Estructuras de la pluma del manto mesozoico y cenozoico y evolución estructural geológica regional en el sur de China
El sur de China está situado en el extremo sureste del continente euroasiático, en la intersección de la placa euroasiática y la placa del Pacífico. Es el margen continental con el crecimiento de la corteza y la acreción continental más activo en el borde sureste de la placa continental euroasiática. También es la zona tectónica con la mayor transferencia de material entre el núcleo y el manto. Durante el Neoproterozoico, fuertes y obvios eventos tectónicos geológicos en el sur de China estuvieron relacionados con la estructura de la pluma del manto claramente registrada alrededor de 1000 Ma. Durante este período, el Bloque Paleo-Yangtze en el sur se hundió hacia el Bloque del Norte de China. Con el proceso de subducción, se formó la falla de transición Tan (Cheng)-Lu (Jiang)-Jiu (Jiang)-Nan (Chang) en el lado este (Figura 2-1), y se formaron depresiones de falla paralelas este-oeste en el lado este. el lado sur de la zona de subducción y cinturones de elevación, como el río Yangtze-Dayong-Phoenix. Este patrón estructural controló la actividad magmática neoproterozoica y la construcción sedimentaria del Paleozoico temprano. Acompañado por el impacto de este catastrófico evento orogénico de colisión y la tectónica de la pluma del manto, se produjeron erupciones volcánicas e intrusiones de magma típicas derivadas del manto. El magmatismo volcánico está controlado principalmente por las estructuras de rift a ambos lados del levantamiento de Jiangnan-Xuefeng, especialmente la zona de rift en el lado sur del levantamiento de Jiangnan-Xuefeng. Las rocas típicas incluyen lherzolita-dunita básica y ultrabásica, harzburgita, gabro, pórfido de cuentas finas, hornblenda, granodiorita, granito cordierita plagioclasa, etc. Estas rocas transformaron los estratos Arcaico y Mesoproterozoico del sur de China antes del Neoproterozoico, formando una fuerte discordancia regional.
El sur de China se formó después del Movimiento Caledonio. 540 Ma desde la Isla del Océano Cathaysian cerca del ecuador, gradualmente se unieron al borde sur de la antigua placa Yangtze, y finalmente se precipitaron hacia la antigua placa Yangtze alrededor de 450 Ma, causando que el extremo oriental de la antigua placa Yangtze se moviera varios cientos de kilómetros hacia el norte. . En el área de Nanchang-Jiujiang, el levantamiento de Jiangnan-Xuefeng y su parte occidental están obviamente dislocados y extendidos en dirección NE-SW (Figura 2-1). La zona de empalme de empuje-empuje sigue aproximadamente la línea Xiangshan-Jiangshan-Nanchang-Taihe-Suichuan-Shaoguan-Sihui-Wuchuan. Hay conjuntos de ofiolitas neoproterozoicos en el lado oeste pero no en el lado este. Los estratos, la paleontología y la litofacies del Paleozoico temprano son diferentes en los lados este y oeste; las rocas volcánicas mesozoicas rara vez se ven en el lado oeste, y una gran área está expuesta en el lado este a través del límite, lo que indica que el límite existía en el período Caledonio temprano y fue un gran límite cortado en la zona de falla superior (Figura 2-1). Los datos sísmicos (Figura 2-2) también muestran que la corteza media e inferior en ambos lados puede estar elevada y empujada. Se puede ver que este límite también se refleja obviamente en las profundidades. El cinturón de empuje aquí está conectado con bloques duros y fríos con raíces continentales profundas, y la astenosfera de baja velocidad está a unos 200 km, por otro lado, el continente profundo oriental tiene raíces poco profundas, bloques blandos debajo del continente y el de baja velocidad; La astenosfera está entre 100 y 40 km. Con el collage de Caledonia del continente del sur de China, se produjeron intrusiones de granito a gran escala dentro del continente, especialmente en el extremo sur del continente. El levantamiento y la actividad magmática volcánica a gran escala en el lado este de la zona de empalme indican que su lado este está más obviamente afectado por la dinámica tectónica poscaledonia y los penachos térmicos del manto.
