼發(fā)性陸內(nèi)俯沖匯聚制約(柏道遠(yuǎn)等, 2012a, 2012b, 2015a; 張國偉等, 2013)。

第3變形期(D3)構(gòu)造式樣包括海西?印支構(gòu)造層中NNE向疊加褶皺(如f13)、NW向左行走滑斷裂和小褶皺(圖9l)、EW向右行走滑斷裂(圖9k)及先期NEE向斷裂繼承性右行平移活動(dòng)(如F17)等。該期變形在形成新生斷裂、節(jié)理的同時(shí), 一定程度上也使先期斷裂活化。本期變形與中侏羅世晚期(J2)早燕山運(yùn)動(dòng)中NWW向擠壓有關(guān), 系古太平洋板塊(或伊澤奈崎板塊)向華南板塊之下低角度俯沖結(jié)果(丘元禧等, 1996; 萬天豐和朱鴻, 2002; 舒良樹等, 2004; 張?jiān)罉虻? 2009)。區(qū)域上, 該期變形有雪峰山北部漣源地區(qū)NNE向褶皺構(gòu)造(張?jiān)罉虻? 2009)、雪峰造山帶中段的沅麻盆地內(nèi)近SN向褶皺及斷裂(柏道遠(yuǎn)等, 2015a)和湘中龍山穹窿NE向疊加褶皺等(張義平等, 2015; 李智等, 2019)。

第4變形期(D4)構(gòu)造式樣主要包括白堊紀(jì)?古近紀(jì)紅層盆地邊緣NE向、NW向控盆正斷裂(如F48、F49、F55、F56)。另外, 古生界中先期斷裂的伸展正斷層(如F17)可能也與該期變形有關(guān)。本期變形受控于白堊紀(jì)(K)區(qū)域性NW-SE向伸展背景, 該事件在湖南形成大量NNE-NE向斷陷盆地以及變質(zhì)核雜巖(張?jiān)罉虻? 2012), 其構(gòu)造背景有巖石圈伸展(Li, 2000; 萬天豐和朱鴻, 2002)、巖石圈俯沖和基性巖漿底侵(Zhou and Li, 2000; Zhou et al., 2006)、板片回轍、弧后伸展(Watson et al., 1987; Ren et al., 2002; Chu et al., 2019)等不同觀點(diǎn)。

第5變形期(D5)構(gòu)造式樣包括海西?印支構(gòu)造層中的共軛節(jié)理(圖8d、8h, 10h)、白堊紀(jì)?古近紀(jì)紅層盆地中NW向左行走滑小斷裂等(圖12), 其中紅層盆地中的兩期小斷裂構(gòu)造指示了該期變形早于D7。該期變形形成于始新世?漸新世(E2～E3)區(qū)域近EW向擠壓環(huán)境, 其動(dòng)力背景為太平洋板塊對(duì)東亞大陸東部西向俯沖、擠壓(Maruyama et al., 1997; 萬天豐和朱鴻, 2002; 柏道遠(yuǎn)等, 2013b)。區(qū)域上, 本次擠壓事件導(dǎo)致了白堊紀(jì)?古近紀(jì)陸相盆地的封閉, 雪峰造山帶中段沅麻盆地東緣發(fā)育向西逆沖的斷裂(楊紹祥, 2000; 劉恩山等, 2010)。

第6變形期(D6)構(gòu)造式樣包括海西?印支構(gòu)造層中NW向逆斷裂(如F29)、NWW向右行走滑(圖8c)和共軛節(jié)理(圖8b), 以及加里東構(gòu)造層中共軛節(jié)理(圖4e(左)、8a(右))、雁列方解石脈(圖4a)等。該期NW向逆斷裂多受限于NEE、EW向斷裂(如F41、F33), 暗示本期變形晚于D2和D4期變形。另外, 上古生界中小斷裂的兩期擦痕(圖8c)及切錯(cuò)關(guān)系(圖8f)顯示該期NE向擠壓早于D7期NW向擠壓事件。該期變形事件為古近紀(jì)末期(E3)NE向擠壓, 與印度板塊與亞洲大陸碰撞致使亞洲東部NNE向斷裂右行走滑斷裂派生NE向擠壓有關(guān)(柏道遠(yuǎn)等, 2014b, 2015a, 2018b)。區(qū)域上, 該期擠壓變形有沅麻盆地白堊系中小規(guī)模NW向褶皺(張進(jìn)等, 2010b); 靖州盆地上古生界中小型NWW向左行走滑斷裂, 侏羅系中NE走向和NWW走向的共軛節(jié)理(柏道遠(yuǎn)等, 2013b)。另外, 該期事件還導(dǎo)致江南地區(qū)36～30 Ma快速隆升(Xu et al., 2016)、江南東段新生代盆地內(nèi)發(fā)育NW向褶皺和逆沖斷層(Li et al., 2012a)、下古生界奧陶系灰?guī)r中發(fā)育NW向逆斷裂(梁承華等, 2019)。

第7變形期(D7)構(gòu)造式樣包括白堊紀(jì)?古近紀(jì)紅層盆地中NE向?qū)捑忨薨櫋E向小型逆斷裂、NWW向右行走滑斷裂(圖11a、12), 海西?印支構(gòu)造層中的大量節(jié)理(圖8c、e、f、g(右)、j), 加里東構(gòu)造層中少量NE向逆斷裂(如F14、F16)、NWW向右行走滑斷裂(圖8a(左))及共軛節(jié)理(圖4e(右))等。上古生界中NNW向左行走滑斷裂(如F37)也可能形成于該變形期。該期構(gòu)造變形卷入最新地層為古近系, 可推斷變形發(fā)生于白堊紀(jì)之后的新生代, 且前述構(gòu)造交切關(guān)系顯示晚于D5和D6期。本期構(gòu)造變形時(shí)代為古近紀(jì)末?新近紀(jì)初, 變形受NW向區(qū)域擠壓應(yīng)力控制, 動(dòng)力學(xué)背景可能與古近紀(jì)末?新近紀(jì)初菲律賓海板塊逐漸從南向北運(yùn)移并和華南板塊東部斜向碰撞有關(guān)(Allen et al., 1997; 張進(jìn)等, 2010a; 柏道遠(yuǎn)等, 2015a)。區(qū)域上, 在雪峰山中段沅麻盆地發(fā)育NE向褶皺、NE-NNE向逆斷裂、SN向逆斷裂(柏道遠(yuǎn)等, 2015a)和共軛節(jié)理(張進(jìn)等, 2010a)等; 而華南其他一些中、新生代盆地邊緣則發(fā)育同期逆沖變形, 造成中國東部普遍存在中新統(tǒng)與漸新統(tǒng)之間的角度不整合(Allen et al., 1997)。

