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地质
2015年04月09日 19:37:00
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  襄阳市横跨扬子准地台与秦岭地槽两个性质不同的大地构造单元。以房县--襄阳--广济深断裂为界,断裂以南的保康、南漳、宜城三县全境和谷城、襄州、枣阳等县(市)的南部边缘位于扬于准地台区,约占全市总面积的42%;断裂以北的老河口市和谷城、襄州、枣阳等县(市)的大部分地区位于秦岭地槽区,约占全市总面积的58%,现将其基本地质特征综述如后。

  (一)地 层

  襄阳市所处的槽、台两区由于地质环境不同,其地层结构、发育程度、变质作用均有明显差异。地台区由结晶基底和沉积盖层两大部分组成,二者之间呈明显的角度不整合。结晶基底由中元古界组成,下部为浅棗中深变质的各类片岩、片麻岩、大理岩;上部为基本未遭受变质的各类页岩、砂砾岩、砂岩和白云岩。沉积盖层由上元古界至下中生界组成,以浅海相碳酸盐岩沉积为主,地层层序清晰,岩石组合简单。因受地壳运动的影响,其间除出现一些时间长短不一的沉积间断外,基本未遭受区域变质作用,地槽区长期处于不稳定状态,区内的岩浆活动强烈,构造作用复杂,岩石普遍遭受程度不同的变质作用。1975年,湖北省第八地质大队首次在该区发现古生代生物化石,为建立本区地层层序奠定了基础。以本区中、上元古界间角度不整合或平行不整合面为界,之下由下元古界各类中一深变质的片麻岩、混合岩和中元古界各类浅一中深变质的片岩、片麻岩、大理岩、火山岩等组成;之上主要由各类碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩组成。晚志留世以后,海水由东向西逐渐退出,故随枣一带缺失志留系上统至三迭系地层。晚中生代以后,槽、台两区的沉积环境基本相似,晚三迭世至晚第三纪均以内陆河湖相为主,沉积一套以砂、砾岩为主的红色地层。第四纪以河流冲积为主,洪一坡积次之。

  (二)岩浆岩

  元古代以来,槽、台两区岩浆活动差异甚大。地台区除中元古界有较多的花岗岩出露外,很少发现其它岩浆活动。震旦纪以后,地台区长期处于相对稳定状态,其间的多次构造运动,仅使本区地壳发生缓慢升降。燕山运动虽发生剧烈梧皱和断裂,但断裂的深度不大,且多限于沉积盖层中,故岩浆活动十分微弱。除在大洪山区的震旦系底部见有少量中基性火山岩外,其它地区尚未发现岩浆岩出露。

  地槽区岩浆岩异常发育,既有大量的火山岩,又有广泛出露的侵入岩,具活动性地壳岩浆岩组合特征。火山岩均为海底喷发所致,以中基性火山岩为主,中酸性火山岩次之。侵入岩形成于各个构造旋回,其中以扬子期、加里东期和燕山期最为发育。扬子期和加里东期以基性一超基性岩为主,印支一华力西期形成少量碱性岩,燕山期则以大规模酸性岩侵入为特征。本区岩浆岩具有多旋回、多期次活动的特点。

  侵入岩 基性一超基性岩类 区内分布较广,出露面积在1平方公里以上的岩体多达数十个。按其侵入时代有扬子期的变余次辉绿岩,加里东期的辉长辉绿岩、辉长岩、橄榄岩等。以随州罩家门基性一超基性岩体为例简述该岩类一般特征:该岩体侵入于覃家门复式向斜的北西端,长轴北西一南东向,呈岩株状产出,出露面积约2平方公里,形成于加里东晚期,构造特征可划分为超基性岩相带、基性岩相带和过渡岩相带,各岩相带分别由含长橄揽普通辉石岩、含长普通辉石岩、橄榄辉长岩、辉长岩等组成,岩石的化学成分与一般基性一超基性岩相比较,二氧化硅含量普遍偏低;氧化镁在基性岩中趋于正常,在超基性岩中远低于正常超基性岩;氧化铁、三氧化二铁的含量高,几乎高出同类岩石的一倍。故该岩体富含磁铁矿。

