江蘇及南黃海盆地下?lián)P子板塊形成的構造背景與演化

江蘇及南黃海盆地下?lián)P子板塊形成的構造背景與演化

1巖相古地理及年代中—概況蘇北-南黃海盆地位于下?lián)P子地臺東北部。該盆地的陸地邊界位于南黃海盆地（圖1）。地球物理和鉆井資料表明,自古生代以來的沉積厚度可達11000m以上,其中早第三紀斷陷沉積厚達6km以上,晚第三紀坳陷沉積厚約1000～1300m。蘇北中—新生代陸相盆地可劃分為兩坳一隆(東臺、鹽阜坳陷和建湖隆起),有11個凹陷、7個凸起和5個低凸起。南黃海盆地可劃分為5個構造單元(千里巖隆起、北部坳陷、中部隆起、南部坳陷和勿南沙隆起)。北部坳陷可進一步劃分為5個凹陷、3個凸起;南部坳陷可進一步劃分為6個凹陷、3個凸起;勿南沙隆起上可分出2個凹陷。2統(tǒng)—盆地基底蘇北盆地的基底具3層結構:中元古界變質巖基底、(下)揚子地臺海相中—古生界基底和中上三疊統(tǒng)—下白堊統(tǒng)(K1)活動陸緣型海陸過渡相及陸相碎屑巖類與中酸性火山巖基底。南黃海盆地的基底與蘇北盆地類似,前第三系基底殘留分布有差異。北部坳陷以中生界、震旦系或前震旦系變質巖為主;中部隆起推測為寒武系和奧陶系碳酸鹽巖;南部坳陷為下三疊統(tǒng)—上古生界;勿南沙隆起為三疊系。3晚三疊世—地層發(fā)育概況區(qū)內各時代地層發(fā)育較為齊全,分布較穩(wěn)定。上元古界—下三疊統(tǒng)為沉積在中元古界張八嶺群變質巖基底之上的穩(wěn)定地臺型沉積建造,以淺海臺地、淺海陸棚及較深海盆地沉積為主,厚度可達萬米。晚三疊世—早白堊世發(fā)育前陸盆地沉積,以河流、沖積相為主,厚度變化較大。新生界為陸相斷陷、坳陷盆地沉積建造,廣泛發(fā)育半深湖、淺湖、河流相沉積(表1)。4逆沖推覆動力學本區(qū)發(fā)生的主要構造運動有(表1):a)晉寧運動,形成下?lián)P子板塊的變質基底;b)加里東運動,使揚子板塊與華南板塊逐漸碰撞拼貼,形成一個統(tǒng)一的南方古陸;c)海西運動,以振蕩運動為主,進入陸表海階段;d)印支、燕山運動,使揚子板塊與華北板塊碰撞拼接,尤其是晚印支—早燕山強烈的構造運動,形成了一系列的逆沖推覆構造帶,使T2-3和J1-2及其以下的海相地層受到強烈變形改造,燕山中、晚期構造應力環(huán)境由擠壓轉為剪切拉張;e)喜山運動,使本區(qū)進入更為廣泛的拉張斷陷、坳陷階段,主要表現(xiàn)為區(qū)域性拉張沉陷。5逆沖推覆動力學蘇北-南黃海盆地下古生界構造相對簡單,以大型寬緩褶皺為主,巖層產狀較為平緩。上古生界存在著復雜的逆沖推覆構造體系,形成了一系列的逆沖推覆構造帶,推覆巖席薄,地層倒轉、重復頻繁,逆沖帶以及逆沖帶之間的“薄皮”滑脫構造間隔出現(xiàn)。在本區(qū)的南部發(fā)育對沖構造帶,其樞紐帶位于南京—安豐一帶,呈北東向展布,向東變寬,延伸入海(圖2)。對沖構造格局在南黃海大部分地區(qū)不明顯,勿南沙隆起有所展示。海相中—古生界逆掩推覆構造雖也存在,但變形強度較蘇北地區(qū)弱。古生界內幕構造形態(tài)以較寬緩的褶皺為主,K2/K1之間存在著從擠壓轉向拉張的轉換面。在K1之下為以擠壓為主的逆沖推覆構造,推覆構造之上的地層褶皺強度低于下伏的中—古生界,以較緩的褶皺為主,地層產狀向上逐漸變緩;K2以上的地層僅受后期區(qū)域拉張應力的控制,以拉張變形構造為主,發(fā)育多級別、多樣式的正斷掀斜、拉張塊斷。陸相中—新生代普遍發(fā)育箕狀斷陷、坳陷(圖3、4)。