青海南山賽日欽地區(qū)逆沖推覆構(gòu)造特征及演化

楊啟安

(青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810099)

研究區(qū)位于青海南山東段，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造廣泛發(fā)育，本次研究的賽日欽逆沖推覆構(gòu)造是東巴地區(qū)1∶5萬(wàn)礦調(diào)項(xiàng)目工作中新發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造樣式，調(diào)查區(qū)內(nèi)僅出露一部分。

筆者通過(guò)近幾年在該地區(qū)的找礦工作，以野外露頭、實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面和鏡下觀察為基礎(chǔ),較為系統(tǒng)地研究了賽日欽逆沖推覆構(gòu)造的特征，并初步推測(cè)其生成演化過(guò)程，為認(rèn)識(shí)該區(qū)在印支期的陸內(nèi)變形與造山運(yùn)動(dòng)機(jī)制提供重要的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)大地構(gòu)造(圖1)位于宗務(wù)隆山—青海南山晚古生代—早中生代裂陷槽(Ⅰ6)，北部為南祁連陸塊(Ⅰ6)，西臨歐龍布魯克微陸塊(Ⅰ7)及柴達(dá)木陸塊(Ⅰ9)。青海南山隱伏斷裂南部，西部為熱水—哇洪山斷裂[1-2]。北部(推覆體)為古元古代化隆巖群大理巖、變粒巖、片巖、片麻巖等變質(zhì)巖地層，南部(巖席)則為早三疊世隆務(wù)河組砂巖、板巖等復(fù)理石建造的碎屑巖[3]。

研究區(qū)內(nèi)侵入巖較為發(fā)育，多數(shù)呈巖株?duì)町a(chǎn)出，主要為興凱期片麻狀花崗閃長(zhǎng)巖，加里東期石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖，這兩期侵入體主要為無(wú)根推覆體形式出露于研究區(qū)；印支期為石英二長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖及正長(zhǎng)花崗巖巖石組合。

1 第四系；2 新近系；3 三疊系；4 二疊系；5 古元古界；6 早三疊世花崗巖；7 晚二疊世花崗巖；8 晚奧陶世花崗巖；9 新元古代花崗巖；10 地質(zhì)界線；11 超動(dòng)侵入界限；12 不整合界線；13 斷層；14 隱伏斷裂；15 新元古代—早古生代縫合帶單向俯沖方向；16新元古代—早古生代縫合帶雙向俯沖方向；17 晚古生代—早中生代縫合帶俯沖方向；18北祁連新元古代—早古生代縫合帶；19中祁連陸塊；20疏勒南山—拉雞山早古生代縫合帶；21南祁連陸塊；22宗務(wù)隆山—青海南山晚古生代—早中生代裂陷槽；23歐龍布魯克陸塊；24賽什騰—錫鐵山—哇洪山新元古代—早古生代縫合帶；25柴達(dá)木陸塊；26祁漫塔格—都蘭新元古代—早古生代縫合帶；27東昆中陸塊

圖1青海南山賽日欽地區(qū)構(gòu)造略圖

研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造普遍發(fā)育，斷層性質(zhì)主要以逆沖斷層為主，走滑斷層和張性正斷層次之。走向以北西西向?yàn)橹?，北東東向次之，少量近東西向及近南北向，以北西西向和北東東向斷裂構(gòu)造為主，多為逆沖斷層，少量為走滑斷層。

2 賽日欽逆沖推覆構(gòu)造特征

該推覆體在研究區(qū)內(nèi)西起溝后水庫(kù)以北的夏拉塘地區(qū)，東至扣德涌，南部哈夏以北[3]，東西長(zhǎng)23.3 km，南北寬度大于8.00 km，面積約133.2 km2，平面形態(tài)呈近南北向的倒三角式。

2.1 賽日欽逆沖推覆構(gòu)造分帶及特征

賽日欽逆沖推覆構(gòu)造由一系列規(guī)模不等，且近于平行的逆沖斷層組成。根據(jù)各逆沖斷層的發(fā)育特征、構(gòu)造組合、巖石的變質(zhì)變形強(qiáng)度特征，由NE向SW劃分為中部帶、前鋒帶及前陸帶，根帶由于北部倒淌河流域的第四系覆蓋，位置及出露情況不明(圖2)。

圖2 賽日欽逆沖推覆構(gòu)造綜合剖面圖

2.1.1 中部帶特征

賽日欽逆沖推覆構(gòu)造的中部帶分布在賽日欽山麓以北，青海南山隱伏斷裂以南?？傮w走向?yàn)?00(°)～120(°)，長(zhǎng)約15～20 km，寬約6～8 km。出露巖性為古元古代化隆巖群二至三段的變粒巖組、片巖及片麻巖組合。該帶中斷裂構(gòu)造少量發(fā)育，巖石變質(zhì)變形程度一般，少量露頭中發(fā)育的褶皺、石香腸等次生構(gòu)造被被錯(cuò)斷和碎裂巖化。

