构造层及其特征
2020-01-17 · 技术研发知识服务融合发展。
扬子准地台及浙东南隆起区由于大地构造性质和类型不同,构造层特征也有较大区别。自印支运动后,两大构造单元均进入活动陆缘发展阶段,构造层特征才具有较大的一致性。
全省自古元古界至新生界列于表1-1-1(俞国华等,1996,略作修改)。据《浙江省数字地质图》 浙江省地质调查院,浙江省地质图(数字化图件),1999。
浙江两大构造单元的地层建造共划分构造层6个,亚构造层14个,其中燕山构造层第二亚构造层(Y2)及第四亚构造层(Y4),根据工作需要还分别划分出3个及2个构造小层(表1-1-2)。
(一)地槽阶段构造层
浙东南隆起区主要发育中条(吕梁)构造层及晋宁构造层,扬子准地台仅发育晋宁构造层,可进一步划分为3个亚构造层。
1.中条(吕梁)构造层(Z)
主要出露于浙东南隆起区之龙泉、遂昌、松阳、云和及龙游等地,呈天窗或构造断块出露,面积约800km2。该构造层由古元古界八都岩群组成(胡雄健等,1991),为一套富含石墨的变粒岩、片岩、长石石英岩及少量斜长角闪岩,原岩为基性火山岩花岗质陆源碎屑岩-粘土岩建造。变质岩系构造变形强烈,处于无序状态,经受中压相系高角闪岩相变质,混合岩化强烈。副片麻岩类两组钐-钕等时线年龄(各由3个全岩样、1个斜长石、1个石榴子石组成)分别为2199±95Ma和2059±62Ma,可能是八都岩群沉积成岩和区域变质年龄的综合反映。侵入于本岩群的淡竹混合花岗闪长岩的结晶锆石铀-铅法年龄为1878Ma。与本构造层有关矿产主要有金、银、铅、锌、铜等。
表1-1-1 浙江省地层简表
续表
表1-1-2 浙江省构造旋回及构造层一览表
本构造层是在具有硅铝质陆壳的古陆块裂陷槽构造环境下形成的,反映浙江早期构造层的基本特征。
2.晋宁构造层(J)
在浙东南隆起区及扬子准地台两个构造单元中均有发育,但构造层特征差异较大。
1)浙东南隆起区的晋宁构造层:主要发育于诸暨、嵊州、大衢山岛等地,呈构造天窗或构造断块出露,面积约500km2。主要由中元古界陈蔡群(龙泉群)构成,岩石组合以含石墨的变粒岩、斜长角闪岩、浅粒岩及石英岩为主,夹大理岩、石英片岩等。原岩为基性火山岩-陆源碎屑岩-碳酸盐岩建造,龙泉和陈蔡地区斜长角闪岩钐-钕等时线年龄为1486Ma、1385Ma、1356Ma、1279Ma,可视为陈蔡群变拉斑玄武岩的成岩年龄。岩系经受中压相系角闪岩相变质(孔祥生等,1995)。该构造层中火山岩较发育,主要为细碧-角斑岩建造,此外尚有蛇纹岩、辉石橄榄岩及辉石角闪石岩等侵入岩。与本构造层有关的矿产主要有金、银、铜、铅、锌、大理岩,以及矽线石、蓝晶石等富铝矿物。从上述分析可知,该构造层是在较薄陆壳背景上拉张裂陷环境下形成之产物,处于陆壳增生的发展阶段,反映了浙东南隆起区第二个构造层的基本特征。
2)扬子准地台的晋宁构造层:主要由中元古界的平水组及双溪坞群、新元古界骆家门组、虹赤村组及上墅组构成,相应划分为3个亚构造层,为准地台的基底构造层。出露面积总共约860km2。
第一亚构造层(J1):相当于平水组及双溪坞群,主要分布于富阳-萧山、绍兴平水、浦江、金华洞井及浙赣、浙皖边界一带。平水组为硅泥质岩-细碧角斑岩建造,形成于洋内弧-边缘海沉积环境,厚3000m左右;双溪坞群主要为一套陆相酸性、中酸性火山碎屑岩建造,形成于成熟陆缘环境,厚1800m左右。第一亚构造层的火成活动主要表现为海相细碧-(石英)角斑岩及陆相酸性、中酸性火山岩。成岩年龄,平水组钐-钕等时线1012Ma,铷-锶全岩法972Ma;双溪坞群年龄在875~914Ma之间(偏新)。平水组及双溪坞群为一套浅变质岩系,产有铜、锌、金、黄铁矿、明矾石等。侵入岩不发育,经历了区域动力变质作用,反映了扬子准地台基底固结程度不高。
