郯庐断裂带的分段性研究.pdf

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第53卷第5期
地质论评
GEOLOGICAL REVIEW
Vol 53 N
2007年9月
pL.2007
郯庐断裂带的分段性硏究
张鹛),王良书),钟错12),丁增勇
1)南京大学地球科学系,南京,210093;2)中海石油研究中心,北京,100027
内容提要:本文从航酸、重力以及地学断面等地球物理资料入手,对郯卢断裂(即郯城一庐江断裂)带地球物理
场和深部构造特征进行了分析;在总结前人研究成果的基础上,探讨了郯庐断裂带的各段的运动学性质,并对郊庐
分段差异性的成因地球动力学过程进行了探讨。研究表明郯庐断裂带各段的地球物理场和深部构造特征及演化过
程都存在着显著的差昇。华南与华北板块的碰掠造山过程主要影响郯庐断裂带中南段的活动,而西太平洋俯冲的
弧后扩张作用及由此产生的地幔底辟则是沈阳一渤海段活动的主控因素。中国东部中生代以来多期地质事件造成
区域构造动力多次改变,使郯庐断裂带经历了多期的构造体制转換,并造成了各段活动特征的巨大差异性。
关键词:郯庐断裂带;地球物理场;分段性;中新生代
郯庐断裂(即郊城一庐江断裂)带是中国东部一(2001a)也对郊庐各段的演化差异性进行了一些初
条巨大的北北东走向的断裂带,郊庐断裂自1957年步探讨,但对郊庐各段活动特征及成因动力学过程
航磁大调查中被发现以来,已经有了四十余年的研尚缺乏系统的研究。本文根据对郯庐断裂带的深部
究历史。郯庐断裂带从南端的湖北广济可一直向北构造、地球物理场的研究,并结合各方面最新研究成
延伸到沈阳以北,直至东北。郯庐断裂带的东北段果,对郯庐断裂带各段的演化特征和差异性及成因
(沈阳以北)涉及到郯庐断裂带是否北延的间题,本进行了探讨。
文不将其列入研究范围。本次研究的范围从湖北广
济到沈阳附近(图版I),全长100多千米。在平面1郯庐断裂带深部构造和地球物理场
展布特征上,郯庐断裂带表现为明显的分段性。由
特征研究
南至北,郯庐断裂带可划分为三段(图版Ⅰ),即苏皖
段、山东段(又称沂沭断裂带〕和沈阳一渤海段(又称
本次研究的航磁异常原始资料来自航空物探遥
营潍断裂带)。
感中心1986痛制的全国1:100万航磁ΔT异常图
早有研究者注意到郯庐断裂带各段平移时间和件,由沈阳幅,旅大幅,北京幅,南通幅的全部和张家
平移距离的差异性。王小凤等(2000总结郯庐断裂口幅、武汉幅、南京幅部分区域组成,全图范围从
带左行平移时间从南到北由早变晚;左行平移的位
14°E~126°E;31°N~42N,对原始图件资料进行
移量从南到北减小;证明左行平移的规模向北有减了数字化处理,获得了航磁△T异常图,对航磁△T
弱的趋势。万天丰(1996)根据郯庐断裂带各时期两异常进行了化极处理,获得了郯庐断裂带及邻区航
盘地壳变形速度的估算及古地磁等综合分析,认为磁化极异常(Za)图(图版-2)
该断裂带的最大左行走滑断距为300~430krn左
郯庐断裂带东、西两侧的磁场特征不论是异常
右,发生在南段的皖北一鲁南段,其它地段均小于此值的大小、规模,还是总体形态和走向均存在明显差
值,形成于三叠纪中、晚期。野外新构造调查和地震异,反映了显著的分区特征。从北到南可分为三段:
地质研究(施炜等,2003)表明,郯庐断裂带第四纪断Ⅱ、沈阳一執海段,皿、山东段(沂述断裂带),和Y、
裂活动强度由北向南减弱。从第四纪以来地震活动南段(苏皖段)。
看,断裂带所在地区地活动性也是由北向南减弱
在航磁异常特征上,郯庐断裂带总体表现为
(晁洪太等,1999)。刘前志等(1997)、朱光等条显著的NE-NNE向线状异常带(图版Ⅱ-2)。郯
