江西武功山地质成因及构造特征
2018-06-28邓晓强
邓晓强
(成都理工大学 地球科学学院,四川 成都 610059)
1 区域地质概况
武功山位于中国江西省中西部。属罗霄山脉北支,地理坐标介于东经114°10’~114°17’和北纬27°25’~27°35’之间,山体呈东北—西南走向。
武功山地质成因。武功山主要由加里东期、燕山期花岗岩组成,经喜山期构造的抬升和风化剥蚀、重力滑脱作用,形成典型奇特的花岗岩峰穹、峰林地貌景观。武功山的地壳演化史就是扬子板块与华夏板块的裂解、碰撞、对接的复杂演变史,是地壳缩短、拉伸和隆起、拗陷变化机制,在历次形成的断裂、裂隙的基础上,形成了武功山今天挺拔雄伟、浑厚秀丽的花岗核杂岩构造峰崖地貌和水文地质遗迹。
2 地质发展简史
武功山主要地质发展阶段经历了:①晋宁期裂谷活动阶段;②加里东期碰撞造山阶段;③华力西期沉降阶段;④印支期——燕山期陆内伸展造山阶段;⑤喜山期重力滑脱阶段;青白口纪早世,区内处于扬子与华夏古陆之间的裂谷海槽,由于海槽的扩张,沉积了含硅铁质砂泥复理石、火山碎屑沉积及深海一次深海沉积。早古生代的奥陶纪、受加里东运动影响,古海盆褶皱闭合,武功山地区晚元古代基底产生褶皱,并伴随岩浆侵入,形成同位素年龄值为462Ma、409Ma的凌上、严合花岗岩岩体,由于构造和热作用,出现低绿片岩相区域变质及低角闪岩额接触变质,形成变形—变质—岩浆带。中三叠世末,因为华南板块向北西方向与扬子板块碰撞作用,致使泥盆纪—中三叠纪地层产生褶皱。华南板块前缘的武功山地区,形成近东西向褶皱隆起。晚三叠纪—白垩纪,在燕山构造运动的作用下,处于活动大陆边缘的武功山地区,岩浆活动非常活跃,形成了地质年龄值分别为161Ma、145Ma、130Ma、126Ma池浦、大窝里、银子岭、板坑花岗岩体、基底岩层和沉积盖层中形成另外伸展拆离断层、剪切拆离带、剪切褶皱裙等构造形迹。
由于印度板块与欧亚板块的相互碰撞,使华南陆块再一次拉张裂解为一系列不同方向的不同规模的断块隆起和断裂凹陷。武功山体也再度上隆,同时,在重力势能作用下,重力滑脱的发生,使得山体周边形成一系列与山体走向一致的滑脱构造。也形成了武功山目前的地形地貌。
3 武功山构造与断裂构造
武功山位于扬子板块与华夏板块聚敛带的南侧,属于华夏板块北缘赣中构造碰撞带,次级苑坑—神山倒转背斜的南西翼—倒转翼。从加里东运动以来,受到多期次构造运动的叠加改造,具有复杂造山带的一般特征。既存在与俯冲—碰撞造山带有关的压缩构造体系,也有多期次岩浆体构造作用引起的多层次、多序次伸展构造系统。致使武功山形成了错综复杂的构造图案。
武功山地区经历了多期次、多阶段的岩浆侵入和造山运动,断裂构造比较发育,不同时代、不同层次、不同类型的断裂散布于区内岩石、地层中,按其变形性质及特点分为脆性断裂和韧性剪切两类。
发育于花岗岩体与围岩的接触界面上,为武功山北侧主下拆离断裂带。带内由于岩性的差异反映其变形程度也不同,带南侧即拆离带下盘花岗岩质岩石中为花岗质麋棱岩,宽50m~150m,长英质脉褶曲发育,长石呈豆荚状、眼球状,暗色包体压扁拉长,麋棱理面发育;带北侧即拆离带上盘变质岩中为(麋棱岩)片理带,宽100m~180m,其发育强度愈远离主滑脱面愈弱,表现为强烈平行化的变质岩和花岗岩细脉向发育剪切褶皱、S-C组构方向过渡,显示本期韧性剪切由南向北滑覆性质。
图1 第一组脆性断裂
图2 第二组韧性剪切带
4 节理构造
武功山花岗岩之节理,以剪节理为主,其次还有垂直节理、水平节理,并且有由两组共轭剪节理构成的“X”型节理。在成因上,一种是由于岩浆冷却凝结时形成的原生张节理,另外一种是岩体凝固后受动力作用产生的次生节理以及因为温差、重力滑动等作用形成的次生节理,羊狮幕花岗岩体,就是密集垂直节理切割花岗岩体的结果。其内部节理的发育程度和特征亦各不相同:燕山期侵入的花岗岩以一组向北缓倾斜的节理为主,加里东花岗岩以斜节理为主,同时也有垂直的和水平的节理发育,垂直节理的走向在不同地点常有变化,并具有放射状展布特征,在断层带附近,还见一组密集的破劈理。
图3 节理构造图
武功山岩体自形成以来,地壳一直处于持续强烈的抬升之中,花岗岩中的节理构造,由于气候等作用,造成节理的上部具有不同程度的张开性,有的甚至出现崩塌,造就了花岗岩的地貌奇观。武功山节理的发育程度、发育型式,因不同的侵入岩体而有较大的差异。