中新生代构造运动特征 中国新构造运动特征

作者&投稿:虿曼 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

根据构造层的划分,结合区域地质资料,将中新生代构造运动划分为印支运动、燕山运动及喜马拉雅运动。

一、印支运动的表现及特征

印支运动发生在三叠纪的中晚期。根据印支运动的特征及区域地质资料,将印支运动旋回进一步划分为早期(T1-2)和晚期(T3)两个阶段,或称为印支Ⅰ幕和印支Ⅱ幕。印支运动在华北地区的影响主要表现在以下几个方面。

1.由于印支运动的影响,华北克拉通盆地南缘和北缘变形强烈,盆地内表现为大型坳陷和隆起,古构造发育(图2-5-6)。

(1)在华北克拉通盆地北缘受海西期西伯利亚板块与华北板块碰撞拼接产生的后效应的影响,印支期该区仍处于南北向挤压隆升状态,并形成逆冲断裂带(如康保-围场断裂、张北-承德断裂等),造成该区三叠系的大面积缺失。

(2)华北克拉通盆地南缘由于晚海西—印支早期古秦岭洋在桐柏—商城—舒城一线俯冲关闭,导致扬子板块与华北板块的碰撞拼接,进而形成秦岭褶皱造山带、华北克拉通盆地南缘隆起及济源-太康前陆坳陷。

2.受库拉板块北北西向向欧亚板块俯冲及南北向挤压应力的综合影响,造成印支晚期郯庐断裂左旋扭动,在华北克拉通盆地内部形成了挤压型坳陷,出现了近北东向展布的沁水坳陷、临清坳陷、武清及黄骅坳陷等构造单元。

3.印支期的挤压褶皱构造

(1)在河北承德东山村露头剖面(图2-5-6)可见上三叠统杏石口组以下地层褶皱变形,并被其不整合覆盖。

(2)黄骅地区孔西构造带孔古3井区经钻探揭示逆冲断裂存在,地震资料解释为一由西向东逆冲形成的压扭构造,且上覆层上侏罗统—下白垩统未变形,推测该构造形成于印支期或早燕山期(图2-5-6)。

(3)济阳地区桩西倒转褶皱,高部位被剥蚀夷平,并被中下侏罗统煤系地层覆盖(图2-5-6),为印支期产物。

4.印支期的逆冲断裂

勘探证实,三叠纪济阳地区明显的逆冲构造带有三条,它们是埕北-五号桩逆冲构造带,总长度约60km;呈南-孤西逆冲构造带,长度约90km;车西-罗西-陈南逆冲构造带,长度为170km。另推测向西南还有两条(无棣南-西村逆冲构造带,区内长度为130km,向东南延入鲁西隆起区;宁津南-曲堤逆冲构造带,长约70km)。上述五条逆冲构造带倾向均为西南方向,表明三叠纪济阳地区受到北东—南西方向的强烈挤压(图2-5-7)。

5.印支期的区域性不整合面

地层间角度不整合是构造运动的产物。正确判定不整合面上、下两地层的时代是确定不整合形成时间及构造运动发生时代的基础。

图2-5-6 华北地区印支运动构造形迹图

图2-5-7 济阳地区印支期构造纲要图

上三叠统杏石口组与中三叠统二马营组及前二马营组之间的角度不整合。反映印支运动Ⅰ幕的存在。例如平泉县下板城盆地边缘榆树沟,上三叠统杏石口组与中三叠统二马营组间有5°~10°的交角,接触面呈凹凸不平状,局部形成小漏斗,且上覆地层具有下伏地层组分的砾岩(图2-5-1)。北京西山的杏石口组与双泉群,辽西地区老虎沟组与后富隆山组之间的角度不整合或平行不整合接触关系等,说明印支运动较广泛的存在。

6.印支运动的区域应力场

早期以南北向挤压,晚期向左旋挤压扭动应力场转换,变形场表现为逆冲褶皱并大面积隆起。

二、燕山运动的表现及特征

燕山运动是华北地区重要的构造运动,经历约143Ma(208~65Ma),具有性质复杂多变、多幕式活动的特征,同时具有广泛且强烈的多期次的岩浆侵入与喷发活动。根据该运动时期形成的地层角度不整合、岩浆活动旋回及构造变动等特征将燕山运动大致分为早期(J1-2)、中期(J3—K1)和晚期(K2)及相应的三个构造幕(中侏罗世末为燕山运动Ⅰ幕、早白垩世末为燕山运动Ⅱ幕、晚白垩世末为燕山运动Ⅲ幕)。燕山运动在华北地区主要表现在以下几个方面。

1.华北地区南缘形成周口-合肥前陆盆地

由于扬子板块与华北板块碰撞拼接,北淮阳褶皱造山的同时,向华北地区逆冲形成燕山期周口-合肥前陆盆地(图2-5-3、图2-5-8)。

图2-5-8 合肥前陆盆地形成模式图

2.华北北部燕山地区大量中酸性火山岩喷发,形成火山岩覆盖区。据区域地质资料,燕山期火山岩可分为南大岭期、髫髻山期及张家口-大北沟期。

(1)南大岭期

时代为早侏罗世,包括北京地区的下侏罗统南大岭组和蔡家岭组及辽西地区下侏罗统的兴隆沟组。南大岭组以玄武岩和安山岩的溢流为主,兴隆沟组主要岩性为玄武安山岩和玄武岩,厚度约为130~637m,同位素年龄约(195±5)Ma。

(2)髫髻山期

该期时代为中侏罗世,以冀北地区的九龙山组、髫髻山组、后城组及辽西地区蓝旗组为代表。髫髻山组以玄武安山岩、粗安岩、英安岩、流纹岩的溢流-爆发为主,夹沉积层。侵入活动以中酸性中深成侵入为主,同位素年龄为155~165Ma,早期(九龙山组)以沉积为主,夹有酸性火山喷发;中期(髫髻山组)以玄武安山岩、安山岩、粗安岩、英安岩、流纹岩的溢流-爆发为主;晚期(后城组)仅间夹零星的酸性火山喷发。

(3)张家口-大北沟期

该期时代为晚侏罗世。以冀北地区的张家口组、大北沟组及辽西地区的义县组为代表,张家口组同位素年龄143.8~148.6Ma,是该区中生代规模最大的一次岩浆活动。主要喷发了一套中酸性火山岩,与之有关的侵入活动主要表现为潜火山和浅成侵入活动,形成火山-沉积岩相组合。

研究表明,燕山地区中生代火山作用的规模,有由弱裂隙式溢出—强烈的中心式喷发—活动减弱的变化。火山喷发岩的性质,有由基性(早侏罗世南大岭组)—中性和酸性(中侏罗世髫髻山组、后城组)—中性基性(晚侏罗世东岭台组、东狼沟组)变化的趋势。火山岩化学成分明显的特征是Ca、Mg组分较低,全碱含量,尤其是K的含量较高。由玄武岩、安山岩、粗安岩、粗面岩及流纹岩等构成多旋回火山喷发岩系。冀北地区中生代火山岩钙碱指数53.25左右,为皮科克(M.A.Peacock,1931)所划分的碱钙性岩石,从而反映了中生代火山岩总的碱度特征。在大量地震剖面的解释中,也明显可见存在着燕山期侵入的火成岩。

