丁道桂,羅開(kāi)平,劉光祥,呂俊祥
(中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所,江蘇 無(wú)錫 214151)
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下?lián)P子區(qū)伸展拆離構(gòu)造
丁道桂,羅開(kāi)平,劉光祥,呂俊祥
(中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所,江蘇 無(wú)錫214151)
摘要:在郯廬斷裂帶以東,包括蘇北—南黃海地區(qū)在內(nèi)的下?lián)P子區(qū),晚白堊世—古近紀(jì)時(shí)期,在太平洋板塊由南向北俯沖消減的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,東亞大陸被牽引,發(fā)生了由南向北的大型左行平移走滑運(yùn)動(dòng)和巖石圈上地殼遞進(jìn)減薄拉張的伸展拆離構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。從蘇、皖南的南陵—廣德、句容—常州斷陷盆地開(kāi)始,經(jīng)蘇北東臺(tái)、鹽阜坳陷—南黃海南部的青島坳陷,再向北至南黃海北部的煙臺(tái)坳陷,形成了3條呈NE—近EW走向的斷陷盆地構(gòu)造帶。盆地為具有南斷北超的箕狀半地塹結(jié)構(gòu),呈多米諾骨牌式自南向北排列;并與其間近E-W走向的南京—南通—勿南沙和濱海—南黃海中部的嶗山古生界地層的核部雜巖褶隆帶,共同構(gòu)成較大區(qū)域范圍的盆—嶺構(gòu)造。這一期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)一方面再次改造了下?lián)P子區(qū)海相古生代盆地,為海相古生界烴源巖系在經(jīng)歷了抬升剝蝕后的再次深埋,以及晚期二次生烴提供了可能性;另一方面也控制了中新生代油氣的生成與聚集分布。
關(guān)鍵詞:盆—嶺構(gòu)造;多米諾式半地塹;陡崖斷層;核部雜巖褶隆帶;伸展拆離;下?lián)P子區(qū)
1研究現(xiàn)狀
在中國(guó)東部,郯城—廬江斷裂帶以東的下?lián)P子區(qū)域,從晚白堊世開(kāi)始,主要是在古近紀(jì)發(fā)育了一系列呈NE—近EW向的具半地塹結(jié)構(gòu)的拉張斷陷盆地。在坳陷帶之間,又被石臺(tái)—寧國(guó)﹑南京—南通—勿南沙和濱海—南黃海中部嶗山褶隆帶,分隔成3個(gè)主要的拉張斷陷沉降帶。它們是皖南的南陵—廣德凹陷﹑蘇南的句容—常州凹陷;蘇北東臺(tái)坳陷的海安﹑溱潼﹑高郵﹑金湖凹陷;鹽阜坳陷的鹽城﹑阜寧﹑漣水凹陷;南黃海南部青島坳陷的膠南﹑膠州凹陷;北部煙臺(tái)坳陷的青州﹑諸城﹑平度﹑棲霞凹陷等一系列南—南東側(cè)斷陷沉降,北—北西側(cè)超覆抬升的半地塹盆地[1-6]。它們與凹陷之間的斷階帶﹑斜坡﹑凸起由南向北依次發(fā)展,呈多米諾式排列分布。并且與上述3個(gè)褶隆帶共同組成了在大區(qū)域范圍﹑巖石圈上地殼尺度近EW走向的“盆—嶺構(gòu)造”(圖1)。
對(duì)于這一宏大的由南向北多重遞進(jìn)伸展拉張,晚白堊世—古近紀(jì)“盆—嶺構(gòu)造”成因,歷年來(lái)均有不同的認(rèn)識(shí)和解釋模式。曾有郯—廬斷裂走滑拉分或熱地幔上拱純剪切拉張沉降說(shuō),但是從盆地普遍具有南斷北超半地塹結(jié)構(gòu)和多米諾式排列方式看,應(yīng)該是簡(jiǎn)單剪切拉張的結(jié)果。
對(duì)于伸展拆離構(gòu)造,宋鴻林等[4]根據(jù)對(duì)板內(nèi)不同時(shí)期、不同地區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)的伸展構(gòu)造研究,指出3層結(jié)構(gòu)模式可能更符合普遍的情況。即是在下部的韌性伸展域中,可進(jìn)一步細(xì)分出2部分:(1)在層狀淺變質(zhì)巖系(一般為中、上元古界—古生界的中—淺沉積變質(zhì)巖系)中,發(fā)育褶疊層構(gòu)造為特征;(2)其下以發(fā)育不同類(lèi)型的深層動(dòng)力變質(zhì)巖(變余糜棱巖、構(gòu)造片巖、構(gòu)造片麻巖)為特征的在角閃巖相條件下形成的韌性變形帶。相當(dāng)于中、下地殼(一般為下元古界—太古界的巖層)的變形層,常伴生有混合巖化。
