王 亮,張嘉瑋,向坤鵬,楊 武,胡從亮,陳國(guó)勇
(1.貴州省地質(zhì)調(diào)查院,貴州 貴陽(yáng) 550081;2.貴州省地質(zhì)物探開(kāi)發(fā)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心,貴州 貴陽(yáng) 550081;3.貴州省地礦局地球物理地球化學(xué)勘查院,貴州 貴陽(yáng) 550018;4.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局,貴州 貴陽(yáng) 550004)
貴州區(qū)域上位于上揚(yáng)子陸塊,處在中國(guó)東部濱太平洋板塊與西部特提斯-喜馬拉雅板塊兩大全球性巨型構(gòu)造域之間,因板塊相互作用以及受顯生宙以來(lái)各期造山運(yùn)動(dòng)的影響及改造,造成現(xiàn)今獨(dú)特而復(fù)雜的構(gòu)造面貌,在經(jīng)歷了多次重大地質(zhì)構(gòu)造事件后,形成了揚(yáng)子陸塊、江南造山帶、右江造山帶等不同地質(zhì)塊體(王硯耕,1992)。貴州特殊的地質(zhì)構(gòu)造部位和地殼結(jié)構(gòu)的不均一性,在地質(zhì)上以東部變質(zhì)巖、中部沉積巖、西部玄武巖為主要巖性分布,地形上表現(xiàn)為由東向西乘勢(shì)而上的三大階梯,地貌上是典型的喀斯特石漠化廣布區(qū),而地殼構(gòu)造變形及構(gòu)造樣式內(nèi)容豐富,奠定了極具研究?jī)r(jià)值的貴州地質(zhì)構(gòu)造背景和神秘的地質(zhì)科普基地,吸引了大批學(xué)者入黔研究,取得了一系列豐碩成果。
本文基于前人和以往研究成果,運(yùn)用重力、航磁、地質(zhì)等區(qū)域調(diào)查資料,歸納總結(jié)對(duì)貴州地質(zhì)構(gòu)造單元深部界線(xiàn)分布認(rèn)識(shí)和基底構(gòu)造變形特征概略研究等體會(huì)。
關(guān)于貴州大地構(gòu)造單元的劃分,長(zhǎng)期以來(lái)是有爭(zhēng)議的。1992年王硯耕按照李春昱關(guān)于中國(guó)大地構(gòu)造和亞洲大地構(gòu)造的研究成果與劃分方案,在1987年版《貴州省區(qū)域地質(zhì)志》基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)時(shí)的1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)科研成果等資料,依據(jù)顯生宙以來(lái)的板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)機(jī)制,將貴州大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐譃椤耙粔K兩帶”,即揚(yáng)子陸塊、江南造山帶和右江造山帶(圖1),并認(rèn)為是華南板塊內(nèi)部的構(gòu)造單元?jiǎng)澐謫?wèn)題(王硯耕,1992)。1996年又根據(jù)地學(xué)理論發(fā)展及實(shí)踐深入和研究程度提高前提之下,認(rèn)為“一塊兩帶”地質(zhì)構(gòu)造單元演變發(fā)展為“一盆三帶”地質(zhì)構(gòu)造單元是適宜的,可細(xì)分為四川前陸盆地(屬揚(yáng)子陸塊)、鄂渝黔前陸盆地褶皺沖斷帶(屬揚(yáng)子陸塊)、江南造山帶、右江造山帶(王硯耕,2011)。
貴州為大陸板塊內(nèi)部(板內(nèi))造山帶,其地質(zhì)結(jié)構(gòu)主體屬大陸地殼范疇。鄂渝黔前陸盆地褶皺沖斷帶可進(jìn)一步劃分若干變形區(qū),淺層構(gòu)造的變形樣式及其組合,決定了地層巖石的縱向分布(王硯耕,2011)。
貴州分布有“一盆三帶”地質(zhì)構(gòu)造單元(圖1)。其中,F(xiàn)a、Fb、Fc的構(gòu)造組合,分別控制了江南造山帶(Ⅱ區(qū))、右江造山帶(Ⅲ區(qū))、鄂渝黔前陸盆地褶皺沖斷帶(Ⅰ區(qū))、四川前陸盆地(Ⅳ區(qū))的分布,后兩區(qū)屬揚(yáng)子板塊內(nèi)部的次級(jí)構(gòu)造單元。
