构造单元的划分及演化史

华北南部在区域结构中的位置如图2-1所示。以商丹-北淮阳古缝合带(SF1)和勉略-巴山-大别山南缘古缝合带(SF2)为界,秦岭-大别造山带两侧为华北板块和扬子板块(图2-1)(张国威,191)。

前华北板块、扬子板块和夹在它们之间的微体板块,最终在加里东期和晚海西-印支期沿两条主要缝合带(商丹带和绵潍带)拼合,形成东秦岭-大别造山带,再经过复杂的陆内造山和成盆作用,最终成为复合型陆内造山带。秦岭-大别造山带及其两侧可进一步划分为八个构造带(图2-2)。

现今秦岭-大别造山带中的商丹断裂带(SF1)及其北侧至现今造山带北缘的潼关-庐山-淮南断裂带(F1)是参与秦岭造山运动的原华北板块的南缘。华北板块南部的基底由两部分组成:①潼关-庐山-淮南断裂以南部分(F1)和洛南-栾川-方城-明港-舒城断裂以北部分(F3)。从地壳结构和基底与盖层的组合关系来看,具有华北型构造的基本特征,应属于华北板块,但从其构造活动、变质变形特征和岩浆来看。与这条边界以北的华北板块主体构造特征明显不同,现在是中生代秦岭-大别造山带的重要组成部分,但本应是华北板块南缘卷入造山带的过渡变形带——陆后冲断褶皱带;②北秦岭-北淮阳构造带,即F3断层以南至商丹带(SF1)的部分,属于原华北板块南陆缘的沟弧盆系,现已变形为褶皱造山带。北秦岭-北淮阳构造带基底岩石的Pb同位素比值普遍较高,与扬子板块和南方大陆的同位素地球化学特征相似,但与华北板块(或北方大陆)有显著差异。

图2-1华北南部南缘大地构造位置及分区

(据张国威1991,修改)

I—华北板块南部,其中:I 1—小秦岭—太康隆起带,I2—华北南缘断褶带,或简称北秦岭厚皮叠瓦冲断带,或称北秦岭—北淮阳构造带;ⅱ-秦岭-大别造山带,其中:ⅱ1-南秦岭北部晚古生代裂谷带,或南秦岭北部逆冲推覆构造带,ⅱ2-南秦岭南部晚古生代隆起带,或南秦岭巴山弧形逆冲推覆体系;ⅲ——扬子板块北缘;SF 1-上单断层系;SF2——勉略断层系;f 1-潼关土路山-淮南断裂;F3-洛南-栾川-方城-明港-舒城断裂

东秦岭北部和大别山北部的上述构造单元和组成明显不同。桐柏-大别造山带是秦岭造山带的向东延伸。中新生代以来,大别山快速隆升剥蚀,造山带根部的中深构造层次和超高压变质杂岩出露,使秦岭和大别山完全不同。但从岩石圈的基本组成、构造演化和动力学特征来看,它仍属于一个统一的造山带。

北秦岭-北淮阳构造带向东延伸至大别山后,变窄为狭长的带状。这一现象是洛南-栾川-方城-明港-舒城断裂带(F3)从栾川向东延伸至北淮阳地区后,推覆运动由北向南逐渐加强所致。这个大规模的南滑推覆体,弧形向南突出,依次相交,掩盖北秦岭-北淮阳构造带。该断裂带与商丹-信阳-舒城断裂带(SF1)合并,形成独特而复杂的北淮阳构造混杂岩。

华北板块是一个古老的陆块。已有的研究(邱等,2004)表明,华北板块的演化大致经历了以下三个阶段:①太古代型幼年陆壳(未成熟陆壳)阶段;②中太古代或新太古代TT-GG年轻陆壳(半成熟陆壳)阶段;③新太古代或古元古代GG型陆壳(成熟陆壳)阶段。盖层的发育主要发生在中元古代以后,大致分为五个阶段:①中元古代(PT2)-中奥陶世早期,为连续的海相沉积;②中奥陶世晚期至晚石炭世早期,北部隆升剥蚀,风化夷平,缺乏沉积记录,南部发育裂谷槽沉积;(3)晚石炭世晚期至早三叠世(T1),海水自南向北侵入,形成广阔的陆表海,发育海陆相互作用和相互沉积;④中三叠世(T1)至中侏罗世(J2),南北发育陆相前陆盆地沉积;④晚白垩世(K2)-古近纪(E),广泛发育小型裂谷盆地;⑤新近纪(N)至第四纪(Q),东部、中部和南部发育大规模的陆内裂谷沉积。

图2-2秦岭-大别造山带基本构造单元划分

(据张国威1991)

I—华北板块南部,包括:F1—现今秦岭造山带的北界,华北板块南部巨大的陆内俯冲带,I 1—小秦岭—太康隆起带,I2—秦岭造山带陆背逆冲断层褶皱带,I3—北秦岭厚皮叠瓦状逆冲构造带,SF1—商丹断层系;ⅱ-秦岭造山带,其中:ⅱ1-南秦岭北部晚古生代裂谷带(原南秦岭北部裂谷带),ⅱ2-南秦岭南部晚古生代隆起带(原南秦岭南部隆起带);ⅲ—扬子地块北部,包括:F12—秦岭造山带现今的南界,ⅲ1—秦岭造山带前陆冲断褶皱带;ⅲ2-巴山-大别南缘巨型推覆冲断带,SF2—-勉略断裂系。