以上7期構(gòu)造變形事件中, 以志留紀(jì)晚期加里東運(yùn)動(dòng)(廣西運(yùn)動(dòng))近SN向擠壓和中三疊世晚期印支運(yùn)動(dòng)NNW-SN向擠壓、中侏羅世晚期早燕山運(yùn)動(dòng)NWW向擠壓、白堊紀(jì)NW-SE伸展最為重要。其中加里東運(yùn)動(dòng)和印支運(yùn)動(dòng)形成的斷褶帶塑造了區(qū)內(nèi)的主體構(gòu)造面貌, 早燕山運(yùn)動(dòng)有較明顯的構(gòu)造疊加, 白堊紀(jì)的伸展最終造就了區(qū)內(nèi)盆嶺的構(gòu)造格局。

4 討 論

4.1 不同構(gòu)造層主體構(gòu)造樣式和變形機(jī)制

4.1.1 加里東構(gòu)造層(Nh～S1)

區(qū)內(nèi)加里東構(gòu)造層中構(gòu)造線走向?yàn)榻麰W向, 形成于志留紀(jì)晚期加里東運(yùn)動(dòng)(廣西運(yùn)動(dòng))近SN向擠壓背景下, 構(gòu)造特征顯示了由南往北的運(yùn)動(dòng)程式。構(gòu)造剖面(圖4)顯示, 多條同傾向南的逆斷裂組成了疊瓦狀逆沖的構(gòu)造樣式, 而逆斷層具有上陡下緩特征, 顯示往深部交匯于下部的滑脫拆離斷裂。另外, 區(qū)內(nèi)及剖面上加里東期褶皺幾何形態(tài)多顯示圓弧狀褶皺特征(圖4、5k), 也指示了下部滑脫層的存在(張進(jìn)等, 2010a)。前人研究表明, 雪峰造山帶中段?南段發(fā)育指向北西的單向遞進(jìn)逆沖推覆構(gòu)造, 或者指向北西的遞進(jìn)多階段逆沖推覆構(gòu)造和分別指向北西、南東的雙向逆沖構(gòu)造(顏丹平等, 2018)與深部冷家溪群底部(丁道桂等, 2007b; 李三忠等, 2011)、板溪群底部和南華系底部的滑脫有關(guān)。因此, 根據(jù)區(qū)內(nèi)下古生界變形特征及前人研究成果認(rèn)為, 區(qū)內(nèi)早古生代的構(gòu)造變形總體受深部多層次拆離滑脫控制。

4.1.2 海西?印支構(gòu)造層(D2～P)

區(qū)內(nèi)海西?印支構(gòu)造層中構(gòu)造線走向總體為NEE向,主要形成于中?晚三疊世印支運(yùn)動(dòng)。褶皺和同走向斷裂大多限于蓋層中, 部分?jǐn)嗔严蛭鞫搜尤胂鹿派珩薨櫥? 表明變形主要受蓋層滑脫、其次受基底斷裂控制。灰山港復(fù)向斜為上古生界中代表性褶皺, 構(gòu)造剖面(圖8)上顯示其變形明顯卷入加里東末期的角度不整合面, 褶皺相關(guān)逆斷裂多傾向南東, 且部分?jǐn)嗔芽汕腥牖?如斷裂F13向北西逆沖抬升達(dá)幾百米), 而傾向北西逆斷裂規(guī)模一般較小; 褶皺形態(tài)多為開闊寬緩褶皺, 褶皺軸面多傾向南東。以上反映蓋層變形總體具有自南南東向北北西逆沖的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。因此, 區(qū)內(nèi)上古生界構(gòu)造變形主要受區(qū)域NNW向擠壓下蓋層沿泥盆系底部不整合面(云武等, 1994; 李三忠等, 2011)及二疊系龍?zhí)督M(湖南省地質(zhì)調(diào)查院, 2017)的滑脫控制, 其次與基底的橫向收縮和斷裂活動(dòng)有關(guān)(柏道遠(yuǎn)等, 2013a, 2015a)。

4.1.3 晚燕山?喜山構(gòu)造層(K2～E2)

區(qū)內(nèi)晚燕山?喜山構(gòu)造層對(duì)應(yīng)白堊系?古近系的伸展斷陷盆地, 伸展變形構(gòu)造基本樣式是正斷裂控制的半地塹或地塹(圖11)。盆地邊緣NE向、NW向斷裂控制著盆地形成及演化; NE向控盆正斷裂多切入上古生界, 可能是早燕山運(yùn)動(dòng) NE-NNE向逆斷裂的再活動(dòng), 而NW向斷裂為常德?安仁基底隱伏大斷裂的淺表發(fā)散小斷裂(柏道遠(yuǎn)等, 2018a, 2020b), NE向直立寬緩褶皺形成于NW向近水平擠壓下的橫彎褶皺作用。

4.2 主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線走向及橫向變化成因

揚(yáng)子地塊與華夏地塊新元古代匯聚帶(欽杭結(jié)合帶)湖南段被認(rèn)為在文家市?城步匯聚帶和川口?雙牌匯聚帶之間(饒家榮等, 2012), 總體呈向北西凸出的弧形展布。在擠壓造山事件中, 剛性塊體邊界對(duì)鄰側(cè)構(gòu)造形跡走向具有明顯的控制作用, 而使構(gòu)造線與塊體邊界趨于一致。由于該匯聚帶內(nèi)雪峰期?早古生代巨厚沉積疊覆在先期殘留洋盆之上, 導(dǎo)致帶內(nèi)中上地殼在歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中表現(xiàn)出相對(duì)軟弱的力學(xué)性質(zhì), 而兩側(cè)的揚(yáng)子地塊和華夏地塊則為強(qiáng)度更高的剛性塊體, 因此, 揚(yáng)子地塊東南邊界和華夏地塊西北邊界走向?qū)^(qū)域上主要構(gòu)造事件的構(gòu)造線走向變化具有明顯的控制作用(柏道遠(yuǎn)等, 2012b)。

