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论江南_雪峰基底拆离式构造_南方构造问题之一

  

第 29 卷第 2 期            Vol. 29 ,No . 2 石          油 实 验 地 质                   2007 年 4 月 PETROL EUM GEOLOG & EXPERIMENT Y Ap r. ,2007

文章编号 :1001 - 6112 (2007) 02 - 0120 - 08

论江南 — 雪峰基底拆离式构造
—— — 南方构造问题之一 丁道桂1 ,郭彤楼2 ,胡明霞1 ,刘运黎1 ,3
( 1. 中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所 ,江苏 无锡   21415 ; 2. 中国石油化工股份有限公司 南方勘探开发分公司 ,昆明   650200 ;3. 成都理工大学 ,成都 610059)
摘要 : 基底拆离式构造是大陆板块边缘受到俯冲 、 、 消减 挤压和缩短作用时 ,在大陆板块内部的反应 ,即地壳内部受到水平挤压作 用时 ,沿壳内 “低速带” 高导层” 、 “ 等软弱带产生多层次的拆离 。这些发育在变质基底内的大型韧性剪切带把岩石圈板块的地壳 拆离成若干 “薄岩席”并沿拆离面发生大规模的滑移和推覆 ,使得板内古生界盆地的沉积盖层产生侏罗山式的褶皱与叠复 , 层间 , 出现剪切与滑脱等由强及弱的递进变形改造和缩短 ,以达到中 、 上地壳剖面的平衡 。文中讨论了江南 — 雪峰山 “隆起带” 的性质 , 认为它既不是造山带的 “厚皮构造”也不属于沉积盖层褶皱的 , “薄皮构造” 范畴 , 而是属于 “过渡型的基底拆离式” 的构造属性 。 它是在印支 — 早燕山运动期间由南东向北西 ( 同时派生由南向北 , 由东向西) 进行基底拆离和推覆的 , 成为控制整个扬子海相中 古生界盆地改造变形的动力学来源和主导因素 ,同时也控制了海相油气的形成与聚集 。 关键词 : 基底拆离 ; 构造属性 ; 韧性剪切带 ; 江南 — 雪峰山 中图分类号 : TE121. 2            文献标识码 :A

( 1 . W u x i Resea rch I nstit ute of Pet roleum Geolog y , Research I nstit ute of Pet roleum Ex p loration an d Prod uction , S I N O P EC , W u x i , J i an gs u 214151 , Chi na; 2 . S out hern Ex ploration an d Prod uction Com p any , S I N O P EC ,

Kunmi n g , Yunnan 650200 , Chi na; 3 . Chen g d u U ni versit y of Technolog y , Chen g d u , S ichuan 610059 , Chi na)

nent plate is subducted , subdued , ext ruded and sho rtened. Ext ruded under horizo ntal effect , t he eart h

crust is deco upled alo ng such flabby zo nes as“low velocit y zo ne ”and “high co nductivit y fo rmatio n ” . These huge flexile shear zo nes in metamo rp hic basement divide t he lit ho sp here plate into several “t hin sheet s” Alo ng t he deco upling surface , great scale slide and nappe take place , resulting in t he J ura2t ype . Key words : basement deco upling ; st ruct ural at t ribute ; flexile shear zo ne ; J iangnan2Xuefengshan
目( H — 2000 — 025) 。

fold and superimpo sitio n of sedimentary cover of t he Paleozoic basin wit hin plate. Interbed shear slide upper crust s. It is discussed in t his paper t he at t ribute of J iangnan2Xuefeng uplif t which is neit her
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and distorted rebuilding and shortening f ro m st ro ng to weak take place so as to balance t he middle and

“t hick2skinned st ruct ure ”of orogenic belt nor “t hin2skinned st ruct ure ”of sedimentary cover fold but
co nt rol s t he generatio n and accumulatio n of marine facies pet roleum.
收稿日期 :2006 - 08 - 20 ; 修订日期 :2007 - 01 - 31 。
) 作者简介 : 丁道桂 (1946 — ,男 ( 汉族) ,江苏南京人 ,教授 ,主要从事盆地分析与构造地质研究 。

“intergradatio nal basement deco upling st ruct ure” Fro m Indo sinian to early Yanshanian , deco upling and . nappe take place f ro m SE to N W ( S to N , E to W at t he meanwhile) . It is t he dynamic so urce and do mi2
基金项目 : 国家 “七五” 重点科技攻关 54 — 项目 01 — — 专题和中国石油化工股份有限公司油田部南方海相油气勘探项目经理部项 02 01 03

natio n co nt rolling defo rmatio n of Yangtze marine facies Meso2Paleozoic basins and at t he same time it

Abstract : The basement deco upling st ruct ure is t he reactio n in co ntinent plate when t he margin of co nti2

BASEMENT D ECOUPL ING STRUCTURE IN JIANGNAN2XUEFENG — SERIES 1 OF THE SO UTHERN STRUCTURE STUD IES
Ding Daogui1 , Guo To nglo u2 , Hu Mingxia1 , Liu Yunli1 ,3