2.1.2 前鋒帶特征

賽日欽逆沖推覆構(gòu)造的前鋒帶分布于賽日欽山麓以南，空間上顯示向南凸起的微弧形。斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，平面上近于平行排列且密集，均為北傾逆斷層(圖3)。前鋒帶巖石成分主要是古元古代化隆巖群一至二段的大理巖組及變粒巖組，以及加里東期侵入的各類巖株?duì)罨◢弾r。以出現(xiàn)疊瓦狀逆沖斷層為特征，巖石破碎且發(fā)生強(qiáng)烈變形，多數(shù)斷層面上發(fā)育磨擦鏡面、階步、擦痕線理及節(jié)理等(圖4a)，節(jié)理通常切割擦痕線理。逆沖斷層面多傾向NNE，傾角變化較大，32(°)～75(°)，擦痕線理傾角普遍較小。斷層帶內(nèi)發(fā)育構(gòu)造角礫巖及構(gòu)造透鏡體(圖4b)、劈理化帶(圖4c)、片理化帶和斷層泥(圖4d)，局部破碎帶中可見(jiàn)以構(gòu)造角礫巖或透鏡體形式出露的碳酸鹽巖(圖4e)，構(gòu)造片巖(圖4f)也普遍發(fā)育。斷層位移在走向上具有明顯差異。與主沖斷層伴生的分支斷層，一般在各主干斷層的前緣比較密集而且數(shù)目不等，近地表傾角較陡，向下逐漸趨平，并收斂于主沖斷層構(gòu)成的疊瓦狀組合之中。

圖3 逆沖推覆構(gòu)造前鋒帶

2.1.3 前陸帶特征

賽日欽逆沖推覆構(gòu)造前陸帶分布于敦格爾隴哇斷裂以南(圖2)，于前鋒帶下部緊靠延伸，是原地隆務(wù)河組地層，南部第四系覆蓋。該帶露頭較好，局部可見(jiàn)開(kāi)口較大的向型構(gòu)造發(fā)育(圖5)，明顯呈北翼陡，南翼緩的特點(diǎn)，北翼傾角30(°)～50(°)，南翼傾角10(°)～20(°)。軸向?yàn)?50(°)～12(°)之間，與前陸帶的延伸方向及前鋒帶推覆方向一致。該地區(qū)小型的向斜構(gòu)造與推覆體東部多隆溝地區(qū)隆務(wù)河組地層中填繪的大型向斜構(gòu)造一致，是由推覆構(gòu)造向下盤逆沖擠壓形成的，特點(diǎn)為北翼巖石極為破碎，發(fā)育大量構(gòu)造片巖及斷層泥等，明顯北翼受逆沖擠壓力較大，南翼巖石雖然破碎，但較為完整，僅以較強(qiáng)的碎裂巖化為特征。

2.2 逆沖推覆方向

根據(jù)Elliott的“弓箭”法則[4]，最大位移方向?yàn)?95(°)～200(°)之間。根據(jù)上述2個(gè)逆沖推覆構(gòu)造分帶中斷面上擦痕和緊閉同斜褶皺、倒轉(zhuǎn)平臥褶皺、劈理、主逆沖斷層等總體結(jié)構(gòu)樣式分析，逆沖推覆構(gòu)造是由NE向SW方向推覆的。

2.3 逆沖推覆構(gòu)造型式

賽日欽逆沖推覆構(gòu)造帶中各逆沖斷層面產(chǎn)狀基本相近，并具有脆性擠壓的特征，結(jié)合構(gòu)造變質(zhì)變形特征、兩側(cè)地層分布狀況等分析認(rèn)為，該逆沖斷層屬犁式單沖式疊瓦狀逆沖推覆構(gòu)造型式。

a 鏡面、擦痕和階步；b 構(gòu)造角礫巖及透鏡體； c 劈理化帶；d 片理化帶及斷層泥；e 碳酸鹽巖構(gòu)造透鏡體；f 構(gòu)造片巖

圖5 前陸帶構(gòu)造變形

2.4 逆沖推覆構(gòu)造擴(kuò)展方式

斷層帶及斷層兩盤發(fā)育大量對(duì)運(yùn)動(dòng)方向具指示性的構(gòu)造透鏡及不對(duì)稱的流動(dòng)構(gòu)造，在推覆滑動(dòng)的過(guò)程中既產(chǎn)生新的斷層、褶皺，也會(huì)改造之前形成的斷層、褶皺的產(chǎn)狀。野外觀測(cè)傾向主要為NNE方向，逆沖斷層的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀為 12(°)∠32(°)、2(°)∠38(°)、353(°)∠38(°)和340(°)∠40(°)等，構(gòu)造透鏡體、不對(duì)稱褶皺等表明：斷層總是在構(gòu)造運(yùn)移方向上切層爬升，低位逆斷層控制高位逆斷層的前緣，推覆體前緣的變質(zhì)、變形主要以脆性斷裂為主，伴有一定低溫環(huán)境下的韌性變形，低位逆斷層生成時(shí)限上晚于高位逆斷層。總體斷層上盤推覆體具有向南西滑移的特點(diǎn)。因此，賽日欽逆沖推覆構(gòu)造的擴(kuò)展方式為前展式。