4.2.1 加里東運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線EW走向及橫向變化成因

華南加里東運(yùn)動(dòng)構(gòu)造屬性存在洋陸碰撞還是陸內(nèi)碰撞之爭。早期研究認(rèn)為華夏地塊與揚(yáng)子地塊之間存在華南洋西向俯沖(郭令智等, 1980; 丘元禧等, 1998), 近期研究更傾向認(rèn)為揚(yáng)子地塊和華夏地塊的匯聚擠壓為陸內(nèi)造山(劉運(yùn)黎等, 2009; 杜遠(yuǎn)生和徐亞軍, 2012; 舒良樹等, 2012; 張國偉等, 2013)。華南加里東運(yùn)動(dòng)包括了寒武紀(jì)末?奧陶紀(jì)初郁南運(yùn)動(dòng)、中奧陶世?早志留世北流運(yùn)動(dòng)和崇余運(yùn)動(dòng)、志留紀(jì)晚期?泥盆紀(jì)早期廣西運(yùn)動(dòng)等, 其影響范圍波及整個(gè)江南隆起以東、以南大部分地區(qū), 且都造成相應(yīng)地層的強(qiáng)烈褶皺和角度不整合, 其總體存在由南向北擠壓的特點(diǎn), 形成了前泥盆系呈EW向帶狀分布的構(gòu)造格局, 但部分地區(qū)也存在NE-NNE向構(gòu)造線(郝義等, 2010; 鄧新等, 2010; 杜遠(yuǎn)生和徐亞軍, 2012; 湯世凱等, 2014; 李智等, 2019)。前人研究認(rèn)為, 華南加里東期EW向構(gòu)造格局形成于寒武紀(jì)末?奧陶紀(jì)初云開地塊由南向北運(yùn)動(dòng)與桂滇?北越地塊的碰撞拼貼; NE-NNE向構(gòu)造與中奧陶世?早志留世華夏地塊與揚(yáng)子地塊沿郴州臨武斷裂收縮擠壓(劉運(yùn)黎等, 2009; 郝義等, 2010)或先期NNE向古斷裂產(chǎn)生左行剪切走滑(丘元禧等, 1998)和印支?早燕山期構(gòu)造牽引造成的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(柏道遠(yuǎn)等, 2008)有關(guān)。

(a) 晚寒武世?早奧陶世; (b) 晚奧陶世?早志留世; 1. 古陸; 2. 造山帶; 3. 海槽; 4. 構(gòu)造應(yīng)力方向。

在雪峰造山帶, 志留紀(jì)晚期?泥盆紀(jì)早期加里東運(yùn)動(dòng)(廣西運(yùn)動(dòng))使早期造山運(yùn)動(dòng)形成的古陸進(jìn)一步隆升、剝蝕, 導(dǎo)致了志留系褶皺和中泥盆統(tǒng)跳馬澗組以高角度不整合于前泥盆紀(jì)地層之上(王孔忠等, 2006)。在雪峰造山帶南段和中段, 加里東運(yùn)動(dòng)形成了NE-NNE向褶皺、板劈理、大型膝褶帶和逆斷裂等(柏道遠(yuǎn)等, 2014a, 2014b), 而雪峰造山帶北段慈利?安化一帶及研究區(qū)加里東期褶皺呈近EW走向, 顯示雪峰造山帶加里東期構(gòu)造線存在自南向北由NNE向EW向弧形偏轉(zhuǎn)的特征, 該弧形變化特征應(yīng)與前述揚(yáng)子地塊東南緣邊界協(xié)調(diào), 其成因與武陵期揚(yáng)子地塊與華南洋板塊(欽杭結(jié)合帶)邊界密切相關(guān)(柏道遠(yuǎn)等, 2012a)。區(qū)域上, 雪峰造山帶加里東期構(gòu)造變形還存在北段比南?中段更強(qiáng)的特征。柏道遠(yuǎn)等(2015b)認(rèn)為與EW向展布的造山帶北段在區(qū)域SN向擠壓下遭受正面擠壓, 而NNE-NE向展布的南?中段則受斜向擠壓有關(guān)。另外, 由于區(qū)域性常德?安仁基底大斷裂在雪峰造山帶北部穿過, 加里東期產(chǎn)生右行走滑并派生NNE向擠壓應(yīng)力場(柏道遠(yuǎn)等, 2018a), 以及研究區(qū)位于揚(yáng)子地塊南東邊界弧形偏轉(zhuǎn)的部位, 也可能造成了應(yīng)力的集中和疊加而導(dǎo)致北部變形更強(qiáng)。

綜上認(rèn)為, 雪峰造山帶加里東運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線走向及強(qiáng)度的變化, 源于華夏地塊與揚(yáng)子地塊在志留紀(jì)晚期?泥盆紀(jì)早期的斜向收縮拼貼, 以及云開地塊與桂滇?北越地塊繼續(xù)發(fā)生由南往北的匯聚拼貼(圖13)的地球動(dòng)力學(xué)背景, 并受欽杭結(jié)合帶的邊界條件制約, 區(qū)域性常德?安仁基底大斷裂活動(dòng)派生的擠壓應(yīng)力場也對(duì)其有所影響。