  2 期           第 丁道桂等 . 论江南 — 雪峰基底拆离式构造 —— — 南方构造问题之一    

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   经典板块构造理论假设的前提是 ,大陆板块内 部是不变形的刚性块体 ,板块活动的影响只限于板 块边缘 ,而不影响板块内部 , 所以大陆板块内部及 其周边的坳陷盆地 ,往往是运用经典板块构造理论 进行盆地构造分析最不利的场所 。问题的关键正 如朱夏先生 [ 1 ] 曾指出的 “太平洋与欧亚大陆之间存 在挤压 。同样 ,印度板块的向北推挤终于与欧亚板 块相撞 , …… 处于这种两面受挤的状态下 , 中国大 陆岩石圈将产生何种反应 ?”构造地质学的发展 , 已逐步重视研究当大陆板块边缘受到俯冲 、 碰撞挤 压时 ,在大陆板块内部产生的影响 , 并获得了一些 新的概念与进展 。归结起来主要有陆内俯冲与榨 挤 [ 2 ,3 ] 、 壳幔拆离与壳楔叠置造山 [ 2 ,4 ] 、 大型走滑平 [ 5 ,6 ] 移与挤出作用 、 基底拆离与盖层滑脱的薄壳构 [ 1 ,7 ] 造 、 伸展拆离与拉张断陷[ 8 ] 等 ,其中基底拆离与 多层次盖层滑脱的变形作用对于古生代盆地的改 造和中新生代盆地的形成尤为重要 。朱夏先生 [ 9 ] 在考虑中国南方碳酸盐岩地区的构造与油气领域 时 ,就曾提出 “在东 、 西两条锋线的相对压迫下 , 华 南的反应不同于华北 , 由于强烈的挤压 , 扬子地台 基底向西以 A — 潜没的方式俯冲到西部褶皱带之 下 ( 印支期以来 ) 。东面 , 扬子地台受到了 ‘南华褶 皱带’ 及其中 、 上古生界盖层作用以基底滑移方式 实现其推掩 。如表现为湘中上古生界具有向西突 出弧形 ( 祁阳弧) 和逆掩断层的褶皱 ( 印支期) ,在湘 中可能由于这种推掩而具有未变质或浅变质的下 古生界至上元古界基底” 的设想 , 从而开阔了我们 找油的思路与视野 。

不是简单均一的刚性体 。类似的地壳结构不仅在 板块边缘上的俯冲和碰撞带存在 ,而且在远离边界 很大距离的板块内部也都会遭受到不同程度的变 形 。当大陆板块边缘受到俯冲 、 消减 、 挤压和碰撞 缩短作用时 ,在大陆板块内部也会沿着 “低速带” 、 “高导层” 等软弱带产生多层次拆离 ,把岩石圈板块 剥离成近水平状的薄岩席 , 各岩席独立变形 , 并沿 拆离面发生大规模的滑移 、 逆冲和推覆 。在美国就 证实了阿巴拉契亚南段的整个兰岭变质杂岩被推 掩 260 km 。随着基底的缩短 , 盆地沉积盖层亦产 生沿着某些层间软弱带的滑脱 、 逆冲与褶皱等属于 “薄壳构造” 范畴的变形改造 , 实现其缩短 , 以达到 上地壳剖面的平衡状态 。这种构造作用称之为 “基 ( 底拆 离” basement deco upling ) ( 图 1 ) 。也 如 朱 [9] 夏 所指出的 “它是阿尔卑斯运动或板块构造对 : 当时已经存在的大陆岩石圈加以改造的重要方式 之一 ,具有普遍的意义” 。在推掩体下 ,经常保存有 未被变质的地层和可能的圈闭 ,从而形成油气勘探 的新领域 。 基底拆离构造是不同于大陆板块周缘造山带 “厚皮构造” 也不同于中古生界盆地沉积盖层逆 , 冲— 滑脱褶皱 “薄皮构造” 的一种特殊的过渡类型 的构造形式 。许靖华 [ 10 ] 曾认为我国东南地区不属 于地台 ,而是褶皱造山带 ; 把包括 “江南 — 雪峰隆 起” 在内的华南地区归结为由于特提斯洋关闭而形 成的印支造山运动的构造混杂岩带 ,并与阿尔卑斯 造山带的 “鸟头状构造” 进行类比 。但无论是欧州 的阿尔卑斯造山带 , 还是海西造山带 , 或是我国秦 岭、 、 天山 祁连及甘孜 — 阿坝印支造山带均有莫霍 面下凹的 “山根”并存在大陆板块向造山带 A 式” , “ 俯冲与潜没的现象 。而且造山带是大陆边缘洋盆 关闭 、 不同板块之间碰撞敛合的产物 , 具有更为复 杂的岩浆活动 、 变质作用和热动力条件下的柔流褶 皱作用 。而基底拆离构造则是在大陆板块边缘受 到碰 撞 敛 合 和 挤 压 作 用 时 , 在 板 内 岩 石 圈 地 壳 内部出现的拆离与滑移现象 , 既没有 A 式俯冲” “

