什麼是秦嶺(2)

文丨星球風物

詩云:

峻嶺登臨最上層,飛埃漠漠草稜稜。

百年世路多翻覆,千古河山幾廢興。

紅樹青煙秦祖隴,黃茅白葦漢家陵。

因思馬上昌黎伯,回首雲橫淚溼膺。

我們言歸正傳,接演前文,秦嶺來了--秦嶺造山帶的七十二變。上回說到,重名的秦嶺山脈與秦嶺造山帶。有看官說,小哥,不整張輿圖瞅瞅,不甚清楚呀。今天,就給大家看看這神秘的劃分南北的秦嶺真面容!

什麼是秦嶺(2)

地貌圖

上回書說過,這秦嶺造山帶是華北與楊子陸塊拼合在一起形成的造山帶。可以說華北陸塊和楊子陸塊就是秦嶺造山帶的雙親(別問我誰是媽,因為我也不知道)。

今天呢,我們聊下秦造(秦嶺造山帶)童鞋的從小到大。

七十二變

秦嶺造山帶的演化主要發生在古生代-三疊紀時期. 各種地質記錄明確指示, 秦嶺造山帶的發展涉及兩次大洋板塊的俯衝和兩次陸塊的碰撞。

什麼是秦嶺(2)

晚中生代時期, 由於華北與揚子陸塊持續匯聚, 秦嶺造山帶又發生了強烈的陸內構造變形, 中-晚三疊世形成的構造格局被大規模改造. 圖2顯示了秦嶺造山帶在經歷了晚中生代構造變形後的構造格局. 秦嶺造山帶可分為北、東、西秦嶺幾個構造單元。

什麼是秦嶺(2)

北秦嶺位於整個秦嶺造山帶的北部邊緣, 南緣是商丹縫合帶或商丹斷裂帶, 北側為欒川斷裂帶.

東秦嶺西秦嶺位於北秦嶺的南側,兩者之間通常以甘肅省徽縣和成縣(徽成盆地)為界.

什麼是秦嶺(2)

徽縣三灘

西秦嶺在新生代發展為青藏高原東部的一部分, 西秦嶺以強烈擠壓變形和隆升為特徵; 而東秦嶺則受青藏高原向外擴展的影響較弱, 新生代主要受伸展構造的控制. 然而, 標記東秦嶺和西秦嶺之間地質演化差異性的界限一直缺乏明確的劃分. 就秦嶺造山帶的地質結構來講, 兩者應該以寧陝斷裂(這裡的寧陝是指寧夏和陝西)為界。西秦嶺保存有完整的秦嶺造山帶古生代-三疊紀的地質記錄, 北側和南側分別被兩個縫合帶所限, 即商丹縫合帶和勉略縫合帶。

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東秦嶺則經歷了與西秦嶺完全不同的古生代-三疊紀演化過程. 東秦嶺包括南秦嶺和大巴山兩個構造帶. 根據對這兩個構造帶內地層和沉積序列的分析, 證明東秦嶺在晚元古代‒古生代時期應屬於揚子陸塊的邊緣, 它在晚中生代才被捲入到秦嶺造山帶之中(Meng等, 2005). 目前研究資料顯示, 勉略縫合帶向東終止於寧陝斷裂, 沒有地質證據顯示它沿東秦嶺南緣繼續向東延伸. 因此,東秦嶺與北秦嶺之間缺失一個可與西秦嶺地質演化過程相類似的地塊.

