南秦嶺佛坪隆起的構(gòu)造過程及成因機制.pdf

1、佛坪隆起位于東、西秦嶺交接的最狹窄部位，北鄰商丹縫合帶，南接勉略縫合帶，屬南秦嶺構(gòu)造帶(秦嶺微板塊)，也是華北板塊和揚子板塊擠壓作用最為強烈的地區(qū)之一。該區(qū)以前寒武紀變質(zhì)基底的穹狀出露和印支期花崗巖的廣泛侵入為主要地質(zhì)特征，區(qū)內(nèi)巖石組合可劃分為結(jié)晶基底、過渡基底、外圍蓋層巖系及中酸性侵入巖體，古老的基底主要出露于佛坪縣城及其北側(cè)的龍草坪一帶。佛坪隆起遭受了多期次、多層次的構(gòu)造變形作用的改造，主要表現(xiàn)為早期以基底為主的塑性變形及晚期的脆-

2、韌性變形。該區(qū)現(xiàn)今的主體構(gòu)造主要表現(xiàn)為一系列東西向展布的褶皺構(gòu)造，反映了強烈的南北向擠壓作用?？h城隆起和龍草坪隆起位于兩個背斜的核部。
　　 佛坪地區(qū)的變質(zhì)特征顯示，以佛坪隆起核部為核心，麻粒巖相-高角閃巖相-低角閃巖相-高綠片巖相-低綠片巖相變質(zhì)帶呈同心環(huán)狀向外展布的空間分布規(guī)律。其變質(zhì)條帶的這種同心環(huán)狀展布，也揭示了其“穹窿”構(gòu)造特征。其中麻粒巖主要出露于佛坪縣城南約500m河?xùn)|岸，呈條帶狀和透鏡狀產(chǎn)出，其礦物組成以透輝石、

3、斜長石、角閃石、黑云母及石榴子石為主。該區(qū)混合巖化作用發(fā)育，根據(jù)其產(chǎn)出特征和構(gòu)造形態(tài)認為其成因系深部巖漿作用所致。
　　 本文在對佛坪隆起基底及其周圍地區(qū)構(gòu)造面理和線理的系統(tǒng)測量和統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，通過古應(yīng)力場恢復(fù)，進而揭示區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場分布規(guī)律，探討佛坪隆起的形成機制。研究結(jié)果表明，佛坪隆起的主體及其北部龍草坪隆起區(qū)外圍地層中的構(gòu)造片理呈外傾的封閉環(huán)狀展布，在平面上呈東-西長、南-北短的橢圓形，揭示了縣城隆起和龍草坪隆起總體具有“

4、改造穹窿”的構(gòu)造特征，而這種改造來自于印支期的近南-北向擠壓構(gòu)造體制。
　　 根據(jù)該區(qū)構(gòu)造形跡特征，對其產(chǎn)狀進行測量和統(tǒng)計，并判斷其運動學(xué)指向，從而恢復(fù)隆起區(qū)古構(gòu)造應(yīng)力場。古應(yīng)力場分析表明，縣城隆起及龍草坪隆起區(qū)的兩期構(gòu)造具有類似的分布規(guī)律和特點：第一期構(gòu)造最大主應(yīng)力(σ1)呈以隆起核部為核心的高角度外傾，最小主應(yīng)力(σ3)則表現(xiàn)為近于水平放射狀展布；第二期構(gòu)造最大主應(yīng)力(σ1)總體呈現(xiàn)近水平的南-北或北東-南西向展布，最小主應(yīng)

5、力(σ3)多為東-向或北西-南東向伸展。揭示了縣城隆起與龍草坪隆起具有相同或類似的成因機制和構(gòu)造演化過程。隆起區(qū)主要遭受兩期構(gòu)造變形的疊加改造，即早期垂向隆升和后期南-北擠壓作用。第一期構(gòu)造是由于揚子板塊向北俯沖，導(dǎo)致島弧區(qū)在主體擠壓作用下疊加深部巖漿上涌，使得島弧基底發(fā)生穹狀隆升，佛坪基底抬升主要生成于這種穹狀隆起，它與該區(qū)巖漿侵入活動密切相關(guān)；第二期構(gòu)造是由于揚子板塊和秦嶺微板塊沿勉略帶的碰撞造山作用，使得原島弧區(qū)遭受近南北向擠壓，

6、形成近東西向的構(gòu)造形跡，并疊加改造了先期穹隆構(gòu)造的位態(tài)。佛坪穹隆是在早期深部巖漿作用下發(fā)生近垂直的穹狀隆升，并疊加了后期南北向擠壓構(gòu)造才奠定了其基本構(gòu)造面貌。
　　 該區(qū)巖漿巖中鋯石U-Pb定年結(jié)果為212±1.5Ma，代表了巖漿巖主體結(jié)晶時代，稍晚于秦嶺造山帶主碰撞期，其成因可能為秦嶺造山期后的下地殼拆沉作用。測得混合巖中變質(zhì)鋯石的U-Pb年齡為182.3±1.1Ma，代表了一期由部分熔融作用導(dǎo)致的混合巖化作用，表明秦嶺造山帶