廬斷裂帶的形成與演變

廬斷裂帶的形成與演變

今天的亞洲面積為44.06km2。這是一個(gè)有許多起源不同且相對(duì)較小的微大陸（或區(qū)塊），經(jīng)過(guò)多次增生、擴(kuò)大和沖突后形成的復(fù)合大陸（w，1997，1998，1999；wu根耀，2006a）。在亞洲大陸的形成中有兩次特別重要的造山事件,一是海西-印支運(yùn)動(dòng),海西運(yùn)動(dòng)使古亞洲洋(有人稱古蒙古洋或興安嶺—蒙古洋)閉合,印支運(yùn)動(dòng)使古特提斯洋閉合,眾多微大陸的拼合而有中國(guó)—東南亞次大陸形成;二是燕山運(yùn)動(dòng),它使環(huán)繞中國(guó)—東南亞次大陸的新特提斯洋部分(有人稱中特提斯洋)閉合,亞洲大陸的雛形出現(xiàn)。今天的亞洲大陸內(nèi)不乏長(zhǎng)度逾千公里的巨大斷裂,它原是這些微大陸(或地塊)的邊界斷裂,隨微大陸(或地塊)的拼合而逐步連成一體,并因其后的反復(fù)活動(dòng)而成為一條內(nèi)部組成十分復(fù)雜的斷裂帶。亞洲東部的郯(城-)廬(江)斷裂帶便是一例。郯廬斷裂命名于山東南部的郯城和安徽的廬江。現(xiàn)文獻(xiàn)中所稱郯廬斷裂帶,南起湖北黃梅,近北北東向越渤海,穿過(guò)東三省和俄羅斯東部而入鄂霍次克海,長(zhǎng)約3500km。對(duì)其南延尚有不同認(rèn)識(shí)。徐嘉煒(1980)認(rèn)為郯廬斷裂帶的南延有3條分支:東支為江西境內(nèi)的贛江斷裂和廣東境內(nèi)的吳川—四會(huì)斷裂,斜穿雷州半島入北部灣,西支則斜穿湖南中東部和廣西東部而入越南。按這一認(rèn)識(shí),郯廬斷裂帶全長(zhǎng)可達(dá)5000km。本文擬從簡(jiǎn)述各微大陸的演化著手,恢復(fù)地史期間的“郯廬斷裂帶”的分段面貌,探討郯廬斷裂帶的形成和演化,進(jìn)而剖析郯廬斷裂帶的性質(zhì)問(wèn)題。1前白牙的“olt斷裂帶”郯廬斷裂帶的主體在前白堊紀(jì)時(shí)是一些彼此分隔的微大陸的邊界斷裂,可分3段簡(jiǎn)述如下(圖1)。(1)蘇魯斷裂帶的演變本文所稱“魯皖段”即“郯廬斷裂”或古郯廬斷裂,曾是連接秦嶺—大別洋盆與蘇魯洋盆的轉(zhuǎn)換斷層(吳根耀等,2003b;WuGenyao,2005)。“郯廬斷裂”以西,分開華北微大陸與揚(yáng)子微大陸的秦嶺—大別洋自石炭紀(jì)開始剪刀式地(東早西晚)向北消減,至晚三疊世全部閉合,因而秦嶺—大別造山帶印支期的磨拉石建造和逆沖推覆構(gòu)造明顯地自東向西遷移(孫曉猛等,2004)?！佰皬]斷裂”以東的下?lián)P子地區(qū),無(wú)論是早前寒武紀(jì)基底和新元古代—中生代的沉積—火山建造,還是區(qū)域成礦和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)專屬性,都與揚(yáng)子微大陸有明顯的不同,指示蘇皖地塊是特提斯演化階段獨(dú)立的構(gòu)造單元(吳根耀等,2002a)。蘇皖地塊以北是蘇魯洋盆,它在印支運(yùn)動(dòng)時(shí)盡管發(fā)生了消減,但并未閉合。