林宗滿

(中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081)

郯城—廬江斷裂基本特征及其控盆作用

林宗滿

(中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081)

郯城—廬江斷裂是中國東部一條規(guī)模巨大的斷裂構(gòu)造帶，貫穿中國東部大陸，向南延伸入南海，向北抵達(dá)俄羅斯境內(nèi)。郯城—廬江斷裂成生于早白堊世晚期，是一條巨型壓扭性斷裂帶。研究認(rèn)為，郯城—廬江斷裂不存在巨大平移，它形成于早白堊世晚期，并控制K2—E斷陷盆地帶及其相伴的斷隆帶的發(fā)生、發(fā)展;郯城—廬江斷裂是一條活動性斷裂構(gòu)造帶，研究它的基本特征及其控盆作用，有助于認(rèn)識中國東部乃至東亞地區(qū)晚中生代以來的大地構(gòu)造屬性。

郯城—廬江斷裂;左行平移;壓扭性斷裂;控盆作用

郯城—廬江斷裂是中國東部一條規(guī)模巨大的斷裂構(gòu)造帶，貫穿中國東部大陸，向南延伸入南海，向北抵達(dá)俄羅斯境內(nèi)。該斷裂由張文佑在20世紀(jì)50年代初期編制全國性圖件時最早發(fā)現(xiàn)并明確提出，而后由楊華通過航空遙感予以證實［1］。1964年徐嘉煒根據(jù)大別山和張八嶺地區(qū)的工作，提出它是一條位移幅度超過200 km的左行平移斷裂，這一認(rèn)識直到20世紀(jì)70年代后期才被認(rèn)可。鄧乃恭于1978年提出郯廬斷裂系的概念，并指出中國東部發(fā)育4條規(guī)模巨大的北北東向一級斷裂構(gòu)造帶［2］，進(jìn)一步認(rèn)為它們是中國東部一種獨特的構(gòu)造系統(tǒng)——更新華夏系［3］。郯城—廬江斷裂作為晚中生代以來一種新的構(gòu)造型式，正確識別它有助于認(rèn)識中國東部的大地構(gòu)造特征;研究它的成生發(fā)展史及其力學(xué)性質(zhì)有助于了解、認(rèn)識該區(qū)晚中生代以來的地球動力學(xué)環(huán)境及其演變過程，有助于探索該區(qū)地殼運動的規(guī)律性［4］;研究它的控盆、控礦及控震作用，有助于國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展和預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害。

1 郯城—廬江斷裂的基本特征

郯城—廬江斷裂 (簡稱郯廬斷裂，下同)的規(guī)模比人們想象的要宏偉得多，它的寬度極大，達(dá)80～100 km［5］，郯城—廬江段只是它的主要段落，在這個數(shù)十千米寬的斷裂帶兩側(cè)，常有規(guī)模很大、持續(xù)性很強的斷裂夾持 (見圖1)。在這個斷裂帶中，以東側(cè)外限斷裂分劃性最強，兩側(cè)的地質(zhì)差異也最顯著。地表地質(zhì)和物探工作揭示，沿寬闊的斷裂帶及其鄰近地區(qū)有中小型基性—超基性巖體侵入，反映斷裂帶切割深度很大。

在地表，有的地段斷裂帶連續(xù)出現(xiàn)，有的地段時斷時續(xù)。如果著眼于整個斷裂構(gòu)造帶的延伸，便不難發(fā)現(xiàn)這個巨型半隱伏構(gòu)造是持續(xù)延伸的。

圖1 郯廬斷裂帶新沂—泗洪段地質(zhì)構(gòu)造圖［6］Fig.1 Geological map of Xinyi-Sihong in Tanlu fault zone