1  基底拆离 —— — 大陆岩石圈板块最

主要 、 最普遍的变形方式之一
   基底拆离作用概念的提出 ,首先得归结于近些 年来对板块内部深部构造的探测和再造的一系列 新进展 ,在一定程度上改变了过去岩石圈只在软流 圈上移动的认识 。深部构造探测一再发现 ( 如阿巴 拉契亚地区 ) , 在岩石圈板块内部特别是在上部 15~30 km 深度范围内 ,存在许多大型近水平的壳 内高导层 。地震反射剖面资料也表明 ,波速度并不 总是随深度的增加而均匀增加 ,往往存在相对的低 速带 。这些低速带或高导层并不同于上地幔中的 液相低速带 ,它是壳内大型逆掩或水平滑移带 , 以 及由此而产生的壳内剪切重熔带 ,或者是热动力变 质带 。表明作为地球最外层的由地壳和上地幔组 成的岩石圈 , 不仅在横向上是不均一的槽台嵌合 体 ,而且在纵向上也是不均一的弹 、 、 塑 粘性体 , 并

图1  褶皱带前陆内的基底滑移 [11 ]
Fig. 1   Basement slipping in f ro nt of forland folding belt

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作用 ,也不存在莫霍面下凹的 “山根” 。中古生界盆 地沉积盖层的褶皱则大多是在基底拆离体水平运 动挤压作用下 , 在沉积盖层内 , 沿泥质岩系 “软弱 层” 产生的逆冲褶皱与滑脱变形现象 。一般不涉及 到盆地变质基底的构造变形活动 ,属于地壳表层的 薄皮构造范畴 ,因此 , 基底拆离构造是既不同于造 山带 “厚皮构造” 也不同于沉积盖层逆冲 — , 滑脱 “薄皮构造” 的一种 “过渡类型的构造” 3 种类型 。 构造的对比特征见表 1 。 因此 ,基底拆离构造是岩石圈地壳最主要的一 种构造变形方式 ,它是扬子中古生界盆地改造变形 的动力学来源之一 。如果没有 “江南 — 雪峰基底拆 离体” 由南东向北西方向 ( 同时派生由南向北 、 由东 向西方向) 的推覆作用 , 那就无法理解从湘鄂西到 川东至川中之间 ,扬子海相中古生界沉积盖层的巨 大的水平位移量和压缩变形量 。 基底拆离作用的一般情况和过程是 : 当地壳内 部受到水平挤压时 , 在地壳内部沉积盖层中间 、 盖 层与结晶基底之间 、 基底中不同变质程度岩系转换 带、 上地壳与下地壳之间 、 下地壳与地幔之间等岩 性软弱带上发生多层次拆离 。 犁式断层在其中起了主导作用 ,大规模推掩是 通过犁式断层来实现的 。这种断层 ,发育在深部表 现为韧性剪切带 ; 发育在浅部的沉积盖层中 , 其断

坡带为由一系列产状较陡的分支断裂组成的叠瓦 状冲断层组合楔状构造 ; 断层向深部延伸产状变得 十分平缓 ,甚至接近于水平 。被拆离的岩席就沿着 下面的犁式断层面做长距离的滑移 、 逆冲与叠置 。 基底拆离形成的大型韧性剪切带 ,往往具有宽 约数十至数百米的糜棱岩带 。在此断裂构造岩中 , 变形石英亚颗粒 、 石英条带 、 核幔构造和不对称的 压力影等显微流动构造十分发育 。根据我们在大 别— 胶南造山带所测得的韧性剪切带 ,稳态流动古 应力差值 (σ - σ ) 为 81. 1 ~ 167. 5 M Pa 。在韧性 1 3 剪切带中元古界变质岩形成了同斜紧闭褶皱 、 倒转 平卧褶皱 、 型褶皱和鞘褶皱 , 变形砾石的富林参 a 数 K 为 0. 11~0. 22 ,表明经受了压扁与剪切的变 形机制 。

2  江南 — 雪峰大地构造属性
我国长江以南 、 从桂北 、 黔东南经湘西北 、 赣北 和皖南到浙西 ,出露一长条状的晚前寒武纪变质岩 系 ,位于罗霄山 — 武功山的湘赣粤桂加里东造山带 与川黔湘鄂皖扬子准地台之间 。对于这一构造单 元 ,黄汲清 [ 12 ] 第一次从整体上加以描述 , 称之为 “江南古陆” 。雪峰隆起是指洞庭湖盆地以南西 ,沿 鄂湘黔桂 4 省区边境地带呈向西北方向凸出的弧 形分布的江南古陆西段 。

表1  造山带 、 基底拆离带与盖层褶皱带构造特征对比
Table 1   Characteristics comparison bet ween orogenic belt , basement decoupling belt and cover folding belt
类    别   构造类型   动力学机制   俯冲作用   莫霍面性状   低速带或高导层   航磁异常   重力异常   构造时期   岩浆活动   变质作用   盆地形成作用   断裂作用   褶皱作用   劈理作用   厚皮构造   板缘俯冲与碰撞的造山作用   有岩石圈地幔的俯冲潜没 造    山 带 基底拆离式构造   过渡型构造 沉积盖层褶皱   薄皮构造