  中一酸性岩 区内分布较广,以花岗岩及其派生的各类脉岩为主,中性岩少见,主要分布在本区的东北部,并由北向南、由东向西渐次减弱。花岗岩形成时间以燕山期为主,加里东期的二长花岗岩、细粒黑云母花岗岩仅在随州南部出露,多呈小型岩株产出。燕山期花岗岩早期多形成大型花岗岩基,受区域深大断裂的控制;晚期多为浅成的花岗斑岩、斑状花岗岩、石英斑岩等。该岩类一般特征以七尖峰花岗岩体为例;岩体侵入于大别山一桐柏山隆起带与随州加里褶皱带之间的新城一黄陂深断裂的南西侧,出露面积约500平方公里,产于中元古界变酸性火山岩及震旦系上统白云母石英片岩、板岩、大理岩中,形成于燕山早期,为同源两次侵入而成的复合岩体。第一次侵入的花岗岩具有明显的似斑状结构,由中粒似斑状黑云母角闪石花岗岩、粗粒似斑状黑云母角闪石花岗岩组成;第二次侵入的花岗岩由中一粗粒黑云母花岗岩、细一中粒黑云母花岗岩组成。岩石的矿物化学成分变化不大,主要由钾长石、斜长石、石英组成,次为黑云母、角闪石。副矿物以磁铁矿为主,次有磷灰石、榍石、锆石等。与正常花岗岩相比较,氧化铁、氧化镁、氧化锰的含量偏低,碱质含量高。属同熔型花岗岩类。

  碱性岩 区内较为罕见,据其产状、岩石特征划分为南、北两带,北带主要为偏碱性的各类浅成脉岩,集中分布在枣阳北部,少数脉岩中含有较高的铀、钍、稀土元素矿化。也有个别岩体与碳酸盐岩接触,形成矽卡岩型铁、铜矿化。南带出现的多为一些呈岩株、岩床产出的中一浅成相碱性岩类,规模较大,常具有稀有元素、稀上元素矿化,主要形成于华力西一印支期,集中分布在枣阳清潭至随州洪山一带。如随州花山寨英碱正长岩体,呈北西西一南东东向延长达10余公里,出露面积约15平方公里。岩石的矿物成分、结构、构造较一致,主要由碱性长石、石英、钠闪石、霓石等组成,副矿物以锆石、磁铁矿为主。属硅酸过饱和的钠质火成岩类,南带也有部分碱性岩呈脉体产出。脉体虽小,但稀有元素、稀土元素和放射性元素等矿化均强,其中铌、钽、铀、钍和稀土元素的含量均达到现行工业要求。

  火山岩 区内的火山岩极为发育,全为海相火山岩,多与正常沉积岩相互叠置组成复杂的火山棗沉积建造。本区的火山岩均形成干旱志留世及其以前的优地槽阶段,中志留世以后区内再无火山活动。根据火山岩的形成时代、赋存层位以及岩石组合和构造环境,可初步划分为四个较大的火山喷发旋回:中条期火山喷发旋回 以中酸性火山岩为主,局部出现基性火山岩,赋存于下元古界中一深变质岩系内。主要分布在大别山一桐柏山隆起带的西北端。由于火山岩多次遭受强烈的区域变质作用,已变质为各类片麻岩、混合岩,难以恢复原岩的面貌。

  武陵期火山喷发旋回 除南襄断陷盆地外,其它地区几乎均有出露。枣阳地区以中元古界大狼山群为代表,由一套中酸性火山碎屑岩和陆源碎屑岩组成。早期火山活动较强,火山碎屑物质比较发育,由富含凝灰质、石英、长石晶屑的各类千枚岩、板岩、绢云钠长片岩等组成;晚期火山活动减弱,火山碎屑物质明显减少,由凝灰质砂质粉砂岩、凝灰质含砾砂质粉砂岩、凝灰质钠长板岩、钠长片岩等组成。武当山地区以中元古界武当山群为代表,为一套以中酸性火山岩为主,基性火山岩居次,间夹正常沉积岩的火山棗沉积建造,早期以中酸性火山岩为主,由变石英角斑质凝灰岩、变石英角斑质晶屑凝灰岩组成;中期以基性火山岩为主,由变细碧岩、变细碧质凝灰岩、绿帘钠长石岩、绢云绿帘变粒岩等组成;晚期以酸性山火岩为主,由变石英角斑质火山岩、变钾质石英角斑质火山岩、变流纹质火山岩组成;扬子期火山喷发旋回 全区均以基性火山岩为主,赋存于震旦系下部,各地发育程度不一。武当山地区震旦系下统中基性火山岩厚达千余米,由浅变质的细碧岩、细碧质火山碎屑岩、细碧玢岩、石英细碧岩等组成。随、枣地区中基性火山岩发育差,分布不连续,厚0一150米,由玄武质熔岩、火山碎屑岩组成。

  

  加里东期人山喷发旋回 以基性火山岩为主,赋存于奥陶— —志留系兰家畈群。早期以基性火山岩为主,由玄武质凝灰岩、玄武质碎屑熔岩、辉斑玄武岩、奥长斑状玄武岩、玄武质角砾熔岩、杏仁状玄武岩等组成,晚期火山活动减弱,且以中酸性火山岩为主,由粗面——角斑质火山碎屑岩、粗面——角斑岩等组成。

