区域构造

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-28
 区域构造

研究区位于新疆准噶尔盆地东北缘,20世纪70年代以前按传统地质学观点,划为准噶尔地块、外准噶尔地槽、阿尔泰地槽和天山地槽4个大地构造单元。70年代以后,按板块构造理论,或划分为西伯利亚板块,或划分为哈萨克斯坦板块。即使划分为同一板块,在具体细节上仍有所不同。
一、深大断裂带
裴伟在1945~1956年间对深断裂作了详细、全面、系统的研究,首次提出了深断裂的明确定义,并把这一概念用于地槽研究中。同时,指出了深断裂具有长期性和继承性发展特征及其对地壳构造发展和各种地质作用的控制意义。
50年代以来,张文佑等人先后把深断裂概念引入和应用到中国大地构造研究中来,强调深断裂对大地构造发展的重要作用,1974年明确提出断块构造系统,并据此来进行中国大地构造分区和阐明其发展特征。
岩石圈最基本的结构特征是垂向分层、横向分块。不同级别或深度的断裂,将岩石圈划分成不同规模的块体。其中深大断裂具有切割深度大、空间延伸远、发育历史漫长的特点,其作为一、二级构造单元界线,控制了不同构造单元的沉积作用、构造变形和变质作用;深大断裂强烈的构造-热动力作用,开辟了深部岩浆流体的上升通道和定位空间,促使不同构造层次的物质活化和重组,从而影响和制约了各种矿产的形成和分布。综合地质地球物理资料分析,新疆北部深断裂共有20条(图1-1),现择其代表性断裂加以叙述。