第二亚构造层(J2):由骆家门组构成,分布于萧山、富阳一带、球川-萧山断裂带的南东侧及开化、淳安西部。沉积建造类型多样,底部为磨拉石建造,下部为硬砂岩建造,上部为浅海相粉砂岩、泥质岩组成的复理石建造,夹薄层沉凝灰岩,厚300~1600m。该亚构造层一般为弱变质,片(劈)理化,局部可达低绿片岩相变质。构造变形简单。未见明显的火成活动。
第三亚构造层(J3):由虹赤村组及上墅组构成,其分布与第二亚构造层基本一致。下部为复陆屑杂砂岩建造,上部为陆相双模式火山岩组合,玄武岩钐-钕等时线年龄为894Ma,厚1000~2000m。该亚构造层主要为弱变质,构造变形不强烈,局部片(劈)理化。上墅期形成1700m左右的基性、酸性火山岩,为地壳扩张期形成的钙碱性系列火山岩。产有铜、金、叶蜡石等矿产。
(二)地台(或隆起)阶段构造层
自晚晋宁运动之后,扬子准地台及浙东南隆起区基本结束了地槽发展历史,进入一个全新的准地台或隆起的地史发展阶段,但在两大构造单元的发展过程中仍有较大差异。本阶段主要由加里东构造层和华力西-印支构造层构成。
1.加里东构造层(C)
扬子准地台的震旦系与寒武系之间一般为整合接触,仅局部呈平行不整合接触关系,因此将震旦系归入加里东构造层,同时将其划分为第一、第二亚构造层。其分布面积分别为1800km2和11057km2。
第一亚构造层(C1):休宁期形成最大厚度可达百余米的磨拉石建造和潮坪相、浅海陆棚相的类复理石建造,和较多的沉凝灰岩。南沱期冰成岩系发育,在间冰期,形成以白云岩为主的浅海或滨海沉积。晚震旦世的陡山沱期、灯影期及与其时代相当的板桥山期、蓝田期、皮园村期的沉积,从整体上看是在台地背景上沉积的硅泥质-碳酸盐岩建造。自南侧的江山—绍兴一带至北西侧的昌化—安吉一带,其沉积环境分别由蒸发岩台地—局限海台地经开阔海台地—台地斜坡带,最后则过渡为盆地—广海陆棚相沉积,即由南东向北西,沉积盆地水体由浅变深,水动力条件由强变弱(静水环境),碳酸盐岩由多变少。上述环境的变化,概括反映了浙西北进入准地台阶段的岩相古地理面貌。休宁组受到轻微的片(劈)理化,区域变质作用不明显,火成活动除休宁期的沉凝灰岩外,未见其他产物。与其有关矿产主要是:含钾岩石、磷、黄铁矿、白云岩及铁锰矿等。
第二亚构造层(C2):由寒武系、奥陶系和中下志留统组成,是扬子准地台进入地台发展阶段后又一个重要的亚构造层。在震旦纪海盆基础上,历经退积型和进积型沉积,构成一个完整的由海侵到海退的大型沉积旋回。受加里东运动影响,浙西北大部分地区海水退却,抬升成陆,从而结束了扬子准地台准稳定阶段的发展历史,进入晚古生代的稳定发展阶段。
该亚构造层在寒武纪初期,沉积了碳硅质泥质岩(含石煤)或含碳砂泥质-碳酸盐岩建造;中晚寒武世为泥质碳酸盐岩建造,构成第二亚构造层第一个次级沉积旋回。奥陶纪自印渚埠期海侵至文昌期,构成第二个次级沉积旋回。主要的沉积建造为钙泥质页岩-含碳硅质岩-泥质碳酸盐岩建造及复理石-类复理石建造,在杭州—嘉兴及常山地区,则为碳酸盐岩建造。早中志留世时期沉积了一套厚度巨大的进积型沉积——以类复理石-陆源碎屑岩建造为主的沉积组合。后期由于受加里东运动影响,浙江大地整体抬升,海水退却,海盆缩小,江山—绍兴一带未见康山期、唐家坞期沉积。局部有小规模的火山喷发,形成厚为2.5~5.5 m的酸性凝灰岩堆积。
该亚构造层的主要特征是:沉积厚度巨大,最大厚度超过11500m,在紧接浙东南蚀源区的海盆边缘,沉积厚度最小处亦在1500m以上;火成活动微弱,也未见明显的变质作用。除存在大型宽缓隆起和拗陷外,未见明显的褶皱构造。以上特征表明,该构造层是在较大活动性背景上形成的,沉积建造具有地台型特点,但仍处于准稳定阶段。下部碳酸盐建造,上部复理石建造的沉积表明,加里东期的钱塘海盆具有大西洋裂谷型海盆特征,是在初始裂谷构造背景上不断扩张裂陷形成的准稳定地台型沉积。
