Question

成矿大地构造演化阶段

Answer 1

对于海南岛大地构造及分区问题，中国地质科学院(1962)运用槽台学说将海南岛划为“南华准地台华夏褶皱带”、“岛南和岛北分属二级构造单元海南隆起和雷琼新凹陷”。1977年陈国达等出版的《中国大地构造概要》及《中国大地构造图》中将其划为“海南地穹列”，属于东南地洼区的“琼雷地洼系”，认为早古生代为加里东期地槽褶皱带、晚古生代为地台区、三叠纪末以来为地洼区(国家地震局广州地质大队，1977)。袁奎荣等(1977)评述了岛西存在海西地槽的依据;陈炳蔚等(1978)、夏邦栋(1979)也先后论述了海南岛海西地槽的基本特征，及空间分布不限于岛西，其时间分布不限于泥盆纪—早石炭世，扩及延续发展到二叠纪末、甚至中生代初。陈国达(1977)依据铁矿会战过程所获新资料(特别是地层方面的)和对石碌群第七层及其上下地层的沉积特征、地质时代的认识，根据中国南部地槽回返的地质时代有自NW向SE逐渐推迟的规律性，论述了海南岛存在海西地槽的可能性问题，指出该岛自三叠纪末始进入地壳发展的第三阶段———地洼发展阶段;地槽阶段为元古宙—早古生代，或延至晚古生代初;地台阶段为晚古生代初期或中期到中生代初。之后，彭格林(1990)主要依据沉积建造特征及其演化、空间分布和大地构造属性，以及岩浆活动等重要标志，并结合袁兆亿(1987)、邹和平和黄玉昆(1987)以及刘以宣(1984)等人的研究成果，认为海南岛经历了地槽、地台、地洼三个大地构造发展阶段，以九所-陵水深断裂为界，岛中岛北现阶段属东南地洼区，前寒武纪—早古生代为地槽区、晚古生代为地台区;深断裂以南为南海地洼区，前寒武纪时为地槽区、古生代演化为地台区，全岛早三叠世末同时进人地洼发展阶段。

侯威等(1992、1996)进一步根据海南岛沉积建造、岩浆建造、变质作用和构造型相等分析，并结合年代地层学研究进展，提出海南岛大地构造演化可能经历了前地槽(X)、地槽(Ⅰ)、地台(Ⅱ)和地洼(Ⅲ)4个发展阶段(图2-4):

太古宙(?)—古元古代为前地槽发展阶段。这一时期形成一套受过深变质和花岗岩化、混合岩化的花岗岩-绿岩建造。长城系抱板群构成了前地槽构造层的主体，构造相为NE向的紧闭褶皱，并以长轴穹窿体组成了本区的结晶基底。它是我国华南华夏古陆的组成部分，控制前地槽发展阶段的构造是古北东向构造体系。

中元古代进入地槽发展阶段，此时，岛北区处于浅海环境，在抱板群上堆积了石碌群，后者由一套厚达数千米的海相—浅海相砂页岩、浊积岩和具多期次的基性、中基性火山喷发岩组成，形成具有复理石建造、砂页岩-火山岩建造、细碧角斑岩建造、含铁碳酸盐岩建造和火山碎屑岩建造等的火山沉积岩系。晋宁运动后，九所-陵水断裂带以南的岛南区经褶皱回返并进入地台发展阶段，岛北则继续大幅度下沉，地槽继续发展，直至海西运动后，岛北才普遍发生近EW向褶皱和区域变质，并伴有海西-印支早期花岗闪长岩的侵入。随后，于早三叠世岛北转入地台发展阶段，而岛南则于志留纪未整体上升隆起后，至早三叠世一直处在地台夷平剥蚀阶段。由此可见，岛北地台发展阶段时间很短，仅仅在早三叠世时期，且缺少地台型沉积层。岛北区为后海西夷平式古地台区，岛北区地槽发展过程中产生了近EW向的半紧闭型褶皱，并伴随有EW向断裂带出现。控制地槽发展是由南北向挤压而产生的东西向构造系。

中三叠世(约241Ma)整个海南岛进入地洼发展阶段，这一时期无论是在构造型相、沉积建造、岩浆活动和变质作用，还是成矿作用等方面都显现出新型活动区所具有的特征。地洼发展的初动期(T₂—J)，NE向的长垣形隆起、褶皱和断裂构造开始活跃，构造反差增强，出现地洼盆地，其中堆积有分选性差、稳定性小、厚度变化又相当大的陆相砾岩、砂页岩建造。同时，还有大面积的重熔、交代型花岗岩形成，反映地壳重新强烈活动起来。白垩纪(K)为地洼激烈期，此时地貌反差更大，在地洼盆地中堆积了复矿砂砾岩建造、类磨拉石建造，这些建造更是以分选不良、变化很大为特色，表明它们是构造运动强烈、地貌反差显著的大地构造环境产物。激烈期中的岩浆活动也十分强烈，以同熔型花岗岩侵入为主，并有酸性、中酸性、中基性火山岩喷发形成岩被。该时期褶皱及剪切活动强烈，多形成紧闭倒转褶皱和环形构造，以及脆性剪切断裂。

古近纪初(E₁)进入余动期，此期主要形成含煤、油页岩碎屑岩建造和粘土砂岩建造。余动期构造演化受EW向及SN向构造系的控制，形成许多断裂控制的拉张盆地;岩浆活动以大量玄武岩喷发为主。至今海南岛仍在继续上升，表现以垂向作用为主。

石碌地区地处东南地洼区琼雷地洼系琼中地穹列的西侧(见图2-2)。地槽发展阶段该区处于南华海西地槽的弧形转折端，该弧形地槽是东与东南沿海、西与广西钦州地槽带相连的环大陆边缘的地槽褶皱带。地槽褶皱回返阶段的近SN向构造应力，使石碌地区形成近EW向的半紧闭褶皱及断裂。地台发展阶段该区虽然相对稳定，但也受到了较大幅度的升降运动的影响。在地槽构造层基底上接受了近千米的地台沉积层(包括目前划分的震旦系石灰顶组和石炭系一部分)，从而导致了石碌地区地槽构造层的深埋。至地洼发展阶段，该区构造活动异常激烈。初动期的NE向横跨褶皱明显叠加在近东西向构造上;地洼激烈期的随之NE向构造作用不断加强，便与持续作用的EW向构造产生了联合，此时的石碌地区正处在海南岛环状构造的强烈作用地段;地洼余动期的EW向构造，又使石碌地区受到了进一步强烈的SN向挤压作用，产生了近SN向的断裂。

总的来看，石碌地区经历了长期的、复杂的构造作用，从而为该区提供了多阶段成矿演化的有利构造因素。陈国达等(1977)曾认为石碌矿区的所知铁矿床均属于多因复成矿床，但其基础矿床先后成于两个不同的大地构造发展阶段，分属两种不同大地构造类型:一为地槽型沉积变质矿床，一为地台型沉积矿床;前者的含矿地层为石碌群第一至第六层(即QbS^1－6)，后者的含矿地层为石灰顶组(即本书重新划分的石碌群第七层QbS⁷);同时他们还认为，地槽型沉积变质铁矿进一步经历了地洼成矿作用的改造叠加和富化，暗示了石碌铁矿具有“地槽矿床+地洼矿床改造富化”的成矿大地构造条件。