山西沁水盆地东缘太行大断裂构造变形特征及其成因探讨

《山西沁水盆地东缘太行大断裂构造变形特征及其成因探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、地质学刊第35卷第2期山西沁水盆地东缘太行大断裂构造变形特征及其成因探讨刘超，张庆龙，葛荣峰，王莹，朱文斌，王良书(南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210093)摘要：太行大断裂是山西沁水盆地与太行山隆起的分界，也是华北克拉通内部重要的构造变形带。通过对断层破碎带、断层相关褶皱及共轭节理的野外详细测量，研究了太行大断裂的构造变形特征，探讨其形成的古构造应力场。研究认为，太行大断裂可能经历了3期构造应力作用：(1)E『J支期在华南、华北板块碰撞的远程效应作用下表现出近N—S向挤压构造应力场。(2)燕山期表现为E—w向至NWW-SEE向挤压构造应力场。(3)喜_马拉雅期由NWw—SEE

2、向挤压转换为NE—sw向挤压I：或Nw—sE向伸展)。太行大断裂由北至南可分为：(1)北段，由3条呈右阶斜列的大型逆断层组成，基岩出露，以逆冲推覆为主。(2)中段，地表出露斜歪褶皱和逆冲断层组合。(3)南段，发育强烈的挤压破碎带，该带巾广泛发育构造角砾岩和构造透镜体，构造挤压带内的构造透镜体陡立，显示近水平方向的挤压。关键词：太行大断裂；构造变形；节理；应力场；沁水盆地；山西中图分类号：P545文献标识码：A：之章编号：1674—3636(2011)02—0l】3—1O块，西邻吕梁山隆起，北靠五台山隆起，面积约0引言26O00km，是华北晚古生代成煤期之后受近水平挤压作用形成的复向斜(

3、山西省区域地质志，1989；华北克拉通自晚中生代以来发生了重大的构造张建博等，1999；李明宅，2000；承金等，2009；冀涛活化与分异，形成了东部地块、中部地块与西部地块等，2007)(图1)。3个性质截然不同的块体。东部地块(主要为华北太行山隆起是华北克拉通东部块体与中部块体平原)以中一新生代裂谷作用占主导，岩石圈和地之间的界限，是一条岩石圈尺度的构造变异带(邓壳“热而薄”，其化学成分也发生了重大改变，克拉起东等，1980；马杏垣，1989；陈国英等，1991；张培通地块的性质被完全“破坏”；西部地块(即鄂尔多震，1999；杨主恩等，1999)，也是我国构造地貌的斯地块)仍保留了

4、克拉通“冷而厚”的岩石圈和地第二级阶梯带，与中国东部NNE向重力梯度带相对壳，内部构造变形微弱(汤锡元等，1998；解国爱等，应，至今仍有较强的构造和地震活动。许多学者认2001，2003)。华北克拉通中部地块也称山西地块为太行山是以变质核杂岩模式隆升，即受其东缘大或吕梁一太行地块，是东、西两大地块之间的过渡，型拆离断层——太行山前断裂带(又称“太行山东其中部为重要的含煤一煤层气盆地——沁水盆地和麓断裂带”)的控制，与渤海湾盆地的伸展沉降相耦新生代汾渭裂谷系，东西两侧分别为NNE向的太行合，其隆升时代主要是新生代。然而，这一观点只强山隆起和吕梁山隆起。沁水盆地是华北古生代克拉调了特征较

5、显著的太行山东缘断裂带在其演化过程通盆地经后期改造变形在山西隆起背景上形成的沉中的作用，实际上，太行山西部同样存在一条大型断积构造盆地。石炭、二叠系发育有含煤岩系，形成石裂带——太行大断裂(图1)，这条断裂带的形成演炭、二叠纪含煤盆地。沁水盆地位于华北板块中部化对太行山(至少其西部)的隆升也具有重要意义，山西断块的东南侧，东依太行山隆起，南接豫皖地同时也控制了其西部沁水含煤向斜盆地的形成，对收稿日期：2011—03—07；编辑：詹庚申基金项目：国家自然科学基金(40634021)、国家科技重大专项(2008ZX05035—006—001)资助作者简介：刘超(1987一)，男，硕士研究生

6、，构造地质专业，E—mail：qlzhang@niu．edu．cn114地质学刊2011年6月沁水盆地煤层气的聚集有重要的影响(张岳桥等，针对太行大断裂的构造变性特征及其形成时所受古2003；孙丽娜等，2009)。在前人的研究基础之上，构造应力场，笔者进行了描述与探讨。020km三二]断层[三叠系[二叠系[石炭系回寒武一奥陶系[太古代[河流囵县级行政中fi,回地级行政中心圃点位[逆断层正断层回剖面位置图1太行大断裂区域地质背景(据孙万禄，2006修改)第35卷刘超等：⋯沁水盆地东缘太行大断裂构造变形特征及其成因探讨115砾岩、断层泥、构造透镜体、破劈理、揉皱等构造，指1区域地质概况示太

7、行大断裂为以逆冲为主的脆性断裂带，具有微弱的右旋走滑分量(图2b、图2e)。太行大断裂又称晋(城)一获(鹿)断裂(山西省2．2中段区域地质志，1989)，位于华北板块中部，呈：l丘NNE太行大断裂带中段(皋落一柏管庄)表现为一向展布，北起河北获鹿，南至山西晋城，全长约条大型逆冲断层，北段向东倾，使晚元古代弱变质石350km。其东侧为太行山隆起，出露地层以寒武英砂岩发生强烈褶皱。该段长70km，呈NNE向延系一奥陶系碳酸盐岩系列为主，断裂带附近局