圖1 貴州省地質(zhì)構(gòu)造略圖(據(jù)王硯耕,1992)
“一盆三帶”地質(zhì)構(gòu)造單元的劃分,反映了貴州地質(zhì)地表的區(qū)域變化和物質(zhì)分布的不同,不同的地質(zhì)組成單元在地層巖性和構(gòu)造變形等方面存在極大差異,充分體現(xiàn)了各期造山活動(dòng)下對(duì)不同巖性分布和不同方向地質(zhì)應(yīng)力的綜合影響,反映了貴州大陸區(qū)地殼的構(gòu)造活動(dòng)性強(qiáng)烈,主要表現(xiàn)在結(jié)晶基底普遍存在多期明顯的構(gòu)造變形及變質(zhì)作用。四堡運(yùn)動(dòng)及其后在境內(nèi)發(fā)生的武陵、雪峰-加里東、華力西、印支-燕山及喜馬拉雅等運(yùn)動(dòng),使貴州大陸不同地區(qū)的巖石都產(chǎn)生了不同程度的構(gòu)造變形,貴州大部位處的揚(yáng)子板塊區(qū)伴隨構(gòu)造變形和基底構(gòu)造活化,各類(lèi)巖漿活動(dòng)也有不同程度發(fā)育(孫文珂 等,2001)。
揚(yáng)子陸塊,包括鄂渝黔前陸盆地褶皺沖斷帶(Ⅰ區(qū))和四川前陸盆地(Ⅳ區(qū))兩部分,前者具有侏羅山式構(gòu)造組合特征,后者具有日爾曼式構(gòu)造組合特征(王硯耕,1992)。隱伏前震旦紀(jì)基底,占據(jù)貴州大部分,以海相沉積巖分布為主要,中西部大片分布二疊紀(jì)峨眉山玄武巖,次有東北部梵凈山區(qū)的枕狀玄武巖,東部地表各類(lèi)巖體出露極為稀少。
江南造山帶(Ⅱ區(qū)),位于貴州東南部,是淺變質(zhì)巖系寬廣分布區(qū),區(qū)內(nèi)零星分布有花崗巖、基性巖-超基性巖、基性火山巖、偏堿性超基性脈巖等。發(fā)育加里東期褶皺,具有阿爾卑斯式構(gòu)造組合特征。
右江造山帶(Ⅲ區(qū)),位于貴州西南部,為三疊系陸源碎屑復(fù)理石分布區(qū),區(qū)內(nèi)零星分布有偏堿性玄武巖及其潛火山巖相輝綠巖、偏堿性超基性脈巖等。發(fā)育印支期褶皺,具有阿爾卑斯式構(gòu)造組合特征。
關(guān)于貴州大地構(gòu)造單元的劃分,即“一盆三帶”深部分界線(xiàn)具體位置確定和對(duì)其他深部斷裂的推測(cè),從1981—2019年間,先后有貴州學(xué)者齊涿、范祥發(fā)、王亮、戴傳固、吳開(kāi)彬、屈念念等人作過(guò)研究,現(xiàn)在看來(lái)所推測(cè)結(jié)果,在位置、性質(zhì)、規(guī)模、展布、走向等方面存在不足,可能會(huì)對(duì)貴州大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐挚捶óa(chǎn)生誤解,并產(chǎn)生局限性認(rèn)識(shí)。因此,2019年王亮等通過(guò)研究貴州重力、航磁、地質(zhì)等區(qū)域資料,根據(jù)深部斷裂性質(zhì)、規(guī)模和級(jí)別等,初步厘定了貴州“一盆三帶”不同地質(zhì)單元塊體深部接觸帶部位及構(gòu)造行跡(圖2),印證了王硯耕提出的貴州地表“一盆三帶”地質(zhì)構(gòu)造單元格架構(gòu)想,呈現(xiàn)出貴州深部存在以“H”型為主干框架結(jié)構(gòu)組成的地殼構(gòu)造變形圖像(王亮 等,2019)。