郯城—廬江斷裂帶北延至山東境內(nèi)，地表顯露完好。沂沭深大斷裂帶全部被卷入，在寬達(dá)30 km的狹長地帶中，至少有5條規(guī)模很大的走向斷裂縱貫。斷裂帶附近擠壓現(xiàn)象顯著，時有直立地層擠壓帶和強烈破碎的構(gòu)造巖出現(xiàn)。向北，根據(jù)物探成果，整個萊州灣和遼東灣布滿了斷裂，沿北北東方向延伸，寬度高達(dá)60～80 km。再向北，遼東灣北北東向斷裂帶向下遼河河谷伸展，并將那里同樣寬闊的河谷斷裂帶納入同一系統(tǒng)。萊州灣、遼東灣乃至整個下遼河河谷，以同一寬度沿同一方向呈線性分布，以及沿同一大型斷裂帶形成不同地貌景觀，它們的展布和寬度大體反映著斷裂帶的走向和規(guī)模。此外，廟島群島等一系列島嶼的分布，也受到斷裂帶的制約 (見圖2)。正是由于這一大型斷陷帶的北延，在橫亙的陰山緯向帶打開一個缺口，將松遼平原與華北平原互相溝通，并使遼河得以跨陰山向南入渤海。其次，帶狀斷陷堆積是斷裂帶存在的重要標(biāo)志。這些事實均表明下遼河斷裂帶是郯城—廬江斷裂帶的北延。

圖2 山東地區(qū)構(gòu)造體系略圖［7］Fig.2 Simplified structural system map of Shandong Province

自下遼河河谷再向北，東側(cè)外限斷裂作為斷裂帶的主干斷裂，與著名的依蘭—伊通斷裂相連［8］，并持續(xù)向北延出中國國境。依蘭—伊通斷裂有狹窄的帶狀新生代堆積，并以近代火山活動著稱;另一分支斷裂在松遼平原東緣通過。如果把依蘭—伊通斷裂和松遼平原東緣斷裂看作是同一斷裂帶的組成部分，那么其間的大黑山隆起實際上就是一個狹長的斷片。觀察表明，在它的兩側(cè)山麓，常可見到強烈的構(gòu)造破碎巖。此外，下遼河河谷西側(cè)斷裂北延的可能性也不能排除。哈爾濱東北小興安嶺中北北東向斷裂的再現(xiàn)，以及綏化破壞性地震的發(fā)生，是該斷裂帶北延和近代活動性的表現(xiàn)。

探討斷裂帶南延問題困難較多。一方面，由于中國東部中生代以來構(gòu)造活動性東南強、西北弱，造成中國南方地塊支離破碎，北北東向、北東向斷裂極為發(fā)育，花崗巖侵入體遍布，使得這個背景上的構(gòu)造形跡不易辨認(rèn);另一方面，斷距向南變小也是一個因素。因此，需要對有關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析，才能確切判定斷裂帶的存在。

郯城—廬江斷裂帶所屬東側(cè)外限斷裂向南逐漸由隱伏過渡到半隱伏狀態(tài)，并由窄長的中新生代斷陷沉積分布所反映。安徽肥東至宿松一帶出露的K2—E沉積，正是斷裂帶途經(jīng)的標(biāo)志。繼續(xù)南伸的另一個有力證據(jù)是淮陽地塊向東突然中斷，不僅使前南華紀(jì)變質(zhì)雜巖和古生界橫向相接，并導(dǎo)致北西西向構(gòu)造和沿江北東向褶皺帶直角相抵。在淮陽地塊東側(cè)所見一系列中小型北北東向斷裂，無疑是這一巨型斷裂帶的反映。

東側(cè)外限斷裂越過長江后線性地貌仍很顯著，有一種觀點認(rèn)為江西贛江是一個斷裂河谷，北北東向的江南隆起褶皺帶在贛江附近突然轉(zhuǎn)折成北東向，并將它的東段節(jié)節(jié)向北推移，不能不說是斷裂帶南伸的證據(jù)。沿贛江溯源而上，在泰和附近，被K2—E沉積覆蓋的贛江河谷中有一片基巖裸露，正是在這里見到了常被掩蓋的主干斷裂，走向與河谷平行。再向南，在遂川盆地西緣線性地貌顯著，而且有條帶狀泥盆系斷片出現(xiàn)。繼續(xù)向南，越過萬洋山—諸廣山花崗巖體比較整齊的東南部邊緣，就到了沿化斷裂。再向南與廣東北江斷裂連接，繼續(xù)向南為廣東沿海地帶的吳川—四會斷裂和開平—恩平斷裂，這一地帶斷裂帶的寬度也達(dá)60～80 km。主干斷裂向南延至海陵島潛入海中，通過海南島東側(cè)繼續(xù)向南海伸展。