  板缘受到挤压作用在板内的基底   在基底拆离体水平挤压下的沉积 拆离 盖层褶皱   无岩石圈地幔的俯冲   无岩石圈地幔的俯冲   莫霍面平坦 ,无山根

  莫霍面埋深 > 40 km ,下凹形成山根   莫霍面埋深 < 40 km ,平坦 ,无山根   主要低速层在 40 km 左右

  主要低速层在 20 km 或 7~10 km   地壳内低速层在 7 km 以上   宽缓开阔的正异常区   宽缓低值布格重力负异常区   造山期后的沉积盖层褶皱及盆地 改造

  在负磁异常的背景下 ,分布局部高   块状低磁正异常区 磁正异常体   线状布格重力高值负异常梯度带   同造山期构造活动形成造山带  Ⅰ 、 型花岗质岩浆活动 型 S   麻粒岩相 — 角闪岩相变质作用   造山带前渊形成前陆盆地   块状低值布格重力负异常区   造山后期构造活动改造盆地

  仅有 S 型壳内重熔花岗质岩浆形成   无花岗质岩浆活动   绿片岩相变质作用   低绿片岩相 — 无变质作用

  推覆体后缘弹性松弛形成半地堑   无盆地形成 断陷盆地   脆性逆冲 — 滑脱断裂带   纵弯褶皱作用   破劈理 — 节理

  平行造山带的大型韧性剪切断裂带   推覆体前缘韧 — 脆性剪切断裂带   柔流褶皱作用   流劈理 、 板劈理 — 片理   剪切褶皱作用   板劈理 、 折劈理

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  2 期           第 丁道桂等 . 论江南 — 雪峰基底拆离式构造 —— — 南方构造问题之一    

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   黄汲清[ 11 ] 在命名 “江南古陆” , 就注意到了 时 “中泥盆世跳马涧系和它的底部砾岩极不整合地覆 盖于古生代初期和前寒武纪岩石上” “江南古 以及 陆” 总体呈向西北凸出的弧形这 2 个现象 。所以他 在专著中把 “江南古陆” 列在加里东运动和加里东 [ 13 ] 褶皱这一章内 。 郭令智 曾运用板块观点论述了 华南大地构造演化 “江南古陆” , 被看成是最早沿扬 子板块东南陆缘增生的一条元古宙岛弧褶皱带 。 许靖华 [ 10 ,14 ,15 ] 从比较大地构造学的角度 ,试图 用欧洲阿尔卑斯的薄壳碰撞造山带的模式来说明 华南的构造 ,认为广西元宝山 、 贵州梵净山 、 湖南雪 峰山 、 西 九 岭 山 等 就 像 阿 尔 卑 斯 的 Aust ro2 江
alpine ,Silvret ta 推覆体 ,以 “推土机” 的方式推到扬

( 不管其时代) 则是高角度拆离 ,后者可能在不同的

水平深度上变平缓 ,也许发展为地壳熔融或岩浆活 动” 。并进一步指出 “这种多层次盖层推掩和基底 : 拆离的结合是薄壳构造的一种类型 。但它是在没 有洋壳和 ‘地槽’ 的条件下发生的 ,所以不能形成阿 尔卑斯的 ‘鸟头状’ 构造 。另外它发生在多期性不 均一的基础上 ,缺乏原有的连续性 , 所以运动的发 生不是沿着一个平整的底板 ( sole ) , 而是依从了不 [9 ( 同层次的 ‘梯道’ ramp ) 而进行的” ] 。 20 世纪 80 年代中期陆续出版的湘 、 、 黔 桂区 调总结性论著 ,以及其他有关沉积古地理的论文 , 以大量翔实资料证明江南古陆并不是一个前寒武 纪以来的古隆起 。从震旦纪开始到整个早古生代 期间 ,目前的雪峰隆起大致位于当时扬子地台陆架 前沿大陆斜坡部位 ,从西向东分布有上震旦 — 下寒 武统含磷层及台地白云岩 、 斜坡相深水碳酸盐岩和 石煤层等碳硅质岩相带 ,它们呈北东 — 南西向沿扬 子陆块边缘连续稳定延伸 。 在中扬子南缘的幕阜山推覆体内 ,我们所测制 的黄 石 — 岭 — 功 山 构 造 地 质 大 剖 面 ( 图 九 武 [ 18~20 ] 2) 在修水县城北的辽山和清水岩等地 , 发现 了覆盖在中元古界双桥山群 ( Pt 2 + 3 s j ) 之上的震旦 系及寒武 — 志留系 、 泥盆系 — 下三叠统连续沉积的 完整的中古生界地层 。上 、 下古生界地层之间呈现 假整合 — 整合接触 ( 图 2 ) , 并无加里东的褶皱运 动 。因此 ,江南 — 雪峰的推覆与隆起只是中三叠世 以来的构造事件 。 在南方除了在扬子板内作为盖层的未变质的 地台型下古生界以外 ,湘赣粤桂等地还广泛发育一 套遭受强烈变形的地槽型 ( 以大陆边缘浊积岩为 主) 的震旦系 — 下古生界地层 。那里的地台型盖层 要晚到中泥盆世才出现 。刘宝 等[ 20 ] 在中国南方 岩相古地理研究中 ,除证实新元古代 — 早古生代扬 子地台东南缘为一向东南倾斜的被动大陆边缘 , 其 前 缘有陆 基性 质的 钙屑 沉积 岩外 ; 还 指 出 在