总之,华北地区中生代火山岩以中—中酸性安山岩、流纹岩等岩浆的剧烈喷发为特征,以亚碱性玄武岩系列居多,根据岩浆岩的共生组合,推测以同熔型及陆壳改造型为主。

3.在燕山运动期间,华北地区内部形成了北北东向展布的隆起与坳陷。

4.由于燕山运动的影响华北地区形成了多种类型的沉积盆地,除南华北的前陆盆地外,北面则还形成了为数不少的断陷型及断坳复合型沉积盆地。

5.燕山期不整合面的存在

(1)在承德市南侧,普遍存在上侏罗统与中侏罗统呈角度不整合接触。

(2)秦岭褶皱带潢川坳陷内,上侏罗统段集组下部巨厚砾岩不整合于中侏罗统朱集组砂岩之上。

(3)济阳地区埕北凹陷内存在上侏罗统与中下侏罗统之间的角度不整合(图2-5-9、图2-5-10)。

图2-5-9 华北地区燕山运动构造形迹图

6.燕山期断裂活动强烈

1)燕山早期

早中侏罗世,燕山地区以伸展作用为主,早侏罗世早期发育了以玄武岩岩浆喷溢为特征的南大岭组及兴隆沟组,燕山地区还形成了小型断陷盆地,如近南北走向的金厂梁盆地。中侏罗世末,由于郯庐断裂左旋挤压的加剧,产生北西—南东方向的挤压应力,使早中侏罗世沉积盆地褶皱变形。燕山地区褶皱轴走向为北东东向,华北北部褶皱轴走向以北北东向为主,南华北受秦岭造山带的影响以北西西向为主,同时发生强烈的逆冲作用。盆地内部产生了大型复背斜与大型复向斜(冀中复背斜、武清-文安复向斜、大城褶皱、里坦向斜、青县褶皱-逆冲断裂系、阜城-南皮复向斜、埕宁复背斜等),和逆冲断裂系(宁武盆地西断裂、沧西逆冲断裂系、埕西逆冲断裂系、大城西逆冲断裂、青县逆冲断裂等),华北北部北东向构造格局基本定型。

2)燕山中期

图2-5-10 燕山期中下侏罗统与上侏罗统角度不整合

晚侏罗世—早白垩世,曾经发生过短期拉伸作用,在冀北地区则表现为大量中酸性火山岩的喷发,并形成正断层和断陷盆地。早白垩世末,发生燕山运动Ⅱ幕,主要表现为挤压褶皱隆升作用。华北地区北部以整体隆升作用为主,褶皱变形微弱;华北南部地区则伴随着秦岭造山带的隆升,发生了向盆地方向的逆冲作用。

3)燕山晚期

晚白垩世,燕山运动进入尾声,华北地区普遍上升,很少接受沉积。晚白垩世未发生燕山运动Ⅲ幕,表现为差异隆升作用。燕山地区与华北盆地开始分异。

4)断裂特征

(1)太行东断裂北京段

该段从怀柔至涿县、全长约为100km,走向为北北东向,倾向东南,为一条侏罗-白垩纪发育的正断裂,控制北京坳陷侏罗-白垩纪地层的沉积。

(2)太行东断裂石家庄段

该段全长为110km,北东向,为一东倾正断层,控制石家庄坳陷侏罗-白垩纪地层的沉积。

(3)太行东断裂邯郸-汤阴段

该段全长约为150km,北北东向,为一东倾正断层。邯郸段断距较小,对侏罗-白垩系控制不明显。汤阴段断距较大,对中生界起明显的控制作用。

(4)聊城断裂

断裂全长约为120km,北东向,为侏罗-白垩纪发育的西倾正断层,对侏罗-白垩系控制作用明显,同时也控制着临清坳陷中生代的构造演化,断距较大,断面倾角为24°~77°。

(5)陈南断裂

断裂位于济阳坳陷中部,全长约140km,近东西向,断距较大,为一南倾正断层,分割陈家庄凸起与东营凹陷,控制晚侏罗世—早白垩世地层的沉积及盆地的演化。

(6)汶泗断裂

断裂为鲁西隆起区汶泗断陷的北界,全长约为140km,近东西向,为一南倾高角度正断层,控制着汶泗盆地晚侏罗世—早白垩世地层的沉积及盆地演化。

(7)曹县断裂

断裂为鲁西隆起区成武断陷的西界,全长约为90km,近南北向,为一东倾高角度正断层,控制着成武盆地晚侏罗世—早白垩世地层的沉积及盆地演化。

(8)焦商断裂

断裂为南华北盆地的北界,沿济源、焦作、新乡、商丘至黄口一带展布,全长约500km,总体呈北西西向,断面大部分向南陡倾、垂直落差约1000~2000m。控制着济源-开封断陷的侏罗纪-早白垩世地层的沉积。该断裂为华北地区两种不同构造线的分界,断裂以北构造线方向北北东向,断裂以南则为近东西向或北西西向。

(9)确山-固始-合肥逆冲断裂带

断裂位于周口坳陷南缘及合肥盆地中部。是栾川-固始-肥中大断裂的重要组成部分。全长约为350km,走向近北西西向,断面倾向南南西。控制着周口-合肥前陆盆地的演化。沿断裂形成了条带状的火山岩及中生界粗碎屑岩沉积。

除上述断裂外,还有辽河断陷区的西八千-高升-坨西-大民屯断裂、二界沟西-驾掌寺西-榆坨东断裂,黄骅地区的滦河断裂,济阳地区的埕南断裂、齐广断裂,冀中地区的衡水断裂,临清地区的马陵断裂,鲁西地区的单县断裂、凫山断裂、嘉祥断裂及孙氏店断裂等。

综上所述,燕山运动的主要特征表现为以下几个方面:

(1)区域应力场及变形场分期次明显,早期以挤压为主,形成大量逆冲裂及褶皱构造;中期以拉张应力为主,形成正断裂等伸展构造及断陷盆地(图2-5-11);晚期又以区域挤压隆升为主。

(2)形成盆地类型复杂多样,在以断陷盆地为主的同时还分布有断-坳合型盆地、坳陷型盆地、前陆盆地等。

(3)火山活动强烈,北部地区形成了规模宏大的火山岩覆盖区,盆地内形成了火山岩与沉积岩兼而有之的沉积组合。

(4)断裂活动强烈,形成了大量的正断层、逆冲断裂系等。

三、喜马拉雅运动的表现及特征

根据喜马拉雅期构造演化的不同阶段,将喜马拉雅运动旋回分为早期老第三纪沙4段末、中期老第三纪末和晚期新第三纪末及相应的三个构造幕(喜马拉雅Ⅰ幕、喜马拉雅Ⅱ幕、喜马拉雅Ⅲ幕)。华北地区喜马拉雅运动尤其是早中期表现强烈,对古生界构造的改造起了重大作用。

图2-5-11 晚侏罗世—早白垩世断陷盆地

(一)喜马拉雅早中期

该期为华北裂谷盆地形成的拱张-裂陷期,主要表现在以下几方面:

(1)新第三系与老第三系间区域性角度不整合的存在。老第三纪末发生喜马拉雅运动Ⅱ幕,造成短暂的区域性挤压抬升,使老第三纪断陷盆地内地层褶皱剥蚀,形成区域性角度不整合,而后进入新第三纪坳陷盆地演化阶段。

(2)具有掀斜性质的老第三纪裂陷的大量发育,形成了盆岭相间的构造格局,这是喜马拉雅运动早中期影响的结果。

(3)大量同生正断裂的发育,控制了老第三纪裂陷盆地的形成及演化。

(二)喜马拉雅晚期

为华北裂谷盆地区域坳陷期,断裂不发育,构造活动微弱。

(三)断裂特征

1.太行东断裂

断裂为山西隆起区与渤海湾盆地的分界线,全长约为620km。石家庄以北为近北北东向,石家庄以南为近南北向,倾向为东南或东倾。该断裂是在燕山期不同发育阶段的基础上,又在喜马拉雅期由于块断强烈活动而发育成为一级大断裂,其南北分段性强。石家庄以北多为新生性的喜马拉雅期发育,水平断距与垂直断距都很大,水平距断最大超过10km,控制着老第三纪凹陷的发展演化。石家庄段以南多为燕山期继承性发育,控制着凹陷内老第三纪的沉积。其性质为大型拆离正断层。

2.宝坻-滦河断裂

断裂为燕山隆起区与渤海湾盆地的分界线,控制着冀中坳陷与黄骅坳陷北部的演化,部分区段形成于燕山期,喜马拉雅期活动性较强。全长为180km,走向为北西西向,为一南倾正断层,断距较大。展布在北京北部、宝坻、昌黎等一线,东西分段性较强。该断裂西段宝坻断裂为老第三纪形成发育,至新第三纪的长期活动的大断裂,垂直断距在6000m以上,最大水平断距为10km左右;东段(滦河断裂)向东,由东西向逐渐转为北东向,断面平直倾角为50°左右,为中生代形成,控制着该区中生界、新生界沉积厚度及展布。

