表3-2華北中生代地殼運動階段劃分及火山-沈積建造對比表
(壹)印支運動和燕山運動
通過長期的地質調查研究,在華北地臺北部燕山山脈及其鄰區已識別出5 ~ 6個中生代區域角度不整合,每個區域角度不整合代表壹個褶皺幕或造山幕(崔和,1997;崔等,1983,1985,2002)(表3-2),對應擠壓構造的強烈動力環境,形成褶皺構造和逆沖推覆構造。華北北部燕山造山帶印支期經歷了12個構造幕,包括中三疊世末的“前杏石口組”和晚三疊世末的“前南大嶺組”,標誌著該區中生代陸內造山運動的開始。燕山期(侏羅紀-白堊紀)有四個區域構造幕,即燕山早期的千裏磯山組和千東嶺臺組(千義縣組)構造幕和燕山晚期的前孫家灣組與上白堊統和古近系之間的構造幕。與上述5 ~ 6個構造幕或造山幕有關的主要地質事件包括在同壹造山期形成磨拉石狀建造,不同性質的巖漿侵入事件,與強烈擠壓有關的褶皺變化和逆沖斷層活動,以及褶皺幕之間發生的造山後巖漿噴發事件和緩慢伸展構造變形,導致沈積盆地或火山-沈積盆地、同沈積褶皺變形和同沈積斷層活動等地殼伸展構造運動。
(2)中生代構造變形
從華北北部晚古生代晚期到華北南部印支期,持續近6543.8+0.6億年(中元古代-古生代)的奧爾加海槽穩定克拉通蓋層演化歷史結束,進入新的構造-巖漿活動時期。印支期以地殼深部變形為主,構造線方向以近東西向為主;燕山期以地殼表層褶皺變形和斷裂活動為主,構造線方向以ne和NE向為主(圖3-15)。
圖3-15古近系始新統等厚性圖(根據康來勛,1982)
1-地層缺失區;二層等厚線(米)
華北地塊北緣印支期的主要構造變形包括韌性剪切帶、逆沖斷層、褶皺構造、固塑流變構造和壹些同沈積斷裂構造。韌性剪切帶發育在太古宙-元古代和中元古代-古生代構造層中,主要分布在內蒙地軸。最大的韌性剪切帶是崇禮-赤城-隆化-阜新(內蒙古隆起南側),東西長700公裏,南北寬30公裏。它由壹系列強韌性剪切變形中心和它們之間的弱變形巖石組成,其中糜棱巖片巖走向主要為東西-北東,片巖面主要傾向於北方,局部平均傾角為70°。糜棱巖中發育典型的眼球結構、S-C組構、核幔結構、動態重結晶結構和雲母魚、角閃石魚等顯微構造。在韌性剪切強應變帶穿過華力西至印支早期輝長巖和閃長巖的地方,形成壹條深綠色的流狀構造流變帶。崇禮東部糜棱巖中綠泥石的K-Ar年齡為65438±095Ma;承德大廟以西眼球狀糜棱巖中角閃石的39Ar-40Ar正常年齡為(280.3±9.7)Ma,基本反映了該韌性剪切帶的形成和活動期。韌性剪切帶仍然控制著近30個晚華力西-印支期基性-超基性巖和花崗巖類的形態和空間產狀。此外,赤峰南部、阜新北部、冀東金廠峪和遼西錦州等地還發育了壹些小型的華力西-印支晚期韌性剪切帶。