图1-1 新疆深断裂分布图

1—超岩石圈断裂;2—岩石圈断裂;3—壳断裂;4—推测断裂;5—隐伏断裂;6—断裂编号
(一)额尔齐斯断裂⑥
位于本区北部,处于重力异常梯度陡变带上,为一个超岩石圈断裂。在东、西两端(延向哈萨克斯坦和蒙古境内)出露规模较大的蛇绿岩套,在我国境内断裂北侧的中泥盆统阿勒泰镇组和上石炭统喀喇额尔齐斯河组中发现较多的硅质岩、中基性火山岩,并有似层状超基性岩平行层理产出。南侧的中泥盆统北塔山组中也具有不甚典型的蛇绿岩建造。在富蕴县沙尔布拉克一带,由辉长岩、基性岩墙群、枕状熔岩、放射虫硅质岩等组成,顶部为复理石沉积。锡泊渡一带,由基性熔岩(橄榄玄武玢岩)、碧玉岩等组成。深断裂两侧岩石变质程度明显不同,北侧上石炭统喀喇额尔齐斯河组遭受低角闪岩相区域动力热流变质,南侧中泥盆统北塔山组遭受葡萄石-绿纤石相埋深变质,显示双变质带的某些特点。断裂总体走向300°,其东南段走向290°,西北段走向310°,呈略向南西突出之弧形,断裂向北东倾,倾角60°~70°。带内构造变形强烈,以韧性变形为主,糜棱岩带广泛发育,晚期表现为逆冲推覆性质。
该断裂还是一条现代活动性很强的断裂,历史上发生过深源地震:1931年曾发生8级地震,1956年5月21日发生过5.5级地震,震源深度88km,为一条形成于古生代或更早的长期活动的深断裂。
(二)博罗科努—阿其克库都克断裂(20)
位于本区南部,处于重力异常梯度陡变带上,为一个超岩石圈深断裂。总体上呈北西—东西—北东向展布,呈微向南突出之弧形,在中国境内全长1400km,断层面总体向南倾,倾角50°~80°。在阿奇山到雅满苏一带,地貌上形成南高北低的断层阶地,航、卫片上反映明显。沿断裂带有狭长凹地、干谷盐池地和一系列长形断陷盆地分布,其中沉积有厚达千米以上的中、新生代及二叠纪地层,同时还分布有大小不等的长条状古生代基性—酸性侵入岩。断裂带东段阿拉塔格一带见有混杂堆积;中段北侧巴音沟一带出露完整的中石炭世蛇绿岩套剖面;西段及其以北为一现代热泉异常带,有40℃的温泉多处。
在深断裂上有不同宽度(几十米至数公里)的挤压破碎带,地表与钻孔中均可见到大量的糜棱岩、碎裂岩、擦痕及强烈揉皱的各种片理化岩石以及褪色变质现象。
从该断裂所控制的地层及侵入体的时代来看,早古生代以前就已形成,并且多次活动,有些地方还切割了第四纪的沉积物。该断裂1906年12月23日发生过8级地震,震源深23km,1944年3月10日发生过7.2级地震,震源深27km,亦为一条长期活动的深断裂。
(三)阿尔曼泰断裂⑧
呈北西-南东向延伸,西段呈北西西向,断面向西南倾,倾角60°左右,位于重力异常梯度陡变带上,为一个岩石圈断裂。断裂控制了泥盆纪蛇绿岩套的分布,该蛇绿岩带由扎河坝-阿尔曼泰超基性变质橄榄岩、少量铁镁质堆积杂岩、辉长岩、辉绿岩,具枕状构造的基性熔岩和放射虫硅质岩等组成。经多次构造侵位,并受变形作用,蛇绿岩套被肢解,呈冲断片分布于断裂带上,带内可见华力西早期、中期酸性及中基性岩充填。西北段扎河坝煤矿一带切割了中石炭统,岩石产生透镜体化、糜棱岩化和小褶皱。
沿断裂带点状和线型金及多金属化探异常点发育,对金及多金属成矿具明显的控制作用。地貌上可见西南侧高东北侧低的断层陡坎。1954年2月19日在北塔山断裂带上发生过5.2级地震。为一长期活动的深断裂。
(四)卡拉麦里断裂(14)
呈北西—南东向延伸,南东段略呈弧形。物探成果证明,断裂两侧重力、磁性、波速均有明显差异,为一岩石圈断裂。断层面总体向南西陡倾,沿断裂有华力西期花岗岩侵入及蛇绿混杂岩分布,晚期的碱性花岗岩切割早期花岗岩和辉绿岩墙。蛇绿混杂岩恢复后再现的层序自下而上有变质橄榄岩、堆晶异剥橄榄岩、堆晶辉长岩、海相基性熔岩以及深海沉积物——放射虫硅质岩。深断裂两侧构造线方向不协调,北东侧褶皱带为北西向,南西侧褶皱带为近东西向。两侧地层建造差异大,北侧为优地槽型沉积,蛇绿岩套发育,化石稀少;南侧为冒地槽型建造,多为滨海—浅海相或陆相,化石丰富。断裂带亦具韧性剪切变形,以断续的狭窄糜棱岩化带为特征。据统计,东准地区84%的金矿(化)点分布在此深断裂带上,可见该断裂对金、多金属成矿具明显的控制作用。
1948年7月27日,曾发生过5级地震。该断裂形成于早古生代,强烈活动于晚古生代,为一条长期活动的深断裂。
(五)达尔布特断裂(12)
断裂呈北东55°~235°方向延伸,全长近百公里,为一岩石圈断裂。断面沿走向微有弯曲,倾向北西,倾角80°左右,或近直立。沿断裂破碎带发育,一般宽50~100m,动力变质的片理化带宽达4km。该断裂对蛇绿岩的控制作用极为明显,蛇绿混杂岩体呈断片分布于大断裂的北侧分枝断裂上。地貌上见有直线状沟谷和构造阶梯,南高北低,高差2~50m不等。
该断裂形成于石炭纪,以后又多次活动,以至切割了上更新统—全新统沉积层,并于1940年2月2日在该断裂带上发生过5.7级地震,表明其亦为一长期活动之断裂。
此外尚有物探资料证实的准噶尔南缘隐伏断裂⑩和吐-哈隐伏断裂 等。
二、板块构造单元的划分
据肖序常(1992)研究,以达拉布特-卡拉麦里缝合线为界,新疆北部可分为西伯利亚板块和哈萨克斯坦板块。其中西伯利亚板块大体以额尔齐斯断裂和阿尔曼泰断裂为界,可以进一步划分为3个二级构造单元,即阿尔泰陆壳板段(IA),准噶尔晚古生代早期活动大陆边缘板段(IB)和准噶尔晚古生代早期洋壳板段(IC),研究区包括后面两个二级构造单元(图1-2)。
(一)准噶尔晚古生代早期活动大陆边缘板段(IB)
该板段是我国境内西伯利亚板块中一个最大的二级构造单元。该单元内未发现前震旦纪结晶基底出露,下伏地壳以过渡型地壳为主要特征。按其沉积建造组合特征还可以划分为两个较大的三级构造单元,位于北带的称做布尔津—阿尔曼泰晚古生代早期弧后盆地(IB-2),主要由该期弧后盆地蛇绿岩、弧后盆地火山沉积岩系组成。南带称做和布克一三塘湖晚古生代早期岛弧(IB-3),主要由该期岛弧沉积构成,以发育钙碱性侵入岩为特征。此外,于晚古生代中期,当晚古生代准噶尔大洋转化成残留海盆之时,沿额尔齐斯断裂带南缘一线发生拉张,形成喀拉通克晚古生代中期裂陷槽(IB-1),在裂陷槽中有源自地幔的基性、超基性杂岩体侵位于裂陷槽沉积建造之中,其中富含块状铜、镍硫化物,形成新疆境内最大的喀拉通克铜、镍矿床。

