初论郯庐断裂的平移及演化.pdf

年中国区域地质第辑初论邮庐断裂的平移及演化徐学思江苏省地矿局郑庐断裂是纵贯中国大陆东部的巨型断裂我 国地学工作者正从地质、地球物理、地震地质、影象分析等方面对它的规模、性质、切割深度、平移幅度、生成及演化 进行研究〕本文就郑庐断裂的平移及演化,谈些初步的认识一、平移的主要侬据一地质依据洲洲声尸尸之闷卜才图中元古代古地理复原略图圈例太古代一早元古代古陆,中元古代海相碎屑岩及海底酸性喷发岩构造隆超带及航磁异常轴向,郊庐断裂后期,磷矿带图内抢一太古界,一,一太古界一下元古界,一中元古界 郑州一沛县正航磁异带,鲁西弧形构造带,潍坊正航磁异常带,辽东构造带,鲁苏弧形构造带,,大别山弧形构造带,红安弧形构造带,伏牛一桐柏弧形构造带,熊耳一鲁山构造带,篙山一许昌构造带,蚌阜构造带,毫县一霍丘构造带邦庐断裂学术讨论会筹备组,年,郊庐断裂学术讨论会,论文摘要汇编中国区域地质年基底古构造型式的错开图断裂两侧现存的基底古构造格局是截然不同的,复原后自伏牛山一桐柏山一大别山一张八岭一云台山一胶东地区,由 太 古 界一下 元古界大别群、胶东群或相当层位的变质地层,构成一个以复褶皱为主的向南突出的古弧形构造,称大别一鲁苏弧。

该弧的北侧鲁西一辽东一带,由太古界泰山群、鞍山群,也构成‘、⋯、⋯‘、⋯一,二、,,,一,、公、⋯一个以复褶皱为主的向南突出的古弧形构造,称鲁西一辽东弧在大别二鲁苏弧的南侧,红安一宿松一张八岭一云台山一带,由中元古界红安群、宿松群、海州群也构成一个以复褶皱为主的向南突出的古弧形构造,称红安一海州弧它们分别在郊庐断裂两侧现存的位置,同步左平移了公里左右地层区的错开郊城至庐江一带,郊庐断裂的两侧,太古界一侏罗 系的发育 层序、岩性、含矿性、生物群是截然不 同的,分属华北断裂西侧及扬子断裂东侧两地层区,它们如此径渭分明,沉积建造和厚度也不受断裂的控制,却反映了受断裂切割如用“异地平移相接”的论点,较完满地解释了这种地质现象,这与基底古弧形构造左平移错开相吻合徐淮、胶辽两地上元古界沉积盆地及其古构造的错开图笔者曾 根据徐淮徐州、淮南、胶辽胶东、辽东两地凤阳群、辽河群之上,寒武系之下一套未变质或轻微变质的岩石地层、生物地层、地层层序及其沉积建造与改造的相互关系,论证了同卜月,、叫图晚震旦世古地理复原略图古陆,展旦纪隆起区,晚震旦世沉积区,郑庐断裂后期一镁碳酸盐岩,一硅质岩,一淮南群,一徐淮群 宿县一旅大向斜,营口一宽甸背斜,太子河一浑江向斜,’毫县隆起,大洞山背斜,六合一全椒隆起。