“一盆三帶”構(gòu)造分界線(xiàn)深淺部對(duì)應(yīng)情況。由圖1所見(jiàn)的貴州地表與圖2推測(cè)的貴州深部“一盆三帶”地質(zhì)構(gòu)造單元分布形態(tài),具有相似組成圖像;圖2的“一盆三帶”構(gòu)造組合印記十分醒目,巖石圈斷裂1F1、1F2、1F3組成了“H”型地殼構(gòu)造變形主干骨架;地質(zhì)構(gòu)造單元分界線(xiàn),圖1的地表分布位置(Fa、Fb、Fc)與圖2的深部隱伏位置存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,其中:深部的揚(yáng)子陸塊分界線(xiàn)(貴州段)由1F1全段同1F3南段的焊接段組成,其中的四川前陸盆地南部分界線(xiàn)由2F1組成(對(duì)應(yīng)地表Fc),鄂渝黔前陸盆地褶皺沖斷帶分界線(xiàn)由1F1+1F3南段及2F1兩組分割控制;江南造山帶西部分界線(xiàn)由1F1東段同2F5南段對(duì)口組成(對(duì)應(yīng)地表Fa);右江造山帶北部分界線(xiàn)由1F3南段、1F1西段同2F3南段對(duì)接組成(對(duì)應(yīng)地表Fb)。
圖2 貴州省重磁推測(cè)的深部(Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí))斷裂及“一盆三帶”構(gòu)造單元線(xiàn)分布圖(據(jù)王亮 等,2019修編)
“一盆三帶”構(gòu)造分界線(xiàn)深淺部位移情況。圖2的貴州深部地質(zhì)構(gòu)造單元,由揚(yáng)子陸塊(e區(qū)、d區(qū))、江南造山帶(b區(qū))、右江造山帶(a區(qū))三大地質(zhì)塊體組成,在兩大造山帶之間存在一個(gè)結(jié)合帶(c區(qū)),而相對(duì)應(yīng)的地質(zhì)分界線(xiàn)存在地表、深部上的位置偏移。深部的揚(yáng)子陸塊區(qū),由鄂渝黔前陸盆地褶皺沖斷帶(e區(qū))和四川前陸盆地邊緣區(qū)(d區(qū))兩部分組成,兩大地質(zhì)體接觸帶分界線(xiàn)為2F1,相對(duì)圖1的地表分界線(xiàn)習(xí)水?dāng)嗔袴c北移了約30 km;深部的江南造山帶(b區(qū))分界線(xiàn),相對(duì)圖1的地表分界線(xiàn)施洞口斷裂Fa中南段(凱里以南)向西偏移約60 km;深部的右江造山帶(a區(qū))分界線(xiàn),相對(duì)圖1的地表分界線(xiàn)南盤(pán)江斷裂Fb全段整體偏離原位置,其中該段北西向段(東段)向東移動(dòng)不大約20 km,北東向段(西段)向北移動(dòng)較大約110 km;另外,圖2的深部斷裂2F2,相對(duì)圖1的地表遵義-貴陽(yáng)斷裂F0全段應(yīng)向西略移約30 km;圖2的深部斷裂2F3南段,相對(duì)圖1的地表水城-紫云斷裂F3南段(紫云以南)應(yīng)向東移約10 km。
本文推測(cè)的貴州“一盆三帶”深部地質(zhì)構(gòu)造單元界線(xiàn)及其他深部斷裂分布,在其通過(guò)的地理位置上、反映的地質(zhì)及地球物理意義上是否合適,可據(jù)后述的圖3、圖4及圖5體現(xiàn)的推測(cè)斷裂與重磁異常及莫霍面、居里面的關(guān)聯(lián)情況進(jìn)行對(duì)照。
圖3 貴州省重力異常與重磁推測(cè)的深部(Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí))斷裂關(guān)聯(lián)圖
圖4 貴州省航磁異常與重磁推測(cè)的深部(Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí))斷裂關(guān)聯(lián)圖Fig.4 Correlation diagram of aeromagnetic anomalies and gravity(LevelⅠto Ⅱ)faults in Guizhou province1—航磁異常負(fù)值線(xiàn);2—航磁異常正值線(xiàn);3—推測(cè)深部Ⅰ級(jí)斷裂;4—推測(cè)深部Ⅱ級(jí)斷裂;5—航磁異常分區(qū)
事實(shí)證明,王硯耕提出的貴州地質(zhì)構(gòu)造單元“一盆三帶”觀點(diǎn),已被眾多學(xué)者所接受,符合地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展演化的規(guī)律,貴州深部地球物理資料。