图1-2 新疆北部大地构造略图

(据肖序常,1992)
1—缝合线;2—裂谷;3—裂陷槽;4—2级构造单元界线;5—盆地;6—1级构造单元代号;7—2级构造单元代号;8—3级构造单元代号
Ⅰ 西伯利亚板块
Ⅰ A 阿尔泰陆壳板段
Ⅰ A-1 阿尔泰早古生代陆坡沉积区
Ⅰ A-2 额尔齐斯晚古生代中期拉张陆缘岩浆带
Ⅰ B 准噶尔晚古生代早期活动大陆边缘板段
Ⅰ B-1 喀拉通克晚古生代中期裂陷槽
Ⅰ B-2 布尔津—阿尔曼泰晚古生代早期弧后盆地
Ⅰ B-3 和布克—三塘湖晚古生代早期岛弧
Ⅰ B-4 洪古勒楞地体
Ⅰ B-5 库兰喀孜干地体
Ⅰ B-6 考克赛尔盖地体
Ⅰ C 北准噶尔晚古生代早期洋壳板段
Ⅰ C-1 达拉布特—卡拉麦里晚古生代早期海沟(洋壳板片)
Ⅱ 哈萨克斯坦板块
Ⅱ A 北天山古生代活动大陆边缘板段
Ⅱ A-1 塔城地体
Ⅱ A-2 西南准噶尔晚古生代增生楔
Ⅱ A-3 唐巴勒—玛依勒山早古生代洋壳板片
Ⅱ A-4 将军庙地体
Ⅱ A-5 荒草坡地体
Ⅱ A-6 依连哈比尔尕山-大南湖晚古生代中期—早期洋壳板片
Ⅱ A-7 博格达晚古生代中期裂陷槽(初始洋盆)
Ⅱ A-8 黄山晚古生代中期—晚期裂陷槽
Ⅱ B 伊犁—中天山陆壳板段
Ⅱ B-1 雅满苏晚古生代中期拉张陆缘岩浆带
Ⅱ B-2 博罗地体
Ⅱ B-3 科古琴山-米什沟古生代岛弧-海沟板片
Ⅱ B-4 伊宁晚古生代中期裂谷
Ⅱ B-5 东天山中新元古代古陆坡沉积区;
Ⅱ C 南天山早—中古生代活动大陆边缘板段
Ⅱ C-1 哈尔克山早古生代海沟板片
Ⅱ C-2 哈尔克山早古生代增生楔
Ⅱ C-3 哈尔克-库米什-卡瓦布拉克早古生代晚期洋壳板片
Ⅱ C-4 霍拉山-额尔宾山晚古生代早期洋壳板片
Ⅲ 塔里木板块
Ⅲ A 塔里木北缘陆壳板段
Ⅲ A-1 喀拉铁热克晚古生代陆坡沉积区
Ⅲ A-2 阿克苏地体
Ⅲ A-3 柯坪震旦纪—古生代陆棚沉积区
Ⅲ A-4 库鲁克塔格地体
Ⅲ A-5 北山晚古生代中晚期裂陷槽中新生代—晚古生代末期上叠构造盆地
JGB—准噶尔盆地;THB—吐鲁番-哈密盆地;TMB—塔里木盆地
(二)准噶尔晚古生代早期洋壳板段(IC)
该板段以出露有大量晚古生代早期蛇绿岩为特征,故称洋壳板段。该带蛇绿岩目前仅在清水一带获得辉长岩全岩K-Ar法年龄,为388~392Ma(据新疆地质局第一区调大队,1987)。另据李锦铁等(1988)资料,在南明水一带发现蛇绿岩之上不整合有含早石炭世菊石化石的碎屑沉积岩系,故该带蛇绿岩的形成当在韦宪期—谢尔普霍夫期之前。该板段保留下来的大多是海沟俯冲杂岩再经后期构造混杂作用形成的蛇绿混杂岩,故将其下属的三级构造单元称做达拉布特-卡拉麦里晚古生代早期海沟(IC-3)。在构造上则以叠瓦构造为特征,冲断作用均自北向南,使蛇绿杂岩仰冲到其南哈萨克斯坦板块的北部陆缘之上,而大量的洋壳物质则潜没于北部的岛弧之下。
综上所述,按三级构造单元划分原则,本区存在着2个二级构造单元和4个三级构造单元,由北而南依次为:①喀拉通克晚古生代中期裂陷槽(IB-1);②布尔津-阿尔曼泰晚古生代早期弧后盆地(IB-2);③和布克-三塘湖晚古生代早期岛弧(IB-3);④达拉布特-卡拉麦里晚古生代早期海沟(IC-1)。
三、大地构造的历史演化
新疆北部显生宙以来大地构造演化可以概括为3个阶段,即前震旦纪构造演化阶段——古克拉通阶段,震旦纪—中石炭世构造演化阶段——古克拉通解体、开合交替阶段,二叠纪—侏罗纪构造演化阶段——新克拉通化板内逆冲推覆阶段(图1-3)。
(一)前震旦纪构造演化——古克拉通阶段
南天山北缘断裂带以北地区,包括中天山、北天山、准噶尔和阿尔泰等,大致于古元古代末中条运动后褶皱固结成陆壳,形成元古宙准噶尔板块(王作勋等,1990)。当时断裂带以南地区,包括南天山、塔里木北缘大部分地区尚处于洋盆阶段。大约在新元古代末该洋盆向北侧俯冲,南天山优地槽闭合褶皱,并形成阿克苏群的高压变质带(肖序常等,1990),使塔里木板块与元古宙准噶尔板块拼合。大体同时,昆仑优地槽也发生闭合褶皱,使元古宙羌塘板块与塔里木板块聚合(黄汲清,1990),于是三大板块拼合形成统一的新疆古克拉通。
(二)震旦纪—中石炭世构造演化——古克拉通解体、开合交替阶段
自震旦纪始,新疆古克拉通开始解体,新疆北部地壳演化进入反复开合、海陆交替阶段。