位于對沖構造帶以北的蘇北及南黃海盆地南部坳陷大部分表現(xiàn)為不對稱的“南斷北超”的箕狀凹陷,其長軸方向與逆掩褶皺軸相同,邊界斷裂北傾,南深北淺,南陡北緩,陡坡斷裂與深部逆沖斷裂的自然生長方向相銜接,凹陷中又被同方向的北傾正斷層切割出成帶排列的“屋脊狀構造”;與之相反,對沖帶以南的蘇皖南部地區(qū)的小型山間盆地及南黃海盆地北部坳陷則表現(xiàn)為“北斷南超”的箕狀斷陷,與蘇北盆地及南黃海南部坳陷相互對稱。6晚三疊世—盆地構造演化蘇北-南黃海盆地是一個自晚元古代以來不斷遷移疊合、并經多次改造而使原貌不完整的序列殘留盆地,可以分為穩(wěn)定地臺和活動大陸邊緣兩個主要發(fā)展階段,先后經歷了由穩(wěn)定沉積、逐漸拼貼、振蕩遷移、擠壓褶斷、碰撞造山到壓張轉換和走滑沉降轉向拉張塊斷的發(fā)展過程。在古生代主要為穩(wěn)定地臺沉積階段,中生代主要為前陸、拉分盆地時期,晚中生代—新生代為斷陷、坳陷盆地時期。震旦—志留紀廣泛發(fā)育陸緣海沉積建造,以淺海臺地、淺海陸棚及較深海盆地相沉積為主,加里東運動使揚子板塊與華南板塊逐漸拼貼后,全區(qū)海退,區(qū)域隆起褶升;晚泥盆世本區(qū)進入陸表海階段,發(fā)育濱海相沉積;早石炭世開始下沉接受海侵,以振蕩運動為主的海西運動在本區(qū)形成以海相碳酸鹽巖建造為主的海相構造層,廣泛發(fā)育了晚古生代—中三疊世的淺海相穩(wěn)定地臺沉積(早二疊世發(fā)育裂陷槽沉積)。印支期揚子板塊向華北板塊逐漸靠攏碰撞、俯沖拼接。早期主要表現(xiàn)為升降運動;晚三疊世—早侏羅世兩大板塊碰撞拼接后,海水全面退出,本區(qū)與古特提斯的聯(lián)系完全中斷,海相沉積結束,全區(qū)褶皺,代之為發(fā)育陸相中生代前陸盆地。在印支—燕山旋回期間,伴隨著秦嶺—大別—蘇膠造山帶印支期的造山,燕山運動早期本區(qū)受到來自東南和北西兩個對峙方向的擠壓作用,處于強烈的NE—SE向擠壓構造環(huán)境,進入對沖前陸盆地階段,海相中—古生界原型盆地受到強烈的改造,發(fā)育雙側對沖結構,并在中間地帶形成南北對沖的構造格局,分別在揚子的北緣和華北的南緣形成前陸盆地,形成一套晚三疊世—侏羅紀的前陸盆地沉積。中—晚燕山運動時期(J3—K1),發(fā)生了以郯廬斷裂為代表的板塊離裂作用,郯廬斷裂以走滑—拉分為主的多次活動、轉換,使中—古生界殘留盆地再次受到改造,發(fā)生大量火山噴發(fā),形成一系列的火山噴發(fā)盆地。儀征運動(K3t/K2c)拉開了新生代斷陷盆地整體沉降充填的序幕,在下?lián)P子海相殘留盆地和中生代前陸盆地改造的基礎上發(fā)育形成蘇北及南黃海盆地,其構造發(fā)展演化經歷了強烈斷坳、強烈斷陷和坳陷3個階段。中白堊世,受環(huán)太平洋構造域的影響,巖石圈轉為伸展,本區(qū)的構造應力場由原來的擠壓轉變?yōu)槔瓘?在下?lián)P子海相殘留盆地和中生代前陸盆地改造的基礎上產生陸相裂陷盆地群,全區(qū)形成廣闊的紅盆,隨后伸展型盆地拉張分割,蘇北與南黃海盆地分異,發(fā)育一系列箕狀斷陷盆地(圖3、4),其形成與發(fā)展一般受先存逆沖斷裂的控制。地層巖石在重力的作用下沿原逆沖斷層的陡傾段回滑形成斷陷,箕狀斷陷的長軸方向與逆掩褶皺軸相同,陡坡斷裂與深部的逆沖斷裂相銜接,表現(xiàn)為在原對沖向斜構造帶軸線的北部地區(qū)(蘇北、南黃海南部坳陷)箕狀斷陷表現(xiàn)為“南斷北超”、以南地區(qū)及南黃海北部坳陷箕狀斷陷表現(xiàn)為“北斷南超”的構造格局。盆地的拉張和斷陷活動從中白堊世持續(xù)到漸新世末的三垛運動才從斷陷演化為坳陷,在此期間,隨著斷陷的加深,斷陷的邊界斷裂也向盆地中心推移。吳堡運動(E2d/E1f)導致蘇北-南黃海盆地同蘇南隆起和勿南沙隆起的進一步分割,上新世盆地基本定型,成為多期和多種類型盆地相互疊加的