合肥盆地伸展方向的演变及其动力学机制.pdf

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1、71年第3地质论评GEOLOGICAIREVIEWVoM1．ar57NO．2．201l合肥盆地伸展方向的演变及其动力学机制朱光，朴学峰，张力，张必龙，陈印，胡召齐合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥，230009内容提要：本文通过白垩纪一古近纪期间合肥盆地沉积格局、断层活动性、同火山活动正断层、岩脉展布方位、盆缘断层运动学与断层擦痕应力场反演等多方面的综合分析，对伸展方向的演变进行了详细的研究。研究结果表明，早白垩世早～中期为NWW-SEE向拉伸，早白垩世晚期为NwsE向拉伸，而晚白垩世至古近纪期间为近南北向拉伸。通过对比太平洋区大

2、洋板块运动方向发现，早白垩世早中期伊佐奈歧板块向Nww向运动，而早白垩世晚期转变为向NNW向运动，晚白垩世至古近纪期间出现的太平洋板块总体上是向正北运动，同样显示为顺时针的转变。两者演变规律的耦合，表明华北克拉通东部的破坏是发生在弧后拉张的动力学背景下。这一弧后大陆边缘的拉伸方向随着大洋板块运动方向的改变而变化，可能是海沟后退方向的改变具体驱动了弧后大陆边缘拉伸方向的改变关键词：合肥盆地；沉积格局；正断层；应力场；华北克拉通破坏；动力学背景华北克拉通东部白垩纪一古近纪期间发生了克拉伸。可是Merciereta1．(2007)在合肥盆

3、地东缘拉通破坏和岩石圈减薄已被广大学者所认同的郯庐断裂带南段也通过断层擦痕分析后认为，早(Zhengeta1．，2001；Gaoeta1．，2002；Wueta1．，白垩世早期为NwSE向拉伸，早白垩世晚期为2005；Zhang，2005；Menzieseta1．，2007；Xu，NE—sw向拉伸，而晚白垩世至古近纪为Nww2007)。然而，关于这一克拉通破坏发生的动力学背SEE向拉伸。景与机制，仍然存在着不同的认识。代表性的观点由于在判断正断层擦痕形成时间上常会存在着分别有太平洋区板块俯冲背景下的弧后拉张(Wu多解性，仅仅依据断层

4、擦痕分析的应力场可靠性并eta1．，2005；Dengeta1．，2007；Suneta1．，2007；不大，需要其它相关地质事实的佐证或检验。本文朱日祥和郑天愉，2009；Zhueta1．，2010)、与华南是选择华北克拉通南部勘探程度高、盆地地层发育板块(Gaoeta1．，2002；Zhang，2005)和／或西伯利完整的大型合肥盆地为研究对象，通过其盆地沉积亚蒙古板块(Zhaieta1．，2007)碰撞后的应力松格局的演化、断层活动性、同火山活动正断层、岩脉驰、地幔柱活动(wildeeta1．，2003)或仅仅是由于展布方位、

5、盆缘断层运动学及其擦痕应力场反演等厚的岩石圈根不稳定而发生减薄使得克拉通破坏。多方面，综合分析白垩纪一古近纪期间的应力场状华北克拉通东部发生破坏与岩石圈减薄期间，况及其演变。在此基础上，分析华北克拉通东部破其浅部地壳响应是发生了显著的伸展活动，形成了坏的动力学背景与机制。大量的断陷盆地。对这些浅部伸展过程的详细了1地质背景解，是揭示华北克拉通破坏动力学过程与背景的重要途径。然而，目前人们对此浅部伸展的动力过程，合肥盆地位于华北克拉通东部的南缘(图le)，特别是伸展方向与演变，了解的仍十分有限，也存在南接大别造山带，东以郯(城)庐(江

6、)断裂带为界与着不同的认识。依据胶莱盆地与沂沭断裂带内正断扬子克拉通相邻。盆地南部向西与东西向的信阳一层擦痕分析，Zhangeta1．(2003)认为华北克拉通潢川断陷盆地相接；盆地北部的西界为北北东走向、东部经历过早白垩世早期的南北向拉伸、早白垩世东倾的吴集正断层，断层以西为长山隆起。合肥盆晚期的NWW-SEE向拉伸及晚白垩世的南北向地北界为近东西向、南倾的寿县定远正断层，断层注：本文为国家自然科学基金“华北克拉通破坏”重大研究计划项目(批准号：90714004)的成果。收稿日期：2O1O一08—15；改回日期：2O1O一08—2

7、1；责任编辑：章雨旭。作者简介：朱光，男，1959年生。教授。构造地质学专业。通讯地址：230009，安徽合肥，合肥工业大学资源与环境工程学院。Emazhuguang59@hotmail．COFI1。第2期朱光等：合肥盆地伸展方向的演变及其动力学机制a1．，1997；Hackereta1．，2000；Lieta1．，2000)部的一套地层名称。在白垩纪一古近纪断陷盆地发(印支期)，而深俯冲岩片的折返是发生在晚三叠育期间，合肥盆地经历过两期岩浆活动，分别是早白世一早侏罗世(Hackereta1．，2000；Lieta1．，垩世中期和古

8、近纪。早白垩世中期的岩浆活动强2000)。合肥盆地东边界的郯庐断裂带出现在张八烈，在盆地东缘与南缘形成了以毛坦厂组／凤凰台组岭隆起上(出露前震旦纪变质基底)，为北北东走向。为代表的火山岩。而古近纪期间仅局部发生了玄武近年的研究表明，该