图1-3 准噶尔及其邻区构造演化示意图

1—陆壳;2—洋壳及其俯冲方向;3—火山岩或火山碎屑岩建造;4—复理石建造;5—洋壳残余;6—花岗岩;7—褶皱带;8—断裂;TP—塔里木板块;J—准噶尔板块;SP—西伯利亚古板块;SMO—萨彦蒙古洋;T—塔城板块;A—阿尔泰板块;WJO—西准噶尔板块;H—洪古勒楞;Ta—唐巴勒;STO—南天山洋;MO—玛依勒洋盆;EJO—东准噶尔洋;KO—卡拉麦里洋;ZAO—扎河坝—阿尔曼泰弧后盆地;ES—额尔齐斯边缘洋盆;NTO—北天山洋盆
1.震旦纪—早寒武世
新疆古地壳发生第一次拉张,扩张中心位于新疆以北的俄罗斯西萨彦岭及蒙古西部,以分布广泛的蛇绿岩代表新生洋区,蛇绿岩上部枕状细碧岩中的沉积岩夹层中含震旦纪—早寒武世的化石。
2.晚寒武世—中奥陶世
西萨彦岭洋盆闭合,在西萨彦岭和蒙古西部地区,震旦纪—早寒武世蛇绿岩之上发育了典型的晚寒武世岛弧型火山-沉积建造;晚寒武—中奥陶世的下磨拉石建造及酸性钾钠型火山岩,不整合覆盖于震旦纪—早寒武世岛弧型建造之上;同时有大量的英云闪长岩、花岗闪长岩等Ⅰ型花岗岩类侵入。在西准噶尔发生拉张,形成了以唐巴勒地区和洪古勒楞地区为代表的具完整蛇绿岩剖面的洋壳,蛇绿岩上部的沉积岩夹层中产有中奥陶世放射虫和其他化石,代表了这一时期准噶尔新生洋盆的存在。伴生的斜长花岗岩同位素年龄为508Ma(据肖序常等)。
3.志留世
西准噶尔洋盆闭合,但紧随其后再次拉张,在西准噶尔玛依勒山地区形成具有蛇绿岩建造的小洋盆。在东准噶尔莫钦乌拉—野马泉一带出露的奥陶系—志留系,包括荒草坡群、库布苏群和索尔巴斯塔乌群,显示该区为早古生代火山-沉积的初始洋盆,推测东准噶尔当时处于边缘海盆环境。与此同时,南天山陆壳也开始拉张开裂,表现为南天山境内广泛分布的志留纪蛇绿岩,其时代可由其上的硅质岩中的放射虫确定。志留纪末,南天山洋向北消减聚合,阿尔泰以北的萨彦蒙古洋也闭合并向南增生,西准噶尔玛依勒山有限洋盆和东准噶尔边缘海盆也在此时聚合褶皱,在东准噶尔地区下泥盆统磨拉石建造不整合盖在早古生代火山-沉积建造之上,志留系中有加里东晚期的花岗岩侵入,下泥盆统底砾岩中见有该期花岗岩砾石。至此,新疆古克拉通经历了一次次向南递进式的开合之后又重新聚合在一起的运动。
4.早泥盆世—早石炭世
是新疆北部一次最重要的地壳拉张时期。这次地壳拉张自南而北依次形成了卡拉麦里洋盆、阿尔曼泰弧后盆地、额尔齐斯陆缘裂谷和红山嘴-诺尔特断陷盆地等,显示出张裂规模由南至北依次减小的特征。这一时期形成了横贯东西准噶尔的达布尔特-卡拉麦里蛇绿岩带和扎河坝-阿尔曼泰蛇绿岩带,代表了同时期的弧后盆地扩张带,西北侧额尔齐斯一带广泛发育的火山岩组合代表着大陆边缘拉张型的边缘海盆。据陈哲夫等(1993)对达布尔特-卡拉麦里、扎河坝-阿尔曼泰两条蛇绿岩带的研究,二者形成时期相近,属早、中泥盆世,与蛇绿岩的形成同时或稍后,伴有少量幔源斜长花岗岩、石英闪长岩的侵入。洋盆大约在早石炭世早期末闭合,至早石炭世中、晚期整个东准噶尔地区为陆间残余海盆(李锦铁等,1990)。早石炭世中期至晚石炭世,是东准噶尔花岗岩类活动的鼎盛期,形成区内广布的华力西中晚期花岗岩类,这一时期亦是Cr、Sn、Cu、Au、Hg的重要成矿期。
5.中石炭世—早二叠世
新疆北部发生了小规模的张裂,形成了喀拉通克等裂陷槽,有大量基性岩侵入,并形成铜镍矿床。之后沿裂陷槽发育了非造山的A型碱性花岗岩。这一时期的陆相火山—次火山活动较强,形成金铜矿床。
由上可见,晚古生代构造演化主要表现为新疆古克拉通向北递进式的开合作用。
(三)二叠纪末—侏罗纪构造演化——新克拉通化、板内逆冲推覆阶段
自二叠纪起,受西伯利亚板块向南挤压,印度板块与欧亚板块碰撞等因素影响,新疆北部仍发生了强烈的构造运动,东准噶尔地区中石炭世—早二叠世裂陷槽封闭。此后,各陆块相继下降成盆地,造山带隆起,遭受剥蚀,东准噶尔地区由北向南发生推覆构造运动,整个新疆北部的现代构造格局在侏罗纪末基本定型。
综上所述,东准噶尔的构造演化历史共经历了4次主要的开合运动:①晚寒武世—奥陶纪第一次拉张,形成西准噶尔洋盆,闭合于奥陶纪;②志留纪第二次拉张,形成西准噶尔玛依勒山小洋盆和东准噶尔边缘海盆,闭合于志留纪末;③早泥盆世—早石炭世第三次拉张,形成了卡拉麦里洋盆,闭合于早石炭世早期末;④中石炭世—早二叠世的第四次拉张,形成若干裂陷槽,闭合于早二叠世末。
因此,本区的区域构造演化历史,实际上是洋盆的拉张聚合交替变化的历史,每一次拉张-聚合运动发育相应的沉积建造、构造变形、岩浆组合及其相应的成矿作用。

