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在广泛收集前人研究和工作成果的基础上,本文通过详细的野外调查和室内分析,综合应用构造解析、盆地分析、现代测年技术及岩石学研究的理论和方法,从时空尺度上对南雄-始兴地区中、新生代以来的伸展构造进行了研究。
研究表明,南雄断裂是一条大规模的拉伸剥离断层,其经历了韧性~脆-韧性~脆性活动的长期发展阶段。上盘为上白垩统~古近系的红层,下盘为震旦系~奥陶系变质岩和燕山早期花岗岩,在下盘顶部发育了厚达300m的糜棱岩。<40>Ar/<39>Ar法测年结果表明,南雄断裂带中生代伸展活动开始于早白垩世(117.30±2.67Ma),强烈的韧性剪切主要发生在早白垩世末~晚白垩世初(94.57±0.41Ma),其后在88.94±0.96Ma和81.13±1.99Ma发生过两次较明显的热扰动事件。该断裂带在新生代还发生了较明显的脆性变形,使上白垩统~古近系红层遭受错动。
南雄断裂带直接控制了南雄盆地的形成和红层的沉积。南雄盆地具简单剪切的几何特征,为一山间半地堑断陷盆地,盆内沉积了上白垩统~古新统的陆相红层。红层全部向断裂一侧(NW)倾斜,表明盆地与南雄断裂是同伸展期的产物。经计算其伸展率约为33.6﹪~45.6﹪。
伸展作用与岩浆作用的关系研究表明,南雄-始兴地区伸展变形及在盆地的充填时期伴随有玄武岩的喷发(96 Ma、82 Ma、67 Ma),在伸展作用的初期并有基性岩脉的贯入(106.7±2.1Ma、110.0±3.0Ma),区域上的岩浆活动多发生于伸展活动强烈期,说明二者是相互影响和促进的。
新生代以来,本区构造活动逐渐趋于微弱,以断裂脆性变形和节理发育为特征。走向15°与走向280°的一对共轭剪节理形成较早,推测其形成于晚白垩世末~古近纪初,所反映的古构造应力场的σ<,1>方位为NE57°。走向350°与走向60°的一对共轭剪节理普遍发育,节理以剪性为主兼具一定张性特征,所反映的古构造应力场ο<,1>方位为NE25°,推测其形成于始新世后期。走向近300°的一组张节理形成较晚,右行错动前期节理,所反映的ο<,1>方位为300°左右,推测其形成于上新世以来。前两期节理发育主要受印度板块与欧亚板块碰撞挤压影响,后期节理形成受菲律宾海板块与欧亚板块的碰撞挤压及大陆岩石圈的流变分层结构和东南大陆向SE或SEE运动的共同影响。南雄断裂带对该区的铀矿化和温泉分布具有重要的控制作用。
综合研究认为,南雄断裂带的产生是印支~燕山早期造山运动后重力失稳导致伸展作用的结果,同时受岩浆热隆作用的影响。