各构造块体的划分

如题所述

通过对台湾—黑水地学断面的认识和对茶陵—凤凰段地壳上地幔结构进行深入研究和解释,结合湖南地区有关地层、构造等方面的分析,认为湖南地区处于华南褶皱带和扬子陆块的碰撞、拼贴、结合部位,由不同时代、不同类型的块体或构造块体组成。这些块体的形成、增生和拼贴过程,与华夏和扬子古陆的形成、发展、演化及板块构造作用密切相关。在此基础上,根据茶陵凤凰地学断面地壳分层速度结构,按速度变化自然属性,得出湖南省深部构造块体分区略图(图2-13),它清楚地反映了各构造块体的基本特征。

2.4.2.1 扬子陆块的构造块体

武陵块体 位于麻阳—澧县深断裂的西北,为长期沉降的古生界凹陷区,地壳厚度为43~47km,是湖南区内地壳最厚处,其莫霍面向北西缓倾斜,岩石圈厚度50~230km,以厚壳厚幔为特色,视电阻率为n×102Ω·m,属高速高密度中高阻地幔块体。

雪峰块体 位于麻阳—澧县深断裂与安化—靖县深断裂之间,东北止于常德安仁深断裂带,是属长期隆升地区。主要出露地层为中元古界冷家溪群和新元古界板溪群,在麻阳盆地深部,由陆壳反射地震资料表明存在元古代及太古代火山变质岩系,是区内最老的结晶基底,古生界出露零星,在盆地中部接受了中新生代陆相碎屑沉积。莫霍面上隆,地壳厚为39~41km,软流圈上隆岩石圈厚为120~150km,以壳内低速层为特色,壳下岩石圈电阻率最大,达n×102-103Ω·m,莫霍面温度485℃,属高温高速高阻刚性地幔块体。因此,当华南褶皱带向扬子陆块俯冲时,壳下岩石圈就会受到雪峰块体的阻挡,低密度的上壳薄片则沿壳内韧性滑脱面向刚性块体逆冲,形成一系列的逆冲推覆构造。

图2-13 湖南省深部构造块体分区略图(1:250000)

(据饶家荣,1993,改编)

新化—洞口陆块边缘韧性挤压推覆构造带 位于靖县—安化、 桃江—城步、 沅陵—桃江三条深断裂之间,主要分布有震旦系及古生界地层,在加里东俯冲碰撞构造事件之后所沉积的上古生界浅海沉积,掩盖了板块拼接缝合线,该区地壳厚度为38~42km,莫霍面略向下凹,且向南西倾斜,岩石圈厚度为170~250km,电阻率为n×103Ω·m,属高温高速高阻刚性地幔块体。

洞庭块体 位于常德—安仁、 宁乡—湘阴—桃林深断裂之间,属长期隆升的地区。 其基底为中元古界冷家溪群,到新生代接受了厚逾6000m的陆相河湖碎屑沉积,除西北边部和东北局部地区外,该区缺失古生代和中生代地层。同时,由于深部软流圈上隆,使地壳和岩石圈减薄,因此,岩石圈厚度变化极大。该区上地幔电阻率为1×102~5×102Ω·m,局部n×103Ω·m,属塑性地幔块体夹刚性“地幔楔”。

该块体深部断裂发育,沿深断裂有超铁镁质地幔熔融体上侵,上壳层元古宇以逆冲推覆构造形式从盆地东西两侧相向逆冲。大约在130Ma以来,由于软流圈地幔热流上涌,地壳裂陷,形成断陷盆地,从而沉积了厚达6000m的白垩系—第三系红层。

2.4.2.2 华南褶皱带构造块体

涟邵古俯冲楔形带(湘中块体)位于湘乡—祁东、 城步—桃江深断裂带之间,主要由古生界组成,中新生界零星出露,莫霍面东浅(35km)西深(36km),坡度很小,岩石圈一般厚约200km,最厚达324km,向北西倾斜(俯冲),俯冲角40°~60°,地壳和上地幔电阻率极低仅为n~n×10Ω·m,可能与俯冲碰撞带破碎、含水、含游离碳有关。地热流密度仅为25.11mW/m2是大地平均热流密度的40%;深部仅9.91mW/m2,与板块俯冲带深海沟处的低温高压热流模式一致。

湘潭—浏阳古俯冲楔形带 位于常德—安仁、 灰汤 浏阳和衡东—醴陵深断裂之间,出露地层主要为中元古界冷家溪群。地壳厚度30~31km,岩石圈厚度200~230km,据大地电磁测深资料可知其上地幔楔形带具n×102的中低阻,属塑性地幔块体,并向北以高角度俯冲下插。

衡阳块体 位于常德安仁、 湘乡祁东、 常宁—衡东深断裂之间。 出露地层以中新生界陆相碎屑岩系为主,总厚可达4000m,周边分别与古生界呈斜交关系。印支期、燕山期中酸性、基性岩沿边界断裂发育。块体下部缺失下古生界。该区地壳厚度较小,莫霍面深达29~30km,向北西倾斜,倾角30°。其基底和盖层构造与深部构造极不协调。地壳和上地幔电阻率中等,为 n×10Ω·m。是一条岩石圈构造弱化带,地壳上部有 n~n×10Ω·m向南东倾斜的低阻带。属金兰断裂的配套逆冲推覆断裂系。根据剖面结构特征及衡阳红层中古地磁资料分析,衡阳块体是由北部块体沿中壳层韧性滑脱面运移而来。

湘东南块体 位于湘乡—祁东、 茶陵—临武深断裂之间,出露地层在北东一带以醴陵攸县、茶陵永兴两个北东向的白垩系陆相红色盆地为特征。盆地边缘为古生界地层,南西一带以上古生界碳酸盐岩为主;南部为古生界浅变质岩系。区内岩浆活动频繁,岩类复杂。该区软流层顶部上隆,岩石圈减薄,厚100~150km,组成北东向的“幔脊”而水口山—永兴北西向上地幔微凹形成“鞍形”,上地幔电阻率为n×10~n×102Ω·m,在塑性地幔中央夹有n×103Ω·m左右的高阻刚性地幔块体。

该区中生代推覆构造很发育,如位于永兴、郴县、耒阳三县交界处的永兴推覆体,面积达1000km2,逆冲断面倾向东,倾角10°~40°,断面上下地层不协调,二叠系和三叠系推覆在侏罗系之上,推覆体长度可达100km以上。

武功山—诸广山块体 位于茶陵—临武深断裂带东南侧,出露地层以震旦、 寒武系的浅变质岩系为主,走向北西,与西侧地层在岩性上,物性特征等方面均有显著差异。上古生界地层在北东向构造盆地中零星出露,区内岩石圈厚150~200km,地壳厚度30~50km,均向南东倾斜。根据桂东城南大地电磁测深资料表明:万洋山花岗岩体西侧电阻率为4×104~8×104Ω·m,厚4.96km,其下为2000Ω·m的高阻层,厚4.91km,可能属上古生界碳酸盐岩地层,上部震旦系 寒武系薄壳层呈仰冲推覆掩盖其上。该区地壳和上地幔电阻率为60~560Ω·m,在永兴 茶陵间上地幔出现nΩ·m的低阻带,为上地幔韧性剪切带。

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