子地台上 ,在 “推土机” 下向前推和被挤碎的就是复 理石破碎地层和混杂岩 。华南地区的变质岩和深 成岩在构造上还可与皮德蒙特 ( Piedmo nt ) 带相对 比 。由于 20 世纪 70 年代末横穿南阿帕拉契亚弧 的反射地震剖面证明了蓝岭及更东的皮德蒙特带 是一个位移距离超过 260 km 的巨大外来推覆席 , 向西掩覆在北美地台早古生代的原地浅水碳酸盐 岩石地台之上 ,雪峰隆起有可能是异地成因的构造 岩片 。 与此同时 , 朱夏[ 9 ,16 ] 也发表了类似观点 , 用基 底拆离和推覆构造来解释华南变形样式和盆地演 化 。他指出 “江南古陆及其以北包括浙苏在内的 : 地区也很可能是曾以基底拆离的方式向北西推掩 , 是基底内的滑动加上盖层的推覆 。它是印支 — 燕

山运动的产物 。但与许靖华的看法不同的是 ,朱夏 ” 认为 “这里的活动是在硅铝层底上在大陆岩石圈 : 内部拆离的结果 , 未曾涉及到洋壳 。 ……在茶陵 、 郴县断裂以西 ,推掩现象见于湘中到黔东的广大地 区 ,其 NN E 向的 ‘深断裂’ 可能是被改造的逆冲断 层” 。这 2 个带有这样的共性 “( 1 ) 整体上是不对 : 称的 ,向北和北西的推掩范围要大得多 ; ( 2) 在沉积 盖层中发育了褶皱和低角度的推掩 ,在变质基底上

图2  黄石 — 武功山构造地质剖面 [17~19 ]

Fig. 2  Tectonic p rofile f rom Huangshi to Wugongshan

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吴川 — 四会断裂带以东还发育着一个向西倾斜的 同期华夏陆块西北被动大陆边缘 ,其沉积以中粗粒 碎屑岩和陆源碎屑沉积岩为特点 。这两大沉积域 的界线大致沿绍兴 、 、 、 江山 萍乡 衡阳 — 南宁一线分 布 。于是在扬子地台东南边 ,在南华可能确实还存 在加里东期的造山带 。因此江南 — 雪峰隆起带并 不是加里东造山带的一部分 。 自 20 世纪 80 年代后期以来 ,在本区变形构造 研究和深部地质方面有了实质性的进展 。丘元禧 等 [ 21 ] 认为江南 — 雪峰区是一个多期叠加的变形 带 ,目前的长条状弧形形态是中生代时才出现的 , 并通过详细的构造变形解析研究指出 :1) 变动从东 南向西北推进 ,湘中为印支期褶皱变形带 , 上三叠 统角度不整合在下伏地层之上 ; 雪峰山为印 1 支期 开始延续到燕山期的叠加变形带 。在湘西北及更 西亦为印支 — 早燕山期褶皱变形带 ,但在川东上三 叠统鹰嘴山组与下伏上古生界之间只是沉积间断 。 中生代构造变形强度也向西北递减 。 ) 雪峰隆起 2 南段元古界 — 下古生界褶皱倒向和沿走向冲断层 的产状多数倾向南东 ,指示由东南向西北逆冲的挤 压和推覆 。 雪峰隆起西缘以断层与扬子地台浅水相古生 界接触 ,地表上板溪群浅变质碎屑岩沿这些断层向 西逆掩到后者之上 。1984 年从凯里向南穿越边界 断裂的反射地震剖面断层产状向深处迅速变平 ,位 于断层上盘的板溪群成楔状岩席向东南方向至少 延伸 15 km ,仍属无根 。 近年来由于大地电磁探测技术的广泛应用 ,已 有较多的 M T 大剖面进入或穿过了江南 — 雪峰山 地区 ,为全面了解其深部地质背景提供了确切的地 球物理探测资料 。

  蒋洪堪 [ 22 ] 、 王懋基[ 23 ] 等曾在穿越华南的黑 水— 泉州地学断面中 ,描述了江南 — 雪峰段的深部 地质和地球物理特征 。 武陵 — 雪峰隆起西界为花 垣— 松桃一线 ,东界为隆回以东 。这里的下古生界 地层残留厚度 0~5 km ,元古界褶皱基底广泛出露 地表 ,厚 3~5 km ,向下还有更老的结晶基底 ,埋深
8~11 km 以上 。上地壳部分除溆浦以西有一条反

向冲断层外 ,剖面上全是向东倾 、 向西冲断的逆断 层 。低角度的叠瓦推覆体群见于现在雪峰山以西 的溆浦与松桃之间 。上地壳沿板溪群的底板从东 南向西北逆掩 。 在万县 — 桃源 M T 大剖面上 ( 图 3 ) ,雪峰山下 的中 — 上地壳内有 2 个壳内高导层 。一个位于8~ 10 km 深度 ,代表了中 、 上元古界绿片岩相变质程 度的板溪群和冷家溪群与中 、 下元古界角闪岩相变 质程度的岩系之间的岩石密度与物性的转换面 ,也 就是 “软弱” 的拆离面 ; 另一个位于约 20 km 深度 , 代表了中 — 下地壳角闪岩变质相的岩系与下元古 界麻粒岩相变质程度的结晶基底之间的转换界面 , 它既是主导了江南 — 雪峰基底拆离体的主导性滑 移面软弱带 ,同时也是导致壳内剪切重熔的热动力 变质的韧性剪切带 。在这个滑移面上被剪切重熔 形成的花岗质岩浆大多沿着逆冲断层向上侵入到 3 中— 上地壳中 ( 图 3 ) , 如九宫山岩体 (γ ) 、 监利桃 5 花山岩体 (γ ) 等 。 5 在江南 — 雪峰地区 , 莫霍面的埋藏深度约为 37 km ,从中上扬子的湘鄂西 — 雪峰山 , 莫霍面性 状表现为略为向西倾的平坦直线 ,在雪峰山下既没
3