圖1 下?lián)P子地區(qū)構(gòu)造區(qū)劃
對(duì)于下?lián)P子區(qū)中—新生代以來(lái)的伸展拆離構(gòu)造,一些學(xué)者如羅慶坤[5-6]、朱光[7]、李德威[8]、曾萍[9]都注意到并描述了在下?lián)P子區(qū)存在的“盆—嶺構(gòu)造”現(xiàn)象,并從不同角度分別描述了上拆離盤(pán)脆性構(gòu)造域半地塹盆地的沉積與構(gòu)造的基本特征。重點(diǎn)對(duì)處于下拆離盤(pán)的洪鎮(zhèn)變質(zhì)核雜巖體進(jìn)行了韌性剪切拆離帶的顯微構(gòu)造、石英C軸組構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、侵位時(shí)間(121.7 Ma)、形成深度(約20 km)的研究[7]。認(rèn)識(shí)到了“在下?lián)P子區(qū)中—新生代以來(lái)是以地殼伸展為背景,以多層次剝離斷層為特征,經(jīng)歷了多期次伸展構(gòu)造與收縮構(gòu)造的疊加與改造”[8]。
但是上述各家的研究尚未能完整地勾繪出包括蘇北—南黃海區(qū)域在內(nèi)的下?lián)P子區(qū)中—新生代以來(lái),巖石圈上地殼伸展拆離構(gòu)造的圖像。特別是對(duì)間隔盆地沉降帶之間的,諸如南京—南通—勿南沙、濱?!獚魃铰∑饚У臉?gòu)造屬性仍有岐見(jiàn)。
筆者則試圖用Davis G A和Lister G S[10-11]、Wernike B P等[12]、鄭亞?wèn)|等[10]以及宋鴻林等[4,14]在研究北美科迪勒拉地區(qū)和北京西山盆—嶺構(gòu)造時(shí)提出的伸展拆離構(gòu)造模型,來(lái)解釋下?lián)P子區(qū)中新生代時(shí)期的伸展拆離構(gòu)造和斷陷盆地的成因。
大陸地殼伸展構(gòu)造的基本組成可以概括為:(1)上部脆性伸展域。由高角度正斷層系(陡崖斷層)所控制未變質(zhì)的沉積基巖塊體,在簡(jiǎn)單剪切作用下,旋轉(zhuǎn)下滑,形成多米諾式排列的若干半地塹盆地;(2)下部韌性伸展域。以糜棱巖化變質(zhì)的中、下地殼巖石為特征的核部雜巖體;(3)在(1)與(2)之間以大規(guī)模的低角度拆離正斷層(Low angle detachment fault),又稱(chēng)之為“剝離斷層”(Denudational fault)為界。這3個(gè)構(gòu)造單元的共生組合,構(gòu)成了上地殼尺度的伸展拆離構(gòu)造模型(圖2)。
2下?lián)P子區(qū)中—新生代伸展拆離構(gòu)造
在東亞和太平洋地區(qū),據(jù)Engebretson D C等[15]研究,繼伊澤奈崎(Izanagi)板塊在晚侏羅世—早白堊世向NW方向斜向俯沖消減之后,太平洋板塊又在晚白堊世—古近紀(jì)持續(xù)向北俯沖消減。不僅牽動(dòng)了郯廬斷裂帶以東的從蘇皖南直到南黃海的巖石圈地殼,處于區(qū)域性向北伸展與減薄拉張的構(gòu)造環(huán)境與應(yīng)力狀態(tài)[16-18],也使所形成的一系列半地塹凹陷盆地的走向,從鄰近郯廬斷裂的NE向,向東轉(zhuǎn)為近EW向,具有明顯的被走滑平移拖曳牽引,左行扭動(dòng)變形特征。前白堊紀(jì)基巖塊體在簡(jiǎn)單剪切作用下,沿伸展拆離正斷層逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)下滑,是形成半地塹拉張盆地的力學(xué)機(jī)制。