3.沧东断裂

断裂为沧县隆起与黄骅坳陷共有的边界断裂。它的活动发展直接控制着相邻构造单元的形成和发展,此断裂北抵宁河以西,向南过吴桥进入临清地区而逐渐分化,全长超过230km,平面上追踪为北北东和北西西向两组断裂,呈锯齿状展布,总体走向为北北东向。据断面特征、产状和断层地质作用的不同将现今沧东断裂分为南、中、北三段。

(1)北段

该段位于沈青庄—增福台之北,此段断层产状变化颇大,在不同地段隆坳接触关系截然不同。推测该段形成于沙3期后。

(2)中段

该段位于沈青庄之南、泊头之北。总体走向为北北东。该区段断层断距大,控制着老第三纪沉积。

(3)南段

该段位于泊头之南,主体为吴桥凹陷的西界断层,该段主断面不清,整个断裂带似为一组规模不大的由一系列东倾断层组成的断阶构造带,与沧县隆起为逐渐过渡关系。

4.羊二庄断裂

断裂位于黄骅坳陷东缘,由盐山和羊二庄等断层组成,是一个北东向展布,不能连续追踪的断裂带,长约90km,规模较小。上古生界底断距为160~400m。它对黄骅坳陷的控制作用小,该断层的发育期为渐新世。

5.沧西断裂

断裂为沧县隆起南部与冀中坳陷南部的边界断层。对冀中坳陷南部老第三纪沉积起着明显的控制作用,是在燕山期沧西逆冲断裂系的基础上发生反转同向拆离滑脱而形成的。全长约为130km,总体走向为北北东向,断面西倾,上陡下缓,断距较大。

6.陈南断裂

断裂位于济阳坳陷中部,与燕山中期形成的陈南断裂呈继承性发育,控制着老第三纪地层的沉积及盆地演化。

7.兰聊断裂

断裂为渤海湾盆地的东部边界断裂,南起河南兰考,北至山东聊城以北,全长达480km,走向为北北东,倾向北西,倾角为50°~60°,具有上陡下缓犁式正断层特征。断距向深部加大。从新第三系至奥陶系顶面,断距由100~200m加大到8350m。断裂的发育期和断距大小其分段性明显,北部莘县附近形成于燕山期,南部东濮地区形成较晚,到喜马拉雅期则南北统一发育成一条大的边界断裂。

8.焦商断裂

断裂与燕山期焦商断裂呈继承性发育,控制着济源-开封坳陷老第三纪的沉积及盆地演化,具有上陡下缓犁式正断层的特征。

9.郸亳断裂

断裂为周口坳陷鹿邑凹陷的南界,全长为90km,为北西西—北东向,倾向为北北东向,最大断距为7000m,控制鹿邑凹陷老第三纪的沉积。

10.商水断裂

断裂为周口坳陷谭庄凹陷的北界,全长约200km,为北西西向,最大断距约7000m,控制着谭庄-沈丘凹陷老第三纪的沉积。

(四)岩浆活动

新生代早期为裂陷发育期,因此裂陷区内岩浆活动十分强烈,它具有多期多次性,并沿边界主干断裂以喷溢式为主的特征。以渤海湾盆地为例喜马拉雅期岩浆活动大致可分为四个时期。

1.沙四-孔店期

相当于老第三纪早期,从火山厚度及分布范围看,这是区内最强烈的一次火山活动,以沿断裂大面积溢出式喷发为主。

2.沙一-沙三期

与早期相比,火山活动明显减弱,分布范围小,多处于沉积岩夹层。

3.东营-馆陶期

渤海湾盆地西部火山活动微弱,而东部有增强的趋势,可能与郯庐断裂的晚期活动有关。据黄骅坳陷南堡凹陷庙10、庙7井等在馆陶组钻遇玄武岩最厚达10层200m。

4.新第三纪—第四纪

构造活动微弱,仅在山边可见到褶皱及逆冲断层(图2-5-12)。同时大量资料证实断裂和岩浆活动仍在进行:下辽河、南堡、济阳等断陷的新第三系夹多层火山岩;南堡凹陷井下新第三系夹12层玄武岩,单层最厚86m;第四系在太行东麓、黄骅均见到火山喷发岩。

通过大量地化分析,第三纪火山岩大部分属于碱性玄武岩系列,个别的为钙碱性玄武岩系列和拉斑玄武系列。其里特曼指数[σ=(K2O+Na2O)2/(SiO2-43)]以大于4为主,说明以碱性为主,钙碱性系列为辅。碱性系列中又以钠质型为主,反映了华北盆地第三纪为大陆裂谷环境,具有共同上地幔岩浆来源,并且裂陷盆地的形成与上地幔热隆起有关。

图2-5-12 新第三纪逆冲断裂

表2-5-3 华北地区新生代构造运动特征表

四、中新生代区域构造演化及地球动力学背景探讨

由前所述,古生代华北克拉通盆地的形成及演化与克拉通南北两侧海槽的活动而产生的应力场及时空上的差异关系密切。进入中新生代,受周围板块活动的影响日趋明显,导致了板内变形。

印支运动时期的区域动力学背景,主要与北部的西伯利亚板块向南及南部的扬子板块向北的相对运动及华北板块东侧库拉板块向北北西方向运移有关。据古地磁资料,按照古地磁场复原获得的结果表明,三叠纪华北与扬子板块在古地磁方位的北东—南西方向上碰撞,扬子板块与华北板块都在朝东北方向运移,只是扬子板块向东北方向运移速度更快些,为3.68cm/a,而华北板块仅为1.75cm/a(朱鸿等,1991;万天丰等,1990)。这样在华北克拉通南部由于晚海西期古秦岭洋在桐柏—商城—舒城一线的俯冲关闭,使得印支早期扬子板块与华北板块碰撞拼接形成秦岭褶皱造山带,华北克拉通盆地南缘隆起及逆冲断裂系等。在华北克拉通盆地北缘由于海西期西伯利亚板块向南俯冲及古蒙兴洋的关闭,形成海西期褶皱造山带,在印支期这种碰撞后效应依然存在,产生华北地区北缘由北向南的逆冲作用。因此,三叠纪早期构造线方向仍以近东西向为主。三叠纪末期由于华北板块东缘库拉板块向北北西方向运移,在这三个不同方向应力场的综合作用下,引起郯庐断裂左旋平移,造成盆地内构造线方向逐渐向北东方向偏移,使华北地区处于左旋剪切应力状态。

燕山运动时期,这种左旋应力场继续作用。

喜马拉雅运动期间,太平洋板块由朝北北西运动转为向北西西向运动和俯冲。由于太平洋板块向欧亚板块的斜向俯冲,引起软流圈热隆起的形成,在软流圈热隆起的底辟作用及岩石圈在隆起过程中使整个岩石圈被拉伸减薄,从而发生破裂、下沉以致形成裂陷盆地和伸展构造(表2-5-3)。同时,位于西侧的印度板块也以北北东向与欧亚板块发生碰撞。由于太平洋板块与印度板块运动产生不同应力场的综合效应,形成华北地区向东蠕散的引张力,造成太行山以东地区的盆岭结构,导致郯庐断裂右旋平移及盆地南北边界断裂的走滑。再者,日本海的弧后扩张也可能加剧了这种右旋剪切活动。

喜马拉雅晚期,在老第三纪末的喜马拉雅中期构造运动造成区域上升,经过短暂侵蚀的基础上进入了新的构造发展时期,此期随着印度板块向欧亚板块北北东方向的挤压应力的增强和太平洋俯冲带的东移,太行山以东的渤海湾盆地由裂谷沉降向大型坳陷转化形成大型坳陷盆地。山西地区在持续隆起的基础上,因右旋剪切拉张应力而被撕裂,自南而北形成了新第三纪至第四纪数个沉积断陷。