有 “山根”也没有中上扬子克拉通板梁向雪峰山进 , 行陆内 A 式俯冲与潜没” “ 的现象与痕迹 。在山 ( 前 更没有形成挠曲下凹的 “前渊” foredeep ) , 因

图3  万县 — 桃源 M T 东段地质解释剖面
Fig. 3   T geologic interp retation p rofile in t he eastern Wanxian2 Taoyuan M

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此 ,江南 — 雪峰不是 “陆内造山带”只是扬子板块 , 壳内基底拆离体 。 近来由中国石油化工股份有限公司南方勘探 开发分公司所施工的反射地震剖面在凯里 — 台江 段已证实中上元古界板溪群由东向西推覆在下二 叠统地层之上 ,水平位移达 37. 5 km 。确证江南 — 雪峰属于基底拆离的构造属性 。

褶皱 。在黔阳 — 溆浦断裂西侧 ,板溪群板岩逆冲在 中上石炭统和下二叠统灰岩层之上 。从黔阳 — 竹 田的前缘推覆带下盘应存在下古生界地层和原地 褶皱变形体 。 东坡从铲子坪至塘湾到江口 , 再到洞口塘段 , 出露下震旦统江口组暗绿色砂质板岩 、 含砾砂质板 岩、 绿泥石板岩及灰紫色凝灰质板岩 。南沱组灰黑 色、 深灰色含砾冰碛泥岩及上震旦统陡山沱组 、 灯 影组及属于盆地相沉积的下古生界寒武 — 奥陶系 。 印支期 ( S1 ) 发育了由北西向南东方向的反冲断层 , 产状从 282° 45° 325° 47°构成了雪峰山推覆 ∠ ~ ∠ , 隆起带东坡的反冲断裂系 。在雪峰山东南侧还有 通道 — 江口和城步 — 洞口塘反冲断裂带共同组成 雪峰山推覆体 。雪峰山推覆体西侧的褶皱轴面和 逆冲断面多倾向南东 , 向北西倒伏 ; 在东南侧则反 之 。整个推覆隆起带从北西至东南侧之间构成一 大型扇形复式背斜和反冲构造 。东坡的上震旦 统— 下古生界地层伴随向北西倾 ( 325° 47°的逆 ∠ ) 冲断层形成轴面西倾的倒转褶皱 ( 图 4) 。 在洞口塘泥盆系跳马涧组灰紫 、 紫灰色石英中 砂岩层 ( S0 : 112° 74°与下伏中志留统灰绿色砂 ∠ ) 质板岩 ( S0 :310° 58°之间 , 缺乏不整合面的风化 ∠ ) 残积物和底砾岩 , 而是平整的滑移面 ( 90° 70° , ∠ ) 滑覆面上的剪切破劈理指示为向东下滑的正断层 。 所以不能认为它是加里东运动的角度不整合面 ,雪 ( 峰山不是加里东期的 “古隆起”图 5) [ 21 ] 。 湖南省桃源镇 — 泗里河乡段是雪峰山基底拆 离推覆隆起带的主体部分 ,主导性的构造是印支期 由南向北的逆冲作用 ,发育 160° 58° 220° 47° ∠ ~ ∠

3  江南 — 雪峰基底拆离式构造
江南 — 雪峰基底拆离作用下形成的推覆体是 扬子中古生代盆地改造变形的主要动力学来源和 直接导因 。它产生了前缘和后缘 2 个特征鲜明的 变形区 。其本身由于大幅度推覆隆起而大面积广 泛出露元古界变质基底 。基底拆离的大规摸水平 运动的巨大推挤力使得扬子中古生界盆地形成变 形强度 、 剥蚀深度不断由强及弱递减的前缘褶皱冲 断带 。在其后缘 , 由于背冲或隆起 , 海相地层大面 积向南东方向滑覆 ,可能使湘中和赣中以至于桂中 中古生代盆地具有双层的叠覆结构 ,并使浅层构造 显得格外复杂和破碎 。雪峰山主体为由中元古界 冷家溪群 、 上元古界板溪群 、 下震旦统江口组和上 震旦统 — 中古生界地层组成的不对称复背斜隆起 ( 图 4) 。 以雪峰山顶铲子坪为界 , 西坡从铲子坪至黔 阳 ,再到竹田 ,出露元古界板溪群地层 ,暗绿色绿泥 石板岩 、 条带状砂质板岩 、 灰紫色凝灰质板岩 。主 要发育印支期 ( S1 ) 由南东向北西逆冲的断裂 ,产状
135° 58° 175° 46° ∠ ~ ∠ 。元古界板溪群和下震旦统

