燕山期

燕山期

燕山期是中國 地質學家 翁文灝(1927, 1929)最早提出的術語,用來表述以侏羅紀為主發生的構造事件。後來一些學者把燕山期擴大到包括整個 白堊紀構造運動在內,並不妥當,因為早白堊世以後的構造運動的特征和侏羅紀完全不同。鑒此,不少學者把侏羅紀至早白堊世早期的構造期稱為 早燕山期,而把早白堊世早期至 古近紀 古新世的構造期稱為晚燕山期。萬天豐(2004)建議恢復翁文灝最初的定義,把早燕山期仍叫做燕山期,而把晚燕山期另叫作四川期。

基本內涵

燕山構造期,簡稱燕山期,是侏羅紀早白堊世早期(199.6-133.9Ma)之間的構造期,在此期間,在今中國及周邊地區發生了燕山運動或稱燕山事件。

概念的提出和演化

燕山期是中國地質學家翁文灝(1927, 1929)最早提出的術語,用來表述以侏羅紀為主發生的構造事件。後來一些學者把燕山期擴大到包括整個白堊紀構造運動在內,並不妥當,因為早白堊世以後的構造運動的特征和侏羅紀完全不同。鑒此,不少學者把侏羅紀至早白堊世早期的構造期稱為早燕山期,而把早白堊世早期至古近紀古新世的構造期稱為晚燕山期。萬天豐(2004)建議恢復翁文灝最初的定義,把早燕山期仍叫做燕山期,而把晚燕山期另叫作四川期。

構造活動

燕山期對于中國的東部地質來說是一個重要的時期。在此期間,由于鄂霍次克板塊伊邪那岐板塊先後與歐亞板塊東北部碰撞,不僅造成了包括中國東部在內的大面積地區的褶皺隆起,形成李四光命名的"新華夏構造體系",而且使歐亞板塊逆時針旋轉了30度,使這一板塊逐漸接近現在的取向。相比之下,燕山運動對中國西部的地質影響就十分微弱。

具體來說,鄂霍次克板塊前緣的一個碎片完達山-西錫霍特阿林地塊在中國東北與歐亞板塊碰撞,形成了完達山碰撞帶,這是燕山期中國大陸上唯一的碰撞帶

與此同時,伊邪那岐板塊在相當于今日本列島、琉球列島的地方與歐亞板塊碰撞,造成中國東部原先已經存在的幾條斷層帶--如紹興-十萬大山斷層帶、陰山北-西拉木倫斷層帶、郯城-廬江斷層帶出現劇烈活動,特別是郯城-廬江斷層帶,此時繼續向北發育,直抵今哈爾濱和中俄邊境。此外,原來一些板塊內軟弱的地區,這時也發育出大型斷層,如尚義-平泉斷層帶、遼西斷層帶、大興安嶺東側斷層帶、太行山東側斷層帶、滄東-聊城斷層帶、雪峰山斷層帶等等,至今仍有活動。其中,陰山北-西拉木倫斷層帶和郯城-廬江斷層帶、大興安嶺東側-太行山東側斷層帶在今燕山地區相會,使這一地區的岩石圈十分軟弱,發生了大規模的拗陷,接受了厚達35.4千米的沉積。

大量斷層的出現,還造成了燕山期中國東部強烈的岩漿活動。其中華南地區(特別是福建沿海地區)的岩漿活動更為劇烈,這可能是因為這一地區的地殼莫霍面處發生滑脫,大陸性的地殼直接推覆到了大洋性的地幔岩石圈之上。在這些岩漿活動中噴出或侵入的岩漿增加了華南地區岩石圈的剛性,從而使之在以後的構造運動中相對比較穩定,在今天也是中國地震較少出現的地區之一。