由上述可知,任何一次构造运动的发生都有其板块活动的背景,只是由于横向边界条件及地壳深部边界条件的不同,其表现形式可以是多样的。



中新生代构造特征及其演化~

一、断面中新生代构造分区及特征
新疆北部的主要大地构造单元成型于华力西运动末期。 中新生代以来,位于蒙古高原与青藏高原之间这样一个特殊的大地构造环境,一直受到南北两个方向构造运动的作用和影响,成为板内造山与构造活动的典型地区。 根据断面所处的大地构造部位、中新生代沉积、中新生代构造特别是新构造活动及基底构造特征,将断面划分为如下构造单元(表2-2;图2-2)。
表2-2 沙雅-哈纳斯地学断面中新生代构造分区


(一)阿尔泰隆起地块(Ⅰ)
位于断面北端,主要由前中生界组成,地貌上表现为阶梯状的高山隆起区,总体走向呈NW向,主体海拔在3000~4000m以上(图2-3)。 其南以阿尔泰山前大断裂为界,与准噶尔掀斜地块相邻。 阿尔泰现代隆起景观是在华力西褶皱带基础上,经过中新生代以来的多期构造断块隆升,以及相应的多旋回和多阶段性剥蚀—夷平过程逐步发展形成的。 根据夷平面研究(王树基,1998),阿尔泰山在华力西造山运动以后,山体及邻区作整体性抬升,但存在着间歇性,即在二叠纪晚期—早侏罗世早期、侏罗纪晚期—白垩纪早期、晚白垩世—渐新世存在剥蚀、夷平。 渐新世早期,古夷平面又出现区域性的抬升,沿NW向及近EW向断裂发生继承性活动,阿尔泰山前及山间盆地出现粗大的砾石堆积,此时抬升幅度不是很大。晚第三纪(新近纪)再次进入构造平静期。 上新世末—早更新世时,构造运动不再以古生代褶皱基底的穹形隆起为特征,此时,古生代基底断块的复活开始占居主要地位,许多老断裂复活,出现了明显的差异升降运动。 中更新世以来,阿尔泰山体强烈抬升,山前及山间盆地堆积物颗粒变粗,堆积速率加大,此时阿尔泰山南缘的抬升量在1100~2200m之间(沈军,1998)。 由于NWW向断裂和NNW向断裂的同时活动,局部断块间的差异运动非常明显,造成了阿尔泰山复杂的地貌形态。

图2-2 新疆阿尔泰-天山地学断面中新生代构造分区略图


图2-3 地学断面三维立体地貌图

(二)准噶尔掀斜地块区(Ⅱ)
在大地构造上,位于哈萨克斯坦-准噶尔板块东部,其北侧为西伯利亚地块。 新疆北部自古生代末期进入板内演化阶段以来,构造活动以各陆块之间的调整为主。 印度板块与欧亚板块的碰撞,并通过塔里木、天山作用于本区南部。 中生代亚洲大陆的向南增生,西伯利亚古板块的持续向南推挤、东欧板块的相对向东挤压等,都对该区产生了非常重要的影响,形成了一系列NWW向和NE向的大型推覆平移断层。 地壳的均衡调整使原来的地块下降构成盆地基底,造山带隆起成山,总体上处于不均匀的升降和断块运动,形成中部隆升(西准噶尔盆岭区),南北两侧沉降的现代地貌格局(图2-3)。 本区包括3个构造单元:斋桑-布尔津断陷盆地(Ⅱ1)、西准噶尔盆岭断块区(Ⅱ2)、准噶尔盆地沉降区(Ⅱ3)。
斋桑-布尔津断陷盆地(Ⅱ1):位于阿尔泰山前断裂和额尔齐斯河断裂之间,其南北两侧都是古生代基岩区。 本区自古生代末地槽封闭后,主体一直处于隆升状态,至白垩纪末方接受沉积,第三纪(古近纪)和第四纪都有沉积。 现地表大部分为阿尔泰山前冲积-洪积裙,沿河有冲洪积物分布。 自中更新世以来,表现出区域性的抬升和向西的掀斜运动。 该断陷盆地的沉降中心在境外斋桑泊一带,中新生代沉积总厚达3500m,断面所经布尔津一带主要是新生界沉积,厚1000~1500m(王务严等,1997),(图2-4)。
西准噶尔盆岭断块区(Ⅱ2):本区北界为额尔齐斯河断裂,南至准噶尔盆地西北缘的克-乌断裂。从早二叠世至中生代,区内除极个别断陷盆地外,基本处于上升剥蚀状态,大部分地区缺失上二叠统和中生界,在和什托洛盖和乌尔禾地带有中生界沉积,且与石炭系呈不整合接触。 喜马拉雅运动以来,在近南北向区域构造应力场作用下,该区构造运动要弱于北部的阿尔泰山和南部的天山,主要表现为断裂复活和断块升降运动,形成了自北向南相间的科克森套、萨吾尔山、谢米斯台-阿尔加提山、扎依尔山等隆起山系和托斯特断陷谷地 、和布克赛尔断陷谷地 、白杨河-和什托洛盖断陷盆地 、克拉玛依-乌尔禾断阶 等中新生代凹陷。从沉积特征来看,这些凹陷由南向北依次形成于晚二叠世、三叠纪及侏罗纪,新生代以来凹陷继续有所扩大,且中新生界厚度也由南向北呈变薄的趋势(图2-4)。 凹陷内中生界和第三系(古近系、新近系)主要为河湖相粗碎屑红层,第四系主要为冲洪积和风成堆积。
准噶尔盆地沉降区(Ⅱ3):现在的准噶尔盆地是从古准噶尔洋发展而来的。在早二叠世,整个新疆北部都处于大规模造山运动的末期,地壳由强烈活动逐渐转向稳定,此时,准噶尔南北缘天山、阿尔泰山隆起成山,准噶尔盆地则处于海陆交互阶段,二叠系沉积以填平补齐为特点,沉积中心主要在玛湖凹陷和乌鲁木齐以东博格达山山前。 三叠纪基本继承了二叠纪末的构造格局,准噶尔盆地以整体沉积为主,与其北部的山间盆地联合进入了一个泛准噶尔盆地统一发展体制下的坳陷发育阶段,此时沉积主要受控于重力的均衡作用(吴庆福,1986;伍致中,1986),沉积中心仍在玛湖凹陷和博格达山前,厚2500~3000m(图2-5)。 侏罗纪准噶尔盆地沉积中心位于天山山前坳陷、玛湖凹陷和北部的乌伦古凹陷。 由于燕山运动的作用,来自南方的挤压作用增强,而表现出南北沉积的差异性,即南厚北薄的特征,在乌鲁木齐山前坳陷最厚可达4000m以上。 盆地在早白垩世时为浅水湖泊相沉积,沉积范围较侏罗纪有所扩大,波及湖盆周围的一些山间洼地,晚白垩世气候干燥,沉积环境不及早白垩世稳定,但基本保持了早白垩世的沉积范围。 白垩纪的沉积中心在盆地腹部偏南,最大厚度3000m以上。 早第三纪(古近纪)时,阿尔泰山前和乌伦古凹陷北部开始接受沉积,成为准噶尔盆地的一部分,盆地保持稳定下沉,沉积中心迁移到西部乌苏一带,下第三系(古近系)沉积厚度达3000m以上。 晚第三纪(新近纪)仍保持了早第三纪(古近纪)的沉积特征,表现为南深北浅,沉积中心在乌苏—独山子一带,总厚达4000m以上,其中,中新统厚约900m,上新统厚达3000 m以上。 进入第四纪以来,由于新构造运动所引起的气候急剧变化,准噶尔盆地南缘山前坳陷中以厚层状的山麓冲洪积砾石层为特征,沉积中心迁至西部四棵树一带,厚度可达2000m。 在盆地中心,沉积物粒度变细,结构复杂,成因类型多样,厚达300~500m。

