一、“陆缘坻”概念的提出
“陆缘坻”概念的形成经过一个较长的研究过程,作者在40多年的研究过程中,对扬子地块震旦纪-寒武纪磷块岩和华北地台东至南缘古元古代锦屏组磷灰岩,从单个矿区的矿床地质、岩石学与矿物学、含磷岩系地层、成矿构造古地理、成矿条件与沉积环境等的研究,到三大成磷期、三大成矿带的成矿大地构造背景、构造-古地理特点、含磷岩系岩石***生组合、独具特色的矿石自然类型和磷块岩序列等的研究,并综合世界八大成磷期磷块岩沉积的构造古地理特点,逐渐形成并提出“陆缘坻”概念。研究发现,磷块岩具有不同于其他沉积矿产的独特的构造-古地理环境,磷块岩沉积在一个特定的地带:这个地带的位置是克拉通边缘或大陆边缘带;这个地带具有相当大的地域,宽一般几十到几百千米,长几百到几千千米,这个地带不是一般意义上的大陆架、陆棚带或台地,而是一个连接深海的大陆边缘坳陷带,具有特定的地质构造、形态和地貌特点,构成一个独特的构造古地理单元,将其命名为“陆缘坻”(东野脉兴,1992,1996,2001)。
二、陆缘坻基本特征
“陆缘”即大陆边缘,“无论是现代还是古代地质历史时期,大陆边缘都是沉积、构造、岩浆、变质和成矿等作用最为活跃和丰富多彩的地区”(王鸿祯等,1986)。扬子地块西缘与东缘大陆边缘的地质构造与地台内部不同,是具有多样性和阶段性构造演化的大陆边缘坳陷带(图3-1),其演化特征与晚震旦世陡山沱期和早寒武世梅树村期磷块岩矿产的形成关系十分密切。这两大成磷期磷块岩沉积的基底构造及其古地理景观具有鲜明的特征:
图3-1 扬子地块大陆边缘坳陷示意图
1)它是被动大陆边缘狭长的坳陷带,长1200~1600km,宽150~300km。
2)它的一侧是广阔的扬子陆表海,另一侧是大洋盆地或海槽(图3-1)。
3)这个狭长大陆边缘坳陷带基底构造活动相对频繁,形成成群的背斜、向斜,同时伴有与狭长坳陷带大角度相交的、大致等间距分布的次一级宽缓的隆起与坳陷(盆地)(图3-2)。
图3-2 扬子地块西缘(川中-滇东)早寒武世早期构造古地理略图
1—古陆;2—沉积等厚线;3—上升洋流方向;4—扬子海流;5—断裂
古断裂编号:①易门-西昌断裂;②小江断裂;③华蓥山断裂;④普渡河断裂;⑤甘洛-綦江断裂;⑥盐源-毕节-大庸断裂;⑦鹤庆-渡口-沅陵断裂;⑧邓川-贵阳-新晃断裂;⑨古城深断裂;⑩古北汶深断裂; 川中古陆边缘断裂
4)这些大致呈等间距分布的坳陷盆地,在海底叠加各种外应力(重力应力、水成应力、生物应力)作用下,形成独特的,仅水下世界固有的地貌形态组合(O·K·谬尼耶夫,1982),造就复杂的海底(盆地)地形地貌景观,有若干长、短轴背向斜、穹状、脊状高地和槽状洼地、不规则形态的凸起和凹陷构成形式多样的水下隆起和凹陷,海平面升降导致高崇地带多次露出水面,成为水中小块陆地(汉语词典中“坻”的解释)。这些大致呈等间距分布的坳陷盆地为成磷期的沉积中心,构成磷块岩盆地,磷块岩矿层主要沉积在次级背、向斜或隆起与凹陷的过渡部位。这些沉积盆地又往往伴有同生构造沉降作用和海水脉动作用,这种同生构造多表现为震荡或颤动运动,导致海平面升降频繁变化。
以上四点主要特征,即是“陆缘坻”(Epicontinental Chi)所涵盖内容。陆缘即大陆边缘,“坻”发音“Chí”,汉字意为“水中小块陆地”。我国的汉字寓意深刻,内容丰富,是世界上最精准的文字之一。这里的“坻”字显然有三个涵义,一是小块陆地,引申其含义也包括水下高地;二是在水中;三是多个小块陆地或水下高地。它没有说明水中小块陆地的形态与成因,就是包括多种形态与成因,那么把这个“坻”字用于具备前述四个特点的构造-古地理景观,是最为贴切不过的了。因此“陆缘坻”的特点,恰当地反映了磷块岩沉积的大陆边缘坳陷带的地理地貌景观,较为贴切地概括了磷块岩产地的构造-古地理环境。
陆缘坻这些基本性质或特点,从各主要磷矿区到大的聚磷区(矿集区)再到跨省际的巨大成矿带均能体现出来。
为阐述陆缘坻的基本构造古地理特点,下面对鄂西聚磷区(包括荆襄、宜昌和兴神保三大磷矿)、黔中聚磷区(包括瓮福和开阳两大磷矿)、昆明-海口磷矿、草铺磷矿和辽东-吉南聚磷区的构造-古地理景观逐一剖析。从一个矿区到一个大区域的聚磷区,再到跨省际的巨大成矿带,即综合扬子地块西缘,从川中到滇东,整个梅树村期磷块岩成矿带和地块东缘从鄂西到湘西再到黔中整个陡山沱期磷块岩成矿带的构造-古地理整体综合分析研究,从局部到整体,“陆缘坻”的上述基本特点便可清晰显现出来。