陜西省位于我國中部,是中華民族主要發祥地。地質位置在我國具有得天獨厚的特點,它處于中國南、北接壤,東、西過渡和古亞洲、特題斯﹙青藏﹚與環太平洋三大構造域交匯地帶,具有漫長的地質演化歷史和極其復雜的地質構造組成,許多重要的地質事件在本省都留下了深刻的烙印。是地學研究的天然實驗室與重要金屬礦產礦集區。
陜西省無論從地理上還是地形上三分特征極為明顯。南部為秦巴山區,主峰秦嶺是我國長江與黃河水系的分水嶺,包含秦嶺的秦-祁-昆中央造山帶橫恒華夏東西,成為我國自然地理、人文氣候和地質構造等重要的轉換和過渡帶。本區復雜漫長不同構造體制下的多旋回發展演化造就了獨特的復合型陸內造山帶地質構造面貌。
陜北屬鄂爾多斯地塊,南、東、西分別被北山、呂梁、隴山半包,北與毛烏素沙漠相接,為一中生代以來的穩定內陸盆地。
中部為號稱八百里秦川的關中盆地,是新生代汾-渭地塹的西部。
一、深部構造
從地球物理資料結合地表地質分析,陜西深部地殼三分性明顯。陜北-關中地區為地幔隆起區,地殼厚度37-40千米,其地殼結構上為上地殼向南仰沖、下地殼向南俯沖的鰐魚構造。秦嶺為明顯的地幔坳陷區,地殼厚度38-46千米,北側嵌入華北南緣中上地殼,商丹帶為東西、上下貫通的構造雜巖體,南部上地殼以薄皮構造覆于楊子地塊之上。
米倉山-安康為地幔隆起區,地殼厚度41-40千米,呈斜坡狀俯沖于秦嶺造山帶之下。
二、地質構造組成
從基本的地質組成上講,陜西可劃分為三大構造層。
1、基底由兩大套地層-地質體構成,其一是太古-早元古界,在秦嶺造山帶及其兩側呈構造巖片或穹窿狀出露,由北而南有漱水群、隴山巖群、太華巖群、秦嶺群的一部分、佛坪巖群、長角壩巖群﹙含馬道-黃柏源巖群﹚、子午巖群、后河巖群、魚洞子巖群等,均表現為一套高級變質的片麻巖系,其原巖多為次穩定環境下形成的陸源碎屑-泥質巖夾火山-火山沉積巖,產有蘇比利爾型或阿爾戈馬型鐵礦及后期疊加形成的以金為主的多金屬礦產。部分中夾有深變質TTG巖套。代表阜平-中條構造旋回原始陸殼形成階段產物。其形成時間大體在25億年左右。強烈的變形變質和偏基性物質組成反映早期地球表層弱分異、高熱流軟塑性特點,17-21億年強烈的構造-熱事件造就了該區多個克拉通穩定地塊。
其二是長城-晉寧旋回的早-中元古界地層,其主要分布于秦嶺造山帶中,以峽河巖群、武當巖群、大安巖群、火地埡巖群等為代表,為以基性巖為主的火山-沉積建造,反映原始地殼裂解過程從陸緣-洋殼環境下的橫向增生過程。
基底巖漿巖可分為兩大類,一是太古-早元古宙的巖漿巖主要為強烈變形變質改造的偏基性TTG巖套,小秦嶺、隴寶、北秦嶺、略陽魚洞子、漢南地區均有出露。而噴出巖現均為各類片麻巖,從地球化學研究恢復原巖可能為中基性火山巖,反映地殼早期垂向增生產物。
早中元古宙從基性-酸性巖均大量發育,侵入巖以中酸性為主,分布于原始地殼及其周邊的基底拼合帶上,勉略寧和漢南較為集中?;鹕綆r呈面狀、帶狀展布,隴山斜長角閃巖、寬坪群、大安巖群火地埡巖群等反映了原始地殼從裂解-大陸再造過程不同階段的陸緣﹙島弧﹚、大洋、洋島等不同環境下形成的火山巖組合。
代表本區基底構造的上述兩類不同時代與類型的建造呈現出以淺變質綠片巖為基質、以結晶巖系為剛性塊體彌散型鑲嵌結構特征。按照其組合特征大體可分為華北、北秦嶺-佛坪、漢南等六大地體。
十億年左右的晉寧運動是一次大聚合,基本形成了統一的構造基底-也就是華夏古陸的一部分,同時本次構造也是體制上的一次重大轉變,從而進入現代板塊構造體制。
2、蓋層
晉寧運動-中生代早期是陜西蓋層形成時期,細還可分為薊縣以前火山巖-沉積巖組合的過渡蓋層,南華-三疊沉積蓋層。
長城-薊縣期實質是在原基底不同塊體拼合過程中陸緣、島弧及弧前、后盆地形成的邊緣建造。
南華-三疊系主要為陸緣-陸表海相碳酸鹽巖-碎屑巖-泥質巖沉積,早古生代安康-白水江一帶為裂谷建造。
3、上疊盆地
印支運動后陜西由北而南全面轉入內陸盆地演化階段,陜北發育大型陸相含油氣盆地。關中是新生代陸相斷陷盆地沉積。南部山區從白堊以后的紅盆沉積呈東西帶狀分布。該構造層地層基本未發生變形變質作用。
三、地質構造演化
對應建造地質演化也可分為三個大的階段。
1、構造基底階段
太古-早元古代結晶基底與中元古代淺變質過渡基底,分別代表了早期地殼垂向增生與橫向增生過程。晉寧運動是構造體制上的一次重要轉換,也是一次重要的金、銅、銀為主的多金屬成礦期。
2、板塊構造體制階段
晉寧運動以后中晚元古-三疊紀陜西經歷了板塊構造演化階段,首先以商丹斷裂為界分為華北和華南兩大板塊群,以發育海相地層為特點,隨加里東運動商丹洋開始閉合,形成了加里東-印支商丹蛇綠構造混雜巖帶和大量同期的島弧花崗巖。在這一過程中原被動陸緣處于拉張狀態,首先是勉略寧-高川呈一東西帶狀隆起,其北側安康-白水江一帶形成早古生代陸內-陸緣裂谷。晚古生代隨著北部商丹洋的關閉在原帶狀隆起基礎上形成勉略海槽。印支運動商丹、勉略洋徹底消失,華北、秦嶺、華南發生全面碰撞而造山,結束了本區板塊構造體制的歷史并奠定了基本地質組成與構造格局。加里東末-印支期是我省以金、鉛、鋅、貢、銻為主的多金屬成礦期。
3、陸內復合構造演化階段
印支運動結束了華夏本部的板塊構造體制但并未使構造運動停止下來,而是轉換為強烈的陸內推覆、走滑并伴有大量花崗巖侵入。這一過程可從印支晚期延續到燕山期,并受到環太平洋構造帶對歐亞大陸遠程效應的重大影響。燕山構造期是我省以金、鉬為主的多金屬重要成礦期。小秦嶺金礦、金堆城鉬礦等重要礦床均屬本期成礦作用產物。
喜山期以來板內調整過程主要表現為大規模差異性升降和深部地殼的結構性調整。
從上述事實可看出,構造體制的轉換與地殼結構與構造的重大調整是最主要的內生成礦時期。
2012年3月31日
王根寶