自新元古代以來(lái)貴州發(fā)生了多次重要的構(gòu)造伸展運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造擠壓變形,使晚古生代之后的沉積活動(dòng),掩蓋了先期地質(zhì)構(gòu)造形跡及破壞程度,以致境內(nèi)地表構(gòu)造變形印記在部分地區(qū)難以辨識(shí)。
綜觀布格重力異常、航磁異常的區(qū)域平面拓展變化,呈現(xiàn)規(guī)律性的區(qū)域分布和巨幅扭曲,且方向性突出,異常分區(qū)特征明顯、異常分帶界線(xiàn)清晰,出現(xiàn)東西分區(qū)、南北分帶景致(圖3、圖4)。
在圖3、圖4區(qū)域重力、區(qū)域航磁異常中,呈“十”字分布的異常特征線(xiàn),從單一方向上來(lái)看,南川-貴陽(yáng)-羅甸的南北向分界線(xiàn),使東西部異常分區(qū)特征尤為明顯,東部異常較為整齊、異常面狀規(guī)律出現(xiàn),西部異常較為復(fù)雜、異常亂狀雜向分布;昭通-新晃的東西向分界線(xiàn),使南北部異常分帶特征大為清晰,北部異常較為整齊、異常規(guī)律面狀出現(xiàn)、異常以北東向和北西向展布,南部異常較為復(fù)雜、異常亂狀雜亂分布、異常多方向出現(xiàn);從兩大方向上來(lái)看,可以分為四個(gè)不同的異常特征區(qū)(Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū))及組合異常特征區(qū)(Ⅰ區(qū)+Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)+Ⅳ區(qū)、Ⅰ區(qū)+Ⅲ區(qū)、Ⅱ區(qū)+Ⅳ區(qū)),反映了它們應(yīng)是代表著不同巖性組合不同方向地應(yīng)力作用不同構(gòu)造形變的地質(zhì)體分布空間和在特定地區(qū)形成的不同性質(zhì)的地質(zhì)產(chǎn)物。
貴州在經(jīng)歷了各期地質(zhì)造山活動(dòng)后,橫向上受到了來(lái)自東西兩側(cè)的強(qiáng)烈擠壓地應(yīng)力的影響,在東西部地區(qū)區(qū)域重磁場(chǎng)上,最為直觀的表現(xiàn)是大型弧向構(gòu)造帶的線(xiàn)性受力變化特征明顯。
據(jù)重磁資料研究,圖2推斷了巖石圈斷裂3條(Ⅰ級(jí),編號(hào)1F1-1F3),推測(cè)了莫霍面斷裂15條(Ⅱ級(jí),編號(hào)2F1-2F15)。這是自晚新生代以來(lái)印度板塊向歐亞板塊俯沖和青藏高原隆升的遠(yuǎn)程擴(kuò)大效應(yīng)所致,形成的一系列構(gòu)造軟弱帶,俯沖板片下插引發(fā)深部下地殼、巖石圈地幔、軟流圈物質(zhì)的上涌,在高溫高壓環(huán)境下,在巖石圈底部與板片邊緣物質(zhì)發(fā)生混合交代與分異作用和后期巖石圈多次強(qiáng)烈改造過(guò)程中殼-幔長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果(王硯耕,2011;孫文珂 等,2001)。貴州重磁異常顯示的深部基底構(gòu)造變形,突出了東西部地區(qū)的弧形構(gòu)造變化特征,是東西向兩側(cè)地應(yīng)力擠壓推動(dòng)的作用結(jié)果,以1F1、1F3與2F5、2F6的發(fā)育最具特征表現(xiàn),其向東、向西突出的巨型弧形構(gòu)造,構(gòu)成了非常協(xié)調(diào)的構(gòu)造分布格局。
所推測(cè)深部斷裂構(gòu)造與重磁異常極大關(guān)聯(lián)。下面對(duì)與本文主題貼切及有重要影響的深部“一盆三帶”主控?cái)嗔?1F1-1F3)、幾條主要斷裂(2F1-2F3、2F5、2F6)特征進(jìn)行簡(jiǎn)介。
1F1斷裂:斜貫貴州東西,經(jīng)興仁-貴定-岑鞏的北東向巖石圈斷裂,為上揚(yáng)子陸塊與江南造山帶、右江造山帶及過(guò)渡帶的分界線(xiàn)。
1F2斷裂:縱貫貴州東部,屬武陵山重力梯級(jí)帶的中心活動(dòng)帶,經(jīng)松桃-岑鞏-榕江的近南北向巖石圈斷裂,西突的弧向線(xiàn)性特征明顯。
