大兴安岭造山带构造特征

如题所述

作为一个造山带,不论褶皱回返造山还是俯冲碰撞造山,其共同的特点是伴随地壳缩短,发生了强烈的挤压变形、变质,形成了重熔型的花岗岩和相应的火山岩,伴随山脉隆升和剥蚀,在山前、山间或前陆盆地形成巨厚的快速堆积的巨厚磨拉石建造,这4个方面常常被人们看作是造山作用的识别标志。与其相比,大兴安岭造山带具有以下一些独特的构造特征。

1.构造变形

构造变形程度相对比较弱,缺乏强烈的褶皱变形,侏罗-白垩纪地层平缓,即使是“基底”的石炭-二叠纪地层,除了层间的小型滑脱褶皱外,大多以开阔对称褶皱为主。大范围的区域地质调查表明上述层间滑脱褶皱大多与伴随山脉主脊带隆升的层间滑动有关。断裂构造以高角度的走滑断层或者走滑逆冲断层为主,大规模的逆掩、推覆断层少见。呈带状或串珠状展布的火山机构明显受控于基底隆起边缘的高角度断裂构造,大量中酸性岩体沿着格子状断裂系统侵入。

2.区域变质程度

区域变质程度低,石炭-二叠系地层发生过中温低压的低绿片岩相变质。此外与变质核杂岩或热隆有关的下、中侏罗统的地层或岩体局部遭受过轻微的动力变质作用,发生绢云母-绿泥石化的蚀变,上侏罗统和下白垩统地层未见任何变质现象。

3.火山沉积建造

大兴安岭的侏罗系以火山岩和火山碎屑岩为主,而白垩系主要分布在大兴安岭两侧,是一套受断陷盆地控制的一套含煤或含油气的碎屑岩系。中生代火山活动强烈,缺乏典型的巨厚造山磨拉石建造是大兴安岭区别于传统的挤压造山带的重要特征。

4.非造山型的岩浆活动和深源流体作用

大兴安岭的火山-深成岩分布面积占75%,从火成岩建造看,不具备典型的会聚型大陆边缘或挤压造山带的岩浆活动,除了钙碱性火山岩外,还有双峰式火山岩、玄武岩。大多数中生代火成岩不论其形成方式(花岗岩、火山岩、岩墙群),均具有正的εNd(t)值(0~5)和低εSr(t)值(0.7045~0.7060)(详见第五章)。地幔物质对地壳增生的贡献,与地球物理揭示的壳幔结构特征是吻合的,与地表显示的伸展构造特征也是吻合的。幔源岩浆参与和长时间持续的岩浆活动与传统造山的挤压封闭环境不同,反映了大兴安岭造山过程地壳的开放性、渗透性,而且要有持续提供热能和物质上涌的深部背景。

5.变质核杂岩或底辟热隆构造

大兴安岭存在若干早白垩世的变质核杂岩或底辟热隆构造(详见第八章),后者更为普遍,一些深成岩往往组成特征的环带状大岩基,从边部向中心年龄变新,碱性程度不断增高。

6.盆岭格局

大兴安岭与东、西两侧的松辽盆地和二连盆地构成晚中生代对称伸展的盆-岭格局(详见第九章)。盆-岭格局形成时期正是大兴安岭隆升的主要阶段,即同造山阶段产物。这与一般挤压造山带后造山期的伸展松弛不同,充分反映了造山过程的动力学机制。

7.深部构造特征

大兴安岭电性及地震波速结构图清楚地记录了该区地壳经历的伸展变形:大兴安岭地壳厚度比一般的中生代造山带薄,仅38~40km,下方不存在山根,莫霍面近于水平;而中地壳却呈透镜状趋势;同时在中、上地壳中存在多个低速层;大兴安岭下方具有同步的地幔隆起和软流圈隆起。通过大兴安岭主峰(119°,44°40′)的地震层析成像剖面显示在100km厚的高速体之下,有一明显的从670km的上下地幔分界处上升的低速体,代表了软流圈上涌的底辟体(详见第二章)。

从以上七方面的特征看,大兴安岭以其鲜明的伸展造山特色区别于传统挤压造山带。

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