江汉平原东部构造特征与演化
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2 ㊀ 构造格架与构造样式
江汉 平 原 地 区 东 部 海 相 中、 古生界受东秦岭 - 大别造山带和江南 -雪峰构造带南北挤压作用的夹 持, 在南和北分别 发 育 了 不 同 时 间 的 强 烈 逆 冲 断 褶 与两个滑脱推覆体系, 形成对冲构造格架, 并受挤压 末期压扭走滑和构 造 负 反 转 的 改 造 作 用, 产生了极 2 0 1 0 ) 。依 据 构 造 变 形 其复杂的构造 格 局 ( 王 建 等, 特征和构造样式, 在滑脱推覆体及其对冲构造体系 内可以进一步的划分其次级构造带。 2 . 1 ㊀ 构造格架与构造带的划分 研究区局部构造发育主要经历了早燕山早期自 南向北的挤压、 早燕 山 中 -晚 期 自 北 向 南 的 挤 压 及 走滑扭动、 晚燕 山 期 拉 张 断 陷 等 阶 段。 全 区 构 造 系 统分为 逆 冲 推 覆、 对/ 背 冲、 压 扭、 岩 浆 侵 入、 伸展五 个构造体系。 局部构造形成时期上的分段性 。结合板块构造 演化、 区域构造格架及局部构造展布规律, 早燕山期 强烈的挤压冲断褶皱作用在中扬子区表现为多个构 造幕次, 大致可划分出以下 3个大的构造期次: 早期 南部江南 -雪峰滑 脱 推 覆 构 造 发 育 阶 段; 北部秦岭 -大别山推覆构造 发 育 阶 段; 北东向弧形构造及张 性构造发育阶 段。 研 究 区 构 造 形 成 时 间 南 部 早、 北 部略晚, 北部挤压变形强烈、 南部变形较弱。 局部构造空间展布上的分带性 。根据区域应力 场特征及现今局部 构 造 的 展 布 规 律, 可将研究区局 部构造分为北东向 挤 压 构 造 带、 北西向挤压及负反 转构造带二个次级构造带。研究区内以推覆构造为 主, 结合数十条解 释 的 地 震 剖 面, 将 研 究 区 划 分 为:
卷( V o l u m e ) 3 6 , 期( N u m b e r ) 2 , 总( S U M) 1 3 3 页( P a g e s )2 0 9 2 1 6 , 2 0 1 2 , 5 ( Ma y ,2 0 1 2 )
大地构造与成矿学
G e o t e c t o n i c ae t Me t a l l o g e n i a
1 . 地震测线;2 . 地名;3 . 钻 井;4 . 走 滑 断 层;5 . 逆 断 层;6 . 正 断 层;7 . 二 级 构 造 单 元 边 界;8 . 三 级 构 造 单 元 边 界;9 . 四 级 构 造 单 元 边 界。 大洪山逆冲推覆区;Ⅰ 1. 大洪山逆冲推覆区推覆带;Ⅰ 2. 大洪山逆冲推覆区楔状掩冲 带;Ⅰ 2-1. 大洪山逆冲推覆区楔状掩冲带第一掩 Ⅰ. 冲体; 大洪山逆冲推覆区楔状掩冲带第二掩冲体; 大洪山逆 冲 推 覆 区 楔 状 掩 冲 带 第 三 掩 冲 体; 大洪山逆冲推覆区滑脱推 Ⅰ 2-2. Ⅰ 2-3. Ⅰ 3. 覆带; I . 大洪 山 逆 冲 推 覆 区 滑 脱 推 覆 带 第 一 推 覆 体; 大 洪 山 逆 冲 推 覆 区 滑 脱 推 覆 带 第 二 推 覆 体, 大洪山逆冲推覆区滑脱推 Ⅰ 3-2. Ⅰ 3-3. 3- 1 覆带第三推覆体; 大洪山逆冲推覆区滑脱推覆带第 四 推 覆 体; 大 洪 山 逆 冲 推 覆 区 滑 脱 推 覆 带 第 五 推 覆 体;Ⅱ . 对/ 背 对 冲 区; Ⅰ 3-4. Ⅰ 3-5. 江南雪峰逆冲推覆 1区; 江南雪峰逆冲推覆 1区楔状掩冲带; 江南雪 峰 逆 冲 推 覆 1区 掩 冲 带 第 一 掩 冲 体; 江南雪峰逆 Ⅲ. Ⅲ 1. Ⅲ 1-1. Ⅲ 1-2. 冲 推覆 1区掩冲带第二掩冲体; 江南雪峰逆冲推覆 1区掩冲带第三掩冲体; 江南雪峰逆冲推覆 1区逆冲推覆带; Ⅲ 1-3. Ⅲ 2. Ⅳ 江南雪峰逆冲 推覆 2区; 江南雪峰逆冲推覆 2区滑脱推覆带; 江南雪峰逆冲推覆 2区滑脱推覆带第一推覆体; 江南雪峰逆冲推覆 2区 滑 Ⅳ 1. Ⅳ 1-1. Ⅳ 1-2. 脱推覆带第二推覆体; 江南雪峰逆冲推覆 2区滑脱推覆带第三推覆体。 Ⅳ 1-3.