4.2.2 印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線NEE走向成因及橫向變化成因

中三疊世后期印支運(yùn)動(dòng)對(duì)華南具有廣泛影響, 有學(xué)者認(rèn)為其強(qiáng)度較大, 并形成了上古界以NNE向?yàn)橹鞯鸟薨?丘元禧等, 1998; 丁道桂等, 2007a, 2007b); 也有學(xué)者認(rèn)為其影響較小, 而主要形成EW向褶皺, 上古生界NNE向主體褶皺形成于燕山運(yùn)動(dòng)甚至更晚(張?jiān)罉虻? 2009; 徐先兵等, 2009; 舒良樹, 2012; 張國偉等, 2013)。對(duì)于華南核心部位的江南?雪峰地區(qū), 印支運(yùn)動(dòng)影響范圍到達(dá)雪峰造山帶西緣鶴峰?龍山一線, 且其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度具有自南東往北西逐漸減弱的特征, 造成了慈利?保靖斷裂與茶陵?郴州斷裂之間下侏羅統(tǒng)或上三疊統(tǒng)與中下三疊統(tǒng)或二疊系呈角度不整合接觸, 慈利?保靖斷裂以西桑植、石門地區(qū)發(fā)育下侏羅統(tǒng)或上三疊統(tǒng)與下伏中下三疊統(tǒng)微角度不整合(陳世悅等, 2011; 李三忠等, 2011)。

前人研究表明, 雪峰造山帶南段?中段印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線走向?yàn)镹NE-NE向(柏道遠(yuǎn)等, 2014a, 2014b;張進(jìn)等, 2010a), 北段武陵斷彎褶皺帶內(nèi)為NEE向?近EW向(柏道遠(yuǎn)等, 2015b)。而本文研究區(qū)的雪峰北段南東緣印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線為NEE向, 區(qū)域上總體呈現(xiàn)出自南往北印支構(gòu)造線發(fā)生由NNE-NE向→NEE向→近EW向弧形偏轉(zhuǎn)的特征。顯然, 該變化特征與欽杭結(jié)合帶向北西凸出的弧形邊界相一致(圖1)。而湖南印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線走向, 湘東南、湘西地區(qū)為NNE向(柏道遠(yuǎn)等, 2012a, 2013b), 湘中盆地為NE-NNE向(柏道遠(yuǎn)等, 2013a), 湘北為近EW向(徐先兵等, 2009; 柏道遠(yuǎn)等, 2012a), 也顯示構(gòu)造線自南往北由NNE向→NE向→近EW向偏轉(zhuǎn)。

華南印支期古特提斯洋向NE方向俯沖消減, 印支地塊與華南板塊碰撞以及華南板塊與華北板塊碰撞、拼合, 形成了一系列碰撞造山帶(萬天豐和朱鴻, 2002)(圖14)。由于各板(地)塊持續(xù)匯聚擠壓, 華南板塊內(nèi)部主要遭受近SN向擠壓而形成近EW向構(gòu)造形跡。因此, 雪峰造山帶及區(qū)域上印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線橫向變化的主要原因是, 在華南板塊陸緣近SN向擠壓下, 其構(gòu)造線走向明顯受新元古代?早古生代揚(yáng)子地塊與華夏地塊繼發(fā)性陸內(nèi)俯沖匯聚控制或先期地塊邊界控制, 只是在遠(yuǎn)離欽杭結(jié)合帶邊界的湘北地區(qū)才形成EW向構(gòu)造線。

5 結(jié) 論

(1) 雪峰造山帶北段灰山港地區(qū)構(gòu)造變形較強(qiáng), 主要構(gòu)造類型有: 加里東構(gòu)造層(Nh～S1)中近EW向褶皺及同走向逆斷裂, EW向板狀劈理、褶皺軸面劈理等; 海西?印支構(gòu)造層(D2～P)中NEE向褶皺及同走向逆斷裂, NW-NNW向斷裂(走滑為主)、剪節(jié)理(含共軛節(jié)理)、劈理等; 晚燕山?喜山構(gòu)造層(K2～E2)中NE向?qū)捑忨薨櫋⒖嘏钄嗔岩约安煌轿慌c性質(zhì)的小斷裂等。

(2) 加里東構(gòu)造層主體構(gòu)造變形主要受深部多層次拆離滑脫控制, 海西?印支構(gòu)造層則受控于蓋層下伏不整合面及二疊系龍?zhí)督M的滑脫。

(3) 研究區(qū)識(shí)別出早古生代以來 7期構(gòu)造變形事件, 初步厘定了構(gòu)造體制演化過程, 其中以加里東運(yùn)動(dòng)(廣西運(yùn)動(dòng))近SN向擠壓、印支運(yùn)動(dòng)NNW-SN向擠壓和早燕山運(yùn)動(dòng)NWW向擠壓以及白堊紀(jì)區(qū)域NW-SE向伸展等最為重要。

1. 研究區(qū); 2. 秦嶺大別造山帶、松馬造山帶; 3. 拉薩地塊; 4. 羌塘?印支地塊; 5. 華北板塊; 6. 華南板塊; 7. 中生代盆地; 8. 古特提斯; 9. 中特提斯; 10. 陸間造山帶軸跡; 11. 陸內(nèi)造山帶軸跡; 12. 逆沖斷裂; 13. 走滑斷裂; 14. 構(gòu)造應(yīng)力方向; 15. 華南板塊旋轉(zhuǎn)方向。

(4) 雪峰造山帶及鄰區(qū)加里東運(yùn)動(dòng)和印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造線走向由南往北, 總體上存在由NNE向→NE向→NEE向→EW向變化特征, 其分別形成于華南各地塊間的碰撞拼貼, 華南板塊與華北板塊、印支地塊匯聚的地球動(dòng)力學(xué)背景下, 并受新元古代揚(yáng)子?華夏結(jié)合帶邊界或繼發(fā)性陸內(nèi)俯沖制約。

致謝:湖南省地質(zhì)調(diào)查院的陳珍寶、姜文、伍貴華、蔣啟生、李超、黃樂清、熊雄等參與野外工作; 在論文完成過程中與東華理工大學(xué)劉龍博士進(jìn)行了有益的討論; 兩位匿名審稿人對(duì)本文進(jìn)行審議并提出了寶貴的修改意見和建議, 促進(jìn)了本文質(zhì)量的提高, 在此一并表示衷心的感謝。

柏道遠(yuǎn), 賈寶華, 王先輝, 彭云益, 賈朋遠(yuǎn), 凌躍新. 2013a.湘中盆地西部構(gòu)造變形的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征及成因機(jī)制. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 87(12): 1791–1802.

