陜西小秦嶺地區(qū)構(gòu)造特征及其演化

【摘 要】本文首先從地理環(huán)境與構(gòu)造格局兩方面對陜西小秦嶺地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造背景進(jìn)行了分析，并對該區(qū)在斷裂、褶皺構(gòu)造、侵入體構(gòu)造和單斜構(gòu)造方面表現(xiàn)出的區(qū)域構(gòu)造特征進(jìn)行了分類闡述，進(jìn)而總結(jié)出該區(qū)的地質(zhì)演化過程中經(jīng)歷了多次擴(kuò)張收縮的脈動式運動。

【關(guān)鍵詞】陜西小秦嶺；地質(zhì)構(gòu)造；侵入體構(gòu)造；演化特征

1.陜西小秦嶺地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景

1.1地理環(huán)境

小秦嶺地處華北陸臺南緣、東秦嶺東西復(fù)雜構(gòu)造帶北緣、新華夏系太行山隆褶帶西南端，是我國重要的黃金地之一。小秦嶺山勢由北向南依次變緩，南坡水系源遠(yuǎn)流長，溝谷切割較深。該區(qū)氣溫較低、無霜期短，屬于典型的暖溫帶山地氣候。該區(qū)交通較為便利，區(qū)內(nèi)有隴海鐵路自北穿過，南部盆地區(qū)有312國道、洛華公路穿過。主要礦產(chǎn)資源有金、鐵、鉛、煤、石墨和大理石等。

1.2構(gòu)造格局

小秦嶺地區(qū)地殼組成具有典型的雙層結(jié)構(gòu)特征，并以上太古界出露于北部太華臺拱的太華巖群為蓄晶基底。蓋層出露于南部金堆城臺凹，其組成分為元古界和下古生界。小秦嶺地區(qū)經(jīng)過多期變形-變質(zhì)作用，即早期的粘塑性變形變質(zhì)、中期的塑性變形變質(zhì)和晚期的脆性變形疊加，最終形成三大構(gòu)造格局，即北部的太華隆起帶、中部的石門坳陷帶和南部的北秦嶺北緣構(gòu)造帶。

1.2.1太華隆起帶

太華隆起帶分布于小秦嶺構(gòu)造帶周圍，主要經(jīng)過四期變形褶皺而成，但對于各期的褶皺形式目前的學(xué)者眾說紛紜，林寶欽（1989）、吳文奎（1989）等認(rèn)為第一期為平臥褶皺，第二期為同斜褶皺，第三期為倒轉(zhuǎn)褶皺，第四期為開闊褶皺。蔡乃仲（1989）認(rèn)為該區(qū)為三期同褶皺，每次主應(yīng)力方向都發(fā)生變化，主要變化形式可總結(jié)為：南北向-東西向-南北向，并使褶皺軸面反復(fù)彎曲。

從巖相分布來看，太華巖群可分為上太華巖群和下太華巖群，其中前者含有一套孔茲巖系特征的副變質(zhì)巖，原巖為各類沉積巖、火山沉積巖；后者為變質(zhì)巖漿巖，原巖為斜長角閃巖。

1.2.2石門坳陷帶

石門坳陷帶地處小秦嶺構(gòu)造帶中部，包括巡馬道斷裂至石門斷裂之間的地區(qū)。主要是由第三、四紀(jì)的山地復(fù)背斜受到侵蝕而成，主要有路家街向斜和石門背斜，前者表現(xiàn)為高聳的向斜山地，形成機(jī)理為：堅硬的石英巖多集中在軸部附近，出露位置較高，且小斷裂與節(jié)理均不發(fā)育，構(gòu)造活動弱，抗侵蝕能力強(qiáng)。而石門背斜位于山地邊緣，軸部張節(jié)理發(fā)育，大斷裂切割、巖體破碎現(xiàn)象顯著，極易受到侵蝕。但隨著山地隆起的不斷折疊、侵蝕作用不斷積累，進(jìn)而形成了背斜山與向斜山并存的局面。

