莲花山断裂带

莲花山断裂带系华南陆区丽水－海丰断裂南段，在珠江口外海域部分长约500km，在广东省境内称莲花山断裂。在陆区该断裂表现为一条十分复杂的构造带，广泛发育韧性剪切与脆性变形。采自断裂带的多个构造岩样品的Ar-Ar年龄（117－137Ma）揭示韧性变形发生在晚侏罗世－早白垩世期间，使燕山中晚期花岗岩体糜棱岩化。脆性变形主要发生在白垩纪及其以后，沿断裂带多处发育充填陆相红色类磨拉石建造的白垩纪断陷盆地。沿断裂带大量发育中生代中酸性熔岩、火山碎屑岩及花岗岩，多处见基性－超基性岩体，表明这是一条重要的岩浆活动带。该断裂带将华南中生代花岗岩划分为两个成因系列，断裂带以东到沿海工区为同熔型花岗岩，属钠质系列；断裂带西侧则以陆壳改造型为主，属钾质系列，表明该断裂带一条重要的地质界线。莲花山断裂带分为西带和东带，西带称深圳－五华（高潭－龙村－棉洋－平南－油田－水口－九龙嶂－清凉山－西阳－英雅－青溪－）断裂带，东带称海丰－丰顺（海丰－揭西－五经富－丰顺－北斗－丰良－大龙华－铜鼓嶂－洲瑞－大埔）断裂带，本岩带夹持于西带与东带之间，自西南端的宝安、深圳延至中段的黄羌一带，复经陆丰、揭西、五华、丰顺，再往东北进入福建，延长几百千米，最宽＞20km，变质带沿断裂带呈串珠状展布。本变质岩带变质地层主要为晚三叠世－中侏罗世地层，还有少量的泥盆－石炭纪地层。本岩带最主要的岩石类型为千枚状页岩、绢云母千枚岩、云母石英片岩、石英云母片岩等。本岩带主体为绢云母（或绢云母－绿泥石）带，属低绿片岩相。局部动力热流较强，出现高绿片岩相－低角闪岩相的变质作用，进一步划分出深圳横岗动热变质带和海丰黄羌动热变质带。深圳横岗动热变质带分布在黄贝岭、横岗、坪山一带，呈北东向带状分布，长约30km，宽度约2-6km。带内岩石变质程度不均匀，具有多个变质中心。一般以蓝晶石－十字石片岩（十字石－石榴子石片岩）为变质中心，往外为二云母片岩（黑云母片岩）带。在山仔下剖面，自北西往南东，出现以蓝晶石－十字石（或十字石－石榴子石）带为中心的3个变质中心。根据变质矿物研究结果，带内多次变质作用叠加。在显微镜下可看到至少有三期变斑晶：片理形成之前的十字石，与片理同期的石榴子石、蓝晶石、十字石，片理形成之后的十字石、石榴子石。在与晚侏罗世花岗岩接触处还叠加有热接触变质作用，如在盐田坳岩石叠加角岩化，形成新的变质矿物红柱石、透辉石等。从矿物共生组合分析，二云母片岩带属中压高绿片岩相变质，蓝晶石－十字石片岩带属中压低角闪岩相变质。动热变质带产于深圳－五华断裂带中，卷入地质体主要为泥盆纪－石炭纪地层，并被晚侏罗世花岗岩侵入，变质时代大约为中－晚侏罗世。海丰黄羌动热变质带发育在海丰黄羌丁家田一带，呈北东向带状分布，长约20km，宽度为4-6km。受变质地层为上三叠统－下侏罗统的银瓶山组、上龙水组和长埔组，变质岩石组合有石榴子石十字石石英二云母片岩、石榴子石石英二云母片岩、十字石二云母片岩和变质长石石英砂岩、变粒岩等，根据特征变质矿物及矿物共生组合可分为两个带：石榴子石二云母片岩带、红柱石十字石片岩带。石榴子石二云母片岩带属低压高绿片岩相，红柱石十字石片岩带属低压角闪岩相。此动热变质带产于海丰－丰顺断裂带中，卷入地层为晚三叠世－早侏罗世地层，其南西端被晚侏罗世花岗岩侵吞，变质时代大约为中－晚侏罗世。对深、大断裂反演结果的分析：剖面上经过的莲花山深断裂的特征明显，以重力梯级带过渡，经计算表明，断裂倾向东南，向下延深30km以上，两侧高差有1km落差，断裂延深穿过莫霍面，从重力归一化总梯矢量图上看，其极值在30km以上并向东南倾，说明莲花山断裂不仅是一条深断裂，还把粤中、东南沿海一带莫霍面切成台阶状。以莲花山断裂为界，北西部的重力异常变化平缓，呈现为重力高对应于粤中坳陷区，它主要是中上地壳下凹，莫霍面上隆引起，中上地壳厚度达29km，相比之下莫霍面厚度较薄。而东南沿海花岗岩带对应于东南沿海布格重力梯级带，反演剖面得出盖层、硅铝、硅镁层总体减薄，而莫霍面向东南沿海呈斜坡状抬升。莫霍面厚度从30km减薄至29km。东南沿海梯级带是上地幔斜坡引起。断裂热动力变质作用莲花山断裂在梅县、揭西、海丰、深圳等地也发育了以片岩系为主体的递增变质带。该断裂带具有如下特点：1、受变质地层为上古生界、上三叠统及下侏罗统，变质时代属印支—早燕山期，带外同时代地层变质程度明显减弱或基本不变质；2、每一条热动力变质带由边缘向中心依次为绢云母千枚岩带、二云母片岩带、石榴子石片岩带（南带尚有蓝晶石片岩带，北带则缺失石榴石、十字石片岩带），组成以断裂为中心的对称递增变质带，但在数百米的范围内即可完成这一递变变质系列，显示急剧变化的陡地热梯度；3、变质岩带界线穿切地层界线，除部分千枚岩片理产状与地层产状一致外，片理走向与地层走向一般呈5—10°斜交，片理倾角一般大于岩层倾角，变质程度与地层层序无关；4、变质岩中常见多硅白云母及部分蓝晶石等反映压力和应力较强的矿物岩组分析及矿物变形特征也表明，在变质作用过程中有较强的应力作用，而且应力集中带往往就是变质中心带；5、据地质温度计和变质矿物共生组合分析，变质带形成温度约300—400℃和500—600℃，压力达260—700MPa，属低—中压过渡型绿片岩相到绿帘角闪岩相，主要的变质作用发生在沉积成岩之后，在地下高热流和应力共同作用下形成。