图2-4 新疆西准噶尔盆岭断块区中新生界厚度

根据基底构造形态和中新生代构造及沉积演化,准噶尔盆地可分为盆地稳定沉降区 和乌鲁木齐山前坳陷 两个三级构造单元。

图2-5 准噶尔盆地中新生代沉积厚度分布

盆地中心沉降区 :该区在西北部以克-乌断裂与西准噶尔盆岭断块区(Ⅱ2)相邻,南部以奎屯-玛纳斯-呼图壁北隐伏断裂与乌鲁木齐山前坳陷相邻。在前中生代基底的基础上,在中新生代,区内构造差异运动和断裂活动较弱,总体呈下沉状态,但下沉幅度南大北小呈一南倾斜坡,其南缘为盆地中新生代以来沉降中心。
乌鲁木齐山前坳陷 :北界为奎屯-玛纳斯-呼图壁北隐伏断裂,南以准噶尔南缘断裂与天山隆起区分界。 前中生代基底呈断阶状向北下降。 中生代以来,坳陷持续下沉,喜马拉雅运动以来,构造下沉速率显著增大,一直持续至今(图2-6)。 中新生界沉积最厚处位于坳陷北部,二叠纪至早、中三叠世为巨厚的磨拉石建造,沉积中心在阜康—昌吉一带;晚三叠世为稳定的砂、泥岩建造,沉积中心在乌鲁木齐附近;早、中侏罗世为含煤、生油建造,晚侏罗世为红色建造,坳陷最深处在玛纳斯以南;白垩纪至第三纪(古近纪、新近纪)主要为湖相、河湖相建造,沉降中心在沙湾、安集海一带,晚第三纪(新近纪)以乌苏一带沉积最厚;第四纪主要为磨拉石建造,沉降中心已迁至乌苏以西。 自中生代特别是新生代以来,构造差异运动和新构造运动强烈,中新生界强烈变形,在坳陷内由南到北有老到新,形成了四排活动逆断裂-褶皱带,目前仍处于逆冲隆起状态。

图2-6 准噶尔盆地南缘中新生代沉降曲线

(三)天山隆起地块(Ⅲ)
即现代天山隆起区,北界以准噶尔南缘断裂与准噶尔盆地相隔,南部与塔里木盆地以库尔勒断裂为界。 华力西运动末期形成的古天山山系进入中生代以后,成为隆起剥蚀区。 从中生代初直至第三纪(古近纪、新近纪)末,天山地区的地壳运动相对平静,隆起的天山长期遭受强烈剥蚀,最终天山准平原化,而南北两侧的山前坳陷与山间断陷盆地则处于沉降状态,不断接受沉积,如伊犁断陷盆地和尤路都斯盆地。 晚第三纪(新近纪)末,特别是上新世和早更新世,天山地区发生了非常强烈的造山运动,即新构造运动,众多老的大断裂复活,并产生了许多新生断裂。 沿着这些活动的与山体走向近一致的大断裂,整个天山地区发生剧烈的差异升降运动,产生明显的断块位移和构造变形,导致天山山系形成断块山脉与断陷盆地相间的格局(图2-3)。 因此,天山地区又可划分为3个二级中新生代构造单元:北天山强烈隆起区(Ⅲ1)、中天山盆岭断块区(Ⅲ2)、南天山强烈隆起区(Ⅲ3)。
北天山强烈隆起区(Ⅲ1):北界为准噶尔南缘断裂,南界为喀什河断裂(尼勒克断裂),为近东西走向的长条状隆起。形成于华力西运动末期,至早第三纪(古近纪)基本被夷平,喜马拉雅运动以来,又强烈隆起,形成主脉海拔4000m以上的高山区。
中天山盆岭断块区(Ⅲ2):位于天山中部,北界为喀什河断裂,南界为尤路都斯盆地南缘。 该区自中新生代以来,总体上以隆起为主,但隆起幅度要弱于南、北天山。 由活动断裂所围限的断块在这一时期的差异运动,使得一些断块下降成盆,如伊犁盆地、大、小尤路都斯盆地等,接受了部分中新生代沉积,由于天山整体抬升的背景,断面所经盆地内的中新生界沉积并不厚。盆地周围的断块则间歇性隆起成山。 断面经过的断陷盆地为伊犁断陷盆地 东缘和尤路都斯断陷盆地 。
南天山强烈隆起区(Ⅲ3):北部以哈尔克山北麓与尤路都斯断陷盆地为界,南部以库尔勒断裂与塔里木盆地为界。为近东西走向的长条状隆起。形成于华力西运动末期,至早第三纪(古近纪)基本被夷平,喜马拉雅运动以来,又强烈隆起,形成主脉海拔4000m以上的高山区。
(四)塔里木盆地沉降区(Ⅳ)
库尔勒断裂以南广大的中新生界沉积区,即现今塔里木盆地范围。 塔里木盆地是大型叠合复合克拉通盆地(贾承造等,1995),沉积体系包括震旦系—下二叠统海相-海陆交互相沉积和上二叠统—第四系陆相沉积两套沉积系统,盆地沉积岩最大残余厚度15000余米,累计最大沉积厚度25000余米,是我国最大的沉积盆地。 盆地基底为前震旦系中-深变质岩系。塔里木盆地是塔里木板块的核心稳定区部分。塔里木板块在早古生代为一独立漂移的大陆板块。 晚古生代它与哈萨克斯坦-准噶尔板块碰撞拼贴为一体,并形成古天山褶皱系。在欧亚大陆南缘成为大陆边缘增生活动带的一部分。其构造演化受古天山褶皱系活动的控制,盆地内构造变动与古天山褶皱系息息相关。 在晚古生代末期到中生代塔里木板块受特提斯构造带控制,由于羌塘地块、印度板块等与欧亚大陆碰撞,特提斯洋关闭,塔里木成为大陆内部稳定地块及沉降的山间盆地。新生代则主要受喜马拉雅构造带控制。 断面仅涉及塔里木河以北的盆地北部。 根据基底形态和中新生代构造特征,该区划分为库车山前坳陷(Ⅳ1)和塔北隆起(Ⅳ2)两个二级构造单元。
库车山前坳陷(Ⅳ1):位于塔里木盆地北部,以库尔勒断裂与南天山分界,南部以近东向二八台断裂与塔北隆起分界。坳陷中出露地层为上二叠统和中、新生界,其中,中、新生界是一套厚8000m(图2-7)以上的陆相碎屑沉积,厚度大,层序较完整,具有明显的前陆坳陷沉积特征(表2-3)。 中生代以来,坳陷持续下沉,喜马拉雅运动以来,构造下沉速率显著增大,一直持续至今(图2-8)。
中新生代各时期沉降中心逐渐南移,新生代以秋里塔格一线坳陷最深,形成北薄南厚的楔状体。坳陷为一强烈变形的山前逆冲带,中新生界广泛发育线状褶皱、逆冲断层和推覆构造,地层变形倾角甚至可达近90°,这些逆冲构造近似平行于天山向盆地方向逆冲推覆,地震剖面上也可见发育断面近水平的拆离滑脱构造,上下盘构造明显不协调,深层构造极为复杂。 由于库车坳陷中新生界沉积基本连续,第四系也卷入构造变形,因此,库车坳陷是中新生代连续沉降的坳陷构造,并伴随褶皱隆起与逆冲,而且这种活动一直持续到现在。
塔北隆起(Ⅳ2):位于塔里木河以北、库车坳陷以南,呈NEE向展布,其北界为二八台断裂。 塔北隆起是埋藏在中新世—上新世前陆凹陷中的古隆起。 三叠系不整合覆盖于古生界之上,侏罗系—白垩系广泛分布,第三系(古近系、新近系)是塔北隆起厚度最大的地层,中新统—上新统可达4000m厚。 华力西期晚期—印支期即石炭纪—三叠纪,是塔北隆起主要形成期、主要断裂活动和主要局部构造产生期,主要的构造事件包括石炭纪末塔里木板块与北方的哈萨克斯坦-准噶尔板块最终碰撞拼合,二叠纪塔里木板块北缘古天山褶皱带的形成以及三叠纪末羌塘地块与塔里木板块南缘拼贴等。 受这些构造事件的影响,塔北隆起地区表现出了很强的构造活动性,在断裂断隆发育的同时,塔北隆起统一形成。 燕山期—喜马拉雅期早期即侏罗纪—早第三纪(古近纪),塔北隆起地区进入稳定沉降构造发展阶段。侏罗系、白垩系、下第三系(古近系)广泛分布于塔北隆起地区,其中侏罗系主要为一套湖相的深灰色泥岩、棕红、紫红色砂岩、砂砾岩,厚度一般300~600m;白垩系为湖相的紫红、棕红色砂岩、砂砾岩、泥岩,厚400~600m;下第三系(古近系)则为一套砂砾岩,厚度一般百余米。