1F3斷裂:縱貫貴州西部,屬烏蒙山重力梯級(jí)帶的中心活動(dòng)帶,經(jīng)普安-水城-赫章的近南北向巖石圈斷裂,東突的弧向線(xiàn)性特征明顯。
2F1斷裂:斜貫貴州北部,經(jīng)習(xí)水-道真的北東向莫霍面斷裂,對(duì)應(yīng)地表齊岳山斷裂帶,是四川盆地褶皺區(qū)(西側(cè)的隔擋式褶皺)與貴州侏羅山式褶皺帶(東側(cè)的隔槽式褶皺)的分界線(xiàn),盆緣區(qū)山前推覆帶和山前轉(zhuǎn)換帶等構(gòu)造變形特征明顯(王宗秀 等,2019;郭衛(wèi)星 等,2016;陳世悅 等,2011)。
2F2斷裂:縱貫貴州中部,經(jīng)羅甸-貴陽(yáng)-桐梓的南北向莫霍面斷裂,是一條由南北向狹長(zhǎng)展布的緊閉向斜和背斜構(gòu)造所顯示的基底斷裂帶,是黔中地區(qū)南北向褶皺束的重要組成部分(張?jiān)罉?等,2011)。
2F3斷裂:斜貫貴州西部,經(jīng)威寧-水城-紫云-羅甸的北西向莫霍面斷裂,是由一束北西-南東向延伸的斷裂和斷層相關(guān)褶皺組成,向北西經(jīng)鎮(zhèn)寧過(guò)水城終止在齊岳山斷裂帶,向南東一直延伸到十萬(wàn)大山盆地,接南丹-河池-昆侖關(guān)斷裂(張?jiān)罉?等,2011;黔桂滇編圖組,1995;張能 等,2016;陳世悅 等,2011)。
2F5斷裂:縱貫貴州東部,經(jīng)印江-福泉-平塘的北東向兼北西向莫霍面斷裂,是東部武陵山重力梯級(jí)帶(1F2)大型斷裂系的西部邊界斷裂(邊界活動(dòng)帶),西突的弧向線(xiàn)性特征明顯。
2F6斷裂:縱貫貴州西部,經(jīng)望謨-安順-畢節(jié)的北西向兼北東向莫霍面斷裂,是西部烏蒙山重力梯級(jí)帶(1F3)大型斷裂系的東部邊界斷裂(邊界活動(dòng)帶),東突的弧向線(xiàn)性特征明顯。
重力、航磁異常是深部地質(zhì)體和淺部地層密度、磁性不均勻性的綜合反映,局部異常是淺層構(gòu)造、地質(zhì)體和礦體的反映,而區(qū)域場(chǎng)主要因素是反映深部地質(zhì)構(gòu)造。莫霍面、居里面與重力、航磁異常反映的深部構(gòu)造輪廓分布格局相一致,推測(cè)的深部斷裂及深、淺部局部構(gòu)造,可能與之具有一定的相關(guān)性(圖5)。
圖5 貴州省莫霍面(a)、居里面(b)等深線(xiàn)及與重磁推測(cè)的深部(Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí))斷裂關(guān)聯(lián)圖
區(qū)內(nèi)不僅有基底的橫向變形特征以線(xiàn)性形態(tài)方式表現(xiàn),而且也有基底的縱向變形特征以圈閉形態(tài)方式出現(xiàn),后一類(lèi)形變?cè)谌「鞯刂卮艌?chǎng)區(qū)域分布上,表現(xiàn)出相當(dāng)范圍的圈閉區(qū)(兩種異常具圈閉形狀)或變異區(qū)(一種異常具圈閉形狀、另一種異常具變異區(qū)域)的組合異常共同引起。
莫霍面是地殼與上地幔之間的界面(代號(hào)Mh),其埋藏深度與區(qū)域重力場(chǎng)關(guān)系密切,可據(jù)吳蓉元研究華南地區(qū)人工爆破地震資料并建立的模型法或其它地球物理方法計(jì)算完成(吳蓉元 等,1989)。
居里面是地殼內(nèi)磁性體失去鐵磁性而變?yōu)轫槾判缘慕缑?,即磁性體的下界面,可據(jù)有關(guān)航磁資料應(yīng)用對(duì)數(shù)功率譜直接計(jì)算得之(屈念念 等,2019)。
地殼內(nèi)的磁性體由于受地?zé)崃鞯挠绊?,致使居里面的深度和莫霍面的深度有較大的差別,居里面的起伏形態(tài)和莫霍面雖有相似之處,但也存在不少差異(黔桂滇編圖組,1995),兩者對(duì)淺表區(qū)域性分布的隆坳構(gòu)造,在區(qū)域礦產(chǎn)分布上有協(xié)調(diào)控制作用。
莫霍面、居里面的深部起伏形態(tài)及分區(qū)特征(圖5),無(wú)不與深部斷裂的出現(xiàn)有成因關(guān)系,受斷裂控制較明顯,如2F2分離了東西部莫霍面、居里面地球物理場(chǎng)的分區(qū)(東面隆起、西面坳陷的分布)。