区内构造线的总体方向为北东向。车田复背斜、中垌-廉江复向斜、庞西垌-金山断裂带、古城-沙铲断裂带共同构成了区域构造格架。
1.褶皱构造
车田复背斜,位于本区中北部,轴向北东,枢纽倾伏于南西,轴面近于直立,两翼近乎对称,均为早古生代—前寒武纪变质地层。
中垌-廉江复向斜,分布于本区的南东部,主要由泥盆系和石炭系组成。区内仅出露北西翼,构造形态不完整,只显示单斜构造(广东704地质队,1986)。
2.断裂构造
本区断裂构造发育,主要有庞西垌-金山断裂带、古城-沙铲断裂带和一些次一级的断裂组成。
(1)庞西垌-金山断裂带
庞西垌-金山断裂带分布于研究区域中北部,是本区的一级断裂构造。在断裂不同的部位和断裂的不同演化阶段,断裂的力学性质有一定差异,但其主体为压扭性,显示多次复活构造特征。
庞西垌-金山断裂带长度大于100km,宽度20~200m。断裂带走向35°~55°,倾向北西,倾角55°~65°,沿走向出现尖灭侧现和膨胀收缩现象。断裂带内发育各种碎裂岩、压碎岩、构造角砾岩和断层泥砾岩。该断裂带是银金矿带的一级控矿断裂和含矿断裂。
(2)古城-沙铲断裂带
古城-沙铲断裂带分布于研究区域中南部,与庞西垌-金山断裂带近乎平行产出。断裂带的长度约50km,宽度为8~30m。断裂带走向30°~50°,倾向南东,倾角35°~45°,由碎裂岩、压碎岩、构造角砾岩和断层泥砾岩组成。沿该断裂带,已发现有石岭、山祖、大吉嶂等贵金属矿化点,但未发现有重大工业价值的矿床(广东704地质队,1986;王秀璋等,1996)。
(3)次级断裂
本区次级断裂比较发育,按走向可划分为NNE—NE向、NNW—NS向、NW—NWW向3组断裂。
NNE—NE向组断裂:比较发育,长度一般为几十米至几千米。断裂常以破碎带形式出现。部分被岩脉、石英脉充填,或遭受热液蚀变,局部有矿化显示。
NNW—NS向组断裂:分布于本区的中北部。断裂面陡倾,倾角45°~70°。该组断裂主要表现为压扭性质,往往直接控制银金石英硫化物脉的产出。
NW—NWW向组断裂:比较发育,主要分布在研究区域的西北部,在东南部也较常见,在塘蓬花岗岩岩体内尤为发育。本组断裂的长度通常约3.5~6km,宽度几米至十几米,走向320°~330°,倾向北东,倾角45°~65°。该组断裂是本区支流水系的主要控制构造,控制了水系的走向。
另外,地球物理研究结果表明,本区地下深部具有早期形成的近东西向分布的断裂带,其对矿床的控制作用目前还不清楚。

华北克拉通北缘经历了漫长的地质演化,区域构造十分复杂。区内线性构造以近东西向、北东向、北东东向为主,此外北西向和近南北向构造也较发育(图2-3)。不同方向断裂构造之间具复杂的交切、复合关系;同方向构造常平行、等距呈带状展布;某些构造有长期继承性发展。对区内构造格局、岩浆活动及地层发育有控制作用;线性构造具有不同的规模、序次和级别,在地史演化中的作用也不同。

一、东西向构造

区内东西向构造十分发育,活动时期早,最早形成于太古代、元古代,又多次复活,常被其他方向构造构造切断,而不连续,对区内不同性质的岩石建造、岩浆活动和金属矿产分布起控制作用,是重要的控岩控矿构造,许多成矿带或成矿区的展布方向受该组构造控制;主要6大断裂构造。