第一次伸展拆離構(gòu)造發(fā)生在皖南石臺(tái)—寧國(guó)褶隆帶北側(cè)的青陽(yáng)縣木鎮(zhèn)—煙墩﹑涇縣北貢里—周王﹑廣德縣盧村一線,南陵—廣德拉張斷陷盆地南緣的木鎮(zhèn)—煙墩伸展拆離斷裂帶[19](圖3)。斷裂作用是產(chǎn)生在上奧陶統(tǒng)黃泥崗組—下志留統(tǒng)新嶺組灰—深灰色泥巖﹑鈣質(zhì)泥巖夾薄層狀泥灰?guī)r地層中(S,355°∠49°﹚,斷裂帶的寬度約100 m。主斷面產(chǎn)狀355°∠68°,發(fā)育了一組27°∠65°的糜棱面理。斷裂帶中的泥灰?guī)r剪切透鏡體上的30°∠54°擦痕a線理指示了由南向北伸展拆離正斷層的運(yùn)動(dòng)方向。木鎮(zhèn)—煙墩斷裂帶是控制南陵—廣德半地塹盆地沉降和上白堊統(tǒng)宣南組(K2xn)地層沉積的“陡崖大斷層”,延伸到深部則成為伸展拆離韌性剪切帶 。在南陵盆地西北側(cè)丫山露頭上,宣南組地層向北不整合地超覆在下二疊統(tǒng)棲霞組(P1q)地層之上[19]。因此,南陵—廣德晚白堊世盆地是一個(gè)南側(cè)斷陷沉降,北側(cè)超覆不整合的拉張半地塹盆地。丫山古生界基巖塊體沿木鎮(zhèn)—煙墩陡崖正斷層左行旋轉(zhuǎn)下滑,是斷陷盆地的形成機(jī)制。南陵—廣德盆地與同樣是南斷北超的蘇南句容—常州直溪橋晚白堊世—古近紀(jì)半地塹盆地構(gòu)成了多米諾式排列。二者之間的銅陵—溧陽(yáng)—宜興凸起則是古生界基巖左行旋轉(zhuǎn)下滑后翹起的脊。
圖2 大陸地殼伸展拆離構(gòu)造模式
圖3 涇縣北貢里—銅陵縣新橋構(gòu)造地質(zhì)剖面
間隔了蘇皖南晚白堊世半地塹盆地與蘇北東臺(tái)、鹽阜坳陷、南黃海南部青島坳陷盆地之間,是近EW向的南京—南通—勿南沙核部雜巖褶隆帶。它與皖南石臺(tái)—寧國(guó)褶隆帶一樣,均是印支運(yùn)動(dòng)期在江南推覆體由南向北擠壓作用下,海相中—古生界地層形成的逆沖—褶皺帶。又在晚白堊世—古近紀(jì)伸展拆離作用下,被剝離斷層抬升的核部雜巖褶隆帶。從褶隆帶上仍殘留有小河口、金牛山等南斷北超的小半地塹盆地(K2-E)分析,屬于仍殘留有高度斷裂未變質(zhì)上盤(pán)斷陷,剝離程度與隆升幅度不高的核部雜巖褶隆帶(圖2)??频侠绽降捻g性變形的下盤(pán)變質(zhì)核雜巖尚未出露于地表。但它確實(shí)是具備了間隔蘇皖南與蘇北2個(gè)半地塹盆地帶之間的核部雜巖褶隆帶的構(gòu)造屬性。
第二次伸展拆離構(gòu)造主要發(fā)生在南京—南通—勿南沙褶隆帶北側(cè)滁州—揚(yáng)州—如臬一線。受郯廬斷裂帶與績(jī)溪—塥湖左行平移走滑、拖曳牽引的影響,之間的蘇北東臺(tái)、鹽阜坳陷內(nèi)的凹陷、凸起大多被左行剪切牽引呈NE走向,而績(jī)溪—塥湖、天目山—白際山平移斷裂帶以東的南黃海的青島坳陷、煙臺(tái)坳陷仍保持了近EW走向。整個(gè)下?lián)P子區(qū)的伸展拆離構(gòu)造線,仍然是在近南北向的伸展作用下形成的近東西走向的格局(圖1)。
從過(guò)蘇北地區(qū)的G44線上可以讀出(圖4):控制溱潼凹陷、高郵凹陷、鹽城凹陷和漣水—阜寧凹陷等箕狀半地塹盆地拉張沉降的均是斷陷南側(cè)—東南側(cè)的溱潼正斷層、吳堡—博鎮(zhèn)正斷層、建湖正斷層、鹽城正斷層等。由于這些斷層緊鄰郯廬斷裂帶,受其左行平移牽引而呈NE走向,傾向北西,傾角45°~65°,均發(fā)育了同傾向的分支正斷層并組成“斷階帶”。其控制了箕狀凹陷的上白堊統(tǒng)浦口組(K2p)和古近系、古新統(tǒng)泰州組(E1t)、始新統(tǒng)阜寧組(E2f)的沉降與沉積,以及漸新統(tǒng)戴南組(E3d)—三垛組(E3s)地層從凹陷向斜坡的抬升、超覆減薄。因此這些大型的正斷層系均屬于呈多米諾式排列的“陡崖正斷層”?;顢嘞菖璧氐某两蹬c沉積中心均處于緊鄰“陡崖正斷層”的一側(cè)。
圖4 蘇北盆地G44測(cè)線地震地質(zhì)解釋剖面
這些陡崖正斷層向深部延伸,在6~8 km深度,斷層傾角開(kāi)始變緩為15°~20°,至10~12 km深度呈傾角小于15°—近水平的低角度“拆離斷層”(Low angle detachment fault),或者稱(chēng)之為剝離斷層(Denudational fault)。主斷層與分支斷層延伸至前震旦紀(jì)的元古界中淺變質(zhì)的地層中,逐漸歸并為一條韌性剪切斷裂帶,斷層繼續(xù)向北延伸,分別在建湖隆起南側(cè)和蘇魯造山帶南側(cè)抬升出露,成為兜底的“勺狀剝離斷層”。半地塹斷陷盆地中上白堊統(tǒng)浦口組角度不整合地覆蓋在前白堊紀(jì)的海相中古生界基巖之上(圖5)?;鶐r塊體沿伸展拆離正斷層,呈逆時(shí)針?lè)较蛳虮焙?jiǎn)單剪切旋轉(zhuǎn)下滑,是下?lián)P子區(qū)多米諾式排列的半地塹斷陷盆地形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。