據(jù)重力、航磁異常的有序組合分布,與莫霍面、居里面深部形態(tài)規(guī)律性起伏,重磁場(chǎng)呈東西分區(qū)、南北分帶的空間分布特征,這種組合配置有利于不同礦產(chǎn)的對(duì)應(yīng)分布。
對(duì)區(qū)內(nèi)淺表隆坳構(gòu)造的圈定,采用莫霍面、居里面與布格(剩余)重力異常、航磁異常聯(lián)合完成。
5.2.1 劃分地表(淺表)隆坳構(gòu)造的依據(jù)
地表隆起構(gòu)造,大致位于貴陽(yáng)以北遵義以南中心部位為納雍-息烽-余慶一帶的“黔中隆起”,其構(gòu)造部位之下深部是一處大型的北東向展布的低密度地質(zhì)體,重力場(chǎng)以低值(負(fù)值)表現(xiàn),地質(zhì)異常模型擬合計(jì)算,剩余密度值為2.60×103kg/m3,剩余密度差為-0.07×103kg/m3,推測(cè)為隱伏的花崗巖侵入體,位于深7.5 km 處,其至少已是切穿沉積蓋層和基底的地質(zhì)體,航磁場(chǎng)則表現(xiàn)為大型的北東向分布的圈閉磁力低(負(fù))?!扒新∑稹钡男纬桑赡芘c該花崗巖體的侵入活動(dòng)有關(guān)(范祥發(fā) 等,1998)。此例說(shuō)明,該構(gòu)造分布區(qū)深部反映的是重磁場(chǎng)低值(負(fù)值)響應(yīng)特征,對(duì)應(yīng)到地表(淺表)應(yīng)為重磁場(chǎng)高值指示,可成為淺部局部隆起構(gòu)造提取的地質(zhì)依據(jù)。
地表坳陷構(gòu)造,大致位于貴陽(yáng)以南羅甸以北中心部位為紫云-惠水-都勻一帶的“黔南坳陷”,其構(gòu)造部位之下深部是一處較大型的近東西向展布的高密度地質(zhì)體,重力場(chǎng)以高值(正值)表現(xiàn),莫霍面、居里面、布格重力異常這三種正異常顯示最為清晰(貴州航磁場(chǎng)磁性值表現(xiàn)較低,是因巖石被剝蝕、風(fēng)化影響較重,失去了真實(shí)的物性)。此例說(shuō)明,該構(gòu)造分布區(qū)深部反映的是重磁場(chǎng)高值(正值)響應(yīng)特征,對(duì)應(yīng)到地表(淺表)應(yīng)為重磁場(chǎng)低值指示,可成為淺部局部坳陷構(gòu)造提取的地質(zhì)依據(jù)。
5.2.2 淺表隆坳與深部隆坳構(gòu)造的對(duì)應(yīng)關(guān)系
按照深部構(gòu)造控制淺表構(gòu)造理念(戴傳固 等,2013),深部微小地質(zhì)應(yīng)力嬗動(dòng),往往會(huì)造成基底之上淺表(地表)巖層很大變形位移,以致有的深部斷裂在淺表的微弱顯示難以分辨,也使位于深部的地質(zhì)體固有物理性質(zhì)和構(gòu)造受力影響,反映在淺表(地表)的各種物性變化及構(gòu)造變形特征難以分辨。莫霍面是地殼和地幔的分界面,莫霍面、居里面均位于基底之下,可視為深部的地球物理界面。
根據(jù)深部構(gòu)造對(duì)其上部基底構(gòu)造通常有比較明顯控制作用,因而在構(gòu)造格局上二者之間往往存在著對(duì)應(yīng)性,華南地區(qū)和貴州也不例外(孫文珂 等,2001)。為合理化間接圈定淺部的地質(zhì)構(gòu)造,借助重力、航磁異常的某些物性特征變化,表現(xiàn)在淺表的局部重力低、局部磁力低異常所反映的地殼坳陷,其下深部應(yīng)為地幔隆起,淺表的局部重力高、局部磁力高異常所反映的地殼隆起,其下深部應(yīng)為地幔坳陷(王亮,2003)。反過(guò)來(lái),深部坳陷對(duì)應(yīng)淺部隆起,深部隆起對(duì)應(yīng)淺部坳陷。
5.2.3 推測(cè)的淺部隆坳構(gòu)造分布特征