柏道遠(yuǎn), 賈寶華, 鐘響, 賈朋遠(yuǎn), 劉耀榮. 2012a. 湘中南晉寧期和加里東期構(gòu)造線走向變化成因. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào), 18(2): 165–177.

柏道遠(yuǎn), 賈寶華, 鐘響, 劉耀榮, 賈朋遠(yuǎn), 黃文義. 2012b. 湘東南印支運(yùn)動(dòng)變形特征研究. 地質(zhì)論評(píng), 58(1): 19–29.

柏道遠(yuǎn), 姜文, 鐘響, 熊雄. 2015a. 湘西沅麻盆地中新生代構(gòu)造變形特征及區(qū)域地質(zhì)背景. 中國地質(zhì), 42(6): 1851–1875.

柏道遠(yuǎn), 李彬, 姜文, 李銀敏, 蔣啟生. 2020a. 湖南省主要內(nèi)生成礦事件的構(gòu)造格局控礦特征及動(dòng)力機(jī)制. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào), 42(1): 49–70.

柏道遠(yuǎn), 李彬, 姜文, 李銀敏, 蔣啟生. 2020b. 洞庭盆地湘陰凹陷南段構(gòu)造特征及動(dòng)力機(jī)制. 桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào), 40(2): 241–250.

柏道遠(yuǎn), 李建清, 周柯軍, 馬鐵球, 王先輝. 2008. 祁陽山字型構(gòu)造質(zhì)疑. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 32(3): 265–275.

柏道遠(yuǎn), 李銀敏, 鐘響, 李彬, 黃樂清, 伍貴華, 李超, 姜文. 2018a. 湖南NW向常德?安仁斷裂的地質(zhì)特征、活動(dòng)歷史及構(gòu)造性質(zhì). 地球科學(xué), 43(7): 2496–2517.

柏道遠(yuǎn), 熊雄, 姜文. 2018b. 湘中南大廟口地區(qū)構(gòu)造變形特征及其對(duì)區(qū)域頁巖氣構(gòu)造保存條件的啟示. 地質(zhì)科學(xué), 53(2): 510–530.

柏道遠(yuǎn), 熊雄, 楊俊, 鐘響, 賈朋遠(yuǎn), 黃文義. 2014a. 雪峰造山帶中段地質(zhì)構(gòu)造特征. 中國地質(zhì), 41(2): 399–418.

柏道遠(yuǎn), 鐘響, 賈朋遠(yuǎn), 王先輝, 彭云益. 2015b. 雪峰造山帶北段地質(zhì)構(gòu)造特征——以慈利?安化走廊剖面為例. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào), 21(3): 399–414.

柏道遠(yuǎn), 鐘響, 賈朋遠(yuǎn), 熊雄. 2013b. 雪峰造山帶靖州盆地?cái)嗔褬?gòu)造及其形成背景探討. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 37(2): 173–183.

柏道遠(yuǎn), 鐘響, 賈朋遠(yuǎn), 熊雄. 2014b. 雪峰造山帶南段構(gòu)造變形研究. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 38(3): 512–529.

柏道遠(yuǎn), 鐘響, 賈朋遠(yuǎn), 熊雄, 黃文義, 姜文. 2015c. 雪峰造山帶及鄰區(qū)構(gòu)造變形和構(gòu)造演化研究新進(jìn)展. 華南地質(zhì)與礦產(chǎn), 31(4): 321–343.

陳海泓, 孫樞, 李繼亮, 王清晨, 彭海波, 徐樹桐, 許靖華. 1993. 雪峰山大地構(gòu)造的基本特征初探. 地質(zhì)科學(xué), 28(3): 201–210.

陳世悅, 李聰, 張鵬飛, 王岳軍. 2011. 江南?雪峰地區(qū)加里東期和印支期不整合分布規(guī)律. 中國地質(zhì), 38(5): 1212–1219.

鄧孺孺, 方佩娟. 1997. 雪峰山構(gòu)造帶構(gòu)造分布特征的遙感分析. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 36(6): 96–100.

鄧新, 楊坤光, 劉彥良. 2010. 遵義斷裂帶變形特點(diǎn)及其演化歷史探討. 貴州地質(zhì), 27(3): 161–167.

丁道桂, 郭彤樓, 胡明霞, 劉運(yùn)黎. 2007a. 論江南?雪峰基底拆離式構(gòu)造——南方構(gòu)造問題之一. 石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì), 29(2): 120–127.

丁道桂, 郭彤樓, 劉運(yùn)黎, 翟常博. 2007b. 對(duì)江南?雪峰帶構(gòu)造屬性的討論. 地質(zhì)通報(bào), 26(7): 801–809.

杜遠(yuǎn)生, 徐亞軍. 2012. 華南加里東運(yùn)動(dòng)初探. 地質(zhì)科技情報(bào), 31(5): 43–49.

高林志, 陳峻, 丁孝忠, 劉耀榮, 張傳恒, 張恒, 劉燕學(xué), 龐維華, 張玉海. 2011. 湘東北岳陽地區(qū)冷家溪群和板溪群凝灰?guī)rSHRIMP鋯石U-Pb年齡——對(duì)武陵運(yùn)動(dòng)的制約. 地質(zhì)通報(bào), 30(7): 1001–1008.

高林志, 劉燕學(xué), 丁孝忠, 張傳恒, 王自強(qiáng), 陳俊, 劉耀榮. 2012. 江南古陸中段滄水鋪群鋯石U-Pb年齡和構(gòu)造演化意義. 中國地質(zhì), 39(1): 12–20.

郭令智, 施央申, 馬瑞士. 1980. 華南大地構(gòu)造格架和地殼演化// 國際交流地質(zhì)學(xué)術(shù)論文集(第1集). 北京: 地質(zhì)出版社: 109–116.

郭令智, 施央申, 馬瑞士, 葉尚夫, 盧華復(fù). 1984. 中國東南部地體構(gòu)造的研究. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 20(4): 732–739.

郝義, 李三忠, 金寵, 戴黎明, 劉博, 劉麗萍, 劉鑫. 2010. 湘贛桂地區(qū)加里東期構(gòu)造變形特征及成因分析. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 34(2): 166–180.

