(4)鹊山构造窗——东秦岭已知最大的构造窗。

该区与西部北缘推覆构造带最大的不同是熊耳群的准原地基底变质火山岩和新元古代花岗岩大面积出露,构成了东秦岭-鹊山构造窗中已知最大的构造窗。确山构造窗(图2-32)南以东大岭-草山寺逆冲断层为界,东被新生界覆盖,东北以胡淼南部宝山逆冲断层(BT)为界,北被新生界覆盖,西北边界目前尚难确定。在上述范围内,虽然大面积出露多处飞来峰,以及石滚河盆地古近系红层和大同山花岗岩覆盖的区域,但如果把以变质熊耳群火山岩为基质的构造混杂岩作为基底(由于地表覆盖较重,野外很难把构造混杂岩和非构造混杂岩分开),基底分布面积非常可观,该区已成为东秦岭最大的构造窗口。如果以朱沟正断层为界,这个构造窗口可以分为两部分,南部以熊耳群为基底,东部大面积被推覆体覆盖。但在图中芦庄周围的低洼地区(以新生界为代表),野外可见零星的熊耳群基底,如图2-33所示的E-E。、F-F?剖面均显示近水平的薄飞来峰附着于基底。竹沟断裂以北地区的基底为新元古代花岗岩,但该花岗岩体向西延伸远超出图2-32的范围,其研究程度较低。除了河南省地质研究所区域调查队获得的唯一锆石Pb-Pb年龄数据外,尚未开展进一步的地质年代学研究,可能包括不同时代的花岗岩。如在西部王店以北的花岗岩中发现了大量含铬铁矿的超基性岩包体,后者仅见于南部造山带的蛇绿岩带和华北太古宙片麻岩中,是否可能存在更古老的花岗岩值得怀疑。近年来,据报道,在中国西部开发的区域图幅中,既有燕山期花岗岩,也有太古代花岗岩。显然,要得出明确的结论,还需要大量的研究工作。因此,很难在短时间内解决鹊山构造窗西边界的问题,这是鹊山构造窗研究工作中最大的遗憾。

尽管如此,确山构造窗的存在是毋庸置疑的。特别引人注目的是,熊耳群火山岩多年来被认为是变质程度极浅的火山熔岩。后来研究发现,出现在栾川马超营断裂以南绿色片岩中的熊耳群火山岩,原是推覆体内部逆冲片中的岩层,与豫西大型非变质火山岩的区别,只是因为它们在推覆体中处于不同的构造层次。然而,长期以来,确山构造窗基底的熊耳群变质火山岩被认为是古元古代基底。当区域调查工作者第一次确定它们是变质程度很深的熊耳群火山岩时,人们感到惊讶,也不可避免地要问,为什么空间分布如此接近的熊耳群火山岩,其变质程度却相差如此之大。本区熊耳群被不同程度的逆冲断层和逆冲席所覆盖,变质的熊耳群与上部地层(推覆体)接触处的动力变质作用(强面理、糜棱岩化和S-L组构)类似于前带宽平群的基底。显然,推覆体中基底的出露无疑是一个构造窗口。考虑到熊耳群火山岩的变质程度高达绿片岩相,其形成温度约为(500±50)℃。若每100m地温升高3℃,推覆体原始厚度约为15km,即在鹊山构造窗形成过程中,上覆推覆体被剥蚀约15000m。新元古代花岗岩,另一种构成该地区构造窗基底的岩石,很晚才被认识。我们曾经认为北部的花岗岩是推覆期以后的侵入体,所以把它作为推覆体的北边界。然而,花岗岩的年龄研究和花岗岩东侧与推覆体接触部位韧性推覆剪切带的存在,使我们认识到北部的花岗岩构成了推覆体的另一种基底。目前已查明的基底具有以下特征:①基底顶部有韧性推覆剪切带与推覆体接触,其剪切矢量由南向北(实际上多为北北西向至南西向推覆);(2)基底上有不同时代地层组成的推覆体。正常情况下,靠近推覆体底部的逆冲片为下古生界地层,上覆逆冲片逐渐变老。因此,该地区的各种地层构成了一个复杂的基底。如果从西北的王店到东南的曹珊寺计算(此处将部分构造混杂岩视为基底),该构造窗从西北向东南的出露长度为35km。如果从南面的东大岭经石滚河向东北,大金顶至胡淼南面的宝山逆冲断层(BT),该构造窗的出露可靠宽度为17.5km(不包括石滚河流域的覆盖范围),由此可见鹊山。

根据目前的资料分析,确山构造窗的形成过程相当复杂。图2-47是这一过程的示意图。第一阶段为推覆早期。在此阶段,通过多次逆冲作用形成不同层次的逆冲断层和逆冲席,形成早期推覆体。基底附近的逆冲断层由于埋深而成为韧性推覆剪切带。早期逆冲推覆体的叠加增加了地层柱的厚度,导致基底沉降。第二阶段发生地壳平衡补偿,使推覆体抬升并被剥蚀,推覆体底部处于浅层次。此时构造推覆过程仍在进行,一条新的逆冲断层处于临界破裂状态。第三阶段为推覆晚期。新形成的东大岭-曹山寺逆冲断层(DT)处于浅部。它又向南逆冲,使北部的基底向上逆冲,地形的剥蚀使鹊山构造窗口露出地表。在图中,我们示意性地显示了三个不同的基底地层,但我们没有显示推覆体中后期的韧脆性和脆性逆冲断层活动。

图2-47鹊山构造窗形成阶段示意图

(图例参见图2-32)

如上所述,北缘推覆体的南侧(下部)为宽平推覆体,后者主要为宽平群,并向南逆冲至二郎群之上,由此可见,本区的宽平群、熊耳群和新元古代花岗岩应为准原地基底,而本区推覆体晚期形成的东大岭-草山寺逆冲断层贯穿基底,图2-45所示推覆体与基底地层均构成等厚褶皱。可见该区北部可能有太古代花岗岩等片麻岩向西延伸,需要引起足够重视。