根據(jù)對(duì)地表(淺表)隆坳構(gòu)造的劃分依據(jù),與淺表及深部構(gòu)造相對(duì)應(yīng)原則,結(jié)合重磁兩種資料,圈定了圖6a的淺部變形構(gòu)造,圖6b是為檢查圖6a而作,由居里面單獨(dú)形成的。推測(cè)的局部性構(gòu)造表現(xiàn)在位置、性質(zhì)上,兩圖隆坳構(gòu)造呈現(xiàn)正負(fù)相間分布格局且能夠基本對(duì)應(yīng),是符合地球物理場(chǎng)分布規(guī)律的。圖6a局部地區(qū)有的隆坳構(gòu)造雖僅有小范圍單一性質(zhì)異常顯示或多個(gè)出現(xiàn),則沒(méi)有出現(xiàn)正負(fù)相間分布情景,可能是淺部異常連續(xù)性分布規(guī)律遭遇破壞的結(jié)果,但對(duì)異常提取及分布沒(méi)有實(shí)質(zhì)性影響。
所推測(cè)的局部構(gòu)造,呈圈閉形態(tài)表現(xiàn),以北東向相間分布的中小型隆起區(qū)和坳陷區(qū)出現(xiàn),也與深部斷裂的出現(xiàn)有成因關(guān)系,且沿?cái)嗔炎呦蚍植迹聦?shí)上它們往往與成礦關(guān)系是密切的(圖6)。
圖6a中,劃分了沿北東向多條相間分布的位于淺部基底之上的多處隆起帶和坳陷帶,在2F2斷裂以東的規(guī)模大、密集分布,而以西的規(guī)模較大、稀疏分布。
圖6b中,劃分了深部基底之下(含基底)大型的貴州東部隆起區(qū)(Ⅰ區(qū)+Ⅱ區(qū))、貴州西部坳陷區(qū)(Ⅲ區(qū)+Ⅳ區(qū)),兩區(qū)由2F2斷裂分割開(kāi)來(lái),其間又劃分了多個(gè)小型的局部地帶的隆起區(qū)及坳陷區(qū),也具有北東向分布特征。
圖6 貴州省重磁推測(cè)的基底(a)、居里面(b)變形構(gòu)造及與推測(cè)的深部(Ⅰ級(jí)~Ⅱ級(jí))斷裂分布圖
5.2.4 深部構(gòu)造成礦機(jī)理及對(duì)淺表構(gòu)造成礦的影響
根據(jù)重磁異常及莫霍面、居里面等深線(xiàn)的特征分布,貴州深部構(gòu)造活動(dòng)區(qū)位于東西部,構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)在中部由2F5、2F6之間控制的鞍狀異常區(qū)一帶。通過(guò)華南地區(qū)研究成果,通常認(rèn)為莫霍面隆起反映深部有地幔熱流上涌的可能,幔源物質(zhì)的添加對(duì)成礦有利;隆坳過(guò)渡帶常是構(gòu)造變異的薄弱地帶,有利于幔源物質(zhì)向上活動(dòng);幔坡帶上的幔坳屬高滲透部位,有利于成礦流體的高度富集。居里面隆起對(duì)應(yīng)高熱流區(qū),反映地殼塊體溫度相對(duì)增高,因溫度差異形成熱應(yīng)力,有利于深部流體的運(yùn)移和成礦元素的活化;居里面坳陷對(duì)應(yīng)低熱流區(qū),反映地殼塊體溫度相對(duì)要低得多;居里面隆坳過(guò)渡帶之間的溫度差異所形成的熱應(yīng)力,對(duì)深部成礦流體的運(yùn)移非常有利(孫文珂 等,2001)。從深部構(gòu)造總體分布輪廓來(lái)看,貴州東部隆起區(qū),巖石圈厚度較薄,莫霍面深度較淺且變化平緩,地殼與上地幔密度偏低,發(fā)育殼內(nèi)低阻層和低速層,居里面埋藏淺,熱流值高,如以發(fā)育的貴陽(yáng)-烏當(dāng)、息烽-開(kāi)陽(yáng)及石阡-思南-印江等地溫泉群和劍河、天柱、都勻等地溫泉就是很好的例證,可以說(shuō)明當(dāng)?shù)責(zé)嵩促Y源的豐厚,也對(duì)與熱液作用有關(guān)聯(lián)的礦產(chǎn)形成非常有利。貴州西部坳陷區(qū),巖石圈厚度增厚,莫霍面深度加深且變化較陡,地殼與上地幔密度增高,殼內(nèi)低阻層不發(fā)育,居里面加深,熱流值較低,區(qū)內(nèi)溫泉數(shù)量相對(duì)東部的卻要少得多,出現(xiàn)有水城-六枝溫泉帶和畢節(jié)、習(xí)水、興義等地溫泉,同樣說(shuō)明區(qū)內(nèi)熱源資源的富有,同時(shí)中低溫?zé)嵋盒偷V床如黔西北鉛鋅礦、黔西南金礦星羅棋布,超大型、大型礦床不斷問(wèn)世,無(wú)不體現(xiàn)出與深部幔源、巖石圈(莫霍面、居里面)的熱源貢獻(xiàn)和提供的成礦物質(zhì)有關(guān)。