燕山運(yùn)動(dòng)在“郯廬斷裂”兩側(cè)表現(xiàn)出炯然不同的面貌:其東是蘇魯洋的消減閉合及嗣后的膠遼微大陸與蘇皖地塊碰撞,屬板間的(interplate)造山運(yùn)動(dòng);其西則是秦嶺—大別印支造山帶的活化并發(fā)生陸內(nèi)或稱板內(nèi)的(intraplate)造山運(yùn)動(dòng)(吳根耀,2002;吳根耀等,2003b;孫曉猛等,2004;WuGenyao,2005)。因此,秦嶺—大別造山帶與蘇魯造山帶是兩個(gè)不同時(shí)代的造山帶,不是被后期左行平移錯(cuò)斷的同一個(gè)造山帶。同樣,大別高壓—超高壓變質(zhì)帶與蘇魯高壓—超高壓變質(zhì)帶不是被后期左行平移錯(cuò)斷的同一條變質(zhì)帶。蘇魯帶超高壓巖的主形成期(距今220～210Ma)較大別的(距今240～230Ma)晚,俯沖的深度也更大(楊文采等,1999)。大別帶的變質(zhì)巖經(jīng)歷了3個(gè)階段的折返,前兩個(gè)階段分別發(fā)生在距今240～220Ma和220～180Ma,故超高壓變質(zhì)巖在晚侏羅世時(shí)已折返到地表并被全部剝蝕,始新世以來(lái)因秦嶺的強(qiáng)烈抬升而使超高壓巖再次折返到地表(李雙應(yīng)等,2005)。蘇魯帶的超高壓變質(zhì)巖經(jīng)歷了兩階段的折返:距今218～213Ma和213～204Ma(LiJinyietal.,2003),折返開始得晚,但折返速度快,因而有與大別明顯不同的冷卻速率曲線(ChenDaogongandChengHao,2004;WuGenyao,2005及后附文獻(xiàn))。綜上所述,“郯廬斷裂帶”魯皖段的演化經(jīng)歷了3大階段。1)大洋中的轉(zhuǎn)換斷層,深切巖石圈,它轉(zhuǎn)換連接的秦嶺—大別洋和蘇魯洋有不同的演化歷程。2)秦嶺—大別洋閉合后揚(yáng)子微大陸與華北微大陸拼合,它成為印支運(yùn)動(dòng)造就的中國(guó)—東南亞次大陸的邊緣剪切斷層,控制了燕山期斜向匯聚—剪切造山帶的發(fā)育。3)蘇魯洋閉合后,蘇皖地塊在與膠遼微大陸碰撞的同時(shí)與揚(yáng)子—華北微大陸斜向碰撞并拼合,它成為陸內(nèi)的左行走滑斷層,即傳統(tǒng)意義上的郯廬斷裂。相應(yīng)地,前兩個(gè)階段可稱為古郯廬斷裂或“郯廬斷裂”。(2)關(guān)于晚石炭世晚期至二疊紀(jì)時(shí)的構(gòu)造界限“郯廬斷裂帶”遼渤段的主體位于遼寧省和渤海中部,可稱遼渤斷裂(曾被某些研究者視為依蘭—伊通斷裂或其南延,并作為華北地臺(tái)的次級(jí)單元遼冀臺(tái)向斜和遼東臺(tái)背斜之間的分界)。唐克東等(1995)最先提出:遼東、徐淮和朝鮮半島北部地區(qū)從古元古代到古生代的沉積和生物群與華北有較大差別,有親華南的色彩,因而與華北微大陸不屬同一構(gòu)造單元,稱渤海地塊。喬秀夫等(2002)認(rèn)為:膠遼朝塊體(本文稱膠遼微大陸)與華北塊體是被古郯廬斷裂分開的兩個(gè)構(gòu)造單元,因而從新元古代至晚石炭世早期的沉積具明顯不同的面貌,晚石炭世晚期至二疊紀(jì)時(shí)兩者才拼合在一起。吳根耀等(2003b)同意這一觀點(diǎn),即:“郯廬斷裂帶”遼渤段是華北微大陸與膠遼微大陸之間的構(gòu)造分界。