  

  (三)构 造

  襄阳市南半部处于扬子准地台的北部边缘,紧邻活跃的秦岭地槽区,加之房县--襄阳--广济深断裂的长期活动,使本区的构造景观比地台区的其它地段显得更为复杂。早震旦世本区为地台北缘拗陷带的一部分,沉积有较厚的山前磨拉斯建造和冰碛层,晚震旦世至早三迭世,本区长期处于相对稳定阶段,其间虽经历多次地壳活动,但均未发生明显的褶皱和断裂。燕山运动是本区震旦纪以后最强烈的一次造山运动,造成全面褶皱回返,组成龙门一大巴台缘褶皱带的一部分,奠定了本区的构造格局。以保康大山寨、南漳丁家营、宜城流水一线为界,划分为两个构造域:北区紧邻秦岭地槽,褶皱剧烈,构造复杂,形成一系列轴面北倾,向南倒转的紧密线型褶皱,同时伴有一些规模较大的逆断层或逆掩断层,致使本区各时代的地层经常发生断层缺失、倒转或重复,区域构造线方向基本与两大构造单元的接合线一致;南区由于远离秦岭地槽,构造应力相应变弱,褶皱构造由北向南逐渐变得开阔、平缓,断裂构造多以重力断层为主,以发育北西、北东向两组断层为其特征:形成一系列断陷和断隆,其中以南漳断陷(地堑)、乐乡关断隆(地垒)和汉江断陷(地堑)规模较大,由断陷而形成的盆地内堆积着巨厚的新生界红色陆相碎屑岩,基底的埋藏深度最大可达4000~5000米。

  地槽区的构造特征与地台区截然不同,表现出明显的多旋回结构,可进一步划分四个Ⅱ级构造单元:大别山一桐柏山隆起带 为秦岭地槽东段最先于中条期褶皱隆起而形成的古老陆核。仅其西北端的一小部分延入随州市的东北部。隆起带的北侧以桐柏山一磨子潭深大断裂为界,与北淮阳华力西褶皱带毗邻;南侧以新城一黄陂深断裂为界,与随州加里东褶皱带相连。区内出露的主要为下元古界桐柏山群片麻岩、混合岩、大理岩等中一深变质岩系。由于区内多次遭受构造运动,致使区域变质作用普遍而强烈。特别是燕山运动对本区的影响极为深远,既使古老的构造复活,又形成一系列新的断裂构造,并导致同构造期的花岗岩浆上侵,形成一些大型花岗岩基。

  随州加里东褶 皱带 位于大别山一桐柏山隆起带以南,扬子准地台之北。南、北侧分别受房县一襄阳一广济深断裂及新城一黄陂深断裂的控制,西端被南襄断拗所截。随州、枣阳两县(市)的绝大部分地区均位于该褶皱带内。区内由中元古界大狼山群至志留系中统一套变质火山棗沉积岩组成,武陵至扬子期本区的地壳活动剧烈,下沉幅度大,火山活动频繁,沉积一套优地槽型火山棗沉积建造,晚震旦世至寒武纪处于相对稳定阶段,沉积一套深水相炭质页岩、硅质岩、碳酸盐岩,加里东期本区北部逐渐抬升,地槽向南迁移。至奥陶棗 早志留世南部边缘再次复活,沉积又一套以基性火山岩为主的优地槽型火山棗沉积建造。加里东末期本区全面褶皱回返,从而结束本区的地槽历史。区内构造比较复杂,以发育北西西向的紧密线型复式倒转褶皱和逆(冲)断层为其特征。中生代以后,由于受滨太平洋构造活动带的影响,区内发生强烈的断裂作用和中一酸性岩浆活动,七尖峰花岗岩即于此时侵入而成。

  两郧印支褶皱带 主要位于郧西、郧县、均县一带,仅武当山的东北麓跨入谷城县境。该褶皱带在武陵一扬子期的地质演化历史与随州加里东褶皱带相似,以沉降幅度大,火山活动强烈为其特征。晚震旦世至旱奥陶世本区较随州加里东褶皱带更为稳定,连续沉积一套以碳酸盐岩为主的冒地槽型沉积建造,其间尚未发现火山活动迹象,也无大的沉积间断。中奥陶世以后,该区东部开始抬升,沉积域逐渐向西迁移,直至印支旋回才全面褶皱回返。区内若以老(河口)一白(河)大断裂为界,划分为武当山区和郧均地区两个构成域。武当山区为一较开阔的复式褶皱带,北东向和北西向两组共轭断层比较发育,形成一系列断块构造:郧均地区则由一系列紧密线型复式褶皱组成,构造线方向为北西一南东向,断裂构造以逆(冲)断层为主。