莫霍面、居里面中穿插的不同形態(tài)局部構(gòu)造,以及不同深度出現(xiàn)的深部斷裂,兩者有利于地幔熱流的相對(duì)富集和物質(zhì)循環(huán),地下熱流活動(dòng)并攜帶成礦元素,沿各條通道上涌至地殼表層有利部位,即在淺表隆起區(qū)、坳陷區(qū)兩種局部構(gòu)造上參與成礦作用,并發(fā)現(xiàn)有不少的金、鉛鋅、銻、錳、磷、鋁土礦等礦床(點(diǎn))都產(chǎn)于推測(cè)的淺表構(gòu)造上或距構(gòu)造邊緣不遠(yuǎn)處,以及產(chǎn)于不同構(gòu)造帶的隆坳過(guò)渡帶之間,如有磷礦就產(chǎn)在推測(cè)的貴陽(yáng)-甕安、織金、麻江等局部構(gòu)造隆起上??梢?jiàn),區(qū)內(nèi)具有充分的成礦物源和熱源條件與不同級(jí)別斷裂的有效控制,因?yàn)橘F州成礦地質(zhì)背景條件優(yōu)越,重磁資料表明在地下深部有隱伏古老變質(zhì)基底巖塊和花崗巖基極為發(fā)育,這些淺表局部構(gòu)造的圈定,有可能為相關(guān)礦產(chǎn)調(diào)查,提供了找礦方向和找礦部位。
本文利用重力、航磁、地質(zhì)等區(qū)域資料,綜合解譯研究了貴州深部斷裂構(gòu)造,根據(jù)所提取系列結(jié)果,較深入的分析探討區(qū)內(nèi)可能存在的不同地質(zhì)構(gòu)造單元或不同地質(zhì)構(gòu)造區(qū)塊的物質(zhì)組成和基底構(gòu)造(線(xiàn)性、圈閉)變形特征,進(jìn)而為區(qū)域成礦規(guī)律和地質(zhì)科學(xué)相關(guān)研究提供幫助??傮w來(lái)看,取得了新的認(rèn)識(shí)。
中國(guó)及毗鄰海區(qū)布格重力異常圖上,留下了發(fā)生于中、新生代的濱太平洋構(gòu)造域和特提斯-喜馬拉雅構(gòu)造域活動(dòng)的“痕跡”,尤其是后一地區(qū)至今仍在活動(dòng)之中,重力梯級(jí)帶活動(dòng)是造成基底構(gòu)造變形表現(xiàn)的主要形式之一(孫文珂 等,2001)。全國(guó)性分布的武陵山、烏蒙山重力梯級(jí)帶,縱貫中國(guó)南北陸區(qū)和貴州東西部地區(qū),為貴州“一盆三帶”形成奠定了基礎(chǔ)。
在縱向上,貴州基底形成了不同地區(qū)有利成礦的局部隆坳部位。在兩大重力梯級(jí)帶覆蓋地區(qū)與過(guò)渡區(qū)域,是地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力活動(dòng)最強(qiáng)勢(shì)的區(qū)域,形成了不同規(guī)模的隆起區(qū)、坳陷區(qū),應(yīng)是不同礦產(chǎn)富集的有利地帶。在各期造山活動(dòng)后,兩大重力梯級(jí)帶經(jīng)歷了不同方向的受力形變,被擠壓、推移、上隆、沉陷、調(diào)整、穩(wěn)定、成形,形成了不同構(gòu)造樣式的深部區(qū)域構(gòu)造和淺表局部構(gòu)造等有利成礦構(gòu)造部位及相應(yīng)組合分布區(qū)。大致以2F2為界,在區(qū)域構(gòu)造表現(xiàn)上,是東面的莫霍面幔隆區(qū)、居里面隆起區(qū)、巖石圈厚度較薄區(qū),西面的莫霍面幔坳區(qū)、居里面坳陷區(qū)、巖石圈厚度增厚區(qū),中間的莫霍面幔臺(tái)區(qū)或幔坪區(qū)、居里面梯度帶或結(jié)合區(qū)、巖石圈厚度平穩(wěn)變化區(qū),以及隆、坳過(guò)渡帶,以上部位有利于深部熱流物質(zhì)上涌富集成礦;在東面為熱流值高值區(qū),地?zé)釡厝l(fā)育及熱源隱藏較淺,如錳、磷、銻、金、汞、鋁土礦等成礦異常應(yīng)大區(qū)塊分布,群體規(guī)模大,西面為熱流值低值區(qū),地?zé)釡厝惶l(fā)育及熱源埋藏較深,如金、銻、磷、錳、鉛鋅、鋁土礦等成礦異常應(yīng)較大區(qū)塊分布,群體規(guī)模較大。在淺表局部構(gòu)造表現(xiàn)上,成生了北東向相間分布的中小型隆起區(qū)和坳陷區(qū),相應(yīng)礦產(chǎn)有序分布其中及不遠(yuǎn)處,與隆、坳過(guò)渡帶附近富集。