图2-7 塔里木盆地不同年代中新生界等厚图(单位:m)

表2-3 库车山前坳陷新生代以来构造沉降量及沉降速率



图2-8 库车坳陷中新生代沉降曲线

整个侏罗系—下第三系(古近系)厚度分布较均匀,一般变化不大,反映了构造稳定期的特征。 另外,侏罗纪—早第三纪断裂活动微弱,仅在塔北隆起的中部断隆地区发育少量燕山期的正断层。 喜马拉雅期晚期即晚第三纪(新近纪)—第四纪,塔北隆起地区整体快速下沉,成为库车前陆坳陷的重要组成部分,塔北隆起由长期发展的隆起构造转化为埋藏在喜马拉雅期晚期前陆坳陷中的前侏罗纪隆起。 晚第三纪(新近纪),随着始新世末印度板块与欧亚大陆板块碰撞造成的天山山系的迅速抬升,塔里木盆地北部地区天山山前急剧沉降,形成山前前陆坳陷,塔北隆起地区演化为前陆坳陷与前缘隆起间的斜坡地带,沉积了一套厚2700~4000m的细磨拉石建造,由南向北厚度急剧增厚,反映了前陆坳陷沉积和沉降速率快的特征。
二、区域中新生代构造演化
新疆北部的塔里木盆地北缘、伊犁盆地、准噶尔盆地,自早二叠世末海相前陆盆地转化成内陆盆地之后,其中沉积了厚度不等的二叠系—中、新生界。 在盆地下降的同时,已形成的阿尔泰山、东西准噶尔造山带、天山等造山带一方面继续隆起遭受剥蚀,另一方面沿已形成的盆地边缘逆断裂向盆地内部逆掩。 在阿尔泰山和东准噶尔造山带,以由北东向南西的逆冲推覆为主,西准噶尔造山带以由北西向南东的逆冲推覆为主,而天山造山带则分别向南北两侧逆冲推覆。 这种构造变动,一方面促使该区地壳持续大规模缩短,另一方面,使北疆各盆地周缘均处于挤压状态,与此同时,在周缘隆起带内的主干断裂复活,多呈逆、逆-走滑活动。 盆地的构造演化大体经历了6个时期:
1)晚二叠世强烈的构造沉降;
2)晚二叠世末至三叠纪的盆地收缩期;
3)侏罗纪的构造沉降;
4)晚侏罗世至白垩纪的盆地收缩期;
5)早第三纪(古近纪)盆地沉降期;
6)上新世至现今湖盆收缩期。 每次盆地收缩期都伴随有山脉的构造抬升。
天山南北两侧中、新生界沉积物特征与沉积序列反映了新疆北部盆地的这种演化历史,即在晚二叠世末至三叠纪末、晚侏罗世末至白垩纪末、上新世至今,盆地边缘普遍以磨拉石沉积为主,且上新世以来形成的磨拉石堆积规模最大、最厚。
新疆北部山脉构造抬升和盆地构造沉降的脉动式特点,其根源与古、中、新特提斯洋的关闭密切相关,也就是与羌塘、拉萨、印度3个地块先后依次与古亚洲大陆南部边缘的碰撞有关(图2-6,图2-8)。 3次碰撞,在新疆形成3次粗碎屑堆积,其中以印度碰撞(喜马拉雅期)最为强烈,形成的磨拉石沉积最厚,山体抬升最高。
晚二叠世时,在新疆北部,山系开始强烈抬升,在山间盆地形成巨厚的磨拉石堆积,而盆地急剧构造下降,普遍形成粗碎屑沉积,构成新疆北部陆相盆地主要的生油层。
自晚二叠世末至三叠纪末,新疆北部以内陆盆地的超补偿堆积作用和大陆地壳明显的缩短增厚为特征。 造成该期地质事件的动力学机制是这一时期古特提斯洋南的羌塘地块迅速向北运动,以及由此而产生的巨大影响,形成昆仑山(肖序常等,1992)。
早侏罗世时,中特提斯洋扩张使北部地壳处于引张状态,盆地下沉,形成3000~5000m厚的侏罗纪含煤沉积,地形趋于准平原化。 从晚侏罗世开始,中特提斯洋南地块拉萨地块迅速北移,到早白垩世与古亚洲大陆南侧碰撞形成藏北褶皱山系(肖序常等,1992)。
在准噶尔地区,伴随山脉的构造抬升,盆地仍在沉陷。 而在塔里木则是山脉构造抬升,盆地基底也抬升,特别是晚白垩世,可见,拉萨碰撞对塔里木的影响要比对天山以北的大一些。 晚白垩世另一重要的构造事件是塔里木西部喀什一带遭到来自西部新特提斯洋的海侵,在相对较低洼的地带形成浅海。 这一海侵事件在喀什一直持续到渐新世。
第三纪(古近纪、新近纪)重要的地质事件是印度碰撞和喜马拉雅山系的形成,以及由此而产生的对亚洲大陆的巨大影响。 这一影响在新疆北部表现为山体抬升和盆地沉降。
早第三纪(古近纪)时,盆地范围空前扩大,在规模上仅次于晚二叠世时的内陆湖盆。盆缘山麓河流相粗碎屑沉积和盆地中心湖相软泥沉积并存,充分体现了这一时期新疆北部地壳运动的特点。 到第三纪(古近纪、新近纪)末,塔里木盆地西部的喀什海也因受这次碰撞事件的影响而退出,形成塔里木西部大量澙湖相沉积,构成新疆境内最大的石膏及蒸发盐类矿产资源。 到上新世时,山体构造抬升大于盆地沉降,因此,内陆湖盆逐渐被磨拉石沉积所填充。 从上新世开始到更新世,在天山南北形成倒序的磨拉石堆积,其特点是粗碎屑越来越多,粒径越来越大(任纪舜等,1990)。 该期磨拉石堆积厚达4000m左右,天山北麓的也近2000m。 这种情况可能反映了天山产生南高北低不均衡的抬升运动。 更新世至全新世新疆境内山岳冰川的形成也与印度碰撞有关。 此外,印度碰撞的挤压应力还通过上地壳刚性块体向北传递,其结果使新疆北部产生大规模的走滑和共轭剪切,并导致旧有断裂系统的复活,在天山两侧及盆地周缘再次发生冲断和逆掩(Feng, et al., 1989; Graham, et al.,1990),使盆地周缘的第三纪和第四纪沉积也卷入到冲断及逆掩构造系统中。 如北天山山前坳陷中的四排活动褶皱-逆断裂带及南天山山前库车坳陷中的四排活动褶皱-逆断裂带。
三、新疆北部构造沉降中心与迁移
塔里木盆地晚古生代沉降中心在塔里木西南叶城一带,次沉降中心在满加尔、阿瓦提、唐古孜巴斯地区,民丰—于田一带也有次沉降中心发育。 中新生代,克拉通内部不再发育沉降中心,主沉降中心大都迁移至克拉通边缘,这与盆地性质的转变密切相关。 三叠纪库车地区快速沉降,沉降、沉积中心吻合,发育浅、深湖相沉积;侏罗纪有库车、满加尔、塔西南3个沉降中心,而沉积中心在东南缘也存在,相比之下,侏罗纪沉降沉积中心最远离盆地腹部,表明该期盆地范围较大;白垩纪及其以后,库车、满加尔地区沉降中心向盆地腹部迁移(图2-7),这与岩石圈板块弹性厚度增大、冲断负荷作用强烈,前陆盆地向前陆方向推进密切相关。
准噶尔盆地自二叠纪以来的沉降特征表现为三段式,由二叠纪、三叠纪—早第三纪(古近纪)和晚第三纪(新近纪)—第四纪3个阶段组成,反映出快速沉降—缓慢沉降—快速沉降的旋回特征。 盆地沉降量以二叠纪为最大,反映了早期复理石前陆盆地发育阶段地壳较薄对构造负荷作用敏感的特征;随着碰撞向陆内进行,三叠纪由于地壳厚度的增大地壳挠曲幅度在相同的负载下必然相应减小;侏罗纪—早第三纪(古近纪),构造沉降幅度和速率较为稳定,反映了较为稳定的以振荡运动为特征的陆内坳陷型盆地沉降特征;晚第三纪(新近纪)至第四纪由于强烈的陆内俯冲,天山山系强烈隆升,产生巨大的构造负载作用于盆地基底之上,其沉降速率和沉降量又一次明显增大,反映了陆内俯冲型的前陆盆地构造沉降特征。
二叠纪以西北缘玛湖坳陷沉降速率最快,沉降量最大,天山山前坳陷次之,而中央坳陷和克拉美里山前坳陷则相对沉降缓慢;三叠纪—侏罗纪各坳陷沉降速率与前期相比均大大减小,此期以天山山前坳陷沉降速率为最大,玛湖凹陷退居第二位,乌伦古凹陷和四棵树凹陷开始发育,并接受了较厚的中生代沉积;白垩纪—早第三纪(古近纪)各地区沉降速率进一步减小;至晚第三纪(新近纪)—第四纪盆地大部分地区变化不大,但南缘天山山前和四棵树地区表现为沉降速率再次迅速增大,且横向上表现为由东向西沉降速率逐渐增大的趋势(图2-5)。