Figura 2-1 Diagrama esquemático de la estructura geológica y el área de enriquecimiento de mineralización de uranio en el sur de China (modificado según Xie Douke, 1996)
Figura 2-2 S en China y áreas adyacentes a una profundidad de 250 km Diagrama de estructura de velocidad de onda (los valores positivos en la leyenda indican que la velocidad es mayor que el promedio terrestre, y los valores negativos indican que la velocidad es menor que el promedio terrestre. Ha sido modificado de acuerdo (Según Xie Douke, 1996).
Durante la orogenia indosiniana (220 Ma), la pluma del manto continuó elevándose en profundidad, provocando que la discordancia de alto ángulo del Triásico Superior cubriera las rocas del Triásico Inferior, Medio, Paleozoico y Yuanguyu. La sedimentación se caracteriza por combinaciones de facies sedimentarias regresivas y una rápida deposición continental. El magmatismo está dominado por granito de diorita calco-alcalino y la composición de la roca se caracteriza por su riqueza en magnesio y titanio.
Desde el Jurásico hasta el Cretácico Inferior (190 ~ 125ma), es decir, el período Yanshan temprano, con el mayor aumento de la pluma del manto y la influencia de la termodinámica, se produjeron fuertes erupciones volcánicas e intrusiones de magma en el área, formando un manto completo. fuente -Mezcla de fuente corteza-manto-espectro de composición de magma dominado por la fuente de la corteza. A medida que cambia la edad de la actividad magmática, la composición evoluciona de calcio-álcali-álcali-álcali. Las rocas típicas de Huagang, alcalinas tardías y débilmente alcalinas, tienen características geoquímicas profundas, es decir, la proporción inicial de isótopos de estroncio (87sr/86sr) = 0,7002 ~ 0,7009 εNd(t) = -4,3 ~ 2,88; ‰, δ D =-99 ‰~-145 ‰, generalmente fuertemente enriquecido en elementos incompatibles. Al mismo tiempo, bajo la acción de la fuerza de elevación, aparecieron una serie de cuencas falladas en el contexto del levantamiento regional. A medida que el adelgazamiento térmico se intensifica aún más, la parte superior de la columna térmica se agrieta aún más, formando una serie de estructuras sedimentarias continentales de grandes cuencas regionales controladas por fallas en forma de pala. Entre ellos, la construcción sedimentaria roja puede ser causada por la acción tectónica de la pluma del manto. Una gran cantidad de calor (magmatismo volcánico) ingresa a la atmósfera, lo que provoca cambio climático, aumento de temperatura y oxidación intensificada durante el proceso epigenético. Además, durante la deposición, en la cuenca, los volcanes alcalinos profundos entraron en erupción debido a grietas, como la formación de basalto alcalino en rocas sedimentarias y sus diques básicos homólogos: granulita o pórfido de magnesio.
Durante el episodio principal del Movimiento Yanshan a finales del Cretácico (aproximadamente 100 Ma), el papel de la pluma del manto se fortaleció aún más. El calor generado en el límite del núcleo del manto se movió y la convección a una temperatura más alta. en el manto, lo que resulta en un magmatismo de mayor temperatura. La escala y la intensidad de sus actividades continúan expandiéndose sobre la base anterior. La fuente profunda es anhidra. La composición se controla mediante fusión parcial en un rango de profundidad mayor y diferenciación de cristalización en un mayor grado de fraccionamiento. El efecto de tracción se intensifica, lo que da como resultado una zona débil de estructura agrietada; con la penetración de varios diques de roca en el área, los sedimentos de la cuenca, especialmente la Formación Hongpen, continúan desarrollándose, formando así el fenómeno de cuenca roja único en el sur. El análisis de la estructura de velocidad sísmica muestra que la estructura geológica y el magmatismo volcánico en la superficie de la corteza terrestre corresponden a zonas profundas de baja velocidad, lo que demuestra además que la estructura de la pluma del manto controla los procesos geológicos de la superficie.
