安徽洪鎮(zhèn)變質核雜巖及其兩側盆地

范小林，陸永德

(中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質研究所，江蘇 無錫 214151)

近年來的變質核雜巖研究新進展表明[1]，變質核雜巖兩側中新生代盆地與核雜巖隆升有關。

位于下?lián)P子地區(qū)的皖南洪鎮(zhèn)，發(fā)育變質核雜巖[2]，且伴生燕山晚期巖漿侵入巖。 北東向展布的前寒武系董嶺群構成變質核雜巖基底，同向“背形”展布的震旦系—中三疊統(tǒng)海相碳酸鹽巖為蓋層，其兩側分布白堊紀—古近紀斷陷盆地(西北側懷寧盆地、東南側望江盆地)(圖1)。

1 地表地質現(xiàn)象

洪鎮(zhèn)地區(qū)地表地質以董嶺群變質基底為“核”，與褶皺形變的古生界以滑覆斷層相接觸，上覆未形變的中—新生界(圖1)。野外地質觀察表明，董嶺群變質程度已達角閃巖相，且普遍糜棱巖化。地表地質主要表現(xiàn)為以下3方面特征：

1)長垣狀董嶺片麻巖為變質核，且伴生侵入巖(圖2)，主要成生于印支期—燕山早期，經(jīng)歷了區(qū)域性伸展及巖漿作用與斷陷作用[2-3]。

2)變質核雜巖體與蓋層之間為斷層接觸。斷層以“構造拆離作用”形式表現(xiàn)(圖3)，斷層面順層或小角度與層面相交產(chǎn)出，產(chǎn)狀平緩且向外傾。新地層滑覆在老地層之上，下盤變形強、上盤變形較弱，斷層巖麋棱巖化(圖2)。地層沿一系列低角度順層斷面漸次滑覆，其厚度急劇減薄，總體表現(xiàn)為滑覆構造特征。

圖1 安徽洪鎮(zhèn)雜巖體與盆地構造1.燕山晚期花崗巖巖體；2.燕山早期閃長巖體；3.燕山早期石英二長巖；4.平移斷層；5.正斷層；6.逆斷層；7.地層接觸界線圖中：An-C董嶺群變質核；古生界地層為褶皺變形層，中生界地層為蓋層，中新生界為斷陷盆地Fig.1 Basin tectonics and metamorphic complex in Hongzhen area, Anhui Province

圖2 糜棱巖化淺色花崗巖(a)及糜棱巖帶(b)Fig.2 Tint granite of miliolites(a) and miliolite zone(b)

圖3 拆離斷層(a)及三疊紀未形變蓋層(b)Fig.3 Detachment fault(a) and undeformed cap rock of Triassic(b)

3)變質核上覆蓋層主要為褶皺形變的古生界海相碳酸鹽巖及未形變的中—上三疊統(tǒng)類復理石建造(圖3)。

2 重力、磁力異常特征

重力與航磁資料表明，該地區(qū)深部存在變質核雜巖“根部效應”。以北東走向排列的區(qū)域重力高異常、磁力高異常，與皖南變質核雜巖露頭走向及侵入巖區(qū)域走向大致對應(圖4,5)，重力異常和磁力異常分別高達+200 mGal和+200 nT。

下?lián)P子地區(qū)地震測深資料地質解釋成果[4-6]揭示，該區(qū)普遍存在埋深約14～20 km的高導低速層。目前對其解釋是一個低阻、低速、高溫為主體的各種塑性體組合的綜合反映。從構造學角度分析，其為熱流體殘留局部熔融層或中下地殼發(fā)生固態(tài)流變、水平拉伸剪切巖石層破碎的結果。在上地殼形成的正斷層下延至中下地殼，向上發(fā)展與近地表拆離斷層的韌性剪切帶連接。

3 構造成因機制

晚侏羅世以來，中國大陸內部構造格局發(fā)生了重大“變格”。巖石圈尺度的陸內層塊之間的相互斂合作用導致中、下?lián)P子臺地和大別造山帶結合部位熱活動頻繁，深部發(fā)生巖石圈拆沉、軟流圈上侵、中下地殼和巖石圈地幔擴展流變。巖石圈地殼受深部介質的浮力作用，不均一密度介質發(fā)生差異隆升，形成殼內古老介質穹隆構造[7]。洪鎮(zhèn)地區(qū)董嶺群地層褶皺隆升形成背斜[3]，時限大致在晚三疊世。與此同時，燕山期張扭性擠壓造成花崗巖類底辟侵位，伴有強烈的接觸變質、動力變質和變形作用，產(chǎn)生花崗巖底辟隆升作用，且在隆升過程中發(fā)育滑覆構造，以上白堊統(tǒng)—古近系為主體的沉積物疊加在前中生界褶皺地層之上。

圖4 下?lián)P子地區(qū)蘇皖南部區(qū)域重力異常1.正異常等值線；2.零等值線；3.負異常等值線Fig.4 Regional gravity anomaly of south Jiangsu and Anhui, Lower Yangtze region

圖5 下?lián)P子地區(qū)蘇皖南部區(qū)域航磁異常1.正異常等值線；2.零等值線；3.負異常等值線Fig.5 Regional aeromagnetic anomaly of south Jiangsu and Anhui, lower Yangtze region

已有實驗測試結果[1]表明，剪切帶形成溫度為600～650 ℃，表明其形成于地殼深部，與地殼淺部及近地表見到的彎曲剪切斷裂帶共同構成陸內構造伸展作用下的“穹隆構造”邊緣滑覆帶，并由此在伸展構造作用下伴生斷陷盆地。

參照新構造運動研究和深部動力學成果[8-9]，洪鎮(zhèn)雜巖體兩側斷陷盆地是變質核雜巖在隆升過程中受伸展拆離的產(chǎn)物(圖6)。

洪鎮(zhèn)雜巖體形成于晚侏羅世。當時，花崗巖體深埋于中下地殼，上覆前寒武系董嶺群。此時期郯廬斷裂表現(xiàn)為張扭性左行剪切作用[10]，斷裂深部順巖體頂面構成“拆離”面，與東側處于萌芽狀態(tài)的長江斷裂相關聯(lián)(圖6a)。

圖6 安徽洪鎮(zhèn)地區(qū)地殼尺度構造成因模式剖面位置見圖1。1.早期拆離斷層;2.正斷層;3.韌性剪切帶;4.巖石圈地幔熱流方向;5.巖漿熱涌;6.斷層左旋(壓扭)作用;7.斷層右旋作用;8侵入巖體;9.擠壓應力方向;10.伸展應力方向;11.熱流異常頂界面Fig.6 Geotectonic genesis model of crustal scale in Hongzhen area, Anhui Province

晚白堊世，受郯廬斷裂左行平移作用影響，夾在區(qū)域斷裂之間的洪鎮(zhèn)雜巖體處于剪切擠壓狀態(tài)，從而使得雜巖體隆升、其兩側相對沉降，但尚不足以使下部雜巖體抬升至地表(圖6b)。

晚白堊世晚期—古近紀的伸展作用，使雜巖體兩側盆地持續(xù)沉降，雜巖體相對隆升，可能是變質核雜巖出露地表的根本原因，因為該時期下?lián)P子地區(qū)巖漿熱液活動非常強烈。隨郯廬斷裂的右行平移作用加強，洪鎮(zhèn)雜巖體北西、南東向拉伸，使雜巖體進一步抬升，其兩側加劇沉降形成望江盆地和懷寧盆地(圖6c)。

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