近年來地震活動對認(rèn)識這一斷裂構(gòu)造帶的延展及其最新活動性也有啟示。十幾年來沿斷裂帶陸續(xù)發(fā)生一系列破壞性地震［5］:1966年10月懷德地震，1969年7月渤海地震，1969年7月海陵島地震和隨后在海南島東北角海中發(fā)生的強余震，以及1957年2月的營口地震，這些強震恰好都發(fā)生在郯城—廬江斷裂帶的主干斷裂上，也暗示了斷裂帶的延伸。

郯城—廬江斷裂帶是一條極其寬闊的斷裂帶，它以巨大深度和延展，縱貫中國東部全境并持續(xù)延伸。在國內(nèi)，它北起黑龍江東部，南抵廣東中部，將依蘭—伊通斷裂、下遼河斷裂帶、沂沭斷裂帶、郯城—廬江斷裂、贛江斷裂、北江斷裂和開平—恩平斷裂等納入統(tǒng)一構(gòu)造系統(tǒng)，成為東亞瀕太平洋地區(qū)一條引人注目的斷裂構(gòu)造帶 (見圖3)。

2 郯城—廬江斷裂的力學(xué)性質(zhì)及其平移幅度

關(guān)于郯城—廬江斷裂的性質(zhì)長期以來眾說紛紜，一種觀點認(rèn)為它是一條正斷層，以垂直升降運動為主;還有一種觀點把它列為平移斷層。主張斷裂帶具有長期發(fā)育歷史的觀點認(rèn)為，不同地質(zhì)時期有不同的活動方式，如:有人認(rèn)為這一“古老”斷裂早期為平緩升降運動，中期產(chǎn)生巨大平移，晚期以差異升降運動為主;另一些人則認(rèn)為它是中國東部“轉(zhuǎn)換斷層”的代表。值得提出的是，徐嘉煒［9］以實際工作為基礎(chǔ)，指出大別山和張八嶺是相似的地質(zhì)體，由于郯廬斷裂的平錯，產(chǎn)生了210 km的左旋水平錯距，這種認(rèn)識幾乎成為近代中國地質(zhì)界的代表。

郯城—廬江斷裂是一條著名的深大斷裂帶，其力學(xué)性質(zhì)為左行壓扭性斷裂，在蘇魯段構(gòu)造特征表現(xiàn)非常突出，區(qū)內(nèi)斷裂帶西側(cè)為華北型地層區(qū)，東側(cè)為華南型地層區(qū)，蘇魯段出露太古宇—下元古界變質(zhì)巖，斷裂帶寬15～25 km，總體走向N10°—25°E，為一組平行的壓性、壓扭性斷裂帶 (見圖1)。在山東境內(nèi)由5條壓扭性主干斷裂組成 (見圖2)。

在江蘇境內(nèi)，該斷裂帶的斷面有2種形態(tài)［6］:其一如東界的山左口—泗洪斷裂，斷面呈明顯的波狀，傾向時東時西，但不管如何變化，斷裂帶中次一級扁豆體與斷面所夾銳角總是指示東盤上沖;其二如馬陵山—重崗山斷裂，斷面非常平直，尤如刀切。斷裂帶中擠壓現(xiàn)象非常強烈，當(dāng)出現(xiàn)在古老變質(zhì)巖中時，擠壓帶往往較寬，寬度有時可達(dá)1 km，并見有與斷面大致平行的片理帶、褶劈帶，巖石往往變質(zhì)為糜棱巖、壓碎巖;若斷裂經(jīng)過燕山期花崗巖類巖石，則在斷面附近形成硅質(zhì)巖;斷裂影響下白堊統(tǒng)火山巖時，以擠壓破碎為主，切過上白堊統(tǒng)碎屑巖時則使巖層陡立，泥質(zhì)巖常常揉皺、葉理化，葉理表面云母片驟然增多，寬度小于100 m;當(dāng)斷裂涉及第四系砂土、礫石時，一般被壓實，有時并使本來近水平的砂礫層或卵石層陡立起來，但其寬度一般在50 cm之內(nèi)。由此可粗略判斷斷裂帶經(jīng)受多期構(gòu)造運動，直至晚近仍有活動。