本文進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)以下認(rèn)識(shí)。1)盡管膠遼微大陸與華北微大陸有相近的地球化學(xué)場(chǎng),反映它們?cè)谠缜昂浼o(jì)時(shí)同屬中朝構(gòu)造域,已有的同位素精細(xì)定年仍表明兩者間有若干差別,如:原認(rèn)為可靠的古太古代地層僅見于河北遷安縣的曹莊,近年來(lái)在遼寧鞍山陳臺(tái)溝村發(fā)現(xiàn)的表殼巖年齡為3320～3360Ma(轉(zhuǎn)引自沈其韓等,2004),反映遼膠地區(qū)克拉通化的時(shí)代略晚于華北地區(qū);相應(yīng)地,太古宙末期廣為發(fā)育的花崗巖侵入活動(dòng),在華北微大陸中部的阜平—五臺(tái)—恒山地區(qū)為2530Ma±,而在遼寧為2500(或2440～2500)Ma±(路孝平等,2004)。2)中元古代時(shí)燕山裂塹(aulacogen,曾譯裂陷槽)內(nèi)有古地震帶發(fā)育(喬秀夫,2002),燕山裂塹向北連通古亞洲洋。沿“郯廬斷裂帶”遼渤段中元古代和震旦紀(jì)時(shí)都有地震發(fā)生,是一條規(guī)模巨大的控震斷裂(喬秀夫,2002)。這些同沉積的控震斷裂可能屬古亞洲洋域中的轉(zhuǎn)換斷層系,前述的古郯廬斷裂則是特提斯洋域中的轉(zhuǎn)換斷層。3)由于中元古代時(shí)洋盆的張開及其在中元古代末-新元古代的消減,羅迪尼亞超大陸的形成與裂解,震旦紀(jì)—早古生代時(shí)構(gòu)造格局已發(fā)生了巨大的變化。反映在沉積記錄上,華北微大陸普遍缺失震旦系和志留-泥盆系,而膠遼微大陸上震旦系和志留-泥盆系發(fā)育完好。4)海西運(yùn)動(dòng)時(shí)古亞洲洋全面閉合,因而晚石炭世晚期起膠遼微大陸與華北微大陸聯(lián)合(或拼合)為一體,聯(lián)合(或拼合)的細(xì)節(jié)尚待研究。相應(yīng)地,晚石炭世晚期—二疊紀(jì)時(shí)“郯廬斷裂帶”遼渤段處于構(gòu)造平靜期。(3)敦煌化—吉黑段吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古東部及鄰接的俄羅斯和蒙古地區(qū)的大陸地殼,除西伯利亞克拉通外還包括了下列3部分。一是原位于中朝構(gòu)造域與西伯利亞大陸之間的中間地塊,如額爾古納(或稱克魯倫—額爾古納)地塊、布列因—佳木斯地塊等(謝鳴謙,2000),其面積顯然小于微大陸。二是古生代時(shí)增生的火山—沉積楔,包括:增生在西伯利亞克拉通南緣的(即自北向南增生的)火山—沉積楔,和增生在這些中間地塊邊緣的火山—沉積楔。這兩者與西伯利亞克拉通可合稱西伯利亞次大陸。三是中-新生代時(shí)拼貼在該次大陸東緣的外來(lái)(移置)地體(或地塊),見下述。郯廬斷裂帶延至該區(qū)內(nèi),曾被認(rèn)為分為3支,自東向西依次為:敦化—密山斷裂,依蘭—伊通斷裂和長(zhǎng)春—哈爾濱斷裂。本文認(rèn)為:“郯廬斷裂帶”吉黑段應(yīng)指敦化—密山斷裂,它是上述外來(lái)的(移置的)拼貼地體(地塊)的西界。