秦岭大地构造分区的遥感影像判读

1、秦岭大地构造分区的遥感影像判读张天义朱嘉伟(河南省遥感中心)摘 要 根据遥感影像的纹理结构及其相对应的地球物理场特征, 秦岭地区可自然分割出四个构造景观单元。即: 东秦岭盆岭构造区、西秦岭隆凹构造区、南秦岭叠覆构造区和镇淅盆隆构造区。构 造影像单元的拼接组合关系, 一定程度上反映了华北板块、扬子板块、松潘甘孜地块、秦岭大 别地块构造域的地质演化史。 即: 晋宁加里东构造旋回期, 扬子板块与外来地块 ( 秦岭大别地块、松潘甘孜地块) 实现对接形成南中国联合大陆板块; 自海西构造运动开始, 华北板块向南推进, 从东向西先后与南中国板块的前锋俯冲碰撞, 随后进入陆内造山阶段。 燕山运动末期, 秦岭地

2、 区造山活动结束, 伸展拉张作用由北向南展开。关键词 秦岭, 大地构造分区, 遥感影像, 判读 中图法分类号 p 5441华北板块地质构造域商丹断裂带是华北板块南缘的限界断裂, 断裂以北区域的大地构造属性, 应隶属于华北板块的南缘部分 (图 1)。其基本特征是: 共同具有华北型前寒武纪结晶基底和中元古代以来的盖层组合; 以元古界、下古生界火山沉积岩群和超基性岩群为代表, 显示了裂谷建造、陆缘沉积与小洋盆蛇绿岩的特点。印支、燕山运动带来的是大规模 a 型俯冲, 使陆缘区产生了系列的叠置推覆作用, 不同地质时期形成的地质建造, 以不同的构造方式卷入到造山带中。111华熊断褶构造带位于石门马超营断裂

3、以北的小秦岭、崤山、熊耳山、外方山地区。由太古界太华群、元古界熊耳群、官道口群等构成。在构造演化上, 表现出前期挤压推掩滞后、后期伸展拉张超前特征。华熊台褶带: 在伸展体制下, 下地壳及地幔物质上隆, 伴随强烈的构造置换、变质作用和岩浆活动, 形成变质核杂岩。 持续上隆造成的巨大重力势, 导致在变质杂岩核外围出现构造滑脱和山间拉伸盆地。金堆城断褶带: 呈构造滑覆体拆离于变质杂岩核外围。主期构造发育了侏罗山式开阔的不对称同心褶皱, 由地台型沉积盖层经造山期收缩, 伸展期断陷滑脱反复交替而成。作者简介: 张天义, 男, 45 岁, 1974 年毕业于中国地质大学 ( 原武汉地质学院) , 高级工程

4、师, 从事遥感地质工作 1 邮编450053, 郑州市黄河路 41 号收稿日期: 19970605; 改回日期: 19971015下古生界等的条块状构造岩块、岩片与逆掩推覆断裂交织在一起, 形成过渡型构造单元。112伏牛山走滑构造带分布于秦岭山脉主脊线两侧, 河南伏牛山、陕西终南山、太白山至甘肃麦积山一线。由代表 上元古界裂陷海中基性火山岩碎屑岩碳酸盐岩建造改造而成的岩块叠覆带; 代表下古生界拉裂洋盆细碧角斑岩碎屑岩碳酸盐岩建造改造而成的拉裂走滑带。 为陆缘离散地体及 其加积层改造而成, 以左旋走滑为基本特征, 次级构造单元间均以深断裂限界。宽坪构造岩块叠覆带: 由元古界宽坪群片岩构成。 构造

5、带内构造变形强烈, 主构造期以不 对称同斜褶皱为特征, 伴随多级韧性剪切, 对先期构造面理强烈置换, 晚期有脆韧性逆掩推覆 构造叠加。二朗坪拉裂走滑带: 由草凉驿古生代拉裂盆地、二郎坪下古生代拉裂盆地、柳叶河断陷、纸 房古生代拉裂盆地、皇台古生代拉裂盆地等次级构造单元和纸房皇台断裂组成, 是在北秦岭 地体叠接背景上, 经构造拉裂剪切走滑发展形成。雁岭沟冲断带: 构造带的主体由下元古界秦岭群变质杂岩构成。由于地处板块碰撞和陆内 造山作用的前沿, 构造变形变质强烈而复杂。 冲断带内包容了太古界基底岩块、上元古界推覆岩片和古生界大洋残片。图 1 中国秦岭地区大地构造分区遥感解译图f ig. 1 r