第舞徐学思初论邦庐断裂的平移及演化属一个近东西向的沉积盆地从寒武系的超覆关系所 恢复的古弧形构造,同步左 平移了公里左右〕这与基底古弧形构造以及华北、扬子两地层区的借开相一致岩相带的错开震旦系峡东型的灯影组与桂北型的老堡组留 茶坡组、皮园村组岩相变化带在沉陵一常德一岳 阳断裂西侧及贵池一安吉断裂东侧一线,两者左平移公里志留系下统高家边组及相当层位,自南东向北西由笔石页岩相过渡 到 笔石一介壳混合相区的岩相变化带,在无为一南京断裂东侧及宜昌一洪湖断裂西侧,两者左平移公里左右三迭系中统黄马青组及相 当层位蒲沂群、巴东组的 沉积中心在巴东一蒲沂断裂西侧及安庆一南京断裂东侧一带,如以沉积中心的蒲沂与安庆两地距离推算,左平移错开公里左右生物居群的错开中国北方晚寒武世凤山中晚期头足类有几个居群地,其中 太子居群位于现今辽宁太子河流域,枣庄居群位于山东南部枣庄向南可延入徐州一带这两个头足类居群组合面貌是非常相似的,均以原珠角石大量出现为主要特征〔 〕,假若这两个居群当时原为一个居群、被后期郊庐断裂左平移至现存的位置,则与上述推断相吻合变质岩带、古火山岩带和变质矿带的错开苏鲁地区的胶东群与大别山地区的、大别群,岩性、变质程度相似,都有基性、超基性岩体的侵入并遭变质,且产相同的变晨矿产,反映了在相似的地质构造背景上 同时形成的一套变质地层。

连云港一带的海州群与大别山南侧宿松一红安一带的宿松群、红妥群层位相当,都有相似的变火山岩,都产沉积变质磷矿,它们分别在郑庐断裂两侧出现,相距甚远,则与基底古弧形构造的左 平移错开公里左右相吻合二地球物理场的依据临沐莫氏面大断裂破碎带即郊庐断裂中段或者说这一带的莫氏面性质与其东西两侧附近具有显著的差 异,也许是这一带莫氏面上授盖层物质与其东西两侧的附近具有不 同成分,其特点是未见显著的上下错动其剧烈的运动只能解释为水平运动,而且其规模又相当宽大,又标志着是一个开裂,同时地慢物质大量上涌喷出高密度和磁性的物质,破裂带与重磁正异常重合地球物理场证实了郊庐断裂的存在并切割莫氏面,断裂两侧地壳物质的差异是水平位移即“异地平移相接”的结果大别山地区航磁正异常及北淮阳航磁负异常与郊庐断裂东侧胶东南航磁正异常及五连航磁负异常带很相似,如果它们曾属 同一异常带,后被郊庐断裂错开,左平移达公里左右这与地质推断相吻合扬子准地台内的四川结晶地块、江汉结晶地块及南黄海结晶地块,它们在磁 场上都显为呈块状的宽缓升高磁异常区如果从古亚洲体系来看,中朝准地台的南北界及扬子准地台内这三个结晶地块都呈近东西向分布,并处于相同的纬度上,中心位置原处于北纬。

附近,而现南黄海地块的中心纬度处于附近,随着郊庐断裂的东盘相对向 北平移公里左右渤海辽东湾内,有北东向的基底航磁异常,切断了复州凹陷中的东西向基底 磁 异产︺国家地震局地球物理勘探夭队,张用夏等,年资料中国区域地质年常,复州凹陷与渤海凹陷之间有一条狭窄的北东向基岩隆起存在,它隔开 了两侧古生代盆地在海水下连通的可能性复州凹陷应与遥远的淮北凹陷徐州一淮南一带相对比和连接,如以两凹陷中心为标准,那么它们沿郑庐断裂位移连公里以上可以看出,地质上推断的郑庐断裂的平移,得到了地球物理场的支持,也 就是说两 门不同的学科都论证了郑庐断裂曾发生了大规模水平位移,并相互应证平移幅度因所处构造部位不同和地质体的物理性质不 同而异,约公里二、断裂的演化,︺、州勺郊庐断裂现存的构造格局,从不同时期沉积建造的分析来看,不控制晚元古代、古生代的沉积,说明当时没有活动,也就是说没有生成中生代时,也不控制三叠纪一中侏罗世的沉积,至今,断裂带中尚未发现它们的踪迹,这就是说印支期并没有形成现存的断裂格局,它控制了青山组和王氏组的沉积,说明大规模的平移发生在白要纪之前组成淮阳山字型构造的主要地层—震 旦系至下中侏罗统之间都以假整接触为主,淮阳山字型定型于侏罗纪末期,上侏罗统至白垄系普遍不整合在其下老地层之上。