敦化—密山斷裂命名于吉林延邊的敦化和黑龍江(興凱湖西北)的密山,其西是佳木斯地塊和張廣才嶺陸緣帶,其東是興凱地體。后者包括了兩部分:主體是一古老地塊(包括基底變質(zhì)巖系和中-晚元古代被動(dòng)陸緣沉積),該地塊的最大特點(diǎn)是早寒武世時(shí)被卷入造山作用(興凱運(yùn)動(dòng)),早-中寒武世發(fā)育磨拉石建造,因而它既不歸屬中朝構(gòu)造域也不歸屬華南構(gòu)造域;其南是一個(gè)開闊的古生代活動(dòng)陸緣帶,唐克東等(1995)稱延吉—西濱海帶和南濱海帶。晚二疊世至三疊紀(jì)早期時(shí)它與膠遼微大陸碰撞拼合,吉林的延邊開山屯蛇綠巖可作為該造山帶的物質(zhì)記錄。在亞洲大陸(不包括日本列島等)東北邊緣區(qū)識(shí)別出的一系列地體中,興凱地體可能是唯一見古老地塊地質(zhì)記錄的地體。興凱地體以北是那丹哈達(dá)—比金地體,由已經(jīng)混雜的石炭系至中侏羅統(tǒng)構(gòu)成;提塘階頂部為厚度不大的含海百合莖的鮞狀灰?guī)r,其上為紫紅色泥巖夾灰?guī)r透鏡體,屬拼貼造山結(jié)束后的蓋層沉積(邵濟(jì)安等,1995)。換言之,該地體是晚侏羅世完成拼貼的,故提塘末期至早白堊世貝利阿斯期沉積與其西的亞洲大陸相同。阿丹哈達(dá)—比金地體和興凱地體以東,是中錫霍特阿林(或稱薩馬爾金)地體(唐克東等,1995)和杭加利地體,兩者也都是晚侏羅世的拼貼地體(邵濟(jì)安等,1995)。更向東,依次為早白堊世拼貼的祖拉夫列夫卡地體和野豬河地體,早白堊世末至晚白堊世拼貼的基瑪?shù)伢w和晚白堊世拼貼的海岸(或稱濱岸)地體(邵濟(jì)安等,1995),構(gòu)成一向東增生擴(kuò)大的大陸邊緣帶(圖2)。這樣,敦化—密山斷裂的北延有2種方案。黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1993)認(rèn)為該斷裂過(guò)密山后折為北東東向,經(jīng)虎林越烏蘇里江入俄羅斯(此段構(gòu)成那丹哈達(dá)—比金地體與興凱地體的分界),再折為近北北東向,成為薩馬爾金地體的西界(北段)和北界,然后作為杭加利地體的西界北延至鄂霍次克海。本文則認(rèn)為它過(guò)密山后大致沿完達(dá)山西麓繼續(xù)向北北東延伸(大和鎮(zhèn)見糜棱巖),構(gòu)成阿丹哈達(dá)—比金地體的西界,之后沿?fù)狭有贝跆K里江入俄羅斯(此段構(gòu)成那丹哈達(dá)—比金地體的北界),再作為杭加里地體的西界繼續(xù)北延(圖2)。簡(jiǎn)言之,敦化—密山斷裂古生代時(shí)是佳木斯地塊和張廣才嶺陸緣帶的東界,晚二疊世至侏羅紀(jì)時(shí)作為拼貼的外來(lái)地體的西界,白堊紀(jì)時(shí)因外來(lái)地體的持續(xù)拼貼而遭受改造。(4)晚侏羅世至晚白堊世之交從來(lái)上述“郯廬斷裂帶”的魯皖段、遼渤段和吉黑段前白堊紀(jì)時(shí)都是重要的構(gòu)造邊界?，F(xiàn)作為郯廬斷裂帶的其它段在前白堊紀(jì)的大部分時(shí)間里主要是作為塊(板)內(nèi)斷裂出現(xiàn)的,擇要簡(jiǎn)述如下。