区域地质演化
表2.1三清山地区构造运动演化
(据杨明贵等,2009;张森贵等,2009年修订)
(1)中元古代至中震旦世
1400Ma前的中元古代,三清山地区地壳运动处于沉降阶段,海水被淹没了4亿年,沉积了数千米厚的复理石,并混有海底火山喷发。晋宁运动结束了三清山的沉降历史,地壳开始逐渐抬升至陆地,三清山地区进入相对稳定的地台发展阶段。
在1000Ma前的新元古代,三清山地区是南海的一个岛弧,北面是扬子古板块,南面是华夏古板块。900Ma左右,扬子古板块与华夏古板块碰撞,成为罗迪尼亚超大陆的一部分,洋盆消失,形成赣东北古板块结合带,留下珍贵的古洋壳遗迹,即蛇绿混杂岩带和蓝闪片岩(古板块对接的重要见证)。
约800Ma前,三清山地区进入裂谷期,罗迪尼亚超大陆裂解。三清山位于扬子大陆板块与华南裂谷盆地的过渡带,形成海相磨拉石、复理石和双峰式火山岩。该地区处于大陆表面海沉积环境,主要由碎屑岩建造组成;随着“雪球地球”事件的出现,留下了古冰川活动的遗迹——南沱组冰碛物砾岩。
(2)晚震旦世至晚奥陶世
600Ma前的晚震旦世,海水淹没三清山地区654.38+0.6亿年,一直持续到奥陶纪末期。震旦纪晚期,大陆地壳基本固结,气候变暖,冰雪融化,形成广泛海侵。这一时期沉积了厚度超过4000 m的浅海砂岩和碳酸盐岩,出现了三叶虫、笔石、海绵等海洋古生物。
三清山地区早寒武世为缺氧环境的半障壁潮下浅海盆地,形成富含钒、铀、硫、磷等元素的黑色页岩,底部为石煤层。早寒武世晚期至晚寒武世,海侵范围扩大,沉积了厚达几百米的浅海碳酸盐岩和钙质泥质沉积物,发生了生物大爆发,三叶虫和腕足类大量出现。
早、中奥陶世,海相水体相对稳定,有利于笔石动物繁殖,形成笔石页岩建造。晚奥陶世沉积了壳相碳酸盐岩建造。奥陶纪末期,地壳逐渐隆起,水变浅。加里东造山运动的第一幕,让三清山地区再次“化海为陆”。
(3)早志留世至第四纪
440Ma前的早志留世,发生了第三次海侵。早、中志留世沉积了具有复理石状构造特征的碎屑岩建造。加里东运动使整个地壳抬升,经历了长时间的剥蚀夷平,三清山地区缺乏中晚志留世和早中泥盆世的沉积。
晚泥盆世,古特提斯海水侵入华南古大陆,晚泥盆世至早三叠世,三清山地区沉积了滨浅海相的泥砂建造、碳酸盐建造、碎屑建造和含煤建造。
中三叠世末期,印支运动强烈,结束了包括三清山在内的大规模海侵的历史。欧亚板块与太平洋板块强烈碰撞并产生挤压隆升,随后盖层强烈褶皱断裂,造成区域性地壳抬升,形成中上三叠统总体角度不整合接触。华南古大陆成为欧亚板块的一部分(程等,1994;马等,2002)。印支期,中国地质构造应力场发生变化,构造应力场主要为北西向。中国大陆结束了南海北部土地的局面,开始区分东西方(黄定华等,1999)。
180Ma前的燕山运动是中国地质构造发展的又一新阶段。燕山期中国东部岩浆活动十分强烈,中期达到高峰,并伴有大规模酸性火山喷发和岩浆侵入。晚侏罗世至早白垩世,随着太平洋板块的俯冲和挤压,三清山地区发生了中酸性岩浆喷发,形成了钙碱性中酸性火山岩组合,可分为早白垩世西施和周家店两个岩浆活动旋回(同位素年龄分别为91.7 ~ 110.8 Ma和119.2 ~)形成了三清山花岗岩体的物质基础,三清山进入了内陆开发的新阶段。可以说中生代是三清山花岗岩的奠基期。此后,独特的花岗岩景观和独特的生态系统通过新生代的塑造被创造出来。特别是2 ~ 3 Ma前的新构造运动使三清山花岗岩体多次抬升,形成了现今的地质地貌和生态格局。