郯廬斷裂帶的影響分析

1、基本情況

我國東部舉世矚目深大斷裂——郯廬斷裂帶貫穿安徽省中部,寬度約20–40公裡,向北北東經過蘇北、山東、渤海至東北,可達俄羅斯遠東境內。向南西,在大別山南麓與秦嶺褶皺帶交匯,向長江以南延伸是進入江西,或者湖南,郯廬斷裂帶南延部分不夠清晰(見圖1)。

圖1 中國部分地區大地構造圖

之所以稱為深大斷裂帶,一是因為規模宏偉,總長度超過2400公裡,切穿中國東部不同大地構造單元;二是因為斷裂帶切割深度大,可達33—100公裡,是地球深源巖漿活動帶和地殼斷塊差異運動的接合帶。

郯廬斷裂帶形成早期大致在中元古代(10—13億年)孕育成雛形,至侏羅紀斷裂帶活動強烈,延續至今,沿斷裂帶附近多處有青白口紀和侏羅紀、白堊紀巖漿巖侵入和古近紀、新近紀火山噴發。

關於斷裂帶兩側累計平移距離的說法,說法一是累計平移距離約100公裡左右,就是說,10億年前斷裂東側的江蘇省泗洪縣與定遠縣池河鎮處於相鄰位置。說法二是累計平移距離400—600公裡,也就是說地質歷史上膠東半島與皖中處於相鄰位置。總之,學者們的共同結論都證明瞭郯廬斷裂帶相對錯位運動的事實。

2、穿越城市

郯廬斷裂帶由多條斷層組成。安徽省境內由4條斷層構成,因此,穿越安徽省的大小城市由北向南主要有:五河、明光、肥東、合肥、肥西、舒城、廬江、桐城、潛山、太湖、宿松。

穿越江蘇省的大小城市主要有:泗洪、宿遷、新沂。

穿越山東省的大小城市主要有:郯城、臨沂、沂南、沂水、濰坊、寒亭、昌邑。

穿越遼寧省的大小城市主要有:營口、海城、鞍山、遼陽、沈陽、鐵嶺等。

3、安徽省內斷裂帶組成

郯廬斷裂帶在安徽省內的4條主要斷層分別是:西界五—合(五河至合肥)深斷裂F1-0、石門山斷裂F1-1、池—太(池河至太湖)深斷裂F1-2、嘉—廬(嘉山至廬江)深斷裂F2(見圖2)。

圖2 安徽省中部地質構造圖

五—合深斷裂F1-0自五河縣城向南,經過合肥市區、肥西縣城、舒城縣城,向西延伸、消失在大別山區的山七裡河一帶。長度約350公裡,傾向南東東,傾角70-80度;該斷裂帶在與利辛斷裂、洞山逆掩斷層、蜀山斷裂等東西向斷裂交匯處,曾經發生過5.0-5.5級6-7度地震三次,小震更為頻繁,震點自北而南變的密集;斷裂切割深度超過15公裡,平移約19公裡。

石門山斷裂F1-1是郯廬斷裂帶中規模較大的斷裂,自蘇皖交界處的天井湖起始,向南經過五河縣朱頂、鳳陽縣石門山、定遠縣桑澗、肥東縣城、合肥濱湖新區,至舒城縣三河鎮一線,長度約175公裡。切割深度不大,屬於大斷裂。

池—太深斷裂F1-2自定遠縣池河鎮,向南經過肥東縣西山驛和橋頭集、延伸至大別山東南麓的桐城、太湖一線。在廬江縣南橋附近分出一支斷裂,延伸至懷寧。北段走向北北東,至桐城、太湖間走向45—50°。分支斷裂小地震較為頻繁。

嘉—廬(嘉山至廬江)深斷裂F2是最重要的主幹斷裂,北起明光市紫陽,向南經過明光市城區、定遠縣藕塘、肥東縣古城集,穿越巢湖後,再經廬江、大別山南麓的潛山盆地,至皖鄂省界,全長約400公裡。沿線斷裂傾向,時而南東,時而北西,傾角60-80度,與F1之間的斷裂帶內地塹式凹陷,堆積有白堊紀巖層。切割深度大約超過35公裡,斷裂沿線分佈有青白口紀和侏羅紀、白堊紀巖漿侵入巖;沿線地震活動頻繁。

