北大巴山推覆构造形成时代及其复合演化

【摘要】论文以板块构造、大陆构造与大陆动力学最新进展为学术指导思想,以现有的地质资料、野外观察与实验结果为基础,以重点研究北大巴山构造带主导构造、巨型巴山推覆构造形成时代及其两者的复合演化特征为目标,通过对北大巴山内部各主干断裂和断裂夹持的推覆体以及巴山主弧形断裂带的构造格架、基本特征的实际调研,并收集整理与全面统计系统分析北大巴山已有年代学资料数据,同时进行必要的热年代学测试和对南大巴山相关构造与沉积的观察研究,综合探讨大巴山双层巨型逆冲推覆构造形成时代及其复合演化与盆山关系。研究表明：(1)北大巴山构造带主要是两期构造的复合叠加。早期为南秦岭南部的印支期碰撞造山构造(包括逆冲推覆构造)(230-200Ma),晚期为燕山中晚期陆内造山的巨大多级逆冲推覆构造(165-100Ma)。其中,早期构造为北大巴山内部主导控制性构造,晚期构造是在先期构造的基础上发生形成的,即晚期沿巴山主弧形推覆断裂带的燕山中晚期大巴山双层巨大整体推覆构造,并叠加复合包容改造先期的原属南秦岭南部的印支期碰撞造山构造。北大巴山整体以巴山主弧形断裂带作为主推覆界面,包容北大巴山内的先期构造,主要如安康一青峰断裂、红椿坝一曾家坝断裂及高桥断裂等先期推覆断层继承性复活再度发生的次级逆冲推覆,并分划组成安康一武当推覆体、紫阳一平利推覆体、高桥一镇坪推覆体以及高滩推覆体等次级推覆体,从而共同构成北大巴山整体巨型推覆体向南西作大规模推覆运动叠置到扬子地块北缘之上。(2)沿北大巴山红椿坝断裂分布的侏罗系断陷盆地属于秦岭造山带后主造山期的伸展塌陷构造,反映了印支期主碰撞造山后北大巴山构造带先经历了主造山后的伸展垮塌构造,造成北大巴山的各主干断裂带受控于印支后主造山期造山带地壳中浅层次伸展垮塌作用而主要表现为伸展构造,并控制了盆地的沉积。侏罗系(J1-2)变形不仅反映了秦岭印支期完成板块俯冲碰撞造山后转入板内构造演化的动力学调整过程,而且更为重要的是J1-2岩层又遭受燕山中晚期陆内造山作用,被逆冲推覆掩覆,并变形、变质,反映了一期造山性质的构造运动,记录了燕山中晚期陆内造山作用在地壳浅部层次的构造作用与变动,反映南秦岭北大巴山在印支期主碰撞造山后转入晚印支-早燕山期(T3-Ji-2)主造山后伸展垮塌构造演化阶段,后于燕山中晚期(J3-K1)发生强烈的陆内造山作用,以巨大多级逆冲推覆构造为主要型式。(3)巴山主弧形断裂主要成型于燕山中晚期(J3-K1)(140～100Ma),是北大巴山巨型推覆构造于燕山中晚期在统一的陆内造山动力学机制下大规模向扬子地块北缘逆冲推覆运动的主推覆断层。它截切北大巴山先期所有构造,断层兼具有左右行而以右行为主的剪切走滑构造特征。晚期北大巴山巨型逆冲推覆构造整体呈现逆冲兼右行剪切走滑的运动学特征。燕山中晚期北大巴山巨型推覆构造以城口一房县断裂为主推覆断层,大规模向南西运动,但由于东西两侧川中一汉南地块与黄陵隆起的不均一阻挡与构造作用下,得以形成现今巴山主弧形断裂偏心向西南的弧形结构,并伴随造山带物质向东西两侧的侧向挤出逃逸。南大巴山构造带在沉积学与年代学等方面所共同揭示的J3-K1这一重要演化阶段的诸多特征正是北大巴山巨型推覆构造于燕山中晚期向扬子北缘逆冲叠置的陆内造山作用的反映。南华系在燕山中晚期北大巴山巨型推覆构造向扬子地块北缘大规模逆冲推覆运动中成为整体推覆构造的中上部主要滑脱层。(4)南、北大巴山逆冲推覆构造在各自原相关的不同的先期构造基础上,统一于燕山中晚期大巴山双层巨型逆冲推覆构造系。南大巴山北部前陆冲断褶皱带与南大巴山南部带卷入变形存在特征性差异。北部带发育强烈的冲断褶皱构造,最新只卷入了T2岩层,接受了T3-J1-2陆相前陆盆地沉积,并被J1-2陆相上叠断陷沉积不整合上覆。T3-J1-2陆相前陆沉积与和J1-2断陷陆相沉积构造变形的共性以及与北大巴山的可对比性共同反映该带主要是在原勉略古缝合带前陆冲断褶皱构造基础上,叠加复合中新生代逆冲推覆构造。南大巴山南部前陆褶皱带发育了T3-J-K前陆盆地到扬子克拉通盆地的连续过渡沉积,且T3-J-K1均卷入构造变形,该带是巴山巨型逆冲推覆构造向南推覆运动的扩展前锋变形带。
【作者】谢晋强；
【导师】张国伟；
【作者基本信息】西北大学，构造地质学，2014，博士
【关键词】北大巴山；碰撞造山；陆内造山；变形时代；叠加复合；

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