6、em o te sen sing in te rp re ta t ive d iag ram o f q in ling geo tec to n ic d iv isio n o f c h ina1i 级构造分区界线 ; 2¦ 级构造分区界线; 3华北板块构造域; 4秦岭大别微板块构造域; 5扬子板块构造域;6松潘甘孜微板块构造域; 7华熊断褶带; 8伏牛山走滑构造带; 9汉南冲断带; 10北大巴构造岩片推褶带;11大巴山隆褶带; 12嘉陵江凹褶带; 13郧西盆隆构造带; 14旬阳转换盆地构造带; 15摩天岭断隆构造带;16南坪拉裂盆地构造带; 17迭部冲断带; 18祈县山阳变

7、质推褶带2扬子板块地质构造域龙门山断裂、七里坪白河断裂以南为扬子板块地质构造域范畴。秦岭地区出露其北部边缘, 它是在太古界崆岭群、元古界神农架群及汉南杂岩系等变质基底之上, 具有扬子型远硅质沉积建造及特提斯沉积等为特征的沉积盖层。 造山运动表现为板块前锋形成以逆掩走滑断层为骨架的构造岩片推褶带和前陆冲断带, 内部以宽缓褶皱为主体的凹褶带。211汉南冲断构造带西秦岭汉南地区自南向北的推覆活动在主造山期得到加强, 作为古板块缝合的龙门山阳平关断裂复活, 形成一系列左旋走滑逆断层。 扬子板块元古界变质基底从深部推出, 与震旦系、古生界等构造岩块、岩片一道自南向北推掩, 形成中秦岭地区特有的蜂腰状构造

8、格局。212北大巴构造岩片推褶构造带北大巴地区是扬子板块北进的前沿, 由于受北部地块的阻挡, 在先期挤压褶皱的基础上,又叠加走向逆冲断层, 沿断裂有大量的基性岩脉侵入。213大巴山隆褶构造带由一系列主长轴或短轴状陡立褶皱构造组成。麦积山一带构造轴线呈南北向延伸, 以司上断裂为界, 西侧为侏罗山式褶皱群, 东侧为花瓣状褶皱群, 发育有逆冲弧形断裂。大巴山区构造线方向为近东西向, 出现一系列与弧形断裂相伴生的不对称短轴状破褶皱。214嘉陵江凹褶构造带为四川盆地的主体, 在盆地区发育有印支燕山期的褶皱构造。3秦岭大别地块地质构造域在东秦岭南部陕西镇安河南淅川地区, 遥感及地球物理资料分析, 这里存在

9、有与大别山地块相连接形成一个独立的岩石圈微板块 (图 1)。其基底是一个复杂的拼合体, 有来自扬子板块的凤凰山、武当山地体、陡岭地体, 也有大别型的跃岭河地体、郧西地体。 它们拥有扬子特征的下古生界远硅质建造和独具特色的上古生界复理石沉积盖层。表明在晋宁构造旋回期, 微板块向扬子板块俯冲并纳入扬子板块北缘被动大陆构造体系。陆内造山期, 在扬子板块自南向北的推挤作用下, 沿古板块缝合线、同沉积断裂、古海陆分界线等部位产生逆冲走滑、褶皱隆起形成盆隆相间, 叠覆滑脱相映的构造面貌。311郧西盆隆构造带位于淅川郧西至武当山一带。由郧西、陡岭等若干元古界变质基底隆起及展布其间的震旦系、下古生界向斜盆地等

10、构成。312旬阳转换盆地断褶构造带位于陕西南部镇安旬阳山阳一带。是在海西期海盆的基础之上, 造山期经历了隆升褶皱, 逆掩推覆等变形变质作用。本单元主期构造具有两期。第一期以发育于旬阳一带大规模低角度斜向逆掩推覆构造为主体。第二期以单元内普遍发育的东西向同心开阔褶皱、箱状褶皱组成的复式褶皱为特征。4松潘甘孜地块地质构造域以商丹断裂与龙门山宁陕山阳断裂为界呈锐角三角形状斜插在华北板块与扬子板块南部的佛坪地体, 说明该地块在向东楔入的过程中包容了大量外来残片。 地史资料表明, 地块向东扩展开始于晋宁期, 表现为碧口地体对扬子板块的仰冲, 加里东末达到高潮。印支期, 特提斯海侵自西向东逐渐展开。 燕山