依蘭—伊通斷裂(或稱伊蘭—舒蘭斷裂)的雛形是布列因—佳木斯地塊的塊內(nèi)斷裂,故在古生代時(shí)已經(jīng)存在,不是黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1993)認(rèn)為的“形成于晚印支與早燕山旋回的轉(zhuǎn)換期”。其兩側(cè)的古生代地層或巖體中常見較寬的強(qiáng)烈擠壓帶,說(shuō)明白堊紀(jì)之前有過(guò)擠壓活動(dòng),這一擠壓應(yīng)力場(chǎng)應(yīng)來(lái)自上述的那丹哈達(dá)—比金等地體晚侏羅世時(shí)的斜向匯聚和拼貼。在早白堊世的拼貼事件中,除上述提到的祖拉夫列夫卡等拼貼地體外,還有一個(gè)向西楔入的下黑龍江地體(邵濟(jì)安等,1995)。依蘭—伊通斷裂北延入俄后早白堊世時(shí)可能曾是下黑龍江地體楔入的西界(布列因地塊與下黑龍江地體的分界)。作為郯廬斷裂帶南延?xùn)|支的贛江斷裂,是一條位于南昌與新建之間的近南北向的復(fù)雜斷裂帶(梁興等,2006a)。該斷裂以東有早前寒武紀(jì)古老巖石出露,包括基底(低鋁型的灰色片麻巖即TTG巖套)和其上的表殼巖(星子群火山—沉積地層),其巖石化學(xué)特征與川滇地區(qū)的相應(yīng)巖石一致(吳根耀,2006b),充分說(shuō)明贛江斷裂只是揚(yáng)子微大陸內(nèi)部的一條陸內(nèi)斷裂。前侏羅紀(jì)時(shí)該斷裂的活動(dòng)并不明顯(梁興等,2006a),早白堊世時(shí)才發(fā)生明顯的左行走滑而成為郯廬斷裂帶的南延部分。贛江斷裂以西,湘東北的長(zhǎng)(沙-)平(江)斷裂也是郯廬斷裂帶的南延(許德如等,2006),北延經(jīng)鄂東南咸寧連接團(tuán)(風(fēng)-)麻(城)斷裂(吳根耀,1997)。吳根耀等(2002a)已提出:蘇皖地塊在特提斯演化階段是獨(dú)立于揚(yáng)子微大陸之外的構(gòu)造單元,其西界的北段是古郯廬斷裂,南段則是團(tuán)麻斷裂,兩者由北西走向的英店—青山口斷裂相連。因而,團(tuán)麻斷裂應(yīng)屬微大陸的邊界斷裂。在蘇皖地塊的演化過(guò)程中,其西部(九江—瑞昌亞地塊)先與揚(yáng)子微大陸聯(lián)合(吳根耀等,2003b),團(tuán)麻斷裂成為陸內(nèi)的深斷裂,在早白堊世亞洲東部廣為發(fā)育的左行剪切應(yīng)力場(chǎng)作用下它發(fā)生左行走滑,并向揚(yáng)子微大陸內(nèi)擴(kuò)大其規(guī)模,使長(zhǎng)平斷裂成為郯廬斷裂帶南延的西支(圖1中表示為團(tuán)麻斷裂)。2相對(duì)運(yùn)動(dòng)意義海西運(yùn)動(dòng)使古亞洲洋閉合,印支運(yùn)動(dòng)則使秦嶺—大別等古特提斯洋盆閉合,這極大地改變了全球的大地構(gòu)造格局。伴隨中國(guó)—東南亞次大陸的形成,其外側(cè)和陸內(nèi)都有張裂活動(dòng)發(fā)生,因而該次大陸為新特提斯洋域圍繞。“郯廬斷裂帶”遼渤段三疊紀(jì)開始即發(fā)育為一裂谷帶(喬秀夫等,2002),因而膠遼微大陸與華北微大陸三疊-侏羅紀(jì)時(shí)的動(dòng)植物群有明顯差別(邵濟(jì)安等,1995)。