(一)乌拉特后旗-白云鄂博-化德-康保-赤峰深大断裂带

该断裂呈近东西向,大致沿北纬42°线通过,出露长约2000 km,长期控制着其南、北两侧迥然不同地质单元的大地构造发展史,构成华北板块和兴蒙造山带的分界线,对两侧地质构造的演变起着明显的控制作用。断裂带西段近东西向带状分布海西期各类侵入岩,均产于该深大断裂中,它控制着两侧一系列金矿(床)点的分布。断裂自西向东,各区段的形成、发展、切割深度、地球物理场反映、活动方式和演变特征等方面都有明显差异。据此可分为西段、中段及东段。(1)西段:西起北大山南,东至口井子一带,呈东西向直线状延伸。挤压破碎带宽1~2km,糜棱岩化、碎裂化及片理化等动力迹象发育。断面倾向北,倾角50~70°。断裂带地貌特征为一东西向平直沟谷或断崖,断层三角面发育。该断裂在加里东期初具规模,海西中、晚期活动强烈,并伴有大规模的中酸性-中基性乃至超基性岩浆活动,直至中、新生代仍可见其活动迹象,是个规模巨大活动时间长、力学性质有多期转化特点的岩石圈断裂。断裂向东、沿雅不赖山、阿尔格林台山、德斯特乌拉诸山的北侧通过,呈北东-南西向展布。整个古生代和中生代初,南侧长期上升隆起遭受剥蚀,北侧发育了古生代地槽型沉积建造。(2)中段:西部从狼山北侧通过,向北东延伸至川井一带,经白云鄂博北、化德县延入河北省境内,与康保-围场深断裂相接。中元古代,断裂南侧强烈拗陷,形成渣尔泰山群和白云鄂博群类复理石建造;断裂北侧则开始其地槽生涯,沉积了温都尔庙群的优地槽型建造。直至古生代晚期,断裂对其南北两侧的地质发展仍具有控制作用。(3)东段:自河北围场北延,经赤峰、平庄、查尔台等地,向东延入辽宁省,呈东西向,表现为规模巨大的挤压破碎带。破碎带走向呈波状弯曲,倾向多变,时南时北,倾角陡立,一般在70°~80°间,破碎带宽窄不一,从数百米至数千米,带内可见大量压碎岩、糜棱岩和千糜岩,形成大量挤压片理和构造扁豆体。沿该断裂带附近出现不同规模的矿床和矿化现象,包括白云鄂博稀土矿床、赛乌素、金厂沟梁等金矿床以及硫化物铜镍矿床等,与深断裂及其分支断裂的长期性、多幕性活动及其所导致的构造-岩浆-成矿作用有一定联系(内蒙古地质局,1991)。

图2-3 华北板块北缘航磁及重力线性构造解译图

(二)临河-集宁深断裂

该断裂西起临河北,向东经乌拉特前旗北、武川县、察哈尔右翼中旗至集宁,向东延至河北境内,与尚义-平泉深断裂相连接,呈近东西走向,总体沿北纬41°左右展布,主要由韧性剪切带、韧脆性剪切带和推覆构造等构成。地球物理特征显示,是一条向下延抵至莫霍面,倾向南的大型断裂破碎带,其表现形式为近地表倾角较陡,而越向下倾角则逐渐变缓(李洪喜等,2008)。(1)西段:临河-乌拉特前旗,被地表大面积分布的厚达数千米的中、新生界覆盖。断裂北侧展布近东西向的大面积的磁负异常,南侧为正异常。(2)中段及东段:乌拉山北缘-集宁以东,为正、负地貌的分界线。其中沿大青山北侧延伸至察哈尔右翼中旗的区段,由数条近东西向断层和糜棱岩带组成断裂束或大破碎带。破碎带岩石包括乌拉山群片麻岩、元古代基性侵入岩、古生代及中生代花岗岩等。处于重力高与重力低异常的转换部位。断裂北侧主要展布近东西走向的大面积负磁异常。南侧属高值正磁异常区。太古宙末—古元古代为断裂发生期,它控制了太古宇和古元古界的分布,南侧主要为太古宇上、下集宁群和乌拉山群。沿深断裂带及其北侧为古元古界色尔腾山群和二道洼群呈东西向带状分布。中元古代,断裂南侧上升隆起,长期遭受剥蚀,而北侧则大幅度拗陷,形成东西向海槽,沉积了渣尔泰山群和白云鄂博群类复理石建造。断裂在古生代活动仍很强烈,主要表现为基性-中酸性岩浆带状侵入活动。到中生代,断裂可能具有走滑性质,产生一系列具拉分性质的断陷盆地。在晚侏罗世—早白垩世期间,受到由北向南强大挤压应力作用,断裂表现为向南逆冲性质。新生代以来,断裂仍有继承性活动,在乌拉山北坡控制着新生代断陷盆地的形成(内蒙古地质局,1991)。

(三)尚义-丰宁-隆化(大庙、平泉)-宁城-阜新断裂带

该带于内蒙地轴的南缘,西与临河-集宁深断裂相接,经冀东的尚义县,向东至赤城后,分为北、中、南三分支:北支为赤城-丰宁-隆化断裂带;中支为大庙-娘娘庙断裂带,往东延入辽西,受北东断裂剪切,往北滑移,与宁城-阜新断裂带相接;南支为赤城-平泉断裂带,形成分支复合断裂带。其于太古宙末形成,控制了早元古代地层的分布,从中元古代开始,控制了燕辽裂陷槽边界及沉积,被断裂作用诱发侵位的岩浆,既有直接来源于上地幔的基性岩浆,又有下地壳部分熔融形成的花岗岩浆,形成了元古代富钾碱性岩系的双峰式岩石组合。在后来的构造运动中多次复合,对海西期、燕山期的岩浆活动都有明显的控制作用。反映了华北板块与西伯利亚板块多期次开合演化历史(陈昌勇,1998)。

(四)乌拉特前旗-呼和浩特深断裂(山前大断裂)