候光久. 1998. 江南古陸的構(gòu)造屬性討論——以湖南馬底驛地區(qū)板溪群為例. 地質(zhì)科技情報(bào), 17(3): 1–6.

湖南省地質(zhì)調(diào)查院. 2017. 中國區(qū)域地質(zhì)志(湖南志). 北京: 地質(zhì)出版社: 913–1029.

黃汲清. 1941. 江南大陸——揚(yáng)子江以南之加里東寧山脈. 地質(zhì)論評(píng), 6(Z2): 293–294.

黃汲清. 1954. 中國主要地質(zhì)構(gòu)造單位. 北京: 地質(zhì)出版社: 1–154.

黃汲清. 1959. 中國東部大地構(gòu)造分區(qū)及其特點(diǎn)的新認(rèn)識(shí). 地質(zhì)學(xué)報(bào), 39(2): 115–134.

賈寶華. 1994. 湖南雪峰隆起區(qū)構(gòu)造變形研究. 中國區(qū)域地質(zhì), (1): 65–71.

金寵, 李三忠, 王岳軍, 張國偉, 劉麗萍, 王建. 2009. 雪峰山陸內(nèi)復(fù)合構(gòu)造系統(tǒng)印支?燕山期構(gòu)造穿時(shí)遞進(jìn)特征. 石油與天然氣地質(zhì), 30(5): 598–607.

李聰, 陳世悅, 張鵬飛, 楊懷宇, 陳麗華. 2011. 雪峰陸內(nèi)多期復(fù)合造山帶震旦?三疊紀(jì)沉積演化特征. 中國地質(zhì), 38(1): 43–51.

李繼亮, 孫樞, 許靖華, 陳海泓, 彭海波, 王清晨. 1989. 南華夏造山帶構(gòu)造演化的新證據(jù). 地質(zhì)科學(xué), 24(3): 217–225.

李三忠, 王濤, 金寵, 戴黎明, 劉鑫, 周小軍, 王岳軍, 張國偉. 2011. 雪峰山基底隆升帶及其鄰區(qū)印支期陸內(nèi)構(gòu)造特征與成因. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版), 41(1): 93–105.

李智, 顏丹平, 陳文, 李林, 陳峰. 2019. 湘中盆地龍山穹窿構(gòu)造樣式及其成因機(jī)制. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 93(11): 2742– 2758.

李仲東, 羅志立, 劉樹根, 雍自全. 2006. 雪峰推覆體掩覆的下組合(Z-S)油氣資源預(yù)測. 石油與天然氣地質(zhì), 27(3): 392–398.

梁承華, 徐先兵, 李啟銘, 桂林, 湯帥. 2019. 江南東段地區(qū)NE-SW向斷裂帶斷層滑移矢量反演及其大地構(gòu)造意義. 地球科學(xué), 44(5): 1761–1772.

梁新權(quán), 范蔚茗, 王岳軍, 胡寶清. 1999. 論雪峰山構(gòu)造帶中生代變形. 湖南地質(zhì), 18(4): 225–228.

劉恩山, 李三忠, 金寵, 戴黎明, 劉博, 張國偉. 2010. 雪峰陸內(nèi)構(gòu)造系統(tǒng)燕山期構(gòu)造變形特征和動(dòng)力學(xué). 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 30(5): 63–74.

劉運(yùn)黎, 周小進(jìn), 廖宗庭, 楊帆. 2009. 華南加里東期相關(guān)地塊及其匯聚過程探討. 石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì), 31(1): 19–25.

丘元禧, 馬文璞, 范小林, 張渝昌, 鄧家瑞, 夏亮輝, 張旭亮. 1996. “雪峰古陸”加里東期的構(gòu)造性質(zhì)和構(gòu)造演化. 中國區(qū)域地質(zhì), (2): 150–160.

丘元禧, 張渝昌, 馬文璞. 1998. 雪峰山陸內(nèi)造山帶的構(gòu)造特征與演化. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào), 4(4): 73–84.

饒家榮, 肖海云, 劉耀榮, 柏道遠(yuǎn), 鄧延林. 2012. 揚(yáng)子、華夏古板塊會(huì)聚帶在湖南的位置. 地球物理學(xué)報(bào), 55(2): 484–502.

任紀(jì)舜. 1990. 論中國南部的大地構(gòu)造. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 60(4): 275–288.

舒良樹. 2012. 華南構(gòu)造演化的基本特征. 地質(zhì)通報(bào), 31(7): 1035–1053.

舒良樹, 周新民, 鄧平, 余心起, 王彬, 祖輔平. 2004. 中國東南部中、新生代盆地特征與構(gòu)造演化. 地質(zhì)通報(bào), 23(9): 876–884.

宋傳中, 李加好, 嚴(yán)加永, 王陽陽, 劉振東, 袁芳, 李振偉. 2019. 華南大陸東部若干構(gòu)造問題的思考. 中國地質(zhì), 46(4): 704–722.

蘇金寶, 董樹文, 張?jiān)罉? 李勇, 陳宣華, 崔建軍, 張交東. 2014. 川黔湘構(gòu)造帶構(gòu)造樣式及深部動(dòng)力學(xué)制約. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版), 44(2): 490–506.

蘇金寶, 張?jiān)罉? 董樹文, 李勇, 李建華, 馬收先, 崔建軍. 2013. 雪峰山構(gòu)造帶古構(gòu)造應(yīng)力場. 地球?qū)W報(bào), 34(6): 671–679.

湯世凱, 馬筱, 楊坤光, 鄧新, 戴傳固, 張慧, 周琦. 2014. 黔東桂北加里東期兩類構(gòu)造變形特征與成因機(jī)制探討. 現(xiàn)代地質(zhì), 28(1): 109–118.

萬天豐. 1988. 古構(gòu)造應(yīng)力場. 北京: 地質(zhì)出版社: 4–10.

萬天豐. 2004. 中國大地構(gòu)造學(xué)綱要. 北京: 地質(zhì)出版社: 387–389.

萬天豐, 朱鴻. 2002. 中國大陸及鄰區(qū)中生代?新生代大地構(gòu)造與環(huán)境變遷. 現(xiàn)代地質(zhì), 16(2): 107–120.