11、期, 在华北板块向南推挤作用下, 地块内部出现自北向南的叠 瓦式逆冲推覆, 造成隆凹构造区与岩片叠覆带相间分布的构造格局。411摩天岭断隆构造带为松潘褶皱系的东延部分, 由元古界碧口群混杂蛇绿岩系、横丹群弧后海型碎屑岩系及震 旦系雪花太平群、下古生界踏坡群碎屑岩、碳酸盐岩等构成。 主期构造以发育多级向北陡倾平 推韧性韧脆性剪切带为主体, 伴随不对称斜歪褶皱和应变滑劈理。基性超基性岩脉及中酸 性岩体沿此带分布。412南坪拉裂盆地构造带位于白水江以西南坪一带, 主要由三叠系陆棚斜坡盆地相细碎屑复理石建造组成。在造 山期, 南坪地区仅形成一系列宽缓的褶皱。 在造山后的伸展机制作用下, 进入拉裂断凹新

12、一轮 构造演化阶段, 形成著名的诺尔盖高原沼泽草地区。413迭部冲断构造带位于武都迭部断裂与岷县凤县断裂之间, 呈东西向带状分布。 构造带内由太古界 (鱼 洞子群) 震旦系 (白依沟群) 志留系、泥盆系以及石炭二叠系等构成矩形构造岩片、岩块相间 排列。 沿构造带岩浆活动强烈, 海西期超基性岩侵入体呈岩群状东西展布达数百公里, 并卷入 构造变形, 岩石具碎裂岩化、劈理化, 部分呈岩块夹持于构造砾岩中414礼县山阳变质推褶构造带位于商丹断裂与宕昌镇安西峡断裂之间, 是扬子板块北缘被动大陆边缘前陆盆地背 景上, 经造山期构造、推隆褶皱造山而成。 主体构 成为下古生界西汉水群、白龙江群、刘岭群、信阳群

13、类复理石建造。自西向东, 出现了礼县转换盆地、佛坪褶隆、山阳转换盆地等次一级构造单元。5秦岭地区构造演化过程分析根据秦岭地区大地构造格局及其沉积建造与岩浆系列等要素分析, 造山带是由华北板块南部活动大陆边缘和扬子板块北部被动大陆边缘地质构造域叠置而成, 其中包含了松潘甘 孜、大别等外来地块插入和古特提斯海的入侵等重大地质事件。511中国泛大陆的分裂与华北板块和扬子板块对峙局面的形成由卫星遥感资料揭示的基底构造断裂系中, 晚太古早元古宙台穹间普遍发育紧密的线 性构造带。根据用地球物理资料综合解译, 这些线性体束可能代表着初始大陆克拉通化过程中 微板块的离散、拼合、叠接的界面。 也就是说初始大陆是

14、由许多具有各自独立地质演化特征微 板块、地块、地体的拼合而成, 具泛大陆性质。 中条构造旋回期, 中国泛大陆沿略阳洋县十 堰至桐城一线裂解, 分裂出华北和扬子板块。 至此奠定了中国东部地质演化的基本框架。512离散板块的回归与大别地块及松潘甘孜地块的楔入从 1450m a 开始至 1050m a 结束的晋宁运动, 是一个收缩机制为主导的构造旋回。在此期间, 由古中国泛大陆分裂形成的扬子、华北两大板块逐渐放慢了相向漂移的运动速率, 开始回归。据南秦岭地区遥感影像特征及沉积建造特征说明, 扬子板块大陆在向北回归的过程中先后与西出东进的外来地块相遇。松潘甘孜地块东进受阻与扬子板块实现对接, 大别地体

15、亦被扬子板块所包容, 共同组成南中国联合大陆。 华北板块向南回归稍滞后并出现速率差, 作为陆缘区的秦岭古陆沿栾川铁炉子一线与华北大陆脱离, 形成陆间裂陷海盆。513增生带的形成从秦巴地区卫星遥感影像可以了解到, 南秦岭区广泛出现的盆隆构造景观代表了扬子板块被动大陆边缘沉积体系。 说明扬子运动开始, 南秦岭有一次广泛的海侵, 沉积了震旦系下古生界巨厚层状鲕状磷块岩硅泥质、碳硅质岩白云质碳酸盐岩, 即著名的远硅质建造。 与此同时, 华北板块在拉张转换机制作用下, 栾川铁炉子一线演绎出早古生代裂陷海槽。 形成了一套从海底火山岩到深水碳酸盐岩、浅海碎屑建造等沉积建造。514板块对接和陆内造山运动的开始

