Karst abnormal development and origin of the Tianxingzhou carbonate rook belt in the Wuhan area
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摘要: 为了研究武汉地区中北部紧邻襄樊—广济断裂的天兴洲碳酸盐岩条带岩溶发育的异常特性，将该条带的岩石化学成份、矿物成份、岩性以及岩溶发育程度、溶洞规模、溶洞顶板在基岩面下的埋深、岩溶垂向分带和溶洞充填物等与其南侧的大桥和白沙洲碳酸盐岩条带进行对比分析，发现它们之间存在很大的差异。天兴洲碳酸盐岩条带岩溶发育的异常性与襄樊—广济断裂活动有关：晚三叠世—侏罗纪，襄樊-广济断裂发生挤压逆冲推覆活动使上、下碳酸盐岩组出露地表，发生第一期岩溶作用；白垩—古近纪，以襄樊—广济断裂为主体的断裂发生伸展活动，张性断裂和裂隙为基性岩浆喷溢和构造热液活动提供了通道，构造热液白云岩化和硅化作用对天兴洲碳酸盐岩条带的原岩进行改造，形成以白云岩为主、含硅质岩的具弱溶蚀性的岩石组合，同时，由于红层的广泛覆盖，这一时期岩溶作用间断；新近纪—早更新世，武汉地区整体隆升，各碳酸盐岩条带再次出露地表，发生第二期岩溶作用，而天兴洲条带由于岩性发生改变，可溶性减弱，与其它条带相比岩溶作用较弱。Abstract: This work studied the characteristics of the Tianxingzhou carbonate zone adjacent to the Xiangfan-guangji fault, located at the middle-north Wuhan. A comparison was made to this rock zone and the Daqiao and Baishazhou carbonate zones to the south in some aspects including rock chemical and mineral composition，lithology and the degree of karst development，karst cave scale，burial depth of karst cave roof under bedrock surface，karst vertical zoning and cave fillings. The results show great differences among them. The development of karst in the Tianxinzhou zone was associated with the activity of the Xiangfan-guangji fault. The first karstification of this zone took place during Late Triassic and Jurassic period. In the Cretaceous and Paleogene period，the extension dominated by the Xiangfan-Guangji fault resulted in fractures and cracks, providing channels for the basaltic magma eruption and tectonic hydrothermal activity. Because of widespread tectonic hydrothermal dolomitization and silicification，the raw rock of the Tianxingzhou carbonate zone suffered reformation，leading to rock combination dominated by dolomite containing silicite with weak dissolution. At the same time，the karstification interrupted due to the broad coverage of red beds. Neogene and early Pleistocene，the carbonate rock zone once again exposed on the surface，suffered second karstification. Due to change of lithology and weakened solubility, the karstification of the Tianxingzhou rock zone became diminished compared with other carbonate belts.
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Key words:
- karst /
- carbonate zone /
- Xiangfan-Guangji fault /
- tectonic hydrothermal dolomitization /
- silicification /
- Tianxingzhou
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