与C2亚构造层有关的矿产有:磷、含钒石煤、铅、锌、重晶石,以及镍、钼硫化物薄层等。
浙东南缺失加里东期沉积,全区隆起,局部热流集中发生混合岩化。没有划分构造层。
2.华力西-印支构造层(Ⅵ)
本构造层主要出露于浙西北,浙东南仅零星分布,两区发育程度差异较大。出露面积1250km2。
(1)扬子准地台
受中志留世后期加里东运动影响,浙西北地区整体抬升隆起成陆,由此进入一个全新的发展阶段——具有正地台性质的稳定阶段。按岩性组合及沉积旋回,本构造层自上泥盆统—中三叠统可划分为第一、二、三亚构造层。
第一亚构造层(Ⅵ1):由五通群、叶家塘组构成。加里东运动使浙西北区抬升成陆,长期遭受剥蚀,晚志留世、早中泥盆世未接受沉积,直至晚泥盆世西湖期海侵,开始沉积滨岸陆屑滩相及沼泽相的单陆屑建造。其后因柳江上升及淮南上升影响,海侵范围未能进一步扩大,而处于缓慢的海退环境,沉积了单陆屑建造及陆屑含煤建造。
第二亚构造层(Ⅵ2):主要由上石炭统的藕塘底组、老虎洞组、黄龙组及船山组构成。淮南上升后,晚石炭世海侵逐步扩大,在江山—绍兴一带形成滨岸陆屑滩相砂砾岩,由此向北西海盆水体加深,沉积了一套以开阔盆地相为主的(镁质)碳酸盐岩建造。
第三亚构造层(Ⅵ3):包括二叠纪及中三叠世的沉积,在长兴及江山等地,因地层均为连续沉积,由两个从海侵—海退的次级旋回组成。
扬子准地台区的华力西-印支构造层的基本特征是:碳酸盐岩沉积几乎均为陆表海沉积,各类沉积建造中缺少深水沉积;沉积厚度小,最大厚度仅2800m左右,不及加里东第二亚构造层的1/4;沉积建造中的单陆屑、硅泥质岩、高铝粘土岩、含煤及碳酸盐岩等成分常有见及;火成活动微弱,未见区域变质岩分布,受印支运动影响褶皱断裂构造发育,形成浙西北区主要的构造格架形式。综合上述资料可知,本构造层为典型的稳定型陆台构造层,印支运动使浙西北区褶皱成陆,从此进入活动陆缘发展阶段。
与Ⅵ构造层有关的矿产有层控性铜、铅、锌、硫铁矿,优质碳酸盐岩,少量煤质(欠佳)、耐火粘土等。
(2)浙东南隆起区
本区华力西-印支构造层零星分布4~5处,总面积在数平方千米以内。依据芝溪头杂岩的岩性组合特征,为单陆屑含煤建造,是在滨岸—潮坪环境下形成的海陆过渡相沉积。据露头观察,多处见及背斜等宽缓型褶皱构造,具低绿片岩相变质。未见火山活动,但混合花岗岩类较发育,主要分布于江山-绍兴断裂带的东南侧。该杂岩铷-锶等时线年龄值为231±7Ma,将其时代定为石炭-二叠纪,主变质期则为三叠纪。由此可见,本区该构造层亦具稳定型沉积之特征,其浅变质作用可能与区域断裂作用有关。
(三)活动陆缘阶段构造层
印支运动促使海水退却,全省形成统一的大陆环境,进入滨西太平洋活动陆缘发展阶段。该阶段主要有燕山构造层及喜马拉雅构造层构成。
1.燕山构造层(Y)
本构造层根据沉积建造、构造特征及成矿作用之不同,划分为第一、二、三、四亚构造层。
1)第一亚构造层(Y1):浙西北区由王沙溪组、马涧组、渔山尖组,浙东南由乌灶组、枫坪组、毛弄组构成,分布面积910km2左右。印支运动后,浙江大地造山隆起,堆积巨厚的磨拉石建造及河流相的复陆屑含煤建造。印支运动的余波亦延伸到早中侏罗世,致使本亚构造层在兰溪马涧一带形成宽缓背斜及向斜构造。火成活动强度不大,仅在浙东南区的毛弄期有厚度不大的酸性火山岩,说明此时已有零星的火山活动,但未见相应的侵入活动。