在巖相分布方面，該區(qū)主要由早元古代熊耳群火山巖、中晚元古代及寒武紀(jì)海相沉積巖、新生代陸相沉積組成。

1.2.3北秦嶺北緣構(gòu)造帶

北秦嶺北緣構(gòu)造帶包括鐵爐子斷裂以北， 石門斷裂以南區(qū)域，該區(qū)構(gòu)造單元與華北地塊差別較大，但與南北兩大地質(zhì)體及其相似，主要由陶灣群、寒武系和青白口系、震旦系組成，其中以陶灣群的構(gòu)造最為年輕，且主要經(jīng)過三期變形，其中前期為主變形，表現(xiàn)形式為推覆-平臥褶皺，主要巖相為大理巖、礫巖以及含礫巖；中期疊加的平臥褶皺變形，并發(fā)育小規(guī)模推覆構(gòu)造，巖相表現(xiàn)為片理化絹云綠泥大理巖；后期為為開闊褶皺變形。

2.陜西小秦嶺區(qū)域構(gòu)造特征

陜西小秦嶺的區(qū)域構(gòu)造主要表現(xiàn)為斷裂、褶皺構(gòu)造、侵入體構(gòu)造和單斜構(gòu)造，各構(gòu)造類型的構(gòu)造特征如下所述。

2.1斷裂構(gòu)造

小秦嶺地區(qū)最明顯的兩大斷裂帶是小秦嶺山脈南麓深大斷裂帶和北麓深大斷裂帶，其中后者的活動性大于前者。由于區(qū)域應(yīng)力場和重力均衡的作用，兩大斷裂帶不斷發(fā)生間歇性隆起，對褶皺山地的影響較大，如促進(jìn)了一部分谷地的發(fā)育；形成山地階梯、峪內(nèi)斷層三角面；使老第三紀(jì)夷平面發(fā)生變形。

此外，小秦嶺北麓斷裂不斷進(jìn)行左旋運動斷裂位移，使斷層線的轉(zhuǎn)彎部位受到剪切擠壓，當(dāng)左旋運動進(jìn)行到一定程度時擠壓部位抬升形成程村隆起，而其兩側(cè)由于引張應(yīng)力作用下降形成潼關(guān)與靈寶兩個次級隱伏斷陷盆地。與程村隆起機(jī)理相類似的還有渭河地塹盆地里的朝邑、臨潼和渭南等。

2.2褶皺構(gòu)造

褶皺構(gòu)造不僅促進(jìn)了背斜山與向斜山的發(fā)育，還對山地水系的發(fā)育和順向河的形成起著重要的控制作用，對于背斜山與向斜山的發(fā)育過程在前文已有描述，這里重點對山地水系的發(fā)育和順向河的形成進(jìn)行簡要闡述。

小秦嶺山地水系的發(fā)育和順向河的形成主要表現(xiàn)為：

（1）小秦嶺山地北坡各支流在五里村背斜與七樹坪向斜軸部附近都形成了分支，前者軸部在附近形成了各河流的寬谷段，而后者在軸部附近河流寬度甚至變小。

（2）小秦嶺山地河流一般是沿著山地復(fù)背斜內(nèi)部更次一級褶曲的曲率半徑最大處的聯(lián)線發(fā)育而成的。

造成這種現(xiàn)象的主要原因為次級褶皺構(gòu)造。具體說來，五里村北部因受小秦嶺北麓大斷裂的影響，形成了了寬度很大的斷層破碎帶和糜棱巖帶，且背斜軸部有密集的張節(jié)理以及次級甚至更次一級的褶曲發(fā)育，為河流寬谷段的形成提供了有利條件。同時由于更次一級褶曲軸線附近張節(jié)理等其它小構(gòu)造十分發(fā)育，巖體較為破碎容易率先受到侵蝕的緣故，山地河流的發(fā)育以順向河為主。