中国新构造运动总体特征表现为间歇性、继承性和新生性。
1.中国新构造运动的间歇性
自新近纪以来,中国的新构造运动存在明显的间歇性特点,即强烈的活动时期与相对宁静时期交替出现。主要表现在以下几个方面:
(1)地貌发育的阶段性
由于新构造运动的强烈与相对平静的振荡性交替,从而形成了一系列的多旋回性地貌,如多级夷平面、多级洪积台地、多级河流阶地、多层溶洞等。
(2)第四纪沉积的间断与间歇性
新构造运动的间歇性不但造成地层的沉积间断、不整合或侵蚀面,而且还使沉积物呈现韵律性(或旋回性)特点。沉积物的韵律性主要表现在粒度和成因类型有规律的更替,粒度按沉积序列由粗变细,反映出新构造运动的快速上升引起地形起伏加大、切割加深向地壳相对稳定而趋于夷平的演变。我国许多盆地第四纪沉积都具有复式韵律沉积的特点,成为相邻山地多次上升的历史记录,是研究山地地貌发展和转变的重要信息库。
(3)断层的间歇性活动
大量活动断层都呈现出活动→平静→再活动的交替历史规律,并且这些断层在活动时常常伴有地震。如我国的郯庐断裂沂沭段,全新世以来有过三次剧烈活动时期,其年代分别为11000a、7400a、3500a,平均重复的时间间隔约3000a;贺兰山东麓的山前断裂在全新世以来曾发生过四次快速错动事件,分别发生在(8420±170)a、(6330±80)a、(2630±90)a、211a,其平均重复间隔时间为2706a。
(4)地震活动的韵律性
我国历史地震和世界上其他地区的20世纪地震活动都呈现明显的韵律性。一般将200 a左右地震活跃时段称为地震活跃期,而把10~20a的地震活跃时段称为地震活跃幕。20世纪以来,我国曾出现过1895~1906年、1920~1934年、1946~1955年、1966~1976年四个活跃幕,根据统计预测和地震专家判定,80年代后期到21世纪初,中国大陆地区将处在第五个活跃期(表10-2),其间可能发生多次7级甚至个别更大的地震。

表10-2 20世纪中国大陆5次地震活跃期统计表

(据山东防震减灾信息网)
(5)火山活动的多期性
与地震活动一样,火山活动也有明显的期次划分。如我国东部新生代火山活动自始新世以来,可划分为三期:
第一期 为古近纪的火山活动,活动年代为距今71.5~28.5Ma(吴利仁,1985),主要为玄武岩浆沿断裂带的裂隙式喷溢。
第二期 为新近纪,是中国东部火山活动的高潮期,以陆相裂隙式喷溢的宁静流动为主。主要产物为碱性玄武岩类,亦有拉斑玄武岩类,该期的火山活动年龄为距今23.8~2.6Ma。
第三期 为第四纪火山活动,其强度和范围远不及前两期,可以说是新生代火山活动的尾声阶段。喷发类型为中心式爆发,多数表现出火山锥地貌,如:五大连池火山群、镜泊湖火山群、长白山火山群、山西大同火山群、山东蓬莱火山群等。该期火山活动的年代为距今1.48Ma。
2.中国新构造运动的继承性和新生性
(1)新构造运动的继承性
新构造运动的继承性是指新构造运动继承了老构造运动的方向和性质等特点。中国新构造运动的继承性主要表现在以下三个方面:
构造格局的继承中生代燕山运动形成的大地构造格架,控制了中国现代地貌的总体格局。新构造运动的构造格局明显地继承了中生代构造格架。因此,研究一个地区新构造运动必要的、重要的前提是查明老构造的基本轮廓和性质。
运动方向的继承 从垂直运动来看,中生代构造运动的上升区在新构造运动时期继续上升,如青藏高原;中生代的下降地区在新构造时期继续下降,如华北平原。
构造类型的继承 在我国西部,较稳定的地块在新构造时期仍然表现为差异性运动较微弱地区,而老活动带的山地则普遍表现出强烈的差异运动。对我国现代地形起控制作用的断裂,大部分是老断裂在新构造时期的重新活动。
(2)新构造运动的新生性
是指新构造运动对老构造的改造或形成新的构造。中国新构造运动的新生性主要表现在四个方面:
我国东部构造应力场的改变 古近纪以来我国东部处于太平洋西侧弧后扩张的地球动力学环境中,但位于内陆的中国东部在中生代燕山运动期的挤压应力场被引张应力场所取代,广泛发育伸展构造。
稳定区的活化 某些一度稳定的地区,如天山、祁连山等,在新构造运动时期又出现强烈活动。
下降区的隆起 若干下降区在新近纪以后转变为隆起。如柴达木盆地的发育从印支期后开始,大致经历了侏罗纪 始新世的山前坳陷阶段、渐新世中新世的大型坳陷盆地阶段、上新世 第四纪的缓慢抬升和褶皱阶段。
一些新的断陷盆地生成 新构造运动时期,我国东、西部均有一系列新的断陷盆地生成。如华北地区在经过晚白垩世 古近纪初的隆升剥蚀后,华北亚板块发生强烈的裂陷;在翘升的贺兰山、阴山、秦岭山系与整体上隆的鄂尔多斯地块之间,形成了银川、河套、渭河地堑系。西部的地堑或裂谷主要是第四纪形成的,如西藏第四纪南北向地堑系、阿尔金山地地堑系、祁连山地堑系等。
(3)中国东西部新构造运动的差异性
新构造运动时期,中国东西部处于不同的构造环境,西部受印度板块和欧亚板块的碰撞,处在强烈的挤压应力环境,开始了一个大陆岩石圈内的俯冲、地壳缩短与加厚的过程;东部位于亚洲大陆与太平洋板块俯冲带的后部,处于走滑-引张力的作用下。因此,东西部新构造运动的表现在六个方面存在差异。
升降幅度的差异 西部在强大的板块挤压应力作用下,地壳加厚并迅速隆升,自中新世以来喜马拉雅地区的上升幅度一般在4000m以上,藏北地区一般在3000~4000m。在整体隆升的基础上,还形成了一些大规模的裂陷。在大型裂陷盆地的边缘,如塔里木盆地南北两侧、准噶尔盆地南缘,隆起和下降的相对高差达1000~12000m。东部为滨太平洋弧后差异升降区,以大兴安岭-太行山-雪峰山东麓一线为界,以西为上升区,以东为下沉区。上升幅度最大的区域在华北西部,达1000~2000m;东北地区上升幅度为700m。沉降的幅度各地不同,东北为200m,华北平原为300~500m;最大的沉降区位于鄂尔多斯隆起周围的深断陷,如汾渭断陷、银川断陷、河套断陷等;渭河盆地第四纪最大厚度达2000m,银川盆地也在1600m以上。
活动断裂构造样式与活动速率差异中国西部活动断裂总的特点是逆冲-推覆与走滑断裂的相互联系、相互制约。逆冲-推覆构造的展布方向多为近EW向,走滑构造为NE和NW向,同时发育次级的近NS向正断层和走滑正断层;而中国东部则以NNE-NE向走滑正断层和NWW-NW向走滑断层的组合为特征。断层两盘相对位移的速率,西部为6mm/a以上,东部为5mm/a以下。水平与垂直运动速率之比,西部一般为6~7倍,东部2~3倍。
构造盆地类型差异 中国东部海域及内陆处于西太平洋弧后扩张环境,新生代构造盆地均属裂陷伸展的构造类型。西部由于印度板块与欧亚板块的推挤,受相背逆冲断裂控制的压陷盆地发育,如塔里木、准噶尔等大型压陷盆地;另一方面,由于SN向推挤使岩石圈物质横向流展,派生出的次级引张应力场,在特定区域造成NS向裂陷伸展构造,如西藏块体南部的地堑系、当雄-羊八井地堑系等。沿一系列大型走滑断裂,发育有各种类型的拉分盆地、楔状盆地,如阿尔金断裂带的矩形、楔状盆地,昆仑山与阿尔金山之间的苦牙克裂谷、滇西北两条NW-NNW向拉分地堑带等。
岩浆岩类型的差异 中国东部新生代主要是基性火山岩建造,属钙碱性玄武岩系列、拉斑玄武岩系列和碱性玄武岩系列。玄武岩类的成分受地壳的混染程度小,基本上是地幔部分熔融的产物;在碱性玄武岩类中,含有幔源橄榄岩类的捕虏体。岩浆活动方式以喷溢为主,侵入活动很弱。然而,中国西部以超基性-基性、中酸性和酸性的侵入岩类为主,火山活动次之。在火山岩类中,除基性玄武岩类以外,中性火山岩类也占有一定的地位。西部的酸性侵入岩中,含有较高的挥发组分,酸度较高。这些特点说明:西部地区的酸性侵入岩,主要是地壳重熔的产物。
地震活动特征的差异 中国西部地震活动具有频度高、震级高、震中分布密集、复发周期短、强度分布不均匀的特点。8.0级以上地震多发生在地壳厚度变化大的梯度带附近;震源深度范围绝大部分在10~50km之间,优势分布是10~30km,由南向北深度变浅,如青藏高原南部为15~70km,中部为10~40km,北部为10~30km。中国东部的地震活动主要集中在华北和东南沿海一带,特点是强度大、复发周期长,但与西部区相比地震活动强度相差一个量级。震源深度一般是5~30km。
形变特征差异 大量的形变测量资料表明:中国的形变特征也存在着一个以SN构造带为界的东西部差异。在西部垂直升降等值线轴的方向大体为NW走向;在东部其长轴则以NE向为主。

