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祁造山带是岩石圈和地壳中最强烈的活动带,是岩石圈和地壳形成演化信息储存和记录最多的关键地带(张国伟,2001)。因而一直是地学界关注的热点地区之一。而不同造山带之间的结合部位一般研究程度较为薄弱,涉猎人员较少;笔者依托1:25万宝鸡市幅区调项目的支撑,选择天水—宝鸡地区的祁连造山带与北秦岭秦岭造山带结合转换部位做为研究区,以期为中央造山带大地构造演化提供一点有益的信息。
论文研究中,以活动论和板块构造观点为指导;对古元古代—早古生代地质体,从物质组成、剖面结构、岩石化学、地球化学及变形变质特征入手,借助于同位素地球化学资料,进行对比分析,讨论其形成的构造环境;对印支期及以后的地质体,以变形特征为主要研究对象,并结合中生代以来的沉积记录及构造、岩浆活动,进行了综合分析研究;初步认为:一、祁连造山带与北秦岭造山带结合部位结晶基底陇山岩群、秦岭岩群均为一套深变质地层,形成于古元古代陆缘裂陷构造环境;两者在物质组成、原岩建造及岩石化学、地球化学、Pb同位素组成等方面可以对比;且两者均形成于华北陆块南部陆缘裂谷环境,均经历了多期变形变质改造;二、中新元古代时,祁连、北秦岭地区以秦昆洋演化为代表,进入板块构造体制演化阶段。在古元古代结晶基底的基础上,裂解拉张,北秦岭—祁连地区形成宽坪岩群朱龙关群、兴隆山群等初始裂谷—弧后盆地火山—沉积建造,秦昆缝合带形成以中基性火山岩为主的火山—沉积岩系、红土堡基性火山岩、关子镇蛇绿岩等,为有限洋盆→岛弧环境。从祁连—北秦岭陆缘地层和华北陆块南缘地层中留下的接触关系(不整合或平等不整合),说明至少有4次以板块俯冲,导致地壳缩短或抬升为主的地壳构造事件,即长城纪中期(1600Ma±),长城纪末(1400Ma±)、蓟县纪末(1000Ma±)和青白口纪末(800Ma±)。它们可能是秦昆洋向北间隙式俯冲的记录。
三、南华纪—早古生代,在经历晋宁构造运动之后,祁连—北秦岭造山带与华北陆块相连,沉积了罗圈组冰水碎屑岩,至寒武纪早期开始裂解,祁连—北秦岭造山带形成多陆块多洋盆间列的构造格局;研究区表现出不同类型的盆地相间发育。祁连造山带与北秦岭造山带相对应的主体地层单位可以对比,析除后期的改造影响,它们贯穿相连。
四、大草滩组以海陆交互相碎屑沉积为主,属山间磨拉石沉积;代表加里东构造运动的结束。石炭系草凉驿组含煤陆相碎屑沉积,产于两造山带结合部位的两侧,证明此时祁连造山带与北秦岭造山带相连,为同一造山带。
五、三叠纪以后,祁连地区沉积了延长组、六盘山群等陆相碎屑沉积,与该期华北陆块沉积一致,说明祁连与华北连为一体,而有别于北秦岭造山带沉积。
六、拓石—通洞断裂具分割祁连造山带与北秦岭造山带的分界性质拓石—通洞断裂近东西向展布于宝鸡通洞—拓石—天水新阳,在宝鸡坪头地区平面上呈北东东向弧形展布;断裂早期呈糜棱岩带,变形非常强烈;糜棱岩带切过加里东期及以前地质体,发育的s-c组构及长石“σ”碎斑指示左型剪切;晚期以脆性构造破碎带形式出现,呈右行走滑剪切,并叠加在早期糜棱岩带之上,后被晚三叠纪拓石岩体被动侵位;破碎带中可见透镜状蛇纹石化橄榄岩、辉长岩块、构造片岩及糜棱岩碎块等,显示多期变形特征。
断裂南侧为北秦岭造山带不同时期的地质体,其东部太白—凤县地区各构造岩石地层单位及主要构造边界展布总体与北秦岭造山带边界平行,在天水李子园一带呈北西向弧形交于拓石—通洞断裂之上;断裂北侧祁连造山带陇山岩群、葫芦河岩群等各构造岩石地层单位及主要构造边界展布总体呈NWW走向,从西向东延伸也不同程度地交汇于拓石—通洞断裂。断裂两侧印支期以来的构造变形单元及岩体不能一一对应。
拓石-通洞断裂早期充填了拓石岩体三叠纪碰撞型二长花岗岩体,说明断裂形成于晚三叠纪之前。晚期被渭河脆性断裂带叠加改造,上叠早白垩纪三桥组陆相碎屑沉积,至少说明在燕山期之前,两造山带被拓石-通洞断裂所切割,而分为两个造山带,之后一起卷入了陆内造山演化,形成现今分离又相连的盆地构造新格局。
七、祁连造山带与北秦岭造山带关系分析祁连造山带与北秦岭造山带并不像前人认为的两者以渭河断裂为界,或者两者为同一造山带,始终相连通;而是在统一的古元古代结晶基底上发展演化的,共同经历了中元古代—清白口纪秦昆洋形成演化、南华纪—早古生代秦祁多陆块海槽形成演化,至少在古生代(加里东期)以后,在同一动力学背景下,受边界条件、构造环境、变形体制的差异,沿拓石—通洞断裂所代表的一组断裂系截切滑动而分为两个变形特征不同的造山带。
八、构造演化结合部位变形历史复杂,大体经历了6个构造演化阶段:古元古代结晶基底形成演化,中新元古代秦昆洋形成演化,早古生代秦祁多陆块多海槽演化阶段,印支陆陆叠覆阶段,燕山陆内隆升、走滑造山阶段及喜山期隆升掀斜造山阶段。