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秦岭造山带内宁陕断裂带构造演化及其意义

1000-0569/2011/027(03)-0657-71Acta Petrologica Sinica岩石学报秦岭造山带内宁陕断裂带构造演化及其意义*胡健民1孟庆任2陈虹1武国利2渠洪杰1高卫1陈文3HU JianMin1,MENG QingRen2,CHEN Hong1,WU GuoLi2,QU HongJie1,GAO Wei1and CHEN Wen31.中国地质科学院地质力学研究所,北京1000812.中国科学院地质与地球物理研究所,北京1000293.中国地质科学院地质研究所Ar-Ar同位素实验室,北京1000371.Institute of Geomechanics,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100081,China2.Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing,100029,China3.Ar-Ar Isotope Laboratory of Geological Institute,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing,100037,China2010-12-01收稿,2011-02-25改回.Hu JM,Meng QR,Chen H,Wu GL,Qu HJ,Gao W and Chen W.2011.Tectonic evolution and implication of Ningshan Fault in the central part of Qinling Orogen.Acta Petrologica Sinica,27(3):657-671Abstract Ningshan Fault is a large-scale WE-trending fault in Qinling Orogen.This research indicates that the left-lateral shear zone exhibit abundant ductile shear fabrics of earlier stage which were superimposed by a late brittle deformation.40Ar-39Ar ages on syn-deformational and syn-metamorphic minerals from the Ningshan Fault confirmed that the early ductile deformation occurred during 169 162Ma and was formed in the intracontinental deformation in the period of post-collision of Qinling Orogen.Existing of this left-lateral shear zone indicates that the tectonic belt of South Qinling Orogen may be subdivided into two different unites before Middle-Late Jurassic.Some metamorphic rocks of old basement crops out on the NW side of the Ningshan Fault and were intruded by many Mesozoic granitic plutons;on the SE side of the fault,however,dominant Meso-and Neo-Proterozoic low-grade metamorphic volcanic rocks and metasediment was intruded by basic and alkalic dykes of Neo-Proterozoic to Early Paleozoic.It has been confirmed that large-scale left-lateral shear movement occurred in the western and northern margins of Yangtze block in the Late-Middle Jurassic to the Early Cenozoic,which may be connected with the clock-wised rotation of the block in that time.Key words Qinling Orogen;Ningshan Fault;Daba Mountain;Yangtze block摘要宁陕断裂是秦岭造山带内部发育的一条近东西向区域性断裂。

研究表明,宁陕断裂运动学性质为左行走滑,变形早期为韧性变形,晚期叠加脆性变形。

早期变形形成的同变形变质矿物的40Ar-39Ar定年结果显示,变形时代为169 162Ma 左右,属于秦岭造山带碰撞后陆内变形阶段产物。

宁陕左行走滑断裂的存在暗示着在中晚侏罗世之前,现今南秦岭构造带很可能分属于两个不同的构造单元。

宁陕断裂北西侧具有古老变质基底,并有大量早中生代花岗岩体侵入;南东侧只发育中上元古宙浅变质火山-沉积组合,发育晚元古宙-早古生代基性侵入岩脉及一些碱性岩脉。

中晚侏罗世-早白垩世期间,围绕着扬子地块西缘和北缘,发生过左行走滑变形,这可能与扬子地块在这个时期的顺时针旋转相关。

关键词秦岭造山带;宁陕断裂;大巴山;扬子地块中图法分类号P542.3;P597.3*本文受国家自然科学基金项目(40830314、40272097)资助.第一作者简介:胡健民,男,1959年生,研究员,构造地质学专业,E-mail:jianminhu@cags.net.cn图1秦岭-大别造山带构造略图NCP-华北板块;SCP-华南板块;NQB-北秦岭构造带;SDS-商丹缝合带;MLS-勉略缝合带;NW-NQB-北西南秦岭构造带;SE-SQB-南东南秦岭构造带;BT-碧口地体;SGT-松潘-甘孜地体;LMS-龙门山构造带;TBT-桐柏地体;DBT-大别地体;HC-汉南杂岩;AK-安康地块;PL-平利地块;WD-武当地块;SX-随县地块;SNJ-神农架隆起;HL-黄陵隆起;XFB-雪峰山构造带.LLF-洛南-栾川断裂;NSF-宁陕断裂;AKF-安康断裂;ZBF-镇巴断裂;TWF-铁溪-巫溪断裂Fig.1Tectonic map in Qinling-Dabie orogen1引言秦岭造山带是中国大陆最著名的造山带之一。

