论板溪群

近年来,国内外一些研究华南大地构造的学者提出“板溪群是一种构造混杂岩,是中生代造山带推覆构造的残余,板溪群不是前震旦纪变质地层单位,江南古陆不存在”(徐京华,1980),以及“板溪群及其附近前寒武纪花岗岩是飞来峰”(徐京华,65438+),从桂、黔、湘、赣到皖、 前寒武纪花岗岩被推上来”(徐京华等,1987),“板溪群在湘西也是一个接触(碰撞)带,范静山被推过这个带”(徐京华等,1987)。 可见,正确认识板溪群的岩石地层序列,确定年代地层,是理解华南大地构造的关键,也是争论的焦点。

那么,板西集团存在吗?本文根据雪峰山北麓1: 50000区域地质调查和区域地质研究成果,对板溪群的特征及其与下、上覆地层的关系进行了详细研究,论述如下。

2.1.4.1板溪群岩石特征

在60年代初至70年代末1: 20万区域地质和原地矿部区域调查成果、1: 5万马底依区域调查成果、80年代以来1: 5万区域调查成果的基础上,汤小山等(1994)对板溪群进行了系统的同位素分析。其定义为:板溪群是指由砾岩、砂岩、板岩、钙质板岩、凝灰岩和变质岩组成的岩系,位于武陵运动不整合面之上,与震旦系长安组或福禄组之下的不整合面平行。武陵运动不整合面之下是冷家溪群。

图2-2金板桥县板溪群(Pt2bx)与冷家溪群(Pt2lj)的接触关系。

①变质粉砂岩;②凝灰质板岩;③条纹板岩

野外观察表明,板溪群是一个正常的沉积地层序列(图2-2),早期包括马底驿组和五强溪组。现分为横路冲组(Pt3 h)、马底驿组(Pt3m)、铜塔湾组(Pt3 t)、五强溪组(Pt3w)、多义堂组(Pt3d)、白鹤龙组。是被动大陆边缘上形成的一套连续的相变岩系,由北向南由陆相-海岸相-浅海相-半深海相逐渐变深,而不是活动大陆边缘深海海沟中形成的复理石(湖南省地矿局,1988)。

板溪群火山岩具有典型的大陆裂谷和泛大陆玄武岩性质,不是来自洋脊的玄武岩(陈旭等,1995)。它们形成于新元古代,而不是古生代-中生代碰撞带。索树田、侯光久等人(1997)认为板溪群地层遭受了区域性极低级变质作用,绿泥石-白云母和伊利石集合体发育。透射电镜观察证实,基质中具有平行层理的微米级绿泥石和白云母(伊利石)多呈半自形,解理域中的基质矿物以绿泥石为主,白云母(伊利石)较少。对马底驿组和五强溪组代表岩石中绿泥石-白云母(伊利石)集合体的结构和组成的观察,以及X射线能谱成分和定性结构的研究表明,绿泥石-白云母(伊利石)集合体中的绿泥石富含铁,具有较高的w(Fe)/w(Fe+Mg) (0.56 ~ 0.67)比值。富含铁的绿泥石往往是沉积岩成岩变质作用的典型特征。这些特征反映了变质环境相当于葡萄石的绿泥石相,温度150 ~ 300℃,压力138.9 ~ 277.8 MPa,埋深5.3 ~ 10.7 km。震旦系-下古生界岩石也具有相似的变质特征,包括伊利石-蒙脱石、蒙脱石-绿泥石和伊利石-绢云母粘土矿物组合。上述矿物组合和矿物特征是沉积-成岩压实变质作用的结果,后经过热动力变质作用改造。