16、进入海西构造旋回, 秦岭海域急剧缩小, 在泥盆纪末期基本闭合, 实现了扬子板块与华北板块对接, 商丹唐藏漳县断裂为板块缝合线。以丹凤群蛇绿岩为代表的古洋残片在缝合带上拼贴, 具俯冲消减带特色的刘岭信阳群混杂岩也在缝合线南侧呈带状分布, 勾划出俯冲海沟的构造位置。 而舒家坝群等浊流相沉积建造代表秦岭洋闭合前残留海湾。海西构造旋回晚期至印支旋回期, 板内碰撞造山活动自东向西、自北向南拉开。 各种深大断裂复活, 出现左旋走滑和逆冲, 使华北板块南缘增生边形成巨大的岩片滑覆体逐级向南逆掩推覆, 并伴随大规模的花岗岩类侵入。 与此同时, 作为构造运动的逆向补偿产生了石炭二叠纪及三叠纪大型转换盆地型陆源碎

17、屑沉积建造、含煤建造和磨拉石建造。这标志着从海西构造旋回末期板块对接以后, 秦岭地区古特提斯构造体系开始运作。515伸展运动与燕山期构造岩浆带的形成进入燕山构造旋回, 碰撞造山带内伸展拆离活动成为热点, 出现大量转换断陷盆地及台缘滑脱剥离断裂。古老结晶基底被拉出, 地幔上隆形成m型花岗岩系。诸多方向的断裂是成为有利的导矿构造空间, 形成秦岭造山带内的重要贵金属、有色金属矿产。参考文献123456张国伟等 1 秦岭造山带的形成及其演化 1 西安: 西北大学出版社, 1988尚瑞均等 1 秦巴花岗岩 1 武汉: 中国地质大学出版社, 1988殷鸿福等 1 早古生代镇淅地块与秦岭多岛小洋盆的演化 1

18、 地质学报, 1995, 69 ( 3) 刘俊岭等 1 秦岭巴山地区高陵达县重磁剖面初步解释 1 陕西地质, 1996, ( 3) 霍福臣等 1 西秦岭造山带的演化 1 甘肃地质学报, 1996, ( 1)高洪学等 1 秦岭造山带 ( 陕西部分) 地壳演化 1 陕西地质, 1996, ( 1)interpreta t io n o f rem o te sens ing im a ges o ftecto n ic d iv is io n in q inl ing reg io nzh an g t ian y i zh u j iaw e i(r em ote s en s in g c

19、en t re of h en a n p rov in ce, z h en g z h ou , 450053, c h in a )a bstra c ta cco rd in g to tex tu re st ru c tu re o f rem o te sen sin g im age s an d it s co r re spo n d in g fea tu re o f geop h y sica l f ie ld, q in lin g reg io n is d iv ided in to fo u r tec to n ic lan d scap e u n it

20、 s, th e d o n g2q in 2 lin g b a sin an d ran ge te r ra in , th e x iq in lin g upw a rp in g2dow nw a rp in g reg io n , th e n an q in lin g o ve r lap in g tec to n ic reg io n an d zh en an 2x ich u an b a sin 2an d upw a rd in g tec to n ic reg io n. t h e ex 2 ist o f tec to n ic im age u n

21、it s illu st ra ted th e h isto ry o f geo lo g ica l evo lu t io n o f th e n o r th c h in a p la te, y an g tz p la te, so n gp an 2gan zi lan dm a ss an d q in lin g2d ab ie lan dm a ss tec to n ic f ie ld.t h e y an g tz p la te w ith fo re ign lan dm a ss (q in lin g2d ab ie lan dm a ss, so n

22、gp an 2gan zi lan dm a ss)fo rm ed th e so u th c h in a u n ited co n t in en t in th e p e r io d o f j in n in g2c a ledo n ian cyc le. a s h e rcy2 n ian m o vem en t, th e n o r th c h in a p la te w h ich m o ved tow a rd s so u th w a s su b du c ted an d co l2 lised w ith th e so u th c h in a p la te f rom ea st to w e st su cce ssive ly, th en th e in t raco n t in en ta l o ro gen ic stage sta r ted. in th e te rm in a l t im e o f y an sh an m o vem en t, w ith o ro gen y f in ish in g, ex ten sio n a l tec to n ic sy ste