汪昌亮, 顏丹平, 張冰, 許延波, 湯雙立. 2011. 雪峰山西部中生代厚皮逆沖推覆構(gòu)造樣式與變形特征研究. 現(xiàn)代地質(zhì), 25(6): 1021–1031.

王孔忠, 顏鐵增, 袁強(qiáng). 2006. 揚(yáng)子?xùn)|南緣北段加里東期的褶皺特征: 來自不整合關(guān)系的證據(jù). 地質(zhì)通報(bào), 25(6): 673–675

王宗秀, 張進(jìn), 關(guān)會(huì)梅, 湯良杰, 肖偉峰, 鄢犀利. 2012. 雪峰山西側(cè)地區(qū)構(gòu)造形變與油氣圈閉. 地質(zhì)通報(bào), 31(11): 1812–1825.

吳浩若. 2000. 廣西加里東運(yùn)動(dòng)構(gòu)造古地理問題. 古地理學(xué)報(bào), 2(1): 70–76.

徐先兵, 張?jiān)罉? 賈東, 舒良樹, 王瑞瑞. 2009. 華南早中生代大地構(gòu)造過程. 中國地質(zhì), 36(3): 573–593.

許靖華, 孫樞, 李繼亮. 1987. 是華南造山帶而不是華南地臺(tái). 中國科學(xué)(B輯), (10): 1107–1115.

薛懷民, 馬芳, 宋永勤. 2012. 江南造山帶西南段梵凈山地區(qū)鎂鐵質(zhì)?超鎂鐵質(zhì)巖: 形成時(shí)代、地球化學(xué)特征與構(gòu)造環(huán)境. 巖石學(xué)報(bào), 28(9): 3015–3030.

顏丹平, 邱亮, 陳峰, 李林, 趙磊, 楊文心, 張翼西. 2018. 華南地塊雪峰山中生代板內(nèi)造山帶構(gòu)造樣式及其形成機(jī)制. 地學(xué)前緣, 25(1): 1–13.

楊紹祥. 2000. 湘西花橋?大江口地區(qū)推覆構(gòu)造特征. 中國區(qū)域地質(zhì), 19(2): 113–119.

云武, 徐志斌, 楊雄庭. 1994. 湖南漣源凹陷西部滑脫帶構(gòu)造特征. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 23(1): 16–25.

張國偉, 郭安林, 王岳軍, 李三忠, 董云鵬, 劉少峰, 何登發(fā), 程順有, 魯如魁, 姚安平. 2013. 中國華南大陸構(gòu)造與問題. 中國科學(xué): 地球科學(xué), 43(10): 1553– 1582．

張進(jìn), 馬宗晉, 陳必河, 王宗秀, 李濤. 2010a. 雪峰山中段古生代變形的特征及意義——以綏寧?靖州?天柱?新晃剖面為例. 地質(zhì)通報(bào), 29(1): 44–57.

張進(jìn), 馬宗晉, 楊健, 陳必河, 雷永良, 王宗秀, 李濤. 2010b. 雪峰山西麓中生代盆地屬性及構(gòu)造意義. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 84(5): 631–650.

張義平, 張進(jìn), 陳必河, 王宗秀, 張北航, 趙衡. 2015. 湖南白馬山復(fù)式花崗巖基年代學(xué)及對(duì)區(qū)域構(gòu)造變形時(shí)間的約束. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 89(1): 1–17.

張?jiān)罉? 董樹文, 李建華, 崔建軍, 施煒, 蘇金寶, 李勇. 2012. 華南中生代大地構(gòu)造研究新進(jìn)展. 地球?qū)W報(bào), 33(3): 257–279.

張?jiān)罉? 徐先兵, 賈東, 舒良樹. 2009. 華南早中生代從印支期碰撞構(gòu)造體系向燕山期俯沖構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換的形變記錄. 地學(xué)前緣, 16(1): 234–247.

鐘城, 秦啟榮, 魏志紅, 李虎, 鄧毅, 何威. 2018. 酒店埡?桑木場構(gòu)造須家河組節(jié)理發(fā)育特征與應(yīng)力場解析. 現(xiàn)代地質(zhì), 32(2): 279–288.

Allen M B, Macdonald D I M, Xun Z, Vincent S J, Brouet-Menzies C. 1997. Early Cenozoic two-phase extension and late Cenozoic thermal subsidence and inversion of the Bohai basin, northern China., 14(7–8): 951–972.

Chu Y, Faure M, Lin W, Wang Q C. 2012a. Early Mesozoic tectonics of the South China block: Insights from the Xuefengshan intracontinental orogen., 61: 199–220.

Chu Y, Faure M, Lin W, Wang Q C, Ji W B. 2012b. Tectonics of the Middle Triassic intracontinental Xuefengshan Belt, South China: New insights from structural and chronological constraints on the basal décollement zone., 101: 2125–2150.

Chu Y, Lin W. 2018. Strain analysis of the Xuefengshan Belt, South China: From internal strain variation to formation of the orogenic curvature., 116: 131–145.

Chu Y, Lin W, Faure M, Xue Z H, Ji W B, Feng Z T. 2019. Cretaceous episodic extension in the South ChinaBlock, East Asia: Evidence from the Yuechengling massif of central South China., 38(10): 3675–3702.

Hsu K J, Li J L, Chen H H, Wang Q C, Sun S, Sengor AM C. 1990. Tectonics of South China: Key to understanding West Pacific geology., 183(1–4): 9–39.

Li J H, Zhang Y Q, Dong S W, Li H L. 2012a. Late Mesozoic-Early Cenozoic deformation history of the Yuanma Basin, central South China., 570: 163–183.

Li L M, Lin S F, Xing G F, Davis D W, Jiang Y, Davis W, Zhang Y J. 2016.. 830 Ma back-arc type volcanic rocks in the eastern part of the Jiangnan orogen: Implicationsfor the Neoproterozoic tectonic evolution of South China Block., 275: 209–224.

