1.韧性剪切带
和华南其他地方如武功山、庐山强烈韧性变形的岩体(舒良树等,1998;Faure et al.,1996;Shu et al.,1996;Sun and Shu,2000;Shu et al.,1998;Wang et al., 2001;Lin et al.,2000)相比,研究区的韧性剪切强度相对较弱,规模偏小。野外运动学 调查表明,诸广岩体仅发育两条韧性剪切带,一条发育在岩体内部的塘洞—扶溪一带,走 向NE40°,长度大于40km,宽200~400m;另一条发育在岩体SE缘的南雄-周田一带, 走向NE60°,长度大于50km,宽约2000m。两条韧性剪切带带内的岩石均已发生绿片岩 相变质和石英-长石相韧性变形。
调查表明,对于朝SE方向陡倾斜的塘洞-扶溪韧性剪切带,花岗质岩石的韧性变形 是从韧性断层的中心向两侧逐渐减弱的,即似斑状花岗岩→眼球状片麻状花岗岩(70~ 120m)→片麻状花岗岩(50~80m)→白云母化绢云母化细粒长石石英千糜岩或超糜棱岩(60~90m),SE盘(上盘)变形宽度(180~300m)大于NW盘(下盘)变形宽度(60~ 100m),反映塘洞-扶溪韧性断裂带是提供岩石变质变形热源的中心。对于南雄-周田韧 性剪切带,韧性变形主要发生在岩体SE侧的外缘带;其内带均为稳定温压物理条件下的 岩浆结晶域,以似斑状结构为特征,基质粗大(石英颗粒>5mm),微斜长石斑晶可达 20mm×50mm,含量20%~30%。从岩体向外,变质程度由角闪岩相逐渐变为绿片岩相; 特征变质矿物从石榴石变为云母以及绿泥石,韧性剪切变形作用也从岩体向外侧不断减 弱:似斑状花岗岩→条带状混合花岗岩→眼球状糜棱岩化花岗岩→片麻状糜棱岩化花岗 岩→糜棱岩化花岗质片麻岩→细粒长石石英千糜岩或超糜棱岩。鉴于高温矿物和强烈韧性 变形多出现在深成岩附近;远离深成岩,变质和变形就逐渐减弱,故本文认为,导致南 雄-周田韧性剪切带中岩石发生变质变形的热源是由花岗质岩浆提供的。这一特征和强烈 韧性变形的武功山花岗岩穹隆伸展构造的剖面现象相似(舒良树等,1998;楼法生等, 2002;Shu et al.,1996;Sun et al.,2000)。从区内花岗岩围岩的浅变质岩石(古生界为 主)和盆地基底岩石的板岩化-弱千枚岩化低级变质程度分析,本区的韧性剪切带是在 基底变质基础上进变质作用的产物。
2.运动学分析
塘洞-扶溪韧性剪切带发育在岩体轴部,沿塘洞—扶溪一带展布,带内花岗岩均已发 生强烈的细粒化和糜棱岩化变形。花岗质糜棱岩中剪切面理陡立,产状:300°∠75°(倾 向∠倾角);面理面上的拉伸线理近水平,产状:210°∠5°(倾伏向∠倾伏角),反映走 滑剪切性质。XZ面(运动面)上的韧性剪切变形构造如不对称长石残斑系、石英残斑 系、长石眼球构造、S-C复合组构发育,指示该带是一条标志非常清楚的左旋走滑韧性 剪切带。在扶溪SW侧的仁化县城河边采石场和塘洞SW侧的三合水,弱大理岩化的砂屑 灰岩和千枚岩已发生强烈的不对称褶皱,面理发育,拉伸线理可见,其运动学标志(不 对称岩块和褶皱等)也指示该断层为左旋走滑变形性质。
南雄-周田韧性剪切带主要发育在盆山结合部的长元(南雄北)—苍石—大源电 站—白石岭—周田一带,走向NE60°,长度大于50km,宽约2000m。带内剪切面理、拉 伸线理非常发育,XZ面(运动面)上的不对称运动学组构明显。宏、微观的运动学组构 主要包括:(1)σ型的长石或石英残斑系;(2)长石或石英眼球构造;(3)云母“鱼尾” 构造; (4)S-C复合面理;(5)斜列的纤维状石英亚颗粒等。在面理面上见两组拉伸线理,其一为 倾滑线理,面理产状为:155°∠45°(倾向∠倾角);拉伸线理产状为:165°∠38°(倾伏 向∠倾伏角),产状稳定,分布广泛,XZ面上的运动学组构指示上盘岩块朝SE下滑。另 一为走滑线理,面理产状:145°∠45°(倾向∠倾角),拉伸线理产状:225°∠4°(倾伏 向∠倾伏角),已经切割甚至取代了倾滑型拉伸线理,发育在宽约20m的盆地与山体交接 带,运动学动向为左旋走滑。
另外,在南雄盆地南缘的始兴县城NW侧公路边(GPS位置:N24°57′32″,E114°02′52″), 见长约100m、宽约5~10m的灰色夹紫红色石炭纪碳酸盐岩露头,已变质变形为糜棱岩 化大理岩。其上被未变质的晚白垩世红层不整合覆盖,砂砾岩和粉砂岩产状:320°∠15°。 石炭纪岩层已强烈揉皱,挤压面理、拉伸线理发育。然而,该露头遭受了后期脆性变形构 造的强烈叠加,导致拉伸线理揉皱弯曲,节理、破劈理、挤压透镜体等普遍发育,破坏了 早期的韧性剪切构造形迹和动向标志;野外和室内定向薄片均未找到可信的韧性变形运动 学动向。
诸广岩体大部分地段属脆性变形域,节理和断裂发育。以塘洞-扶溪走滑韧性剪切带 为轴部,其SE侧脆性断层的断面均朝SE方向倾斜,发育在各个主断面上的擦痕、阶步 和伴生构造指示岩块朝SE方向即朝南雄盆地方向下滑。在盆山结合带的南雄北苍石镇, 晚白垩世砖红色粉砂岩(S0:150°∠10°)和片麻状花岗岩(S1:155°∠40°)呈正断层接 触(F:150°∠45°),接触带宽20m,带内岩石均发生强烈硅化和角砾岩化;在马市镇北 6km处,古近纪紫红色砂砾岩(S0:145°∠30°)和片麻状花岗岩(S1 :150°∠52°)呈正 断层接触(F:150°∠52°),接触带宽12m,带内花岗岩岩石强烈硅化碎裂和角砾岩化。 在南雄盆地内部,正断层也较发育,但规模较小,断距多为米级规模(如南雄SW侧 N25°03′19″,E114°13′23″处,K2粉砂岩中正断层断距为3.2m)。脆性运动学标志(擦痕、 阶步、破劈理、不对称褶皱等)指示上盘岩块朝S-SW方向下滑。
综上所述,与诸广热隆伸展构造有关的韧性流变层和脆性变形层的运动学指向完全一 致,韧性和脆性变形演化规律揭示该花岗质热隆伸展构造从中深部到浅部是一连续变形的 结果,花岗岩山体和山前的南雄盆地共同构成了一个半地堑式的构造体系。