新构造运动的主要表现
答:厚度的剧烈变化同样也反映了新构造运动特征,在短距离内厚度变化悬殊的沉积物,往往反映区域内存在断裂活动。 第四纪沉积物成因类型往往能够反映其沉积区的新构造条件。较大范围新第三纪(新近纪)-第四纪沉积物成因类型的变化,往往是区域性的新构造运动所造成的,特别是同一水平层中出现沉积物类型的突变,往往反映了断块差异...

塔里木盆地新生代构造运动特点与砂岩型铀矿找矿方向
答:其中第四幕( )影响强烈且广泛。新生代构造运动特征主要有:1)西高东低是塔里木地区两大弧形山系的一大特征。天山山系因受新构造运动抬升的影响出现四级阶梯夷平面;开都河自上游到焉耆盆地出现1060m落差,在出山口处形成6级阶地;从南部昆仑、阿尔金山山峰到北部盆地呈阶梯状下降的台阶式地貌。2)自更...

中国新构造运动特征
答:中国新构造运动总体特征表现为间歇性、继承性和新生性。 1.中国新构造运动的间歇性 自新近纪以来,中国的新构造运动存在明显的间歇性特点,即强烈的活动时期与相对宁静时期交替出现。主要表现在以下几个方面: (1)地貌发育的阶段性 由于新构造运动的强烈与相对平静的振荡性交替,从而形成了一系列的多旋回性地貌,如多级...

准噶尔盆地北部新生代构造活动特征及其对砂岩型铀矿的控制作用_百度知 ...
答:二、新生代构造活动特征 在新生代新疆处于南部印度板块与欧亚板块碰撞及其随后印度板块向北推挤、北部西伯利亚板块不断从NE方向向挤压的联合作用中,盆地南部的天山和北侧的阿尔泰山新生代构造活动强烈,盆地内部新生代变形总体上不强,地形相对较为平坦,但喜马拉雅运动在盆地仍有显示,主要表现为间歇性沉积了不同时代的沉积地...

新生代构造运动及其表现形式
答:北羌塘盆地新生代断裂活动以张性和张扭性为主,与之伴生的盆地为簸箕状单边断陷盆地,或火山盆地。断层的活动引起盆地基底单方向掀斜,物源“索根”特征显著(图版Ⅳ-6),地层呈单斜产出。北羌塘盆地新近纪断裂活动十分强烈,北东向断裂左行走滑运动制约着热泉的分布和钙华的堆积。南北向张性断裂控制...

主要金矿成矿构造单元新生代构造活动特点
答:(一)扬子陆块西缘构造活动特点 箐河-程海-红河断裂以东的扬子陆块西缘新生代构造作用以左行走滑为主,伴有逆冲推覆(图4-1)。近年在康滇地轴的小江断裂西侧发现了布卡金矿床,在楚雄盆地西缘发现了小水井金矿床。 图4-1 大三江地区金矿床及其构造背景 Fig.4-1 Gold deposits and their tectonic setting in th...

沿断面新构造运动特征讨论
答:一、天山南北两侧中新生代构造的对称性和差异性特征 天山南北两侧中新生代构造既表现出共同性(对称性),又表现出各自的特殊性。 中新生代构造发育上的对称性: 1)北天山的乌鲁木齐坳陷归属准噶尔中新生代坳陷,在北天山山前发育着四排新生代活动逆断层-背斜带,即:南部山麓逆断层-背斜带,霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁逆...

构造及新构造运动
答:1.新构造运动特征 广西陆壳在燕山运动形成的构造景观的基础上自新近纪中新世以来总体为大面积抬升,形成多级夷平面、多级河流阶地及多层岩溶洞穴,表现为阶段性不均匀差异性运动,在不同地质时期有不同的升降,同期不同地质单元升降幅度也有差异。根据广西水文地质工程地质队1994年研究结果,差异性升降主要...

准噶尔盆地北部新生代构造活动特征及其对砂岩型铀矿的控制作用_百度知...
答:形成北高南低的单斜坡状构造-地貌。四、准噶尔盆地北部新生代构造演化新生代沉积物质充填和新构造运动特征表明准噶尔盆地北部在新生代具有多期次的构造活动:受喜马拉雅运动的影响,准噶尔盆地从第三纪开始,盆地周缘山系不断上升,盆地总体下沉接受沉积,但其南缘下沉强烈,沉积厚度巨大,北部沉积薄,并受...

新生代的地质运动
答:1.地壳发展由活动趋向稳定,两大地槽继续向地台发展新生代地壳发展主要方面由活动趋向隐定,大地构造轮廓和古地貌逐步接近现代状况,从活动区发展来看具有明显的三个阶段。(1)第三纪早期,中生代以来两个活动区还在继续活动。从欧洲阿尔卑斯山部分地区,亚平宁山、喜山地区,地壳还处于活动状态,表现为横亘...