2.5 逆沖推覆構(gòu)造位移的距離

根據(jù)前人資料[2-3,5]青海南山斷裂作為南祁連陸塊與宗務(wù)隆山—青海南山晚古生代—早中生代裂陷槽的界限，結(jié)合青海南山斷裂與賽日欽逆沖推覆體構(gòu)造前鋒帶的水平距離與總體推覆方向，得到推覆距離在8～10 km左右。但從空間分布來(lái)看賽日欽推覆體應(yīng)該來(lái)自倒淌河灘以北的山區(qū)，因此實(shí)際推覆距離遠(yuǎn)大于10 m。

3 逆沖推覆構(gòu)造的形成時(shí)代

從本次研究的成果來(lái)看，賽日欽逆沖推覆體內(nèi)存在已經(jīng)變形變質(zhì)分異的興凱期及未變形變質(zhì)加里東期中酸性巖漿巖。其中未變質(zhì)變形的加里東期無(wú)根侵入巖體U-Pb年齡為443.6～447.2 Ma[1]，時(shí)代為晚奧陶世，巖體中逆沖推覆構(gòu)造發(fā)育，巖體被錯(cuò)斷破碎明顯。從推覆體中侵入巖的形成時(shí)代來(lái)看，推覆構(gòu)造作用應(yīng)晚于晚奧陶世。在逆沖推覆構(gòu)造南部的吾口地區(qū)早二疊世甘家組地層中發(fā)現(xiàn)了具有俯沖環(huán)境下的構(gòu)造巖漿作用產(chǎn)物[1,6]，測(cè)得鋯石U-Pb同位素年齡為253.8 Ma，時(shí)代為晚二疊世。推覆體下盤的隆務(wù)河組地層中發(fā)現(xiàn)一與俯沖環(huán)境下的擠壓地球動(dòng)力學(xué)背景有關(guān)的石英閃長(zhǎng)巖巖株，測(cè)得鋯石244.2 Ma，時(shí)代為早三疊世[6]，巖體的侵入形態(tài)受北部推覆構(gòu)造控制明顯，未侵入上盤推覆體中，同時(shí)巖體較為完整，未被斷層所切割破碎，因此推覆構(gòu)造作用早于早三疊世。故初步推測(cè)賽日欽逆沖推覆構(gòu)造形成晚二疊世末期—早三疊世早期之間。

4 賽日欽逆沖推覆構(gòu)造的生成演化

前人研究表明[6-12]，南部阿尼瑪卿洋盆向北俯沖于晚古生代結(jié)束，宗務(wù)隆—青海南山裂陷槽也隨之閉合，進(jìn)入伸展環(huán)境下的陸內(nèi)碰撞造山作用，吾口地區(qū)侵入巖體的形成是佐證，同時(shí)該構(gòu)造運(yùn)動(dòng)也使區(qū)內(nèi)地層大量缺失；到中生代早期宗務(wù)隆—青海南山裂陷槽閉合后，位于中祁連陸塊的拉脊山造山帶進(jìn)入抬升階段，使南祁連陸塊向南俯沖，推動(dòng)位于南祁連陸塊中的古元古代化隆巖群地層向南推覆至青海南山中生代隆務(wù)河組地層之上，這一理論依據(jù)是東巴1∶5萬(wàn)礦調(diào)倒淌河幅地質(zhì)成果，在多隆溝至青海南山分布的隆務(wù)河組地層中通過(guò)野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)一個(gè)總體呈北東傾，傾角南部緩北部陡的向斜構(gòu)造，這一地質(zhì)現(xiàn)象為南祁連陸塊向南俯沖提供了直接的地質(zhì)依據(jù)。青海南山賽日欽推覆體初步認(rèn)為是上述構(gòu)造演化的產(chǎn)物。

5 結(jié) 語(yǔ)

青海南山賽日欽逆沖推覆體是本次工作在青海南山地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造類型，對(duì)于分析研究該地區(qū)構(gòu)造演化提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。由于北部第四系覆蓋影響，本次工作未觀察到該推覆構(gòu)造的根部帶，中部帶位于青海南山山麓北坡，前鋒帶為敦格爾隴哇斷裂以北的大量疊瓦狀逆沖斷層帶，前緣帶為發(fā)育構(gòu)造片理、糜棱巖化等構(gòu)造巖系的隆務(wù)河組地層。通過(guò)對(duì)比分析區(qū)內(nèi)各侵入巖體的形成時(shí)代、出露位置及分布形態(tài)等特征，認(rèn)為該推覆體形成于晚二疊世末期至早三疊世早期，是宗務(wù)隆—青海南山裂陷槽閉合后，南祁連陸塊向南俯沖時(shí)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。

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