2.1.4.2板溪群变形特征

加里东运动期间,至少有3次连续的构造热事件影响雪峰山地区,使板溪群至早古生代地层变形,早期形成NEE—SWW褶皱,并伴有逆断层,局部发育板块裂解。随后,由于西北-东南方向主压应力的强烈作用,形成了闭合褶皱和反转褶皱;最后,构造体系转换产生伸展变形,形成一系列拆离构造。其主要运动时期为早志留世至中泥盆世,距今约440~360Ma。冷家溪群位于角度不整合之下,表现为网状剪切面理中各种闭合和倾斜褶皱的发育和渗透性。而加里东运动角不整合面以上的泥盆系(马底依地区石炭系)、石炭系、二叠系乃至三叠系地层平坦,基本无褶皱。在马底依地区,前寒武系虽然遭受多期构造变形,具有低级变质特征,但也存在拆离构造,导致地层局部变薄或构造缺失,形成变质核杂岩的构造样式,但整体地层格架依然有序。中生代存在局部逆冲推覆,覆盖在新地层上的板溪群(李日君等,1994)。但是推覆距离只有几公里,而且都是陆内的。

表2-1湖南省中新生代地层

(据湖南省地质矿产局1988,编译)

可见湖南板溪群是一套以武陵运动不整合为底界,雪峰运动微角度不整合为顶界的地层层序。具有岩石地层学和年代地层学的全部属性,具有完整有序的年代地层格架(图2-3),属于新元古代早期,相当于青白口系(冀)。可与广西(天宝山)、贵州(梵净山)、江西(修水)相应的沉积组合对比,上覆震旦系可与三峡剖面对比。板溪群为不整合覆盖在冷家溪群之上,构成扬子地台的基底,而板溪群为“类盖层”。

2.1.4.3江南旧地是否存在?

加里东运动造成湖南板溪群及上覆震旦系至下古生界褶皱变形,属于陆内褶皱带,以褶皱变形和高角度逆冲断层组合为主,不是板内俯冲或碰撞造山带。没有大规模的阿尔卑斯韧性推覆剪切带和构造混杂带。加里东运动后,扬子准地台、华南褶皱系和印支-南海准地台连成一体,最终形成江南古陆。

王宏镇等(1986)指出,华南在加里东期以后已经成为成熟的陆壳,中生代碰撞推覆全部是陆内的。从构造发展史来看,华南不能与阿尔卑斯山或阿巴拉契亚山脉南段相比。湘赣中泥盆统为条尖组(含湖南半山组)的海岸碎屑沉积和棋梓桥组的海岸台地相碳酸盐沉积,赣西中泥盆统为海岸或三角洲相碎屑沉积。晚泥盆世,长江中下游地区形成了以陆相沉积为主的内陆河湖盆地。沿扬子地台向东南,生物相-岩相从地台向盆地逐渐加深的过程是连续的,陆棚和陆坡区分明显,为被动大陆边缘。泥盆纪时期,华南海域仅限于南海的滇东、黔南、广西和湘南地区。中泥盆世向北向东延伸,加里东运动后的第一次海侵始于条间期。江南古陆为该地区提供了大量的陆源碎屑。

地震测深获得(蒋洪侃等,1992;袁学成,1997),在地壳垂直方向上的雪峰古陆区,可分为由沉积层和“基底层”组成的上地壳和由扬子古陆块基底组成的下地壳。本区中元古界浅变质岩系地壳中高导层的埋深大多为10 ~ 20 km,呈不连续的层状分布,厚度达3km。秦(1991)通过研究大的地学断面综合地球物理和地球化学资料,认为从地表向下有碎屑沉积岩-中元古代浅变质岩组成的褶皱基底-与花岗岩或闪长岩成分相似的麻粒岩组成的结晶基底,埋深8 ~ 12 km。可以看出,江南古陆区是古隆起,华南是相对稳定的大陆地壳,加里东期东海盆地是陆面海。整个华南没有洋壳,也没有显生宙碰撞造山,更没有类似阿尔卑斯巨型异物的明显证据。

综上所述,可以看出板溪群是一个区域性的岩石地层单位,是一套由砾岩、砂岩、板岩组成的正常沉积地层,平行于武陵运动不整合面之上和震旦系之下的不整合面之上。其沉积时间为950±50Ma至800Ma,属新元古代早期,具有明显的区域可比性,不是构造混杂岩。江南古陆地区是古隆起,没有高山巨型异物。

图2-3湖南板溪群与邻区等效岩系纵横向关系对比

(据汤小山,1994,改编)