江口组板岩 ,通常多形成轴面倾向南东 、 倒转之小

图4  洞口 — 酉阳 ( I 线) 构造剖面
比例尺约 1 ∶ 万 。 50
Fig. 4  Tectonic p rofile f ro m Dongkou to Youyang

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第                                29 卷    石 油 实 验 地 质

西) 逆冲的大型基底拆离韧性剪切带是控制江南 — 雪峰的基底拆离和导致中 、 下扬子古生代盆地变形 的主导性断裂 。震旦系及其上覆古生界多层次滑 脱和不同样式的褶皱变形与缩短 ,均从属于基底滑 移面上盘的变形行为 。但前缘断裂并不是一条统 一、 平滑的 “江南深大断裂” 而是由若干条向北西 ,
图5  湖南洞口泥盆系与志留系之间滑覆构造 [21 ]
1. 志留系 ;2. 泥盆系 ;3. 轴面劈理 ;4. 断层 ;5. 隧洞

的印支期 ( S1 ) 的逆冲断层 。在桃源镇基底拆离韧 性剪切带南侧的上盘中元古界冷家溪群下部的灰 色条带状板岩 、 灰绿色砂质板岩与上部板溪群灰紫 红色凝灰质板岩 、 灰绿色砂质板岩 , 反映了由南向 北挤压变形作用下的不对称复式背斜构造 。桃源 镇中元古界冷家溪群由南向北逆冲在上白垩统棕 红色砂砾岩层之上 。主逆冲带内冷家溪群岩层已 高度 片 理 化 形 成 一 系 列 剪 切 破 裂 之 流 劈 理 ( 155° 58°和透镜体组成基底拆离韧性剪切带 ∠ ) ( 产状193° 43° 。上盘冷家溪群岩层还形成牵引 ∠ ) β 小褶皱 ( :135° 28°以及轴面南倾的倒转褶皱乃 ∠ ) 至平卧褶皱 ,并发育片理化带或板劈理带 ,其 S1 平 行于 S0 ,板劈理围绕眼球状构造透镜体及压扁拉 长之砾石 ,其矿物成分多为绿泥石 、 绢云母及石英 。 在镜下可见石英颗粒压扁拉长形成拉伸线理 ,走向 近南北向 ,向南倾伏 。在元古界片理化带中蚀变斑 点的 x , y , z 轴有限应变测量 : x ∶y≈2 ∶ , x ∶z ≈ 1
4 ∶ ,富林参数 K 值近于 1 ,说明是以剪切机制为 1

主 。印支期的逆冲运动把这一韧性变形基底推出 地表 。 在江南 — 雪峰推覆隆起前缘韧性剪切断裂带 的上盘 ,九岭山岩体南缘的韧性剪切带产状向北倾 斜 ,它是作为前缘断裂带上盘的一条 “反冲断层” 出 现的 。两者所夹持的断坡前缘上的中元古界双桥 山群的变形主要是形成尖棱褶皱 、 相似褶皱 、 大型 平卧褶皱和应变滑劈理 、 板劈理 , 向北西方向逆冲 在下盘的震旦 — 志留系地层之上 。而上盘残留的 震旦 — 三叠系地层并不是以 “构造窗”而是以复式 , 向斜构造的形式被局部保存 ,如修水 — 永修复向斜 盆地 、 蓝田复向斜盆地等 ( 图 2) 。 确定江南 — 雪峰基底拆离式构造的前提条件 是在其前缘应存在大型逆冲断裂带 。必须强调 ,发 生在基底岩系中元古界浅变质板岩 ( 双桥山群 、 上 ) 的中下部层位中 , 由南向北 ( 或由南东向北 溪群

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Fig. 5  Slide2superimpo sition st ruct ure ( S2D) in Dongko u , Hu’ nan