注:本文为中石化胜利油田公司项目“郯庐断裂常构造休制转换与东段两倒油气盆地演化”资助成果
收稿日期:2007-02-08;改回日期2007-06-04;责任编排;章雨旭。
作者简介:张鹏,男,1981年牛。2001年本科毕业于蔄京大学地球科学系,现为南京大学地球科学系构造地质学专业2004级博士研究生
研究方向为盆地构造与地球动力学。电话:025-83593561; Email zhangpeng2002nju,org-cn。
第5期
张鹏等:郯庐断裂带的分段性研究
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庐东侧的航磁异常特征以宽缓的负异常为主郯庐结构上存在着明显的分段差异,而且各段的演化过
西侧以异常值、走向各异的正异常为主。大别一苏程及对两侧盆地的控制都存在很大差异。下面我们
鲁造山带对应了线性的正异常。郯庐两侧航磁特征对郯庐断裂带各段运动学特征分别进行分析,以明
的差异反映了华北、扬子板块基底性质的不同。
确各段构造演化的差异性。
郯庐断裂带重力场资料来自1:400万布格重力2.1苏皖段
异常图件,采用40km×40km网格化数据绘制而
郯庐断裂带苏皖段处于大别与苏鲁造山带之
成,全图包括了114E~130E;31N~45N范围以间。本段断裂带是由多组呈斜列分布的多条断裂组
内中国陆地部分,渤海海域部分用1:50万重力资料合而成的断陷带,断陷内主要沉积了自聖系和古近
补齐。
系一新近系。
郊声断裂带在重力场上总体表现为平缓的梯度
最近的Ar/3SAr年代学研究表明,张八岭降起
带(图版山-1)。郊卢各段的重力场特征也存在明显段的走滑运动发生在236~238Ma期间(朱光°)
差异:沈阳段表现为明显的NE向狭长状重力低;山陈宣华等(200通过对张八岭蓝片岩带的
东段为显著的重力梯度带、成为西侧表现为负值异9Ar年代学测定,也得出郊庐走滑运动发生于三
常特征的鲁西块体和东侧正值异常的胶东块体的明纪期间(约24~209Ma),并控制了侧向斜列分布
显界限;苏皖段可见显著的北东向梯度带特征。郯的黄马青群沉积盆地和同期构造的发育。郯庐断裂
庐两侧重力异常值也表现出东高西低的特征,西侧带张八岭隆起段的走滑运动与大别、苏鲁造山带内
的大别造山带为明显的负异常。
的深俯冲时间基本一致,证明郊庐断裂带起源于华
航磁,重力异常资料掲示了郯庐断裂带存在着北与华南板块的陆一陆碰撞中。前陆沉积与变形构
明显的分段特征。南段(苏皖段)西侧的重磁异常特造也表明该断裂带在华北与华南板块碰撞中就发生
征总体上以北西西一东西向异常带为主,与大别造了活动(朱光等,2004a)
山带的构造走向趋于一致;山东段(沂沭断裂带)西
地震蚴探成果显示(赵宗举等,200),合肥盆地
重磁异常特征以北东向和北西向为主;位于下辽前侏罗系基底内造山期东西向逆冲断层,在靠近郯
河坳陷的郯庐断裂带重磁异常特征则转変为明显的声断裂带一侧明显增多,指示了该期间郯庐断裂带
北东向。
的活动。郯庐断裂深部在电性剖面上表现出明显的
对穿过郊庐断裂带的地学大断面(图1,据:马挤压构造,发育一系列的逆冲断层,在电法430测线
杏垣等,1991;卢造勋等,1992;陈沪生等,1993)的研剖面上,表现出明显的正花状构造(李云平等
究表明,断裂带两侧无论是地壳、上地幔的速度结2006),显示了?中生代郯庐断裂带苏皖發的走滑挤
构,还是电性特征均存在着显著差异,是郯庐发生了压特征。
大规模平移运动所致,同时也反映了郯庐成为岩石
大别造山带东缘的郊卢断裂带左旋走滑韧性剪
圈结构横向不均一性最为显著的部位。断裂带经过切带中的Ar/Ar年代学测定结果(128~132Ma