Li S Z, Li X Y, Wang G Z, Liu Y M, Wang Z C, Wang T S, Cao X Z, Guo X Y, Somerville I, Li Y, Zhou J, Dai L M, Jiang S H, Zhao H, Wang Y, Wang G, Yu S. 2019. Global Meso-Neoproterozoic plate reconstruction and formation mechanism for Precambrian basins: Constraints from three cratons in China., 198: 102946–102974.

Li S Z, Santosh M, Zhao G C, Zhang G W, Jin C. 2012b. Intracontinental deformation in a frontier of super- convergence: A perspective on the tectonic milieu of the South China Block., 49: 313–329.

Li X H. 2000. Cretaceous magmatism and lithospheric extension in Southeast China., 18: 293–305.

Li Z X, Li X H. 2007. Formation of the 1300-km-wide intracontinental orogen and postorogenic magmatic province in Mesozoic South China: A flat-slab subduction model., 35(2): 179–182.

Maruyama S, Isozaki Y, Kimura G, Terabayashi M. 1997. Paleogeographic maps of the Japanese Islands: Plate tectonic synthesis from 750 Ma to the present., 6(1): 121–142.

Ren J Y, Tamaki K, Li S T, Zhang J X. 2002. Late Mesozoic and Cenozoic rifting and its dynamic setting in Eastern China and adjacent areas., 344(3-4): 175–205.

Shi W, Dong S W, Li J H, Tian M, Wu G L. 2013. Formation of the moping dome in the Xuefengshan orocline, CentralChina and its tectonic significance.(), 87(3): 720–729.

Shi W, Dong S W, Zhang Y Q, Huang S Q. 2015. The typical large-scale superposed folds in the central South China: Implications for Mesozoic intracontinental defor-mation of the South China Block., 664: 50–66.

Wang Y J, Zhang Y H, Fan W M, Peng T P. 2005. Structural signatures and Ar40/Ar39geochronology of the Indosinian Xuefengshan tectonic belt, South China Block., 27: 985–998.

Watson M P, Hayward A B, Parkinson D N, Zhang Z M. 1987. Plate tectonic history, basin development and petroleum source rock deposition onshore China., 4(3): 205–225.

Xin Y J, Li J H, Dong S W, Zhang Y Q, Wang W B, Sun H S. 2017. Neoproterozoic post-collisional extension of the central Jiangnan Orogen: Geochemical, geochro-nological, and Lu-Hf isotopic constraints from the. 820–800 Ma magmatic rocks., 294: 91–110.

Xu D R, Deng T, Chi G X, Wang Z L, Zou F H, Zhang J L, Zou S H. 2017. Gold mineralization in the Jiangnan Orogenic Belt of South China: Geological, geochemical and geochronological characteristics, ore deposit-type and geodynamic setting., 88: 565–618.

Xu X B, Tang S A, Lin S F. 2016. Detrital provenance of Early Mesozoic basins in the Jiangnan domain, South China: Paleogeographic and geodynamic implications., 675: 141–158.

Zhou X M, Li W X. 2000. Origin of Late Mesozoic igneous rocks in Southeastern China: Implications for lithosphere subduction and underplating of mafic magmas., 326(3–4): 269–287.

Zhou X M, Sun T, Shen W Z, Shu L S, Niu Y L. 2006. Petrogenesis of Mesozoic granitoids and volcanic rocks in South China: A response to tectonic evolution., 29(1): 26–33.

Characteristics of Structural Deformation and its Tectonic Setting in the Huishangang Area, Northern Xuefeng Orogen

LI Bin1, 2, XU Deru1, BAI Daoyuan2, ZHONG Xiang2, LI Yinmin2, GAO Cheng1, ZENG Guangqian2, 3, ZOU Guangjun2, LING Yuexin2

(1. State Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment, East China University of Technology, Nanchang 330013, Jiangxi, China; 2. Hunan Institute of Geological Survey, Changsha 410016, Hunan, China; 3. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China)

TheXuefeng orogenic belt, located in the southwestern Jiangnan Orogen, is an important subject to study the tectonic evolution in South China. In this paper, the tectonic deformation in the northern Xuefeng Orogen is investigated systematically, and then the tectonic deformation mechanism and lateral variation of the Caledonian and Indosinian tectonic lines are studied. Three tectonic layers separated by the two angular unconformities in this region can be recognized, i. e., the Caledonian (Nh–S1), Hercynian-Indosinian (D2–P) and Late Yanshan-Xishan (K2–E2) layers. Among them, the Caledonian layer has nearly EW-trending folds, synclinal reverse faults and plate cleavage; the Hercynian-Indosinianlayer is dominated by the NE-NNE-trending folds, synclinal reverse faults, NW-NNW-trending faults (mainly strike-slip), joints (including conjugate joints) and cleavage; while the Yanshanian-Xishanian layer has NE open folds, basin-controlling faults and small faults with different orientations and properties. According to the deformation of the tectonic layers, the order of some faults and principal stress orientation of structure deformation, as well as the regional tectonic background, seven tectonic deformation events were identified and the tectonic system evolution process since the early Paleozoic in the study area was preliminarily determined. Based on the structural analysis and previous data, it is considered that the deformation of the Caledonian layer is controlled by the deep multi-level detachment, while that of the Hercynian-Indosinian layer is subjected to the detachment of the cover along the unconformity surface and the Permian Longtan Formation. From the south to the north, the trend of the Caledonian and Indosinian tectonic lines in the Xuefeng structural belt and its adjacent areas generally change from NNE, through NE and NEE, to EW. They were respectively formed by the assembly of different blocks in South China, the collision between the South China Block and the North China and Indosinian plates, as well as the influences from the boundary of the Neoproterozoic Yangtze-Cathaysia joint belt or the secondary intracontinental subduction.

Xuefeng Orogen; Huishangang area; fold; fault; structural framework; deformation sequences; tectonic setting

2020-05-26;

2020-09-04

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目(DD20160031-04)、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41930428)和湖南省地質(zhì)院科研項(xiàng)目(2019-17)聯(lián)合資助。

李彬(1984–), 男, 博士研究生, 高級(jí)工程師, 從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查等調(diào)查研究工作。E-mail: cuglibin@163.com

P542

A

1001-1552(2022)01-0001-021