印支期大型固塑流變構造分布在北京西山周口店巖體北部,主要發育在中-新元古代碳酸鹽巖-碎屑巖系中。由平臥褶皺、復雜的揉皺褶皺、劈理和片理組成,形成時代為印支期(宋洪林等,191)。在興隆以南的清輝嶺和鷹手營子以南的平安堡仍發現類似的小規模固體塑性流變構造。印支期褶皺構造在燕山地區廣泛分布,包括閉合背斜和向斜、反轉背斜和向斜、復合背斜和向斜等。,折疊形式更復雜。印支期斷裂構造以壓性-壓性-扭性逆沖斷層為主;燕山南部下板城-平泉和遼西淩源-牛營子地區發育了壹些印支期張扭同沈積斷裂,控制了三疊紀斷陷盆地的空間分布(崔等,2000,2002)。
華北地臺燕山期(侏羅紀-白堊紀)構造活動的新生作用十分明顯。新生構造線方向主要為NE-NE向,構造-巖漿活動強度明顯大於印支期。區域構造對巖漿侵入、火山噴發和盆地演化具有重要的控制作用。燕山早期(侏羅紀)以NE向構造為主,主要構造類型有褶皺構造、逆沖斷層和推覆構造,也發育壹些環狀構造體系和同沈積斷層構造。褶皺形式復雜,有復式背斜和向斜,也有簡單背斜和向斜,還有壹些小規模的反轉褶皺,褶皺軸主要走向東北;斷裂構造以逆沖斷層和推覆構造為主,在燕山造山帶、遼吉地區、太行山北部和大青山非常發育,主要形成於晚侏羅世-早白堊世,如宣化南部雞鳴山逆沖推覆構造、興隆北部馬圈子逆沖構造、遼西公營子逆沖構造、北京十三陵鳳山-蛤蟆石逆沖構造和大青山逆沖推覆構造。燕山晚期區域構造線方向以北北東向為主,主要構造類型有寬緩褶皺、逆沖斷層和同沈積斷層,也發育壹些環狀構造體系、帚狀構造體系和變質核雜巖構造。褶皺構造多為簡單、非常寬緩的背斜,斷層構造以壓性-壓性-扭性逆沖斷層為主,部分逆沖斷層還具有壹定的走滑成分;部分地區發育典型的變質核雜巖構造,如雲蒙山變質核雜巖(Davis等,1996)和醫巫閭山變質核雜巖(崔等,2002),指示地殼伸展構造變形環境。燕山期,華北地臺還發育同沈積斷裂和不同方向的NW-NW向張扭性斷裂,成為控制盆地演化和脈狀分布的重要構造。
(3)新生代盆山構造與地質環境演化
新生代以來,中朝半島東部再次發生裂谷作用,形成了壹系列新生代裂谷盆地和裂谷盆地。根據其地質構造演化特征,新生代盆山構造可分為兩個階段。
1.古近紀斷陷階段
古近紀早期,中朝半島東部處於相對穩定期,整個地區處於剝蝕夷平階段,形成北臺時期的華北夷平面。隨後,受喜馬拉雅構造運動影響,北臺期夷平面分化,華北平原和遼河平原斷陷活動強烈,北東向斷陷裂谷開始發育,形成壹系列孤立的斷陷盆地和斷塊隆起(圖3-16),並伴有基性玄武巖噴發。
古近紀末,喜馬拉雅期構造運動使古近紀斷陷回返擡升,古近紀沈積物變形剝蝕,部分古近紀ne向和ne向同沈積正斷層反轉沖斷,造成古近紀與新近紀不整合接觸。
2.新近紀-第四紀坳陷階段
新近紀以來,由於太平洋構造域俯沖構造體系的近東西向擠壓,古近紀強烈活動的北東向和北東向斷層活動大大減弱,部分斷層甚至反轉為走滑逆沖斷層。北東向斷裂沈降活動趨於停止,而北東向、近東西向、西向和北西向斷裂得到加強,使渤海灣地區整個坳陷形成了統壹的渤海灣盆地,燕山和太行山形成了壹些新的北東向和近東西向斷陷盆地。新近紀以來,燕山和渤海灣地區的構造地貌格局與今天基本相同,並逐漸演化至今。
圖3-16古近系漸新統等厚圖(根據康來勛,1982)
1-地層缺失區;2-地層輪廓(m);3-故障