圖3 中國東部構(gòu)造體系與盆地分布圖Fig.3 The distribution of the eastern china tectonic systems and basins

此外，無論是斷裂帶還是兩條斷裂夾持的巖塊中，或是整個斷裂帶兩側(cè)的邊界斷裂，都不同程度地發(fā)育不同級別的派生擠壓構(gòu)造形跡，它們呈N30°—50°E方向，結(jié)合牽引現(xiàn)象及鄰區(qū)的標(biāo)志層位移等資料分析，郯城—廬江斷裂帶具有西盤向南、東盤向北扭動的特點，至于左行平移的總量則是一組平行斷裂扭距的總和。

在安徽桐城—廬江段［10］，東界斷裂主要出露在廬江縣小煙墩、白兔山、青草山和桐城縣的桐梓山一帶，斷裂走向N35°—50°E，斷面傾向北西，傾角較陡，達(dá)85°左右 (見圖4)，主要發(fā)育在張八嶺群和寒武系半湯組中，或成為二者的構(gòu)造分界線。斷裂帶出露寬度一般150 m，巖石為廣泛糜棱巖化的白云母石英片巖、細(xì)條紋狀硅質(zhì)大理巖和由于后期構(gòu)造疊加而形成的松散碎裂巖，肥東縣元古宇直立地層中斷裂擠壓構(gòu)造巖帶寬達(dá)1 km(見圖5、圖6)。根據(jù)構(gòu)造透鏡體、變形片理和礦物生長片理等相關(guān)構(gòu)造分析判斷，該斷裂具左行平移運動特征。

西界斷裂出露在廬江縣的長崗頭、柯坦及桐城縣的呂亭和桐城一帶，露頭清晰，構(gòu)造現(xiàn)象典型，多期活動明顯。斷裂走向N35°—45°E，直線狀延伸，傾向東，傾角65°—87°。斷裂由數(shù)條平行的斷層組合而成，寬度近百米。斷裂西側(cè)巖層以近東西向構(gòu)造線為主，向斷裂帶及其東側(cè)則為北東向構(gòu)造線，二者形成明顯的對接。在桐城及以南地段多發(fā)育北東向韌性剪切帶或韌—脆性剪切帶，并切割近東西向韌性剪切帶，明顯地表現(xiàn)左行平移性質(zhì)。區(qū)內(nèi)斷裂帶中發(fā)育多種類型構(gòu)造巖 (超糜棱巖、碳酸鹽巖糜棱巖等)，它們是較高溫、高壓下的產(chǎn)物，反映了該斷裂帶桐城—廬江段是在較深構(gòu)造環(huán)境中生成的。

郯城—廬江斷裂帶作為一個整體，北起黑龍江，沿依蘭—伊通斷裂南下，經(jīng)遼河谷地入渤海，沿廟島群島至萊州灣，再經(jīng)沂沭斷裂，接郯城—廬江斷裂中央段，跨越長江后，向南沿贛江斷裂至廣東北江斷裂與吳川—四會斷裂連接，經(jīng)海陵島入海，是中國東部一條雄偉的左行平移斷裂帶。宏觀上郯城—廬江斷裂帶可以分為3段:黑龍江至遼東灣為北段;渤海灣至廬江為中段;九江至海陵島為南段。這3個構(gòu)造段中，北段和南段雖然也屬于左行平移斷裂帶，但不存在巨大的平移斷距，這一點是公認(rèn)的;但對于中段某些學(xué)者以遼南與徐淮兩地南華紀(jì)—震旦紀(jì)和古生代地層的相似性為主要依據(jù)，推論郯廬斷裂帶發(fā)生過巨大平移** 關(guān)于郯廬斷裂的最大扭錯距離，綜合有如下觀點:30～100 km(山東地礦局，1979);150～200 km(劉國棟，1965);350 km(鄧乃恭，1979);550 km(徐學(xué)思，1978);740 km(徐嘉煒，1978)等。，徐嘉煒則認(rèn)為大別山和張八嶺也是相似地質(zhì)體，曾率先提出郯廬斷裂帶發(fā)生過巨大的平移。筆者以地質(zhì)力學(xué)的觀點審視中國東部的大地構(gòu)造格局后認(rèn)為，如果郯廬斷裂帶中段發(fā)生過巨大的平移，將無法解釋該區(qū)現(xiàn)今大地構(gòu)造格局的平衡。以下是筆者從區(qū)域上提出不存在巨大平移的4個證據(jù):