圖5 伸展拆離斷層地震反射特征
第三次伸展拆離構(gòu)造主要發(fā)生在南黃海區(qū)域。在南黃海南部區(qū)域,伸展拆離是從勿南沙核部褶隆帶北側(cè)莒南斷階帶開(kāi)始的(圖1,6,7)。高角度的莒南正斷層和蒙山凸起北側(cè)的膠州正斷層傾向北,均屬于控制膠南凹陷和膠州凹陷沉降和上白堊統(tǒng)—古近系地層沉積的陡崖正斷層。向深部延伸產(chǎn)狀變緩,并與五蓮斜坡上若干向北傾的正斷層在10~12 km深度的元古界地層中,歸并為一條低角度十分平緩的韌性剪切剝離斷層。該斷層繼續(xù)向北逐漸抬升,出露于濱海—嶗山核部褶皺帶南側(cè)斜坡上。
在南黃海北部區(qū)域?yàn)I?!獚魃胶瞬侩s巖褶隆帶的北側(cè),在延續(xù)了南部的青島坳陷的伸展拆離之后,又新生了一條脆韌性伸展拆離正斷層——青州斷層(圖7)。新生的青州伸展拆離正斷層傾向北,同樣具有上陡下緩的特征。它與上盤(pán)若干向北傾的分支正斷層共同向深部延伸,在萊西凸起和諸城凹陷的深部約10~12 km處,歸并為一條低角度平緩的韌性剪切剝離斷層。這條勺狀的兜底斷層繼續(xù)向北延伸并逐步抬升,斷層上盤(pán)的古生界基巖塊體沿?cái)嗔衙孀笮胁痪獾匦D(zhuǎn)下滑,在沉降幅度大的南側(cè)分別形成并控制了近E-W向的青州、諸城、平度等南斷北超半地塹凹陷及其沉降速率、上白堊統(tǒng)沉積厚度;基巖旋轉(zhuǎn)翹起的脊則形成了萊西、乳山等凸起,并與半地塹凹陷相間排列,構(gòu)成煙臺(tái)坳陷的多米諾式盆地結(jié)構(gòu)。最終整個(gè)蘇北—南黃海伸展拆離盆地超覆在膠南造山帶南側(cè)的千里巖—響水口—嘉山一線的斜坡上。
下?lián)P子區(qū)晚白堊世—古近紀(jì)的伸展拆離構(gòu)造,對(duì)于海相中、古生代盆地來(lái)說(shuō),是另一種形式的改造方式。它使得海相中—古生代盆地在經(jīng)過(guò)印支運(yùn)動(dòng)逆沖—褶皺改造變形和剝蝕、早燕山期左行平移變位后再次被深埋。海相烴源巖在喜馬拉雅期的熱演化和二次生烴,將重建曾遭受破壞的海相油氣系統(tǒng)。
圖6 南黃海南部青島坳陷構(gòu)造剖面示意
圖7 南黃海地區(qū)伸展拆離構(gòu)造剖面示意
3問(wèn)題討論
作為巖石圈上地殼尺度的伸展拆離構(gòu)造,在大區(qū)域構(gòu)造上的表現(xiàn),最突出的首先應(yīng)該是由于上地殼的減薄伸展而形成的具多米諾式排列的半地塹盆地,以及與變質(zhì)核雜巖褶隆帶共同構(gòu)成的“盆—嶺構(gòu)造”現(xiàn)象。下?lián)P子區(qū)油氣勘查豐富的地震勘探剖面資料,為在大區(qū)域范圍更加直觀地研究上地殼尺度的伸展拆離構(gòu)造提供了可能性。而變質(zhì)核雜巖和剝離斷層這2個(gè)構(gòu)造單元是否能出現(xiàn),則取決于該區(qū)域的大陸地殼縱向上的地層厚度與基底巖系結(jié)構(gòu)的不同,以及伸展拆離構(gòu)造發(fā)展程度,即褶隆帶的隆升幅度和剝蝕程度的差異性。因此,伸展構(gòu)造在不同區(qū)域(例如北美地臺(tái)、華北地臺(tái)、揚(yáng)子地臺(tái))的地質(zhì)表征形式,亦是各具特色,不盡相同。3層或多重遞進(jìn)發(fā)展的大陸伸展構(gòu)造模型[4,14]能夠更符合普遍的原則。而北美地臺(tái)科迪勒拉地區(qū)的伸展構(gòu)造或許只是其中的個(gè)例。
脆性剪切變形域主要發(fā)育在地殼上部脆性簡(jiǎn)單剪切變形域。在下?lián)P子區(qū)主要是表現(xiàn)為由一系列高角度正斷層(陡崖斷層)的脆性破裂面所控制的中古生界基巖塊體,簡(jiǎn)單剪切旋轉(zhuǎn)下滑形成了一系列呈多米諾骨牌式排列的中新生代拉張半地塹盆地。像溱潼斷層、吳堡斷層這樣的陡傾深切的正斷層,延伸深度可達(dá)12~16 km的中地殼韌性層頂面。斷面傾角變緩呈鏟形,若干正斷層最后歸并聯(lián)合成為一條大規(guī)模的低角度韌性剪切斷裂帶,即為“剝離斷層”。而旋轉(zhuǎn)掀斜斷塊則被限制在韌性剪切帶以上的深度范圍內(nèi)。換言之,由基巖塊體旋轉(zhuǎn)下滑形成的拉張半地塹盆地(溱潼凹陷、高郵凹陷等)屬于脆性變形域,只發(fā)育在伸展拆離的韌性剪切帶的上盤(pán)。為了調(diào)節(jié)韌性伸展的中、下地殼與脆性拉張的上地殼之間的應(yīng)變不相容性,剪切帶必須是緩傾近水平的。