  南襄断拗 为燕山运动形成的一个大型断裂拗陷,总体呈北东向展布,其南部跨入市境枣阳、襄州、谷城一带。由白垩系上统至上第三系河湖相砂砾岩、砂岩、泥岩、泥灰岩、细晶灰岩及石膏、岩盐、钙芒硝等组成,总厚度大于3500米。境内由东向西又可进一步划分为枣阳凹陷、双沟低凸起、襄阳凹陷等次级构造。

  (四)地质演化

  区内地壳演化历史大致划分三个阶段:

  泛地槽阶段 中条至扬子早期(19.5~8.5亿年)两大构造域均处于活跃的地槽阶段,沉积了一套优地槽型复理石、类复理石建造,中条运动(17亿年)首先使随州东北部褶皱回返,形成区内最古老的陆核,其它地区仍处于优地槽环境。扬子早期的晋宁运动(8.5亿年)使槽、台两区同时褶皱回返,并与华北古陆相连,形成统一的古大陆。晋宁运动在地台区的作用明显,使基底发生强烈的褶皱和断裂,形成一系列近东西向的隆起和拗陷,致使结晶基底和沉积盖层之间呈明显的角度不整合,地槽区的表现却相对微弱。随、枣地区以褶皱为主,致使震旦系下统与基底呈角度不整合接触;武当山地区以上升为主,未发生明显的褶皱,故震旦系下统与基底多呈平行不整合接触。控制槽、台两区之间的房县--襄阳--广济深断裂也于此时形成。

  槽、台分野阶段 晋宁运动之后,两大构造域各自朝着性质不同的方向发展。扬子晚期的澄江运动(7亿年)使扬子准地台的基底进一步僵化,震旦纪至早三迭世一直保持着相对的稳定环境。早震旦世,本区处于剥蚀一堆积的大陆环境,初期在山间低地内堆积一套河湖相磨拉斯建造;晚期因气候急剧变冷,大陆冰川覆盖,堆积一套冰碛层。晚震旦世伊始,气候转暖,冰川消融,海平面上升,复被海水淹没,一直延续到中三迭世,沉积一套以碳酸盐岩为主的浅海相沉积建造。其间虽经历多次地壳运动,但未发生明显的褶皱和断裂,也无大的岩浆活动及变质作用发生。其中加里东运动(4.4亿年)在本区的影响较广,地壳上升,海水一度退出,故区内缺失志留系上统和泥盆一石炭系的部分地层。中三迭世,印支运动海水由北向南逐渐退出,该区海相环境自此结束。地槽区晋宁运动之后,也一度处于大陆环境,部分地区堆积一些早震旦世初期的河流相砂砾岩。澄江运动发生,本区地壳困强烈拉张、减薄而裂陷,再度形成挟持于扬子准地台与华北地台之间的槽状活动带,首先沉积一套冰海相含砾粘土岩。随着地壳裂陷的加剧,火山活动逐步加强,且以线型裂隙喷溢为其特征,沉积一套以基性火山岩为主,间夹正常沉积岩的优地槽型沉积建造。晚震旦世以后,地壳趋于稳定,全区由优地槽逐渐转化为冒地槽。晚震旦世至寒武纪,随、枣地区沉积一套深水相含炭页岩、硅质宕、碳酸盐岩,局部夹少量火山岩;武当地区更显稳定,沉积以碳酸盐岩为主的浅海陆棚相沉积建造。奥陶一早志苗世,随、枣南部的地槽边缘再度复活,火山活动剧烈,又沉积一套优地槽型火山棗沉积建造。加里东末期褶皱回返,地槽演化结束,武当地区在奥陶纪以后,一直保持较稳定的浅海环境,直至印支早期褶皱回返。

  地壳活化阶段 中生代以后,受滨太平洋构造活动带的影响,槽、台两区的地壳活动性逐渐加强。地台区自印支期开始复活,地壳隆起,海水退出。燕山运动(1.95亿年)使其发生强烈的褶皱和断裂,形成台缘褶皱带特有的构造景观,房县--襄阳--广济深断裂再度复清,由南向北推覆,致使扬子准地台仰冲于秦岭地槽之上。地槽区在印支一燕山期,以断裂活动为主,既使已有的北西西向的老断裂复活,又形成一系列北东东向的新断裂。在两组断裂的交会处,形成断陷盆地。燕山运动还伴有大规模同构造期花岗岩的侵入,成为金属成矿的有利条件。

  

  (注:含部分随州内容)

  

  

  

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