① 中朝地塊北部是一條巨大的陰山緯向構(gòu)造帶 (北緯40°30'—42°30')，該帶雖被后生的郯廬斷裂截切并形成遼河谷地，但沒有因此改變它東延的趨勢。

② 橫亙中國中部的另一條巨型緯向構(gòu)造帶 (北緯32°30'—34°30')，于秦嶺東行被南華北平原覆蓋。在南華北基巖構(gòu)造圖上，巨大的東西向斷裂系是該區(qū)的基本構(gòu)造格局，這是公認(rèn)的事實。該帶東延跨越郯廬斷裂之后，繼續(xù)東行至蘇北、南黃海也是有充分證據(jù)的。也就是說，秦嶺緯向構(gòu)造帶并沒有因郯廬斷裂帶的截切而發(fā)生巨大的平移。

③ 李四光教授親自建立的淮陽山字型構(gòu)造，它的前弧褶皺帶緊貼北面的淮陽弧，于侏羅紀(jì)末期同步褶斷定型。該山字型構(gòu)造東翼沿長江下游展布，雖被后生的郯廬斷裂截切，但其整體形態(tài)并沒有被損壞。

④ 江南隆起作為華夏系一級隆起構(gòu)造帶是公認(rèn)的，它成生于三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)，褶斷定型于侏羅紀(jì)末幕運動 (距今144 Ma)，并與北面的淮陽山字型構(gòu)造相互制約，形成南北對擠之態(tài)勢，使其被扭曲成為一個似反S型的構(gòu)造形態(tài)。它作為一個整體雖被后生的郯廬斷裂截切，也沒有發(fā)生明顯的錯移。

圖4 安徽省構(gòu)造體系略圖Fig.4 Simplified structural system map of Anhui Province

隨著工作的逐步深入，更多的事實說明郯廬斷裂帶沒有發(fā)生巨大的平移。李自堃［11］認(rèn)為:遼南與徐淮地區(qū)有關(guān)地層確有很大的相似性，但又有明顯的差異性 (見表1)，說明它們本來就是相距甚遠(yuǎn)時分時合的兩個海盆，并非同一個原始的東西向盆地被郯廬斷裂大幅度錯移的結(jié)果。

圖5 郯廬斷裂帶安徽肥東元古宇底層中近直立的斷裂擠壓帶Fig.5 The nearly upright compressive fracture zone of Proterozoic on Tanlu fault zone in Feidong，Anhui province

圖6 郯廬斷裂帶數(shù)公里寬的擠壓破碎裂帶 (安徽肥東橋頭集塔塹)Fig.6 The compressive rupture zone up to several kilometers wide in Tan-lu Fault zone

表1 徐淮與遼南地區(qū)有關(guān)地層對比［11］Table 1 Correlation of the strata in Xuhuai and Liaonan areas

根據(jù)南華紀(jì)—震旦紀(jì)古地理面貌 (見圖7)分析，遼南與徐淮地區(qū)實際上是S形古海盆的兩頭，山東半島處于S形古海盆中段，是二者的通道。水漲溝通，水退分隔。這種S形古盆地是華夏系構(gòu)造成分，燕山早期褶斷定型，后被郯廬斷裂帶斜接復(fù)合，加之它一定幅度的平移作用，就可能呈現(xiàn)出所謂大幅度平移的假象。

中上三疊統(tǒng)黃馬青群基本上沿著長江下游S形弧形海盆分布，江蘇寧鎮(zhèn)山脈黃馬青群厚627～1380 m，安徽懷寧月山黃馬青群厚1882 m，湖北大冶蒲圻組厚921 m(見圖8)，說明長江下游S形弧形拗褶槽地并沒有因郯廬斷裂的發(fā)育而遭破壞。