剝離斷層(Denudational fault)是指地殼上部淺層次的脆性變形的新巖層,直接蓋在地殼中、下部較深層次韌性變形的老巖層之上的低角度伸展拆離斷裂帶。Davis G H在論述盆嶺區(qū)的低角度正斷層時(shí)稱(chēng)作“Low angle detachment fault”。傅昭仁等[20]在解釋這一術(shù)語(yǔ)時(shí)認(rèn)為:Detachment或法文Decolement是泛指沿底部斷層的滑脫,過(guò)去常用于擠壓推覆構(gòu)造中的底部滑脫面。在中文譯文中稱(chēng)之為“滑脫斷層”或稱(chēng)之為“拆離斷層”,現(xiàn)在也可用于伸展構(gòu)造中。而“拆離”一詞,中文已經(jīng)被用來(lái)代表Decouple,是指阿帕拉契亞式的地殼大型層圈式的滑移。因此,傅昭仁等[20]建議用“剝離斷層”一詞(Denudational fault)來(lái)代表這種大型低角度正斷層以示區(qū)別。它使新巖層直接蓋在較深層次的老巖層之上。即意味著由于構(gòu)造的剝蝕,而使剖面地層柱變薄,老巖層接近地表。但是由于其發(fā)育的層次不同或位移距離不同,它出露于地表可顯示不同的型式。一些剝離斷層可能仰起完全變?yōu)楦呓嵌刃D(zhuǎn)的正斷層。也就是說(shuō)一條低角度的韌性剪切剝離斷層,首先是從上盤(pán)未變質(zhì)沉積蓋層中,能夠?qū)е聨r塊旋轉(zhuǎn)形成半地塹,并具有足夠斷裂規(guī)模的脆性高角度“陡崖正斷層”開(kāi)始的。皖南地區(qū)的木鎮(zhèn)—煙墩正斷層就是這樣的一條“陡崖斷層”。
變質(zhì)核雜巖(metamorphic core complexes)是指由構(gòu)造剝離作用從地殼深部抽拉到淺表層次的變位體,由前寒武系或下古生界中、深變質(zhì)的沉積巖、片巖、片麻巖、中酸性巖漿巖侵入體等組成。在核雜巖頂部往往有一變質(zhì)滑脫帶,使下盤(pán)巖石形成席狀糜棱巖化,糜棱面理與其上的滑脫面近于平行。變質(zhì)核雜巖在空間形態(tài)上形成寬緩的穹狀或長(zhǎng)垣狀背斜(形)構(gòu)造。糜棱巖帶的線理和葉理組構(gòu)、顯微構(gòu)造指示了區(qū)域伸展的方向。但是在被牽引隆升的下板片中,由于隆升幅度、被剝離巖層厚度的不同,變質(zhì)核雜巖就可以具有不同的型式?!白冑|(zhì)”是指上、下盤(pán)板片相比較而言的,對(duì)此目前主要有2種不同的理解和認(rèn)識(shí):
(1)二層結(jié)構(gòu)模型的變質(zhì)核雜巖體:以美國(guó)亞利桑那州東南科迪勒拉第三紀(jì)變質(zhì)核雜巖和北京云蒙山變質(zhì)核雜巖構(gòu)造為典型。主要表現(xiàn)為未變質(zhì)的“冷巖層”直接與變形變質(zhì)的“熱巖層”呈剝離斷層接觸。
(2)三層結(jié)構(gòu)模型的變質(zhì)核雜巖體:以北京的房山[21]、安徽懷寧的洪鎮(zhèn)[7]、科迪勒拉山脈的拉夫特里變質(zhì)核雜巖為例。其基本特點(diǎn)是:在古老深變質(zhì)核雜巖體之上,疊置有2套不同構(gòu)造樣式的蓋層。上部蓋層是板內(nèi)伸展構(gòu)造期發(fā)育的中—新生代斷陷盆地的沉積層,包括旋轉(zhuǎn)的基巖塊體,多為未變質(zhì)的無(wú)劈理巖系;下部蓋層則是由一系列順層韌性剪切帶所分割的,由古生代大陸邊緣沉積的淺變質(zhì)巖層組成的褶疊層。這套有序的以大規(guī)模正向水平韌性剪切流變?yōu)樘卣鞯臉?gòu)造層,其上由頂板剝離斷層(淺層次剝離),把它與上部蓋層分開(kāi);其下由底板剝離斷層(深層次剝離),把它與古老的變質(zhì)基底核雜巖體分開(kāi)。