江汉平原东部构造特征与演化
佘晓宇,丁小辉,梁斌,孙颖,陈苗,龚晓星,吕鹏,董政,焦立波
( 油气资源与勘探技术教育部重点实验室; 长江大学 地球物理与石油资源学院, 湖北 荆州 4 3 4 0 2 3 )
摘 ㊀ 要: 本文论述了江汉平原地区东部区域构造格架 与 局 部 构 造 样 式 及 其 构 造 演 化, 指出该地区中古生界以发育 挤压性构造为主, 具有对冲干涉、 南北分带、 纵向叠 置 的 结 构 特 征。 全 区 分 为 南 部 江 南 -雪 峰 滑 脱 推 覆 构 造 带、 中 部对冲( 背冲) 构造带、 北部秦岭大别推覆构造带三个 主 体 构 造 带。多 期 次 构 造 变 形 变 位 及 岩 浆 活 动 作 用, 发育了 挤压构造、 压扭走滑构造、 刺穿和隐刺穿构造、 张性 构 造 四 类 基 本 构 造 样 式。 一 般 认 为 震 旦 纪 至 早、 中三叠世本区 及中扬子区经历了两期板块汇聚、 增生、 裂解、 俯冲、 陆内碰撞造山的构造旋回; 之后经历了晚三叠世前陆斜坡演化 阶段; 侏罗纪末期陆内造山、 挤压褶皱演化阶段; 侏罗纪后 -早白垩世剥蚀夷平、 岩 浆 岩 活 动 改 造 演 化 阶 段; 中晚白 垩世 -古近纪构造负反转、 断陷演化阶段; 新近纪构造体制再次正反转、 区域挤 压 抬 升 演 化 阶 段。 多 期 构 造 运 动 导 致多种原型盆地改造叠加使江汉平原东部地区的构造格局复杂多变。 关键词: 江汉平原;构造格架;构造样式;构造演化 中图分类号:P 5 4 2 ;T E 1 2 1 ㊀㊀ 文献标志码: A ㊀㊀ 文章编号: 1 0 0 1 1 5 5 2 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 2 0 9 0 0 8
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第3 6卷 ㊀
图1 ㊀ 江汉平原区前震旦系变质基底结构分区图 F i g . 1 ㊀S k e t c hma ps h o w i n gd i s t r i b u t i o no f b a s e me n t s t r u c t u r e so f t h ep r e S i n i a ns y s t e mi nt h eJ i a n g h a np l a i n
项目资助:中国石化勘探项目“ 江汉平原东部海相二维地震资料解释” 资助。 第一作者简介:佘晓宇( 1 9 6 3-) , 男, 博士, 高级工程师,主要从事构造地质、 石油地质综合研究。 通信作者:丁小辉, E m a i l :d i n g x i a o h u i 2 0 0 2 @1 6 3 . c o m
0 ㊀引㊀言
江汉平原处于东秦岭 -大别造山带与江南 -雪 峰构造带之间, 以郯庐断裂和齐岳山断裂为东、 西边 界的中扬子区。根 据 勘 探 和 研 究 现 状, 江汉平原地 区东部自印支期以来由于受到多种应力场作用和多 边界条件的限制, 区域构造演化具有构造应力场的 多重性、 构造活动的多期性、 构造变形的多层次性等 特点。 晋 宁 运 动 之 前 的 太 古 宇、 元古界经过区域变质 作用之后( 图1 ) , 作为本区沉积盖层的基 底, 往 往具 有刚性的特点, 且由于变质作用的差异导致构造作 2 0 0 7 ) , 其刚性强度存在着差 用的差异( 付 宜 兴 等, 别, 由于区域构造应力的作用, 结晶基底也会产生拆 离滑脱 层 系 ( 刘 新 民 和 郭 战 峰, 2 0 0 6 ) 。 不 仅 如 此, 上覆古生界( 包括震旦系) 主 要 为 海 相、 海陆交互相 碳酸盐岩和盐岩、 砂、 泥、 页岩层系组成, 反映出不同
㊀ 第 2期
佘晓宇等:江汉平原东部构造特征与演化