在中國東部因碰撞褶皺而形成山地和深谷的同時,中國中西部地區在近東西向的張裂作用下形成了一系列的構造盆地,鄂爾多斯盆地四川盆地柴達木盆地都是在這一時期形成的(其中鄂爾多斯盆地現在在地貌上已經不存在)。更西部的地區則構造活動微弱,很多地區的沉積基本沒有間斷。

岩漿活動

燕山期岩漿活動在中國境內最為強烈,產出之岩漿岩分布廣,數量多,岩體面積大。主要分布于中國東部和藏、滇、川地區。中國東部NE-NNE向岩漿岩帶,是環太平洋岩漿帶的重要組成部分。從岩漿活動的時間上看,該帶自西向東,出露岩體時代由老到新,即西部從侏羅紀早、中、晚世向東逐步到白堊紀早、晚世,尤其是晚侏羅世和早白堊世的活動最為強烈;岩石特征上主體是二長花崗岩、正長花崗岩組合,但由西向東早白堊世正長花崗岩和鹼長花崗岩增多,粵、閩、浙、魯沿海地帶斷續出現晶洞鹼長花崗岩和晶洞(鉀質)花崗岩,在藏、滇、川還伴有中性、基性、超基性岩,沿怒江雅魯藏布江出露有舉世矚目規模巨大的侏羅紀和白堊紀蛇綠岩帶。

該期火山岩,在中國東部自北而南也作規律性變化,在東北、華北主要為中性岩類安山岩系,下揚子區主要為粗安岩系,閩浙地區主要為酸性岩類流紋岩系,在南嶺地區主要為英安岩系;在火山活動時間上,自西而東出現由早到晚的演化規律,即在內陸腹地活動期主要為燕山早期(J1、J2),在閩西、浙西主要燕山中期(J3、K1),在東南沿海主要為燕山晚期(K1、K2)。綜合火山岩和侵入岩的時空演化規律,可以反映出燕山期岩漿活動自西向東由老到新,由少鉀到富鉀到富鈉的遷移演化趨勢。

火山岩

燕山期火山活動,大致可分為大興安嶺、遼-魯、浙-閩3條NNE向的火山帶,以及燕遼、長江中下遊及粵東3條近EW向的火山帶,構成一幅縱橫交錯宏偉壯觀的火山岩的畫面。

侵入岩

(一)超基性-基性岩

1、 甘肅龍門西溝區

區內見有燕山晚期純橄欖岩(116 Ma)、單輝橄欖岩、橄欖單輝岩、單輝岩呈4個串珠狀小岩株,侵入到燕山早期岩體。

2、雅魯藏布江區

藏南仲巴-薩伽-日喀則-墨脫帶,見有晚侏羅世至早白堊世雅魯藏布江蛇綠岩套,該帶長約1 500 km,寬30~50 km,帶內有岩體(群)60餘個,出露面積4 000 km 2,其岩石包括含長純橄岩-含長異剝橄欖岩-橄長岩-輝長岩組合、含單輝純橄欖岩-異剝(二輝)橄欖岩-異剝輝石岩-輝長岩組合、輝長岩-輝 綠岩組合;席狀岩床(牆)的岩類有輝綠岩、粒玄岩、輝綠玢岩、細晶輝綠岩等。