方向凸出的弧形断裂沿走向在弧翼彼此交截联合 而成的弧形断裂带 。在断裂带上 ,中元古界浅变质 板岩经热动力变质作用形成了石榴子石千枚岩 、 黑 云母片岩 、 千枚岩化板岩 , 包括震旦系南沱组亦形 成糜棱岩 。据构造岩中流体包裹体测温计算其拆 离深度为 10 ~ 12 km 。在韧性剪切带内发育的透 入性剪切面理 、 糜棱面理 、 拉伸线理及剪切透镜体 的产状 ,均表明了由南东向北西方向的拆离和逆 冲 。由于壳内剪切重熔形成的燕山晚期 S 型花岗 3 岩体 (γ ,如九宫山 、 监利花岗岩体) ,随断裂活动侵 5 入到上盘中元古界浅变质板岩中 ; 而不是前寒武纪 的基底花岗质杂岩体经过逆冲之后形成的所谓阿 尔卑斯 “鸟头状” 构造 ( 图 2 ,3) 。因此 ,江南隆起的 前缘断裂是一条基底拆离的韧性剪切断裂带 。大 地电磁测深 、 反射地震剖面等深部地球物理探测表 明 ,它至少向北推移了 30 km 以上 , 下盘掩盖有古 生代地层 。 雪峰山前缘断裂带位于沅麻盆地之东南 ,又称 为竹田 — 怀化 — 辰溪断裂带 。由 2 条主要断层组 成 : 第一条从黔阳县竹田沿公路向北经中方县城 、 怀化市 、 辰溪 , 转向东经桃源镇 、 黄土店 , 直至军山 铺入洞庭湖区 。第二条则从靖县 、 洪江市向北经黔 阳、 溆浦 、 安化 , 转向东经过武潭 、 板溪向东延伸 。 ( 60 km 路牌处) : 板溪群深灰色钙 在黔阳县城西北 质板岩及薄层状灰岩逆冲在中上石炭统灰色灰岩 层之上 。断层产状 175° 46°。中上石炭统灰岩 ∠ 在断裂带中形成约 40 m 宽的夹片状破碎带 , 灰岩 已碎裂岩 — 糜粒岩化 。在竹田村 : 板溪群深灰色中 薄层状灰岩 、 钙质板岩与下震旦统暗绿色砂砾岩 , 向北西方向逆冲在中上石炭统厚层灰白色 、 肉红色 灰质白云岩之上 。在上盘岩层 ( Pt 2 bn —Z1 ) 中发育 S1 :180° 66° ∠ 之破劈理和 72° 77° ∠ 之小冲断面 ( 图 6) 。在下盘的中上石炭统 — 下三叠统层面上见有
200° 18° ∠ 之拉伸 a 线理和 340° 34° ∠ 之小褶皱枢纽 b 线理 。

在中方县城边 ,中元古界冷家溪群由东向西逆 冲在下二叠统栖霞组 ( P1 q) 下部的煤系地层之上 , 冷家溪群形成宽约数十米的糜棱岩带 。 幕阜山前缘断裂带指九宫山 —幕阜山前缘
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  2 期           第 丁道桂等 . 论江南 — 雪峰基底拆离式构造 —— — 南方构造问题之一    

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图6  怀化市竹田雪峰山前缘逆冲断层剖面
Fig. 6   Overt hust sketch map in f ront of Xuefeng Mo utaun , Zhutian of Huaihua City

图7  修水县港口鹰嘴崖修水群 ( Pt 2 + 3 ) 与下震旦统接触关系
Fig. 7   Sketch map of contact relatio ns between Pt 2 + 3 and Z1 n in Yingzuiya , Gangkou , Xiushui Co unty

的基底拆离韧性剪切带 。向西被洪湖 — 湘阴北北 东向走滑断裂带所截 。幕阜山 — 九宫山是由中元 古界双桥山群和上元古界修水群组成的变质岩分 布区 ,为动力热变质绿片岩相的变质带 。广泛分布 有印支 — 燕山早期花岗岩体 ,主要属富钠贫钾混源 同熔型和贫钠富钾地壳内重熔 — 再生型花岗岩系 列 。整体由南向北逆冲于古生界之上 ,显示热剪切 特征 。 在崇阳县大源铺 : 幕阜山山峰尖 , 上元古界 修水群泥质板岩 、 粉砂质板岩逆冲在下震旦统南沱 组厚层砾岩之上 。上盘修水群已片理化 ,滑劈理产 状 190° 51° ∠ 。下盘厚层状砂砾岩也发育一组密集 的挤压破劈理带 。整个 Z0 - C 1 地层倒转 , 产状 — S0 :180° 51°并发育 195° 30° ∠ , ∠ 之擦痕 a 线理 。 在修水县港口镇鹰嘴崖 : 侵入在修水群中的花 3 岗岩体 (γ ) 与修水群逆冲在下震旦统南沱组砂岩 5 层之上 ,逆冲面产状 195° 80°而下盘的南沱组砂 ∠ , 岩和上震旦统含硅质白云岩之上发育 185° 30° ∠ 之 挤压破劈理 ( 图 7) 。 幕府山前缘断裂向西被北北东走向的洪湖 — 湘阴走滑断层所截 。如同江西湖口 — 南昌 — 吉安 的赣江北北东走滑断裂带调节了江南 — 雪峰古陆 东段的怀玉山 — 障公山推覆体与中段的幕阜山推 覆体之间由南向北的不同水平滑移距一样 ,洪湖 — 湘阴北北东走滑断裂带调节了中段幕阜山推覆体 与西段雪峰山推覆体之间的不同的水平滑移距离 。

水平滑移形成的推覆隆起带 。作为扬子板内变形 的主要动力学来源之一 ,它使得扬子中古生界盆地 发生了基底拆离与多层次盖层滑移相结合的由强 及弱的递进衰减变形的改造 。进而影响了不同变 形区带的中古生界地层剥蚀程度和盖层保存条件 , 控制了不同区带的油气聚集圈闭类型和油气赋存 状态 。
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4  结论
综上所述 ,扬子地台东南侧的江南 — 雪峰隆起 带并不是 “加里东古陆” 也不是 , “陆内俯冲”碰撞 造山带 ,而是扬子板块边缘在中三叠世末由于古特 提斯洋关闭而受到挤压作用时 ,在板块内的克拉通 周边坳陷盆地的基底地壳的拆离与大规模由南东 向北西方向 ( 同时派生由南向北 ,由东向西方向) 的

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