4、沿線構造形態

郯廬斷裂帶切割中國東部多個地質構造單元,斷裂帶沿線相鄰地區發育瞭一系列中、新生代斷陷盆地,包括遼河坳陷、吉黑坳陷和渤海灣盆地、膠萊盆地、蘇北盆地、合肥盆地、南華北盆地等。

表明瞭郯廬斷裂帶曾經發生強烈的伸展斷陷活動,對中國東部的巨型斷陷活動帶以及帶內和相鄰陸相盆地發育與沉積具有明顯的控制作用,其中,白堊紀早期沉降中心明顯向郯廬斷裂帶附近遷移,白堊紀晚期沉積中心向郯廬斷裂帶旁側的東西向斷陷區遷移。控制瞭斷陷盆地的半地塹或地塹式結構。

合肥斷陷盆地長約160公裡,寬約130公裡,面積約2萬平方公裡。斷陷盆地內堆積瞭侏羅紀、白堊紀、古近紀陸源碎屑巖層厚度達萬米。盆地北部基底為晚太古代變質巖,南部基底為早元古代、晚元古代和石炭紀地層。盆地沉陷時期起始於侏羅紀早期;侏羅紀晚期范圍擴大;白堊紀向北擴張,斷陷沉降中心北移;白堊紀晚期至古近紀由於受到局部斷塊下陷影響,形成舒城、定遠、梁園3個次級小盆地,導致合肥盆地開始萎縮,至新近紀盆地消亡。

與郯廬斷裂帶交匯的主要東西向構造帶有:①秦嶺褶皺帶上一系列斷裂在大別山南東麓交匯。②蘇魯交界處的豐—沛構造帶,主幹斷裂向西延伸至河南、山西,東延至郯城附近交匯。③陰山構造帶東延至沈陽、營口之間交匯。

5、影響分析

郯廬斷裂帶未來可能產生的影響,需要結合喜馬拉雅期構造運動以及其它構造單元的共同作用的影響。許多學者和科研人員已經做瞭大量研究工作,在此,筆者僅做簡單分析,僅供參考。

過去6500萬年間的新構造運動導致地殼發生瞭一次強烈的造山運動,地質上稱為“喜馬拉雅運動”,印澳板塊與歐亞大陸板塊碰撞擠壓,形成瞭從阿爾卑斯山脈到東南亞的喜馬拉雅山脈以及雄偉的青藏高原,使得喜馬拉雅山脈成為高原南緣這一地區的首要分水嶺,成為重要的氣候屏障。

中國地處歐亞板塊東南部,為印度洋板塊、太平洋板塊所夾峙。自古近紀以來,各個板塊相互碰撞,對中國現代地貌格局和演變發生重要影響。印度洋板塊持續向北的強大擠壓力,在北部遇到固結歷史悠久的剛性地塊(塔裡木、中朝、揚子準地臺)的抵抗,產生強大的反作用力,使構造作用力高度集中,引起地殼的重疊,地殼加厚,促使地表大面積大幅度急劇抬升,形成瞭舉世矚目的青藏高原。

印度大陸與亞洲大陸合並相連,導致中國東部與太平洋板塊之間發生張裂,海盆下沉,使中國大陸東部邊緣開始進入邊緣海-島嶼發展階段。上述研究成果對比現實,可能典型的海盆擴張、下沉是否是渤海灣盆地(包括河北平原)呢?歷史上的海城地震、郯城地震是板塊運移、巖層強烈擠壓的結果。

從時間序列分析,合肥斷陷盆地萎縮時間恰好與印澳板塊與歐亞大陸板塊碰撞起始時間一致,隨著新構造運動的繼續,秦嶺褶皺帶向東擠壓,合肥斷陷盆地或許會進一步隆起。板塊擠壓造成斷裂錯動位移,斷裂交匯處會引發巖層強烈擠壓變形,導致地震。這樣的板塊運動或許要積累千百萬年才會有結果,具體結論還有待於專傢學者的進一步研究證實。


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