中下侏羅統(tǒng)象山群分布較廣，但沉積中心仍在上述S形拗褶槽地之中，寧鎮(zhèn)和月山兩地厚度分別為1004～1061 m和741～1288 m，它與黃馬青群多為假整合接觸，在弧形槽地邊緣表現(xiàn)為不整合，超出槽地之外它以高角度不整合在其他老地層之上。侏羅紀(jì)S形弧形槽地繼續(xù)得到保全，也說明未受郯廬斷裂帶的破壞。

圖7 遼南、徐淮震旦紀(jì)S形古海盆示意圖［11］Fig.7 Schematic diagram of S-shaped ancient marine basin of new-Proterozoic in Liaonan-Xuhuai area

圖8 安徽省中上三疊統(tǒng)黃馬青群等厚圖Fig.8 Isopach map of Huangmaqing group of Mid-upper Triassic in Anhui Province

安徽省的實際資料進(jìn)一步說明，在五河—合肥斷裂兩側(cè)，東西向褶皺帶被錯開19 km［11］，嘉山—廬江斷裂兩側(cè)元古宇地層左行平移錯開約40 km。從山東錯斷魯南緯向構(gòu)造帶和震旦系土門組疊層石藻礁灰?guī)r的相帶情況推斷，兩側(cè)地塊左行平移距離大約30～40 km［7］。

江蘇、安徽、山東等省地調(diào)工作成果證實，郯城—廬江斷裂帶左行平移幅度約為30～40 km，上述分析也表明，強調(diào)該斷裂帶存在巨大平移幅度的依據(jù)不夠充分且不落實，大地構(gòu)造格局的完整性也不支持該論點。不要以為“活動論”會令地塊“飛”起來，地殼表層到處充滿著物質(zhì)，它的各個部分是相互聯(lián)系、相互制約著的，當(dāng)?shù)貧み\動發(fā)生的時候，它們是按照外力的作用方式有規(guī)律“漂移”的，大量的構(gòu)造變形往往是藕斷絲連的，實際上除了包含其中實在的相對位移之外，還表現(xiàn)了地應(yīng)力的軌跡。正如李四光教授曾說:“我是大陸漂移的同情者”;“板塊漂移，漂而不遠(yuǎn)，移而不亂”［12］。

3 郯城—廬江斷裂的成生時期及控盆作用

3.1 郯城—廬江斷裂的成生時期

關(guān)于郯城—廬江斷裂帶的形成時期，朱光等［13～14］認(rèn)為:郯廬斷裂帶的左行平移運動既不是發(fā)生于前寒武紀(jì)，也不是開始于印支期，而主要發(fā)生在早白堊世晚期，推測為距今110～130 Ma間，該剪切帶形成后，在距今99±2 Ma前 (早白堊世末期)冷卻至封閉溫度。

該斷裂帶左行平移運動在桐城—廬江地區(qū)破壞的最新地層是早白堊世火山巖層，而被晚白堊世紅層 (宣南組)覆蓋。無論郯城—廬江斷裂帶的山東段還是安徽段，早白堊世火山巖 (山東青山組、安徽毛坦廠組)和侵入巖中都常出現(xiàn)以脆性為主、局部呈脆—韌性的左行平移斷層，如:山東沂水道托花溝、莒縣浮來山等地的青山組火山巖，安徽肥東龍山至柯坦一帶的毛坦廠組火山巖，都發(fā)現(xiàn)有北東—北北東向左行平移斷層。在安徽段北部張八嶺隆起早白堊世管店、瓦屋劉、瓦屋薛巖體及廬江一帶的許多正長斑巖巖脈中，也常見北東向脆性、脆—韌性左行平移斷層。張八嶺隆起西緣早白堊世安山玄武質(zhì)熔巖中，露頭上有寬達(dá)1 km的北北東向左行平移斷裂帶，主斷面產(chǎn)狀為300°∠80°［13］，朱光等［13］還發(fā)現(xiàn)該斷裂破碎帶廣泛受到火山熱液交代，表現(xiàn)為大量鐵碧玉沿斷裂破碎帶充填及蝕變形成孔雀石和綠簾石，揭示了該斷裂帶左行平移活動與早白堊世火山巖噴發(fā)是同期的。

圖9 郯城—廬江斷裂帶中段早白堊世巖漿巖分布簡圖［13］Fig.9 Distribution of Early Cretaceous igneous rocks along the middle and southern segments of the Tancheng-Lujiang fault zone