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南部江南雪 峰 推 覆 构 造 带、 中部对冲( 背冲) 带、 北 部秦岭大别推覆构造带三带。按照推覆构造的基本 模式, 可将滑脱推覆体进一步划分为逆冲推覆带、 楔 状掩冲带、 滑 脱 推 覆 带、 对冲( 背冲) 带四个次级构 ) 。 造带( 图2 局部构造变形程度上的分区性 。由于各地区构 造发展过程中应力大小、 方向以及地层岩性的变化, 其变形程度也随之变化。从变形程度上可将本区分 为强 烈 拉 张 改 造 区 ( 图 2中 Ⅰ 3-1、 Ⅰ 3-2、 Ⅰ 3-3 和 , 该区发育一些北东走向小型白垩 Ⅳ 1-1、 Ⅳ 1-2区 )
1 ㊀ 区域构造背景
1 . 1 ㊀ 基底构造 根 据 地 震 深 部 解 释 和 以 往 重 磁 资 料 成 果, 研究 区基底由太古宙 -古 元 古 代 中、 深变质岩系结晶基 底和中、 新元 古 代 浅 变 质 岩 系 褶 皱 基 底 构 成 ( 徐政 2 0 0 6 ) , 其 间 由 于 强 烈 的 区 域 挤 压 应 力 作 用, 语等, 产生了基底内部滑 脱 -拆 离, 导致沉积盖层褶皱变 形, 形成多样的构造变形样式。 1 . 2 ㊀ 区域边界构造特征 自基底形成后( 图1 ) , 经过多期构造 运动, 印支 期以后在中扬子陆核隆起区南侧发育江南 -雪峰构 造带, 该构造带是 扬 子 地 块 与 华 夏 地 块 之 间 的 大 型 陆内构造变形系 统 ( 何 登 发 等, 2 0 0 6 ) 。扬 子 地 块 沿 江绍断裂与华夏地 块 加 里 东 期 陆 内 碰 撞 后, 印支早 期受控于东部古特提斯洋俯冲作用。两个地块在拼 合的同时, 继续向 北 漂 移、 俯 冲, 最 终 与 秦 岭 -大 别 微陆块发生碰撞 ( 李 三 忠 等, 2 0 1 1 ) 。其主体构造线 呈北东 -北北东向 展 布, 与 北 部 秦 岭 -大 别 造 山 带 垂直或者大角度相交( 金宠等, 2 0 0 9 ) 。 研究区北边的东秦岭 -大别造山带以商丹缝合 带和勉略缝合带为边界, 自北向南划分为华北板块、 秦岭 -大别微板块 和 扬 子 板 块, 其中扬子板块在北 缘发育前陆褶皱逆冲带。东秦岭 -大别造山带具有 复杂的造山演化历 史, 不同块体沿缝合带先后发生 碰撞。在碰撞带边缘 形 成 了 复 杂 的 盆 山 系 统 ( 刘少 锋和张国伟, 2 0 0 8 ) 。早 -中 三 叠 世, 由于华北陆块 和华南陆块之间勉 略 洋 的 消 亡 碰 撞, 形成近东西向 的秦岭 -大别造山带( 张国伟等, 2 0 0 3 ) 。
纪 -第三纪断陷盆 地, 这些断陷主要是在先成的逆 冲断层上由于北 西 向 张 力 作 用 形 成 的 负 反 转 构 造, 且向北西方向伸展作用逐渐减弱; 强 烈褶 皱区 ( 图2 中 Ⅰ 1、 , 靠近造山 Ⅰ 2、 Ⅰ 3-4、 Ⅰ 3-5、 Ⅳ 1-3和 Ⅲ 区 ) 带, 构造变形强烈, 局 部 构 造 多 属 紧 闭 型 倒 转 褶 皱; 相对稳定区( 图 2中 Ⅱ 区) , 主要是指在早期压性构 造环境下, 隆升幅 度 适 中, 褶 皱 强 度 较 弱, 在晚期张 性构造环境下改造程度较小, 以整体沉降为主, 处于 相对稳定的地区。
收稿日期:2 0 1 1- 0 9- 2 7 ;改回日期:2级别的海侵和海退沉积序列, 岩性上总体表现 为刚性夹 塑 性 特 性, 软 弱 层 主 要 由 膏 岩、 泥、 页岩构 成。而中、 新生界主要为砂、 砾、 泥岩及火成岩等多组 合类型陆相碎屑岩建造, 呈层块状、 厚度大的特点。 大洪山逆 研究 区 可 划 分 为 4个 二 级 构 造 单 元: 背 冲 干 涉 区、 江南雪峰逆冲推覆体 1 冲推覆区、 对/ 区、 江南雪峰逆冲推覆体 2区; 6个 三 级 构 造 单 元 和 1 4个四级构造单元( 图2 ) 。 在 大 洪 山 逆 冲 推 覆 区, 根据断裂的倾角和 基 底 卷 入 程 度, 由北向南可以划 分为仰冲推覆 带 ( 根带) 、 逆冲推覆滑脱带( 中带) 、 俯冲滑脱带( 锋带) , 呈北 西向 弧形 展布( 佘 晓 宇 等, 2 0 0 4 ) ; 在江南雪峰推 覆 体 系 中, 根据推覆体的类型 和样式, 可以划分为冲断褶皱区和多重滑脱推覆区, 其间被洪 湖 -湘 阴 走 滑 断 裂 分 割 为 两 个 二 级 构 造 区; 而在对冲带中, 由于东、 西两段构造性质的差别, 可以分基底卷入式对冲和断滑褶皱产生的对冲两个 三级构造单元。