下?lián)P子區(qū)伸展拆離的“核部雜巖褶隆帶”構(gòu)造更符合“三層結(jié)構(gòu)模型的變質(zhì)核雜巖”概念。需要指出的是下?lián)P子區(qū)前白堊紀(jì)的中、古生代海相盆地的沉積巖層,經(jīng)過(guò)了印支運(yùn)動(dòng)的逆沖—褶皺的改造變形[22-23],在晚白堊世—古近紀(jì)伸展構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期,一部分是處于“頂板剝離層”上盤(pán),作為旋轉(zhuǎn)下滑的基巖塊體,是屬于脆性構(gòu)造域的上部蓋層的一部分;而另一部分則處于“頂板剝離斷層”之下和“底板剝離斷層”之上的中間性的“褶疊構(gòu)造層”。在韌性變形的褶疊層之下,才可能是中—下元古界,達(dá)到深變質(zhì)程度的真正的“變質(zhì)核雜巖體”。例如洪鎮(zhèn)變質(zhì)核雜巖體[7],南京—南通—勿南沙褶隆帶上的丹徒縣埤城淺鉆所發(fā)現(xiàn)的中元古界斜長(zhǎng)變粒巖、陽(yáng)起石片巖、黑云母片巖、斜長(zhǎng)角閃巖夾條帶狀大理巖、磷灰石黑云母角閃巖等深變質(zhì)巖系(Sm-Nd等時(shí)線年齡(1 488±4) Ma,江蘇省地礦局,1994年;斜長(zhǎng)角閃巖K-Ar法表面年齡(1 717±5 )Ma,閔慶魁,1986年)[23],可能代表了被剝離斷層拉至淺表真正的變質(zhì)核雜巖。向東在南通、上海2個(gè)近卵丘形的高電阻變質(zhì)基巖異常體上,也發(fā)現(xiàn)了同埤城相類(lèi)似的深變質(zhì)巖系。因此可以將地處蘇皖南南陵—廣德、常州—句容半地塹斷陷帶與蘇北、東臺(tái)坳陷區(qū)半地塹斷陷帶之間的南京—南通—勿南沙隆起帶,稱(chēng)之為核部雜巖褶隆帶。
參考文獻(xiàn):
[1]徐旭輝,周小進(jìn),彭金寧.從揚(yáng)子地區(qū)海相盆地演化改造與成藏淺析南黃??碧椒较騕J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2014,36(5):523-531.
Xu Xuhui,Zhou Xiaojin,Peng Jinning.Exploration targets in southern Yellow Sea through analysis of tectono-depositional evolution and hydrocarbon accumulation of marine basin in Yangtze area[J].Petroleum Geology & Experiment,2014,36(5):523-531.
[2]彭金寧,張敏,劉光祥,等.下?lián)P子區(qū)上古生界構(gòu)造作用與油氣保存條件分析[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2015,37(4):430-438.
Peng Jinning,Zhang Min,Liu Guangxiang,et al.Tectonic effects and hydrocarbon preservation conditions in Upper Paleozoic, lower Yangtze region[J].Petroleum Geology & Experiment,2015,37(4):430-438.
[3]劉光祥,金之鈞,羅開(kāi)平,等.下?lián)P子區(qū)黃橋、句容地區(qū)油—源對(duì)比研究[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2014,36(3):359-364.
Liu Guangxiang,Jin Zhijun,Luo Kaiping,et al.Oil and source correlation in Huangqiao and Jurong areas,Lower Yangtze region[J].Petroleum Geology & Experiment,2014,36(3):359-364.
[4]宋鴻林.秦嶺—大別造山帶早期的伸展構(gòu)造[M]//錢(qián)祥麟.伸展構(gòu)造研究.北京:地質(zhì)出版社,1994:12-21.
