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相对于板块边缘的增生型或碰撞型造山带而言,陆内造山带的研究程度还不够深入。传统的板块构造学认为板块内部是刚性的,难以变形,所以陆内造山机制一直以来都处于争议之中。现今普遍为人接受的观点是板块边界的碰撞造山产生的远程效应而引起板块内部变形,如中新世亚洲内部的构造。
在华南极块的中心地区,雪峰山造山带是一个典型的陆内造山带,是研究陆内造山过程以及整个华南板块中生代演化的理想区域,但是它的构造样式和地质演化仍存在争议。最近的研究表明,这个陆内造山带可能源于三叠纪的转换挤压构造或者晚中生代的大规模推覆构造。此外,早中生代超过1300km的古太平洋NW向的平板俯冲也被用来解释华南板块东缘的造山过程。
通过详细的野外地质考察,雪峰山造山带可以分为西部区(武陵山)和东部区(雪峰山)两个主要构造单元,以及将二者分开的雪峰山主逆冲断层(劈理前锋带)。西部区以公里尺度的箱型褶皱为主要特征,在褶皱翼部发育大量的层滑和重力滑脱现象,岩石没有经历变质作用。东部区发育了渗透性的劈理和极性NW的不对称褶皱,以及劈理面上NW-SE方向的矿物和岩屑的拉伸线理。从西向东,劈理的倾向从SE逐渐转变成NW,剖面上呈现出一个扇形的构造样式。该区岩石均经历了韧性变形,但变质程度较低。
在雪峰山造山带中,强变形的岩石零星地分布在三叠纪岩体的周边。根据显微构造分析和石英c轴统计,其变形温度在300-400度之间。通过独居石电子探针定年,韧性变形和同构造变质作用发生于243至226Ma之间。因此,雪峰山造山带的主构造变形时间为早中生代。
雪峰山造山带的整体构造格架是早中生代多期构造变形的结果。D1,以上部指向NW的剪切变形为特征,产生了雪峰山的主滑脱带,并作为主变形期,控制着雪峰山的构造演化。D2对应着反向褶皱和反向逆冲,发育了上部指向SE的剪切构造和NW倾向的S2劈理。最后一期D3是NW-SE的水平缩短构造,形成了直立褶皱和直立的S3劈理。上部的沉积盖层受到了强烈的挤压褶皱,而基底的高级变质岩石如角闪岩或片麻岩均未见出露。因此,强应变岩石对应着盖层之下存在的一条基底韧性主滑脱带,吸收了浅表新元古代至早三叠世沉积岩中的褶皱和剪切作用导致的变形。
雪峰山存在早古生代和早中生代两期岩浆活动。我们的SIMS锆石U-Pb定年数据表明,早古生代花岗岩在440-410Ma之间侵位,而早中生代花岗岩侵位于225-215Ma。结合Hf同位素和地球化学数据,我们认为早中生代花岗岩为地壳物质重熔的产物,其源区为早中古元古代的地壳物质。
综合了构造地质学、岩石学和同位素年代学数据,我们认为雪峰山是一个早中生代陆内造山带。在华南板块内部,由于华南板块东南缘古太平洋板块的俯冲作用,郴州-临武断裂这个先存薄弱带因为远程效应而发生了活化,产生了大规模的逆冲推覆构造,形成了雪峰山造山带,如同新生代的天山在欧亚大陆与印度板块的碰撞下形成了沿原有造山带形成新的陆内造山带。