2.3侵入體構(gòu)造

侵入體構(gòu)造主要形成環(huán)形構(gòu)造和嵌入式山地構(gòu)造兩種地貌結(jié)構(gòu)，前者的水系、 侵入體構(gòu)造地貌和侵入體構(gòu)造地貌內(nèi)部地貌均呈環(huán)形，其主要是由于花崗巖山地斷塊隆起促使構(gòu)造地貌由北向南更替而成；后者形成面積較大的谷地，且呈中間高、兩側(cè)低的趨勢、谷坡不對稱性較明顯、坡度變化梯度較大，其主要是由于褶斷山地的連續(xù)性因文峪和梁捻侵入體的擠壓變形而遭到破壞，形成侵入體構(gòu)造山地、褶皺斷塊山地及二者之間的過渡類型三者并存的山地鑲套式構(gòu)造地貌結(jié)構(gòu)[1]。

3.陜西小秦嶺地質(zhì)演化特征

從上述陜西小秦嶺的地質(zhì)構(gòu)造背景和區(qū)域構(gòu)造特征的分析來看，該區(qū)域的地質(zhì)演化特征主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）華北地塊南緣及秦嶺構(gòu)造帶之間呈波浪狀構(gòu)造演化，該區(qū)經(jīng)歷了多期變形-變質(zhì)作用，其中太華群區(qū)經(jīng)歷了四期變形，陶灣群區(qū)經(jīng)歷了三期變形。

（2）該區(qū)的原始洋殼起源于太古宙時期，主要發(fā)源地為灞源-華山-潼關(guān)一帶。太古宙末期，朱家溝-巡馬道斷裂帶與鐵爐子斷裂帶發(fā)生規(guī)模較大的洋-殼波浪演化運動，形成近東西向平臥褶皺，同時也結(jié)束了朱家溝一巡馬道以北的太華地區(qū)的原始大洋地殼轉(zhuǎn)變?yōu)榇箨戧憵さ难莼^程。該時期形成的巖相有早期的拉斑玄武巖序列和晚期的基性-酸性火山噴發(fā)和粘土質(zhì)巖漿巖。

（3）到了早元古代，朱家溝-巡馬道斷裂帶又出現(xiàn)活化，繼而形成了太華隆起帶的鄒形及由南向北展開的海岸線。北陸南海的構(gòu)造形成于早元古代早期，而到了末期，由于灞源-黃龍鋪-洛南及鄰區(qū)的熊耳山地區(qū)遭受拉張作用，造成弧后裂陷槽的出現(xiàn)。至此形成了北部的太華隆起帶，中部的熊耳裂陷槽（弧后盆地）和南部的洛南隆起（島弧或陸緣弧）這三大構(gòu)造格局。該時期的巖相主要表現(xiàn)為濱海相海灣亞相石英砂巖和邊緣淺灘亞相石英砂巖及含礫石英砂巖和后期的高鋁玄武巖及大陸拉斑玄武巖為主的熊耳群火山巖組合。

（4）中元古代主要以華北地塊南緣陸棚海-邊緣海發(fā)育為主，早期在在高山河-洛南一帶，華北地塊南緣發(fā)育石門坳陷，北部太華隆起帶持續(xù)上升，石門坳陷提供淺海陸棚的陸屑物質(zhì)。長城紀(jì)末，石門坳陷一度上升，遭受剝蝕中元古代晚期-薊縣紀(jì)時期、石門坳陷向南擴(kuò)大，沉積碳酸鹽巖建造，屬潮坪相的潮間帶和潮下帶。北部太華隆起帶持續(xù)發(fā)育[2]。

（5）晚元古代早期太華隆起帶持續(xù)上升，南部坳陷擴(kuò)大，洛南隆起帶消失，并遷移到石門以西地區(qū)。晚元古代以來，過渡型地殼更趨南移，北秦嶺北緣構(gòu)造帶的轉(zhuǎn)化是到早古生代才得以完成的。其演化過程中經(jīng)歷了多次擴(kuò)張收縮的脈動式運動。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張震宇.小秦嶺地區(qū)構(gòu)造地貌形成機(jī)制的初步探討[J].地域研究與開發(fā)，1990，9（7）：73-75.

[2]吳文奎，魏剛鋒，胡健民，郭濤.陜西小秦嶺地區(qū)構(gòu)造特征及其演化[J].陜西地質(zhì)，1990，8（2）：34-41.