郊庐断裂平移使淮阳山字型东翼受拖曳,从构造体系的生成和发展的观点可以说明它们是在相似扭应力的作用下或者同一构造应力场的作用下,由淮阳山字型东翼褶皱到郊庐断裂平移,是塑性变形到破裂变形连续发展的过程邦庐断裂主要活动时期为燕山期中国东部郊庐断裂的两侧宽公里的范围内,火山活动的主要时期是晚侏罗世一早白蟹世〔 〕西侧北 自大兴安岭南到幕阜山脉西侧长公里,宽公里,岩浆活动由中基性一中酸性,活动强度由强变弱,过大别山也就是郑庐断裂平移断距“消失”地带,岩浆活动变弱甚至消失东侧北 自完达山南到莲花 山,长公里,宽公里左右,由中基性一酸性岩浆活动增强中国东部大规模岩浆活动时期为什么主要是晚侏罗世一早 白里世,在什么构造背景上发生的岩浆活动的根本原因是地壳构造应力失去平衡,引起地壳形变、产生隆坳、褶皱、断裂和岩浆活动,当构造应力通过以上形式释放能量达到新条件下的平衡时,地壳相对处于稳定,岩浆也就暂时停止了活动中国东部的地壳在晚侏罗世一早白坚世时失去平衡,使地壳失去平衡的构造应力从何而来原因有多种,其中之一是中国大陆向南,太平洋向北相对移动,低纬度向西移动,或是板块之间 相 对移动,导致中国东部地壳形变,产生隆坳、褶皱、断裂和岩浆活动。

邦庐断裂在这种背景上发生,在华北准地台基底坚硬性脆,以破裂形变为主发生了大规模左平移,而扬子准地台的基底塑性较大,受塑性褶皱变形及扭动拖曳作用为主燕山晚期郊庐断裂大规模左平移之后,在华北准地台范围内,应力松弛断裂带以张性为主,形变裂谷型地堑,断裂垂直位移大于水平位移并控制了白里系的沉积,在郊庐断裂南端延伸方向上的扬子准地台,仍处于压扭状态,因而新产生了一些断续挤压断裂带应力状态似“破竹”,竹破一端引张,另一端挤压,这就较好地解释了华北准地台内控制白,张用夏等,湖北区调队,年资料,第辑徐学思初论郑庐断裂的平移及演化蟹系沉积,其后又没有大规模的水平位移和扬子准地台内燕山晚期在郊庐断裂南延处断续形成的一些压扭性断裂带也没有大规模水平位移的原 因新生代郊庐断裂块断活动较明显,有的地段继续下沉控制了第三系的沉积,有的地段继续隆起缺失沉积第四纪时有些地段挤压抬升,在断裂带中产生二些纵向压扭性断裂和伴生的横张断裂、有些地段下降接受沉积,断裂被覆盖总之,郊庐断裂是自燕山期以来多期活动的断裂它经历了侏罗纪压扭平移,白坚纪引张断陷,新生代压扭逆冲等复杂演化过程它的规模随地质时发展而增长因此,在研究郊庐断裂的形成和发展质化时,要不同时代区别对待,不能只看到郊庐断裂侏 罗纪平移,而看不到白里纪 以张性为主的裂谷性质,或者只承认 白蟹纪张性裂谷性质而 否定侏罗纪大规模平移或取而代之不去研究侏罗纪郑庐断裂的平移。

本文承蒙领导和同志们的支持,胡碧凤清绘图,在此表示谢意参考文献〕姚彦之等,年,“郊庐断裂学术讨论会”摘记地震地质,卷期〕徐学思,年,徐淮胶辽震旦亚界的统一划分及郑庐断裂的平移,中国地质科学院天津地质矿产研究所所刊第期〔 〕阵均远等,年,中国北方晚寒武世头足类古生物学报第卷期〔 」中国地质科学院,年,中华人 民共和国地质图集,地质出版社中国区域地质了荞卜一珍令,‘‘,洲州甲卜一一’琪一、亡亡,,,〕,〕一 一·一”一,‘一从,,,,,一策双一·国侧 ⋯。