La interpretación geológica de imágenes de teledetección muestra que un grupo de macizo rocoso gigante en forma de anillo dominado por granito del Jurásico al Cretácico se ha desarrollado en la zona de unión de las tres provincias de Hunan, Jiangxi y Guangdong, en el sureste de China. , que se llama Grupo de macizos rocosos en forma de anillo gigante del sudeste de China (denominado grupo de anillos, Figura 2-3). El grupo de anillos tiene forma ovalada y cubre un área de aproximadamente 200.000 kilómetros cuadrados. El límite del grupo de anillos está compuesto por una serie de lechos de roca y una pequeña cantidad de rocas. Son el macizo rocoso de Qitianling, el macizo rocoso de Dadongshan, el macizo rocoso de Guidong, el macizo rocoso de Beitou, el macizo rocoso de Shukeshubei y la roca Zhulangang. Mass y el macizo rocoso de Yongfeng. Macizo rocoso, antiguo macizo rocoso elástico, macizo rocoso de Liu Haoshan y macizo rocoso de Qianlishan. Las rocas expuestas en el grupo de anillos incluyen tanto un lecho de roca grande como rocas pequeñas, que se dividen en el macizo rocoso de Zhuguangshan, el macizo rocoso de Yanxing, el macizo rocoso de Dabu, el macizo rocoso de Youshan y el macizo rocoso de Xihuashan. La mayoría de los granitoides del Jurásico-Cretácico en Nanling se concentran en esta área del grupo de anillos. El grupo de anillos tiene mucha actividad magmática y se desarrollan granitoides complejos. Al abandonar el grupo de anillos, los granitoides de la edad correspondiente disminuyeron significativamente, especialmente en el cinturón de magma tectónico del noreste de las montañas Nanling. Evidentemente, el grupo de anillos no sólo representa el centro de actividad del magma gigante, sino también el área de acumulación de diversos depósitos hidrotermales como tungsteno, estaño, molibdeno, plomo, zinc, uranio, etc., y es producto de las profundidades. estructura de la pluma del manto.
Figura 2-3 Mapa de distribución de grupos de macizos rocosos gigantes en forma de anillo en el sureste de China
El área rodeada por grupos de anillos sigue siendo un área de alto campo geotérmico, y hay muchas fuentes de agua. temperaturas a lo largo de las grandes fallas del anillo También se han descubierto fuentes termales con temperaturas superiores a 60°C y varias fuentes termales con temperaturas de agua superiores a 80°C. En la misma falla grande, como la falla este-oeste de Nanling y la falla noreste de Ganzhou-Dayu, en la parte que se extiende desde el anillo interior al anillo exterior, rara vez se encuentran fuentes termales con temperaturas de agua superiores a 60 °C. Debido a la acción e influencia de las estructuras de la pluma del manto mesozoico y cenozoico, también se produjeron diversas mineralizaciones en el sur de China, formando mineralizaciones como W, Sn, Nb, Ta, Sb, Cu, Pb, Zn, Mo, Au y U. Como resultado, el sur de China se ha convertido en la base de recursos polimetálicos de mi país.
Hasta ahora, los académicos chinos no han realizado investigaciones específicas sobre la mineralización de las plumas del manto en el sur de China, pero han notado la mineralización de puntos calientes y plumas del manto en la investigación sobre algunos temas (Chen Yuchuan et al. ., 1989; Li Shengsi, 1996; Wang, 1998; Li Ziying et al., 1999, 2002). Wang (1995) y otros se dieron cuenta de que los depósitos polimetálicos de tungsteno-estaño y los macizos rocosos relacionados no sólo se distribuyen regularmente en el espacio, sino que también envejecen gradualmente de oeste a este en el tiempo, de 81 ~ 147 Ma en Gejiu a 130 ~ 65430 Ma en Dachang. . Entre ellos, el granito de Gejiu es el más joven, y la mina de estaño del oeste de Yunnan al oeste de Gejiu es más joven que el granito de Gejiu. Pueden ser las huellas dejadas por una posible columna de manto en la superficie durante la deriva de la placa donde se encuentra el sur de China. situado. La investigación de Mao Jingwen et al. (1997) mostró que el tungsteno en el depósito de Shizhuyuan puede provenir del límite entre el núcleo y el manto. Li Shengsi (1996) también señaló que el enorme depósito de antimonio en la mina de estaño central de Hunan está estrechamente relacionado; relacionado con la pluma del manto.