西起乌拉特前旗,向东经包头、呼和浩特,沿乌拉山和大青山南麓呈东西向延伸,长约370千米,深断裂北侧是高耸的乌拉山和大青山脉,南侧是平坦的河套平原,构成山脉与平原之间天然分界,最大高差达千余米。在区域磁场中,断裂北侧为正磁场区,南侧为低值正、负磁场。东延至卓资县—集宁一带。早侏罗世,断裂已具雏形,断面南倾。北部为断陷盆地,南部为上升隆起。晚侏罗世末期,表现为由南向北的逆冲推覆,致使北侧阴山地区的冲断层、逆冲叠瓦构造及低角度推覆构造普遍发育,并与其北部相邻的临河-集宁深断裂形成南北对冲之势。早白垩世,断裂性质发生了变化,北侧大青山及乌拉山抬升,南侧下沉,显示正断层特征,奠定呼、包断陷盆地的基础。自始新世开始至全新世,断裂北隆升南降低垂直运动加剧。大青山南坡的某些原生金矿(化)点可能受该深大断裂控制(内蒙古地质局,1991)。沿这一近东西向巨型断裂带及其附近地区,具有良好的构造-岩浆-成矿条件。特别是与上述韧性剪切带群及其有关的韧脆性、脆性断裂作用及偏碱性岩浆活动的同时,伴随有多处金矿化,自东向西,有阜新以北的排山楼金矿床-承德一带的金矿床-崇礼东坪金矿床-乌拉山、哈达门沟金矿床等一系列金矿床的形成,并预示沿着这一巨型的内蒙古基底隆起带南侧的韧性剪切带群,对今后金矿等找矿勘查具有良好前景(内蒙古地质局,1991;崔盛芹等,2000)。

(五)乌拉特中旗-武川断裂

由大佘太经公义明、下湿壕、酒馆,过武川大兰旗到察右中旗至白音查干一带。该断裂带控制着大青山中部新太古界、古元古界最重要的两套绿岩带的展布,并有加里东、海西、燕山旋回的多期岩浆活动。它的长期演化、多期活动为金矿形成提供了物质来源、热动力条件以及赋存空间。该断裂带控制金矿床(点)20余处,以及大量金、铜、铅锌化探异常和金重砂异常。十八顷壕-公义明-纳令沟韧性剪切带也受着本断裂的控制(内蒙古地质局,1991)。

(六)密云-喜峰口-锦西断裂

断裂带位于燕山台褶带的内部,西起密云,可能继续往西延,现被燕山旋回侵入体所利用而被掩盖,向东经喜峰口延至辽西锦州一带。该带除对中新元古代沉积岩相、厚度明显控制外,还控制了元古代非造山岩浆活动,如密云沙厂环斑花岗岩体,还有古生代晚期的超基性岩体,中侏罗世火山侵入活动。特别应指出,在燕山期该带与NNE向断裂带交叉处,控制了冀东变质核杂岩构造的形成,并被利用成为北拆离带的组成部分。该断裂控制冀东金厂峪、峪耳崖、牛心山等金矿床的产出和分布(河北省地质矿产局,1989)。

上述东西向断裂带在区内将结晶基底切割成东西向条带、且在南北方向上具有隆起带和坳陷带相间的格局。

二、北东-北北东向构造

大多数中生代构造-岩浆带和它们控制的成矿带受NE向线性构造控制,如赤峰南部的铭山、马鞍山、努鲁尔虎三个北东向隆起控制了金矿带的分布。

(一)宝音图西缘断裂

该断裂经巴音查干至宝音图,走向北北东向,为天山造山带与兴蒙造山带的分界(内蒙古地质局,1991)。

(二)宝音图东缘断裂

该断裂经索伦山南缘德日斯至杭盖戈壁,与西缘断裂平行展布,为宝音图隆起与桑根达来坳陷的界线(内蒙古地质局,1991)。

(三)大同-张家口断裂

断裂从陕西吴旗,沿北东方向经大同西缘向北延伸,到张家口西,向北东穿过白云鄂博-赤峰板块边缘大断裂,是一条基底深断裂,该断裂在太古宙就有活动,控制两侧不同的地质地貌特征(李俊健等,2010)。

(四)赤峰-锦山断裂

该断裂北起解放营子,中经赤峰,南至锦山之南,沿北东方向延伸近百千米,因地表覆盖而出露差,卫片线性特征明显,延伸连续,在重力场上具有明显的特征,表现为不同布格重力异常的分界线:北西侧呈线状分布的重力高异常带,南东侧是呈线状分布的重力低异常带。该断裂于锦山之南被喀喇沁岩体占据(王时麒等,1994)。

(五)八里罕-红山断裂

该断裂向北可延至嫩江一带,在华北板块北缘经赤峰红山、楼子店、小城子、南至八里罕,地表断续出露,呈北东方向延伸,倾向在延伸方向变化不定,或向南东或向北西倾斜,该断裂为中生代盆缘断裂,控制中生代盆地的展布,地表标志为宽数十米乃至上百米的破碎带、角砾岩化带,通过岩体时表现为糜棱岩化带。在断裂中可见喷溢的新生代玄武岩,在断裂两侧的岩层中常见与之平行的次级断裂和剪裂带,以及中性和酸性岩脉,该断裂是一条具有多次活动的平移断裂带,下延深度大(王时麒等,1994)。