3 、班公錯-東巧-丁青-怒江

區內見有中侏羅世地幔橄欖岩以方輝橄欖岩型、方輝輝橄岩-橄輝岩型為特征,K-Ar 法年齡值179 Ma。

4 、華南地區

華南地區燕山早期的超基性-基性侵入岩有輝綠岩、輝長岩、輝長輝綠岩、橄欖岩、單輝橄欖岩、角閃石岩、角閃橄欖岩、橄欖輝長岩、輝石岩、異剝輝石岩等岩株、岩脈、岩牆等,零星出露于浙江的浦江、諸暨、東陽,江蘇南京蔣廟,湘南及贛南、粵北等地,多沿斷裂帶,呈獨立岩體分布或與同期火山岩共生;一些大岩體內尚能劃分出岩相,如蔣廟岩體,由內向外分別為角閃橄欖輝長岩-輝長岩-閃長岩;湘南千裏山地區,輝綠岩年齡142 Ma(Ar-Ar,劉義茂等,1995)。燕山晚期的岩體出露于福建莆田和長樂-南澳NE向斷裂帶和仙遊-漳平EW向斷裂交匯處,岩石已變質為蛇紋岩、透閃石岩、滑石岩。湘東北及湘南地區的一些輝綠岩岩脈,侵入于白堊紀花崗岩體中,屬晚白堊世形成。浙江黃岩和台灣大南澳等地片岩分布區內,燕山晚期有輝長岩、輝長輝綠岩岩株、岩瘤、岩牆、岩脈等產出。

5 、海南島中部區(包括白沙、瓊中、萬寧一帶)

區內有中侏羅世形成的閃長岩、輝長岩、輝綠岩等小岩瘤或岩脈、岩牆成群分布。

6、 華北地區

華北地區燕山晚期的輝長岩、二輝閃長岩等基性-超基性岩在魯西和太行山南段(130 Ma~160 Ma)等地有分布,因岩體規模小,編圖時已歸並掉。

7 、其他地區

各地尚有較多的雲煌岩、雲斜煌岩、閃斜煌斑岩、閃輝正煌岩、棕閃鈉煌岩、拉輝煌斑岩等岩脈。其中已獲年齡值者有:湘東北棕閃鈉煌岩149 Ma,湘東鄧阜仙岩體內的雲煌岩K-Ar 年齡 107 Ma~120 Ma(5);湘中錫礦山閃斜煌斑岩K-Ar法 年齡值102 Ma;千裏山岩體北側雲煌岩K-Ar法年齡值157 Ma。

(二)中性-酸性岩

中晚侏羅世和早白堊世,是中國中酸性侵入岩岩漿活動最發育、最強烈的時期,岩體主要分布在中國東北、華南、川-滇-藏三江帶、昆侖山、秦嶺、大別山等地區。

(三)鹼性岩

燕山期鹼性岩零星分布。

1、內蒙古西部烏海地區

烏達礦區以北的沙漠中見奇格特敖包鹼性侵入岩,為霞石正長岩、碳酸岩等,出露面積約0.18 km2。

2 、攀西西昌、冕寧等地區

區內有與二長花崗岩及正長花崗岩相伴產出的含霓石的鹼性花崗岩。

3 、雲南個舊地區

有兩個鹼性正長岩和霞石正長岩岩體,面積約30 km2。哀牢山近中越邊境處的勐坪,有含霓輝石的角閃石二長花崗岩。

4 、廣東及海南地區

海南省出露的為霞石正長岩岩脈及岩牆,個別為岩株體。粵中則有佛崗岩體內的霞石正長岩。

5 、其他地區

寧蕪地區及廬樅火山盆地南緣等地,有燕山晚期偏鹼性的輝長岩(δ=5.3~5.65)及正長岩類(δ=4.96~7.65)和偏鹼性火山岩伴生。

地應力特征

燕山期地應力的主應力方向,和之前的印支期有很大不同,按今天的方向來說,已經變為北西西-南東東走向,這也說明燕山期的構造運動主要是受歐亞板塊以東的大洋型板塊向西的碰撞控製。此時的印度板塊還在南半球中緯度地區,尚不足以影響中國大陸的構造運動。

對現代地貌的影響

燕山運動初步奠定了中國東部的現代地貌。李四光提出的新華夏構造體系包括三條隆起帶和三條沉降帶,除了其中的第一沉降帶和第二沉降帶外,都在燕山期開始發育。比如,作為第二隆起帶南段的東南丘陵就是在這一時期得到充分發育的,當時是比現在高得多的山地。作為第三隆起帶的大興安嶺、太行山、雪峰山等分隔開中國大陸地貌第一級和第二級階梯的近南北向的山地也開始發育。

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