寧蕪盆地構造發展簡史
寧蕪盆地位於自震旦紀以來長期以沉降佔優勢的下揚子沿江坳陷帶中。它是一個在中生代褶皺坳陷的黃馬青組及象山群盆地基礎上產生的繼承性斷陷型火山盆地,火山一侵入活動形成了豐富的鐵、硫、銅等礦產。這個盆地為燕山運動所改造,深部普遍有花崗巖體的侵入,後期塊斷上升、遭受剝蝕改造。根據盆地內發育的建造和經受的改造情況,可將寧蕪盆地構造發展由早到晚分為以下五個階段:
1、坳陷型盆地——火山基底的形成
在印支期褶皺的青龍群坳陷區之上,相繼發生晚三疊世黃馬青組及早、中侏羅世象山群坳陷盆地,構成火山活動的基底。黃馬青組坳陷盆地北起南京紫金山北麓,南到蕪湖市以南,西界在江北含山縣湯溝一帶,東界在溧水縣四橫山西,是一個北北東向的長條形盆地,黃馬青組假整合覆於青龍群之上。盆地中堆積的黃馬青組是一套厚約近1200米的紫紅色陸源碎屑建造,屬於半閉塞的海灣、瀉湖到內陸河湖相沉積,反映在地殼上升過程中,下揚子坳陷帶外側的古陸受剝蝕、供給陸屑。
象山群坳陷盆地以假整合覆於黃馬青組盆地之上,南北兩端略有收縮,東西兩側大有擴張,並超覆在已褶皺的古生代至早、中三疊世各地層之上。盆地西部邊緣可達烏江西和含山縣以西,那裡象山群不整合覆於下伏古生代地層之上;盆地東側可達溧水縣城西及臥龍山、愛景山一帶,象山群與下伏地層接觸關係未見,推測為不整合關係;在茅山山脈中有零星分布的象山群,與下伏地層呈不整合接觸,這些都顯示了印支晚期南象運動的存在。象山群是一套灰色、紅色石英砂巖、長石石英砂巖及含煤陸屑建造,反映相對穩定的大陸河湖沼澤相沉積。陸屑來自盆地外側的古陸及下揚子區的印支期褶皺山系。這時,方山——小丹陽一線兩側的沉積厚度已有明顯差別:東側西橫山地區厚達1088米,並在購吳北小王山有少量安山質火山碎屑巖產出,西側厚度較薄,僅190到505米。這表明在方山——小丹陽一線可能已發生了斷裂的萌芽。
2、斷陷盆地的產生
晚侏羅世早期西橫山組的沉積,情況就大不相同。該組是以紅色為主的含有大量石灰巖粗粒碎屑為特徵的陸屑巖系,分布極不均勻,厚度變化很大,夾有中性火山巖,應屬類磨拉石建造,表明當時地形分異很大,明顯地開始了斷塊型差異升降運動。西橫山組分布在方山——小丹陽一線以東、茅山隆起帶以西、南京——湖熟一線西南,南面可能到高淳縣附近。從西橫山組盆地範圍可以看出,南京——湖熟斷裂、方山——小丹陽斷裂及茅山東麓斷裂這時已明顯地在起作用了。南京——湖熟斷裂東北側的青龍山地區、方山——小丹陽斷裂以西地區及地東側的茅山地區,都是斷塊上升的、供給陸源碎屑的古陸區。西橫山組沉積以觀音山區最厚,達1000米以上,且多砂礫巖層,底部砂礫巖厚130米以上;陶吳到小丹陽一線,多粗砂巖夾火山巖,厚325米以上;西橫山區厚約500到600米,底部砂礫巖厚82米,向北至柘塘地區泥灰巖增多。這表明南京——湖熟斷裂兩側升降差異幅度大,青龍山區暴露石灰巖層,剝蝕強烈;方山一小丹陽以西地區上升幅度較小,地形平緩。而寧蕪盆地在西橫山組沉積之前的燕山一幕運動影響下,不但形成了盆地的邊界斷裂和基底褶皺雛形,而且還形成北西向板橋——鳳凰山斷裂,後者與南京一湖熟斷裂共同控制盆地內梅山——韓府山斷塊的沉降,接受西橫山組的沉積。本階段火山活動雖已初具規模,但不佔重要地位。
3、斷陷型火山盆地的發展
西橫山組沉積以後,發生了強烈的以塊斷平移及升降為特點的地殼變動——燕山二幕運動。這種強烈的塊斷平移及升降運動乃是區域性近北西西——南東東向側向擠壓的結果,於是使盆地的基底褶皺加強,並形成若干北北東向及少數近北西向斷裂而將盆地切割成若干斷塊,各主要斷塊呈現東高西低、南北高而中間低的形態。方山——小丹陽斷裂的左行水平剪切運動在斷裂西側脊狀背斜基礎土形成一系列邊幕式拖褶皺。因此,龍王山旋迴火山巖系與下伏地層之間常有不同程度的角度不整合。由於上述燕山早期強烈構造變動所形成的斷裂延入地殼深處,甚至切穿地殼,加之可能存在的構造變動後期部分應力解除、斷裂張開的效應,導致了全區性火山噴發。自龍王山旋迴至大王山旋迴,從猛烈爆發開始,到大規模熔巖溢流,中間間以相對寧靜的間隙期,是本區火山活動的主幕和高潮。
4、花崗巖體的形成及晚期火山活動
龍王山旋迴和大王山旋迴火山巖系普遍遭受斷裂變動及一定程度的褶皺變動,並與以後地層呈明顯不整合,表明在大王山旋迴末,北西西——南東東向區域性側向擠壓應力又顯著加強了。早先斷陷沉降的本區開始隆起,除部分斷裂繼承活動外,並形成一些新生的斷裂及和緩的褶皺構造,同時在盆地腹部有規模較大的花崗巖巖漿上升,早期形成石英二長巖類,在時間上稍晚於大王山旋迴;晚期形成花崗巖類,在時間上可能在姑山旋迴之後,而與娘娘山旋迴時間相近或稍早一些。在這個階段中,由於巖層擠壓褶皺、地殼中斷裂被早期火山巖充填封閉及花崗巖漿的上升,火山活動便大大減弱。在盆地腹部,花崗巖佔據的範圍已停止了火山活動,僅在西部邊緣、沿著蕪湖——銅井斷裂帶與東西向及北西向斷裂交叉部位,出現了娘娘山旋迴礆性巖漿的火山活動。
5、火山盆地後期的改造
浦口組之前的不整合所代表的燕山晚期(四幕)運動,在本區具有重要影響。它不但使全區火山巖系及其基底發生各種形變,停止了安山質巖漿的火山話動,而且還改變了本區的構造格局。寧蕪盆地轉為正向的上升單元,在其外側產生新的斷陷構造:西側的長江斷陷,東側的句容斷陷和宣(城)南(陵)斷陷。這些斷陷是晚白堊世以來沉降佔優勢的單元。這些正、負構造間的斷裂縫,成為新生代玄武巖漿上升通道。寧蕪盆地遭受大量剝蝕,尤以南、北兩段抬得更高,剝蝕尤烈,結果使火山巖系大量剝去,許多次火山巖體及礦體暴露地表,大片地區基底裸露,剝蝕深度約1到2公裡。剝蝕下來的陸屑即是新斷陷中沉積物的來源。