各期构造运动的变形特点

如题所述

图6-3 反映了湖南主要构造运动褶皱强度变化的特点。

武陵运动(造山)及其具有继承性的雪峰运动(造山为主),褶皱作用均是北西强、南东弱,褶皱波动由北西向南东推移(图6-3a)。反映出变形应力为自北西向南东的挤压,且应力强度由北西向南东,由武陵至雪峰逐渐减小(图6-3b)。

图6-3 湖南主要构造运动褶皱强度演化示意图

(据湖南省地质学会,1996)

加里东运动期间,扬子块体与华南块体拼贴、聚敛,省境内褶皱强度由南东往西北逐渐减弱,即地应力强度由南东向北西减弱,显示出华南块体主动向扬子块体汇聚的特点,这与湘中为被动大陆边缘沉积的观点相一致(图6-3c)。此次活动导致雪峰隆起的形成,但升幅有限,其边缘的泥盆系缺少磨拉石建造,以后又接受了石炭系、二叠系的超覆沉积。

印支运动是最重要的转折期,结束了湖南海相沉积,使沉积盖层发生褶皱。这次构造运动可能与太平洋板块开始对亚洲板块碰撞挤压有关。褶皱强度仍是南强北弱,在湘西形成线状褶皱,湘中形成箱状褶皱,湘西北仍具造陆性质。故印支期具有陆—陆碰撞的性质(图6-3d)。

燕山运动强烈改造湖南的构造格局,褶皱作用十分强烈,波及全省,使一度沉寂的湘西北地区地层也全面褶皱(图6-3e),北东、北北东向断裂非常发育,地壳差异活动强烈,形成盆—岭构造。此时的应力为扬子块体与华南块体间的陆间碰撞所引起,碰撞带位于城步—桃江断裂与茶陵—临武断裂之间。

可见,湖南地区从元古代至新生代大体经历了武陵、加里东、印支、燕山四次明显的造山作用。

第一期造山作用以武陵运动为主,冷家溪群与板溪群呈不整合接触为其主要识别标志,大致沿武陵复背斜的东南侧、雪峰复背斜和安化复背斜北西侧出现。但发展不均衡,各地表现形式有所不同:湘西、湘西北多为高角度不整合,如芷江鱼溪口、古丈沙渔溪口;湘中北部及湘东为中—低角度不整合—假整合,局部见高角度不整合,如宁乡夏铎铺金马桥;湘东北(岳阳、临湘)冷家溪群与五强溪组呈中—低角度不整合。这种不整合面上下地层间的角度化表现出西北地区高,往东南变低的特点,反映了武陵运动北强南弱的特点,即构造运动发生、发展于扬子古陆之东南缘,据益阳沧水浦冷家溪群顶部的火山集块岩Rb-Sr年龄1043Ma,大致可以确定该期构造运动发生在1050Ma左右。构造运动的结果是冷家溪期紧闭褶皱带的形成,从而构成了我省北部最古老的湘西北地体(或雪峰弧形构造块体)。

图6-4 邵阳县西寨口中泥盆统跳马涧组与下奥陶统白水溪组不整合关系素描图

O1—下奥陶统浅变质细粒长石石英砂岩夹条带状板岩级变质砂岩;D2—中泥盆统厚至巨厚层状砾岩

加里东构造是发生在早古生代末的一次强烈造山运动,其主要识别标志中泥盆统跳马涧组与前泥盆系之间的角度不整合。加里东运动在湖南表现强烈,泥盆系由南往北大致有三条岩相界线;第一条在全洲、宁远、燕山一线以南,下泥盆统源口组以高角度不整合于寒武系之上,源口组与中泥盆统半山组一般呈渐变关系,局部为假整合,但局部地段发现中泥盆统棋梓桥组或上泥盆统佘田桥组有超覆现象,如道县后江桥、其昌岭等地;第二条大致沿雪峰弧形带东南缘至湘东茶陵潞水一线以南与第一线以北之间的广大地区,半山组与跳马涧组大部分为整合接触;第三条大致沿雪峰弧形带西北缘至湘东浏阳古港一带与第二线以北之间的广大区域,跳马涧组、棋梓桥大部分以高角度不整合于前泥盆系及其岩体之上(图6-5);第三条线以北,包括武陵地区,八面山区,中泥盆统云台观组与下伏中志留统小溪组,普遍呈假整合接触。上述现象表明源口组、半山组、跳马涧组由南往北栉比超覆,反映了加里东运动的不均衡性,即第三条线(雪峰山西北缘——浏阳)以南构造运动表现强烈,具造山运动性质,以北明显减弱,为振荡运动性质。

图6-5 道县其昌岭棋梓桥组与加里东期花岗岩体不整合接触关系

1—接触界线;2—二长花岗岩;3—花岗质砂砾岩;4—含砾花岗岩碎屑;5—含砾石英长石砂岩;6—含砾长石石英细砂岩

印支运动始于早三叠世未,终于晚三叠世晚期,为显生宙以来湖南经受的第二次重要构造运动,它在地史发展上是一重要转折。本期地壳运动在武陵山区属升降运动,表现为上三叠统小江口组与下伏地层呈假整合接触,岩浆活动微弱;在雪峰山—湘中、湘东、湘南广大区域为褶皱运动。构造活动表现较强,表现在上三叠统三丘田组与下伏地层呈不整合关系(图6-6),并伴随有较强烈的岩浆活动,此后基本结束了海相沉积的历史。在此阶段,雪峰山全面隆起成山,构成以加里东褶皱层为基底,印支褶皱层位盖层的较稳定的构造格局。即印支运动不是单纯盖层的褶皱运动,而有加里东基底不同程度卷入褶皱作用的基底和盖层褶皱作用。

图6-6 浏阳县火烧辛上三叠统三丘田组与上二叠统长兴组不整合接触

1—接触界线;2—砾岩;3—灰岩夹薄层硅质岩

燕山构造运动是湖南确知规模最大的地壳运动,广泛而强烈,使全境褶皱隆起,并伴有强烈的多期次的岩浆活动、火山喷发、内生金属矿床的成矿作用等。燕山运动为主要发生于中侏罗世阳路口期末。构造运动的结果是使位于武陵山区,幕阜山区以北地带武陵褶皱基底上的巨厚沉积盖层全面褶皱;雪峰山、湘东南等地,加里东褶皱基底上的构造形变发生分化,隆起与凹陷相间排列,大型断裂构造及岩浆活动强烈,构造期末或期后,受中国大陆东缘中生代碰撞造山过程产生强大的水平挤压应力的影响,一方面使印支期以来的挤压型盆地向西迁移;另一方面,无论属隆起区还是拗陷区的盖层都继承性地向西逆冲推覆、滑脱,形成不同规模的推覆构造和滑覆构造,最终形成现今的构造格局。

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