大型平移斷層由于產(chǎn)狀陡、切割深，在平移活動中往往會誘發(fā)巖漿活動，而巖漿巖的產(chǎn)出往往是斷裂發(fā)生大規(guī)模平移的重要標(biāo)志。巨型的郯城—廬江斷裂帶也是中國東部重要的巖漿活動帶 (見圖9)。該斷裂帶山東段控制形成了大規(guī)模的青山組火山巖。這些火山巖的K-Ar全巖年齡為 100.7 ～ 125.0 Ma［15］，Rb-Sr年齡為 111.4 ～119.6 Ma［16］，皆指示為早白堊世。該帶內(nèi)火山巖與帶外魯東、魯西同期的中酸性、鈣堿性火山巖相比，堿性顯著增高，主要屬于富堿、富鉀的橄欖粗安巖系［17］，具有大型斷裂控制下的巖漿活動特點。在郯城—廬江斷裂帶張八嶺隆起北段西緣，沿斷裂帶出現(xiàn)3個北北東向排列的長形花崗巖體，自北向南依次為:管店、瓦屋劉、瓦屋薛巖體，明顯受斷裂控制。從瓦屋劉、瓦屋薛巖體中獲得的黑云母40Ar/39Ar年齡分別為127.87±0.46 Ma和120.0 ±0.5 Ma［16］。李明學(xué) (1985)從管店巖體中獲得的鋯石 U-Pb年齡為128.0±1.0 Ma。另外，牛漫蘭等［17］還從該帶西緣肥東龍山毛坦廠組安山玄武質(zhì)熔巖中獲得了119.2±2.3 Ma的K-Ar全巖年齡。這一系列數(shù)據(jù)都指示郯廬斷裂帶安徽段的巖漿活動也發(fā)生于早白堊世。

3.2 郯城—廬江斷裂帶的控盆作用

安徽桐城、廬江地區(qū)沿郯廬斷裂帶后期表現(xiàn)為典型的復(fù)式地塹構(gòu)造［10］，主要由黃荊苯地塹、利莊地壘、新店地塹、浮祥山地壘和檀樹港地塹組成。此間，壓扭性郯廬斷裂帶轉(zhuǎn)化為正斷層并控制K2—E紅層沉積是該地塹構(gòu)造的主要特征。

柏莊斷層是區(qū)內(nèi)地塹構(gòu)造的西界斷層，沿壓扭性的斷裂帶發(fā)育，斷層走向北東42°，傾向東，傾角84°，西盤 (下盤)為大別山群片麻巖，東盤 (上盤)為上白堊統(tǒng)宣南組底礫巖及紅色含礫砂巖 (見圖10)。礫石成分主要為鄰區(qū)壘上的片麻巖、云母石英片巖、粗面巖、花崗巖、正長巖等，由于后期構(gòu)造活動的影響變形強烈。地塹的東界斷層出露在小煙墩、白兔山、桐榨山一帶，雖然斷層多期活動復(fù)雜，但伸展?fàn)顟B(tài)下的構(gòu)造現(xiàn)象仍然明顯。

圖10 柏莊—安莊構(gòu)造剖面圖［10］Fig.10 Structural cross section from Baizhuang to Anzhuang

在上述地塹系中，緊鄰大別山的黃荊苯地塹主要為塊狀至中厚層狀的礫巖、含礫粗砂巖;東鄰的新店地塹主要為紫紅色砂巖與薄層狀礫巖互層，夾細(xì)礫巖透鏡體，發(fā)育大型交錯層理;再往東的檀樹港地塹，主要為紫紅色中薄層砂巖、細(xì)砂巖，除地塹邊緣外，巖層中很少含礫，并發(fā)育小型交錯層理，說明地塹系沉積受巨型一級地壘隆起帶控制。

朱光等［18］還概述了郯城—廬江斷裂帶北段依蘭—伊通地塹控制古近系沉積厚達(dá)5000 m;下遼河—渤海灣段控制K2—E沉積厚達(dá)5000～6000 m;沂沭斷裂帶至皖北段控制了晚白堊世沉積，以馬站斷陷為例，上白堊統(tǒng)王紙組 (凝灰?guī)r中鋯石FT年齡為82.4±3.5 Ma)厚達(dá)2500 m;合肥盆地K2—E沉積厚達(dá)5670 m(見圖11、圖12)。