自Huang(1931)在“秦岭山与四川之地质观察”中提出秦岭地轴等重要概念后,秦岭造山带就因为是划分南北海侵界限的地障,一直被作为分割中国南北大陆的重要界限(Huang,1945)。

20世纪70年代末,1∶20万秦岭地质调查完成,积累了非常丰富的基础资料,板块构造理论恰好于这个时期开始在中国发展,秦岭造山带的研究进入了一个崭新的阶段。

秦岭板块构造框架最早由李春昱先生所确定,并在最初的文章中提出秦岭造山带存在2条蛇绿混杂岩带(李春昱等,1978;李春昱,1980)。

北部蛇绿混杂岩带沿北秦岭天水、丹凤、商南一线延伸,南部蛇绿混杂岩带沿南秦岭玛沁、玛曲、武都、略阳及勉县分布。

这2条蛇绿混杂岩带分别相当于后来确定的商丹缝合带和勉略缝合带(张国伟等,1995)。

王鸿祯等(1982)认为商丹缝合带是一个叠接带,山阳-凤县断裂带才是华北与华南最终拼合的对接带。

因此,秦岭造山带在其板块构造格局研究的早期,就存在明显的分歧。

后来,张国伟等研究认为秦岭造山带由3个板块沿2条缝合带俯冲碰撞形成,垂直方向上深部近南北走向与浅部近东西走向的构造带叠加形成立交桥结构(张国伟等,1995,2001;Zhang et al.,1996),商丹缝合带与南侧勉略缝合带分别于中古生代与晚三叠纪碰撞闭合(Li et al.,1996;Meng and Zhang,1999)。

目前,商丹带朝东、西两侧的延伸被普遍接受,尤其是北秦岭高压-超高压变质岩被发现以后,商丹带碰撞拼贴的时代被置于早古生代(Hu et al.,1995;胡能高等,1996;杨经绥等,2002),并与柴北缘高压变质带相连,构成中国大陆中部一条延伸达4000km的超高压变质带(杨经绥等,2003)。

但是勉略带往东的延伸一直没有获得比较确凿的证据,一些新的证据也在质疑秦岭造山带是否曾经存在过晚古生代勉略蛇绿岩带(张传林等,2000;王玉净和舒良树,2001;闫全人等,2007;王宗起等,2009),或者勉略带本身的走向并不是前人曾经指出的向东沿大巴山前缘弧形断裂带延伸(Wang et al.,1999)。

由此看来,秦岭造山带的结构目前尚未完全理清,尤其南秦岭勉略构造带向东的延伸一直没有获得比较确切的依据,以至于人们对于秦岭造山带构造演化的认识有如此大的差异。

最近,作者对发育在南秦岭核部的近东西向宁陕断裂带进行了研究,基本上确认这是一个延伸范围巨大的韧性剪切变形带,晚期叠加了脆性断裂,并具有非常明显的左行走滑特征。

现有资料表明,该断层带两侧地质体具有不同的沉积建造和构造-岩浆组合,亦即可能属于不同的地质单元。

详细研究该断裂带的运动学特点将有助于合理恢复秦岭造山带的构造格架,重建秦岭造山带的构造演化历史。

2区域地质背景秦岭造山带由商丹缝合带与勉略缝合带划分为北秦岭构造带(华北板块南缘构造带)和南秦岭构造带(秦岭微板块)和扬子板块北缘构造带(图1)(张国伟等,1995;Meng and Zhang,2000)。

北秦岭构造带主要由古元古代秦岭群、中-新晚元古代856Acta Petrologica Sinica岩石学报2011,27(3)宽坪群、新元古代-早古生代二郎坪群和丹凤群组成,其中丹凤群与商南超基性岩一起,组成商丹蛇绿岩带,是秦岭微板块朝华北板块之下俯冲碰撞的位置。

北秦岭构造带与北侧华北板块南缘以洛南-栾川断裂为界,断裂以北出露地层为华北板块太古宙变质基底,及典型的华北板块盖层沉积。

扬子板块北缘构造带出露地层主要为南华系、震旦系,早古生界寒武系、奥陶系、志留系及上古生界二叠系和中生界,缺失泥盆系和石炭系,并从上三叠统须家河组开始陆相河湖相沉积,不发育火山岩。

主要表现为顺秦岭造山带发育的紧闭线状褶皱构造带,在褶皱轴部有时发育向南的逆冲断层。

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