Song Honglin.Early extensional structures of the Qinling-Dabie orogeny[M]//Qian Xianglin.Study on extensional structures.Beijing:Geological Publishing House,1994:12-21.
[5]羅慶坤,劉國(guó)生,王彪.下?lián)P子區(qū)安慶附近洪鎮(zhèn)變質(zhì)核雜巖研究[J].南京大學(xué)學(xué)報(bào),1992,4(2):14-25.
Luo Qingkun,Liu Guosheng,Wang Biao.Study on metamorphic core complexes in Hongzhen,Anqing,the Lower Yangtze region[J].Journal of Nanjing University,1992,4(2):14-25.
[6]羅慶坤,姜大志.“江南隆起”東段北緣印支期以來(lái)構(gòu)造變形特征及油氣遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)[M]//張渝昌,秦德余,湯福生,等.江南雪峰地區(qū)的層滑作用及多期復(fù)合構(gòu)造.北京:地質(zhì)出版社,1993:67-88.
Luo Qingkun,Jiang Dazhi.Tectonic deformation features and petroleum potential ever since the Indosinian epoch on the northern edge of the eastern "South Jiangsu Uplift"[M]//Zhang Yuchang,Qin Deyu,Tang Fusheng,eds.Formation sliding and multi-period structure complex in Xuefeng area, South Jiangsu.Beijing:Gological Publishing House,1993:67-88.
[7]朱光,謝誠(chéng)龍,向必偉,等.洪鎮(zhèn)變質(zhì)核雜巖的形成機(jī)制及其大地構(gòu)造意義[J].中國(guó)科學(xué):D輯:地球科學(xué),2007,37(5):584-592.
Zhu Guang,Xie Chenglong,Xiang Biwei,et al.Forming mechanism of metamorphic core complexes in Hongzhen area and its significance for geotectonics[J].Science China:Series D:Earth Sciences,2007,37(5):584-592.
[8]李德威.長(zhǎng)江中下游多金屬礦床的剝離斷層控礦成礦分析[M]//錢(qián)祥麟.伸展構(gòu)造研究.北京:地質(zhì)出版社,1994:134-141.
Li Dewei.Detachment faults controlling mineralization of polymetallic deposits in the middle and lower reaches of the Yangtze River[M]//Qian Xianglin,ed.Study on extensional structures.Beijing:Geological Publishing House,1994:134-141.
[10]Lister G S,Davis G A.The origin of metamorphic core complexes and detachment faults formed during Tertiary continental extension in the northern Colorado River region,U.S.A.[J].Journal of Structural Geology,1989,11(1/2):65-94.
[11]Lister G S.拉張構(gòu)造的新模式及其對(duì)澳大利亞地質(zhì)的意義[J].丁道桂,譯.石油地質(zhì)與實(shí)驗(yàn),1986(1):56-58.
Lister G S.New mode of extensional detachment and its significance for Australian geology[J].Ding Daogui,trans.Shiyou Dizhi yu Shiyan,1986(1):56-58.
[12]Davis G A,Zheng Y D.A possible Cordilleran-type metamorphic core complex beneath the Great Wall near Henfangkou,Huairou County,northern China[J].Geological Society of America Abstracts with Programs,1988,20:324.
[13]鄭亞?wèn)|,張青.內(nèi)蒙古亞干變質(zhì)核雜巖核內(nèi)遞進(jìn)伸展作用[M]//錢(qián)祥麟.伸展構(gòu)造研究.北京:地質(zhì)出版社,1994:4-11.
Zheng Yadong,Zhang Qing.Progressive stretching in metamorphic core complexes in Yagan area of the Inner Mongolia[M]//Qian Xianglin.Study on extensional structures.Beijing:Geolo-gical Publishing House,1994:4-11.
[14]單文瑯,傅昭仁,宋鴻林.大陸韌性伸展構(gòu)造系統(tǒng)解析綱要[J].地球科學(xué):中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),1991,16(5):515-522.
Shan Wenlang,Fu Zhaoren,Song Honglin.An outline of analysis for the ductile extensional tectonic system of the continental crust[J].Earth Science:Journal of China University of Geosciences,1991,16(5):515-522.
[15]Engebretson D C,Cox A,Gordon R G.Relative motions between oceanic and continental plates in the Pacific Basins[J].Geolo-gical Society of American Special Paper,1985,206:1-59.
[16]朱光,劉國(guó)生,Dunlap W J,等.郯廬斷裂帶同造山走滑運(yùn)動(dòng)的40Ar/39Ar年代學(xué)證據(jù)[J].科學(xué)通報(bào),2004,49(2):190-198.
Zhu Guang,Liu Guosheng,Dunlap W T,et al.40Ar/39Ar chronologic evidence for orogenic strike-slip movement in the Tan-Lu Fault[J].Science Bulletin,2004,49(2):190-198.