什麼是秦嶺(2)

在新元古代-奧陶紀時期, 華北陸塊與一個外來地塊之間曾存在一個古大洋, 稱為商丹洋(圖3a). 商丹洋板塊自晚寒武世開始向華北陸塊之下俯衝, 導致華北陸塊南緣在晚寒武世-奧陶紀發展為一個活動大陸邊緣, 出現火山島弧、弧前盆地和弧後盆地等(Meng和Zhang, 2000; Dong等, 2011; Liu等, 2016).二郎坪蛇綠混雜岩被認為是弧後盆地的產物, 而北秦嶺則記錄了與俯衝過程相關的火山島弧和弧前盆地體系(圖3b). 早志留世商丹洋閉合, 北秦嶺與外來地塊發生碰撞, 二郎坪弧後盆地也同時關閉. 商丹洋和弧後盆地的閉合在秦嶺造山帶北部形成了兩個縫合帶,即商丹縫合帶和二郎坪縫合帶.

什麼是秦嶺(2)

揚子陸塊在早古生代曾遠離華北陸塊, 直到晚古生代才逐漸向華北陸塊漂移,兩個陸塊之間被古特提斯洋或秦嶺洋所分隔. 自二疊紀開始, 秦嶺洋板塊向新增生到華北陸塊南緣的外來地塊之下俯衝. 晚古生代時期, 揚子陸塊北部邊緣始終為被動大陸邊緣, 以發育淺海陸棚和斜坡碎屑岩和碳酸鹽巖沉積體系為特徵. 揚子陸塊在中-晚三疊世與外來地塊發生碰撞, 勉略縫合帶最終將華北與揚子陸塊結合在一起. 中-晚三疊世形成的秦嶺造山帶主要由北秦嶺和外來地塊兩部分組成, 其南、北邊緣分別為勉略縫合帶和二郎坪縫合帶, 其南、北兩側還可能發育周緣前陸變形帶和前陸盆地. 揚子陸塊在晚中生代繼續與華北陸塊匯聚, 並同時發生順時針旋轉, 造成秦嶺造山帶進一步縮短變形.

什麼是秦嶺(2)

秦嶺造山帶二維演化模型

揚子陸塊向北的斜向擠壓導致秦嶺造山帶內的外來地塊發生陸內俯衝和側向逃逸, 使得秦嶺造山中-晚三疊世構造格架被改造. 到早白堊世, 外來地塊由於持續的陸內俯衝和側向擠出而最終在東秦嶺消失, 使得揚子陸塊與北秦嶺直接接觸. 桐柏造山帶發育晚三疊世高壓變質帶, 而該變質岩帶直接與北秦嶺拼貼在一起. 這一現象很可能是早期外來地塊的消失導致南部勉略縫合帶與北部商丹縫合帶直接拼合的結果. 由於晚中生代強烈構造變形, 東秦嶺古生代-三疊紀構造演化的地質記錄已不完整. 不同研究者依據不同研究方法和地質資料已提出了多種秦嶺造山帶二維構造演化模型. 然而, 要重建秦嶺造山帶三維時空演化歷史還需要更多的細緻工作, 如合理恢復造山帶內部不同地塊的時空關係以及大型斷裂帶的演變.

南太白山古冰川地質遺蹟完整

太白山古冰川主要發生在距今75 ~ 10 ka 年之間, 為第四紀末次冰期的產物。太白山是研究秦嶺地區第四紀冰川地質作用的關鍵地區, 太白山古冰川問題關係到我國東部和西部, 南方和北方的冰期和間冰期的劃分問題。太白山冰川作用遺蹟與雲南點蒼山的大理冰期的冰川作用遺蹟相比較, 古冰川遺蹟保存完好, 不僅有角峰、刃脊、冰斗、冰川槽谷等冰川侵蝕地貌, 而且還有底磧、側磧和終磧等冰磧地貌, 典型、稀有, 具有較高觀賞價值。儘管我國學術界對中國東部第四紀冰川有不同的看法, 但對於秦嶺太白山末次冰期的存在沒有異議。因此, 這裡是中國東部發育第四紀冰川的最好佐證, 對研究中國乃至東亞第四紀古氣候演變和冰川作用具有重要意義。在國際上, 太白山冰川遺蹟可以和歐洲阿爾卑斯地區的玉木(Wurm)冰期對比。

預知後事如何,請聽下回分解!

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