從構(gòu)造運動旋回角度分析，晚期燕山運動 (四幕)啟動于早白堊世晚期，中國東部大陸及瀕海地區(qū)主要表現(xiàn)為壓扭性左行剪切運動 (大陸相對于大洋)。李四光教授指出:“扭動和擠壓運動是成幕的，緊隨它們常有應(yīng)力松馳或休止現(xiàn)象”［19］。當(dāng)產(chǎn)生新華夏系的構(gòu)造應(yīng)力場隨后處于松馳狀態(tài)的時候，中國東部大陸整體處于伸展?fàn)顟B(tài)，此間，在重力控制下斷裂結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變——轉(zhuǎn)化為正斷層，在陸塊的不均勻沉降中形成塹、壘結(jié)構(gòu)，控制K2—E沉積 (此過程是漫長的)。除了在陸地上形成巨型的沉降帶之外，在隆起帶及其他廣大地區(qū)形成眾多排列有序的斷陷盆地群 (重力盆地)，預(yù)示東亞大陸瀕太平洋地區(qū)自晚白堊世開始發(fā)生廣泛沉降，這也許是全球重力調(diào)整時期［20］。

從區(qū)域上看，巨型的郯廬斷裂帶控制從東北、渤?！A北、江漢直至北部灣K2—E巨型沉降帶的發(fā)育，并在中國東部形成北北東向巨型隆、拗相間的構(gòu)造格局，如:大興安嶺—太行山—武陵山巨型斷隆帶 (上疊在早期華夏系隆褶帶之上的復(fù)合構(gòu)造帶)、松遼—渤海、華北—江漢—北部灣巨型斷陷帶 (上疊在華夏系沉降帶之上)，郯廬斷裂帶東側(cè)又是另一條巨型的復(fù)合斷隆帶 (見圖3)。因而，從根本上改變了中國東部中、新生代大地構(gòu)造的格局，奠定了從晚中生代以來該區(qū)的構(gòu)造地貌景觀。

圖11 郯廬斷裂帶上伸展盆地簡圖Fig.11 A sketch map showing extensional basins along the Tancheng-Lujiang fault zone

圖12 郯廬斷裂帶上伸展盆地剖面圖 (剖面位置見圖11)Fig.12 Cross sections of extensional basins along the Tan-Lu fault zone

4 結(jié)論

郯城—廬江斷裂帶北起黑龍江，沿依蘭—伊通斷裂南下，經(jīng)遼河谷地入渤海，沿廟島群島至萊州灣，再經(jīng)沂沭斷裂，接郯城—廬江斷裂中央段，跨越長江后，向南沿贛江斷裂至廣東北江斷裂與吳川—四會斷裂連接，經(jīng)海陵島入海，是中國東部一條規(guī)模巨大的左行平移斷裂帶。該斷裂帶控制從東北、渤海—華北、江漢直至北部灣K2—E巨型沉降帶的發(fā)育，并在中國東部形成北北東向巨型隆、拗相間的構(gòu)造格局。

致謝:在本文的寫作過程中得到鄧乃恭研究員的指導(dǎo)，文中插圖由鄢犀利高級工程師、楊紅繪制，作者一并表心衷心感謝。

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CHARACTERISTICS OF TANCHENG-LUJIANG FAULT AND ITS ROLE ON BASIN CONTROLLING

LIN Zong-man
(Institute of Geomechanics，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100081，China)

Tancheng-Lujiang Fault is a large scale fault belt in the east of China which has a long history of study and many achievements have been obtained.Based on the studies of predecessors，this paper advanced some new opinions as such:large scale strike-slip displacement of the fault may not exit;it formed in late stage of Early Cretaceous;it played a remarkable role on basin controlling.

Tancheng-Lujiang Fault;sinistral strike-slip;compress-shearing;basin controlling

P548

A

1006-6616(2011)04-0322-16

2010-12-03

林宗滿 (1938-)，男，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所客座研究員，專業(yè):石油地質(zhì)、地質(zhì)力學(xué)。