[17]劉國(guó)生,朱光,牛漫蘭,等.郯廬斷裂帶肥東段走滑構(gòu)造特征及40Ar/39Ar法定年[C]//中生代以來(lái)中國(guó)大陸板塊作用過(guò)程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2005:22-23.
Liu Guosheng,Zhu Guang,Niu Manlan,et al.Strike-slip features and40Ar/39Ar chronology of Feidong area in the Tan-Lu Fault[C]//Academic conference on plate movement in China since Mesozoic.Hefei:Hefei University of Technology,2005:22-23.
[18]王小鳳,李中堅(jiān),陳柏林,等.郯廬斷裂帶[M].北京:地質(zhì)出版社,2000.
Wang Xiaofeng,Li Zhongjian,Chen Bolin,et al.Tan-Lu fault belt[M].Beijing:Geological Publishing House,2000.
[19]丁道桂,王東燕,劉運(yùn)黎.下?lián)P子地區(qū)古生代盆地的改造變形[J].地學(xué)前緣, 2009,16(4):61-73.
Ding Daogui,Wang Dongyan,Liu Yunli.Transformation and deformation of the Paleozoic Basins in lower Yangtze areas[J].Earth Science Frontiers,2009,16(4):61-73.
[20]傅昭仁,李德威,李先福,等.變質(zhì)核雜巖及剝離斷層的控礦構(gòu)造解析[M].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1992:1-17.
Fu Zhaoren,Li Dewei,Li Xianfu,et al.Structural analysis on ore-controlling of metamorphic core complexes and denudational faults[M].Wuhan:China University of Geosciences Press,1992:1-17.
[21]顏丹平,王根厚,張長(zhǎng)厚,等.第四屆全國(guó)構(gòu)造地質(zhì)大會(huì):北京西山野外路線指南[C].北京:中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì),2008.
Yan Danping,Wang Genhou,Zhang Changhou,et al.Fourth National Congress on Tectonic Geology:Field Route Guidance for Xishan,Beijing[C].Beijing:Geological Society of China,2008.
[22]丁道桂,潘文蕾,彭金寧,等.揚(yáng)子板塊中、古生代盆地的改造變形[J].石油與天然氣地質(zhì),2008,29(5):597-606.
Ding Daogui,Pan Wenlei,Peng Jinning,et al.Transformation and deformation of the Meso-Paleozoic basins in the Yangtze Plate[J].Oil & Gas Geology,2008,29(5):597-606.
[23]王金渝,周荔青,郭念發(fā),等.蘇浙皖石油天然氣地質(zhì)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2000.
Wang Jinyu,Zhou Liqing,Guo Nianfa,et al.Petroleum geology of Su-Zhe-Wan areas[M]. Beijing:Petroleum Industry Press,2000.
(編輯 徐文明)
Extensional detachment structures in the Lower Yangtze region
Ding Daogui, Luo Kaiping, Liu Guangxiang, Lü Junxiang
(WuxiResearchInstituteofPetroleumGeology,SINOPEC,Wuxi,Jiangsu214126,China)
Abstract:From the Late Cretaceous to Paleogene, the Pacific Plate subducted from south to north. As a result, the East Asia Continent was sheared. Large-scale left-lateral strike-slip movements from south to north and extensional detachment movements which caused the thinning of the crust took place in the Lower Yangtze region (the area to the east of Tanlu Fault, including the northern Jiangsu and South Yellow Sea regions). Three NE-EW oriented rift basin zones developed, including: (1) the Nanling-Guangde and Jurong-Changzhou rift basins in Jiangsu and the southern Anhui; (2) the Dongtai and Funing depressions in the northern Jiangsu and the Qingdao Depression in the southern South Yellow Sea Basin; (3) the Yantai Depression in the northern South Yellow Sea Basin. These basin zones had half-graben structures which were faulted in the south and onlapping in the north. They arranged like dominos from south to north, and formed basin and range structures together with the EW oriented Nanjing-Nantong-Wunansha and Binhai-South Yellow Sea uplifts. These tectonic activities reformed the marine Paleogene basins in the Lower Yangtze region. Marine source rocks in the Paleogene might be deeply buried after uplifting and erosion, which made secondary hydrocarbon generation possible and controlled hydrocarbon generation and distribution in the Miocene.
Key words:basin and range structure; half-graben structure like dominos; escarpment fault; core complex uplift and fold; extensional detachment; Lower Yangtze region
基金項(xiàng)目:中國(guó)石化導(dǎo)向項(xiàng)目(2014-ZS-YTB010)資助。
作者簡(jiǎn)介:丁道桂(1946—),男,教授級(jí)高級(jí)工程師,從事含油氣盆地構(gòu)造研究。E-mail: ddgwx@aliyun.com。
收稿日期:2015-08-10;
修訂日期:2015-11-24。
中圖分類(lèi)號(hào):TE121.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1001-6112(2016)01-0001-08
doi:10.11781/sysydz201601001