(六)承德-北票断裂

该断裂是太古宙克拉通化以后,中、新元古界蓟县裂谷系出现时形成的,是内蒙地轴与燕辽沉降带的分界线。控制南部裂谷系的发育,也是重要的导岩导矿构造,沿断裂北西部古老结晶基底中有一系列金矿床(点)产出,其中金厂沟梁金矿床就分布在其与北缘断裂的锐角交汇区内(河北省地质矿产局,1989)。

三、北西向构造

北西向构造具有中、东部较新,西部较老的特点。东、中部主要发育于中生代中后期,西部活动于元古代-早古生代,且具有多期活动的特点。许多矿田的展布方向,甚至矿脉的展布呈北西向,受该组构造控制,如红花沟金矿田,它的展布方向呈NW向,红花沟、莲花山、柴火栏子三个金矿床呈等间距排列在NW向构造线上。金厂沟梁主要矿脉基本上呈北西-北北西向产出(王时麒等,1994)。

四、南北向构造

南北向构造不太发育,规模较小,一般多由物探信息显示,地质上常表现为对岩体的就位和形态产生影响。东、中部地区的南北向构造发育时期较晚,切割东西向构造,并对中生代岩体和后期的盆地产生影响,西部地区的构造活动开始较早,影响古生代、中生代岩浆活动。

华北克拉通北缘构造复杂,区域构造格架主要表现出如下特征:首先,华北克拉通北缘发育早前寒武纪变质基底,并在中新元古代形成似盖层沉积,古生代发育稳定盖层沉积,近东西向早期(太古代—元古代)构造十分发育,后期又多次复活。其次,华北克拉通北缘的构造演化受近东西向板块边界断裂的影响,东西向构造长期活动,且占有主导地位,部分地质建造显示出华北克拉通与北部造山带的过渡性质,受沿边界发育的规模巨大的海西旋回岩浆活动的影响,中生代断陷盆地发育,不出现相对稳定的大型坳陷盆地。第三,中生代以来的东西构造分异使华北克拉通北缘呈现出新的构造格局。中东部地区受环太平洋构造活动的强烈影响,成为大陆边缘构造岩浆活化区,其主要特点是:(1)中生代大规模出现北东向构造带,并占据主导地位,部分早期东西向构造复活,出现北东东向这一新构造类型;(2)大规模出现北东向中生代岩浆岩带及火山断陷盆地。西部地区受中生代构造活动的影响较弱,而表现为:(1)始终以东西向构造占主导,北东向构造相对不太发育;(2)各时期的岩浆活动均呈近东西向,中生代岩浆活动微弱;(3)中生代发育大型坳陷盆地,受复活的东西向构造控制(陈昌勇,1998)。



  • 区域构造特征及演化
    答:总体构造格局变为北低南高的单斜式不对称坳陷。进入晚白垩世,构造活动逐渐加强,形成覆盖全盆地的广泛沉积。晚第三纪,构造活动表现剧烈,周围山系高峻,向盆内提供大量碎屑,使盆内沉积加厚,范围扩大,塔里木北部前陆盆地的演化进入到更趋完善的阶段。这一时期的构造处于燕山和喜马拉雅活动时期,由于印度...
  • 区域构造格局及基本特征
    答:1.古亚洲构造域 康西瓦-木孜塔格-阿尼玛卿缝合带以北地区,属古亚洲构造域的南缘部分,包括东西昆仑山、柴达木、阿尔金山以及塔里木等次级构造单元。在新元古代—早古生代受古亚洲洋影响,其演化过程与古亚洲洋的裂解、拼合息息相关,故称作古亚洲构造域。其共同特点是都具有太古宙—古元古代的结晶基底,...
  • 区域主要构造形迹及特征
    答:1.褶皱 巩乃斯复向斜是工作区内的主体构造,由喀什河山间凹陷、阿吾拉勒复式背斜、则克台-坎苏断隆、巩乃斯山间凹陷和卡特斯格单斜联合构成。该向斜呈北西西向展布,两翼地层倾角一般在40°~60°,铜铁矿(化)点多分布复向斜的核部。2.断裂 研究区内断裂十分发育,主要呈北西西向、近东西向展布...
  • 区域构造模式的建立
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  • 区域地质构造基本特征
    答:其Sr同位素具有壳幔混合的特点,基性火山岩微量元素具有大陆裂谷玄武岩之“穗齿状”特征(见图1-9、1-10)。火山岩主元素、微量元素及Sr同位素的初始比值均具双峰式或双端员特征。代表源岩浆具有幔源与陆壳部分熔融的二元混合成因,为大陆裂谷环境。2.古板块构造体制海相火山活动 北祁连山的古板块构造...
  • 区域地质特征
    答:一、构造特征 准噶尔盆地是欧亚板块的组成部分,北邻西伯利亚板块,西接哈萨克斯坦板块,南依天山造山带。区域构造位于阿尔泰褶皱带、西准噶尔褶皱带和北天山褶皱带所夹持的三角地带。盆地内发育较全的上古生界至新生界地层,其中石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系构成了盆地内主要含油气勘探目的...
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  • 区域构造特征
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