2)第二亚构造层(Y2):主要由上侏罗统建德群、磨石山群构成。分布面积达45330km2。浙西北区由火山洼地构造控制,呈北东向分布;浙东南区大多由大型火山构造控制,呈面式分布。本亚构造层由陆相火山岩间夹河湖相沉积层组成,为活动陆缘环境、挤压应力作用下形成的、以酸性岩为主的钙碱性系列火山岩。该亚构造层又分为3个构造小层:第一构造小层(Y2-1)由劳村组、黄尖组或大爽组、高坞组构成;第二构造小层(Y2-2)由寿昌组或西山头组构成;第三构造小层(Y2-3)由茶湾组、九里坪组及祝村组构成。该亚构造层断裂构造发育,岩浆侵入活动强烈。有关矿产主要有:铁、钼、锡、钨、铍、金、银、铅、锌、铜,以及膨润土、沸石、地开石、明矾石、叶蜡石、伊利石等非金属矿。
3)第三亚构造层(Y3):由下白垩统横山组或永康群、小平田组构成,为杂色、红色复陆屑建造及陆相火山-沉积建造。分布面积6785km2。该建造早期常为冲积扇相沉积,其后过渡为湖泊相—河流相,在其发展过程中,常有不同程度的火山喷发。主要为酸性火山岩及少量的中性、基性熔岩。由此可见,本构造层是在拉张背景下,湖盆不断扩大,同时伴有火山喷发,堆积物充满盆地。晚期由于受燕山Ⅲ期构造运动影响,盆地抬升,湖水退却,湖盆消亡。发育于本亚构造层中的断裂,主要为早期断裂的复活,以盆边断裂最为发育,对盆地具控制作用,一些盆地边缘的生长断裂亦不少见。褶皱作用不明显,局部见由断裂活动引起的背斜状隆起和向斜状凹陷。变质作用不明显。火成活动特别是侵入岩发育,火山作用常呈间歇性喷发,局部地区则为强烈的连续喷发,以玄武岩-安山岩-流纹岩组合的钙碱性系列火山岩最为常见。相应的侵入岩广泛发育于浙东南地区,以辉长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩组合为主,形成于活动大陆边缘由拉张转变为挤压构造环境的产物。与本构造层有关的矿产主要有:明矾石、萤石、膨润土、沸石、银、铅、锌等。
4)第四亚构造层(Y4):主要发育于金衢、天台及仙居等盆地中。分布面积2450km2。分别由衢江群、天台群构成,为河湖相—冲积扇相沉积的红色复陆屑建造。依沉积物组成和沉积间断,划为两个构造小层。第一构造小层(Y4-1)浙西由中戴组构成,浙东南由塘上组构成。第二构造小层(Y4-2)浙西由金华组、衢县组、桐乡组构成,浙东南由两头塘组、赤城山组构成。盆地的形成常与早期断裂有关,常见者由北东或北北东与东西向、北东与北西向等断裂联合控制。在燕山Ⅲ期构造运动影响下,地壳抬升,剥蚀强烈,气候炎热,同时在燕山Ⅳ期的拉张构造环境下堆积了巨厚的红色砂砾岩、砾岩等沉积物。构造活动以断裂为主,主要为北东、北北东、东西及北西向断裂,断裂性质常由早期的冲断裂转化为张性或张扭性断裂,因此在本亚构造层中所见之断裂常见多次活动迹象。火成活动较弱,其中以仙居盆地火山岩最发育,早期为厚度可达2300m以上的酸性火山岩。侵入岩主要发育于沿海一带,主要为A型晶洞花岗岩、碱性花岗岩及石英正长岩等。常见矿产有:萤石、沸石、珍珠岩、石膏等。
2.喜马拉雅构造层(H)
按岩性组合及沉积建造之不同,可分为第一、二亚构造层。
(1)第一亚构造层(H1):主要由长河组及嵊县组构成。长河组分布于慈溪、平湖及嘉善至湖州一带,为海湾—河口湾沉积的以泥岩及粉砂岩为主的陆源碎屑建造,为地壳沉降期的陆缘凹陷沉积;分布面积约270km2,隐伏于全新统之下。嵊县期的堆积物主要分布于三门湾至嵊州一带的北西向条带上,发育钙碱性—碱性的拉斑玄武岩-碱性玄武岩组合,为大陆裂谷型拉张构造背景下的火山喷发产物。分布面积550km2。有关矿产主要有:硅藻土、褐煤等。
(2)第二亚构造层(H2):地表所见主要由全新统组成。相应发育风化壳型矿床,如稀土、高岭土、铁帽金等矿产。