中國(guó)—東南亞次大陸以北是蒙古—鄂霍次克洋,它在中-晚侏羅世時(shí)消減并閉合(參閱吳根耀,2002及后附文獻(xiàn))。與此同步的是那丹哈達(dá)—比金、薩馬爾金和杭加利等地體的斜向匯聚,并于晚侏羅世晚期沿敦化—密山斷裂最終拼貼到亞洲大陸的雛形上。隨蘇魯洋在晚侏羅世的消減并閉合,早白堊世時(shí)蘇皖地塊與膠遼微大陸碰撞并與中國(guó)—東南亞次大陸聯(lián)合成一體,相應(yīng)地,“郯廬斷裂帶”的魯皖段、遼渤段和吉黑段最終連接成一條亞洲大陸雛形上的巨大陸內(nèi)斷裂,即郯廬斷裂帶,它以早白堊世的左行走滑活動(dòng)和晚白堊世的張裂活動(dòng)為表證。在這兩期斷層活動(dòng)中,郯廬斷裂帶既在不斷擴(kuò)大其規(guī)模,也因局部應(yīng)力場(chǎng)的不同而表現(xiàn)出區(qū)段間活動(dòng)性的差異。早白堊世的左行走滑已獲得了大量的證據(jù)(牛漫蘭等,2002;朱光等,2004,及后附文獻(xiàn))。這一活動(dòng)來(lái)自兩方面的控制因素,一是郯廬斷裂帶兩側(cè)塊體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),二是亞洲大陸雛形東部邊緣的大區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。郯廬斷裂帶兩側(cè)塊體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)包括了兩方面的意義。一是拼合后的揚(yáng)子—華北微大陸侏羅-白堊紀(jì)時(shí)盡管繼續(xù)向北漂移,但蘇皖地塊該時(shí)期北移的速度更快(古地磁資料可參閱吳根耀等,2002a,及后附文獻(xiàn)),因而位于兩者之間的郯廬斷裂帶表現(xiàn)為一左行走滑帶。二是蘇皖地塊在向北漂移時(shí)還沿(左行走滑)的江南斷裂發(fā)生向西的楔入或嵌入(吳根耀等,2003b;WuGenyao,2005),這種楔入必然導(dǎo)致鄰側(cè)地區(qū)的構(gòu)造逸脫。換言之,左行走滑是在一個(gè)動(dòng)態(tài)演化的過(guò)程中發(fā)生的構(gòu)造事件(前述那丹哈達(dá)—比金等地體的拼貼也發(fā)生在一個(gè)動(dòng)態(tài)演化的過(guò)程中),不是一個(gè)現(xiàn)成的地質(zhì)體被簡(jiǎn)單地錯(cuò)斷和平移。早白堊世時(shí),亞洲大陸雛形的東部邊緣存在一個(gè)大區(qū)域的左行剪切構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng),表現(xiàn)如下。1)中國(guó)東南沿海區(qū),東海微大陸沿長(zhǎng)樂(lè)—南澳斷裂拼貼到中國(guó)—東南亞次大陸上,并發(fā)生斜向匯聚—剪切造山,該斷裂的左行(斜沖)走滑活動(dòng)主要發(fā)生在距今142～123Ma,距今118～115Ma時(shí)停止活動(dòng)(WuGenyaoetal.,1998;吳根耀,2002);2)在西南日本,侏羅紀(jì)-早白堊世是重要的消減和多個(gè)地體的拼貼碰撞期(Hadaetal.,2001)。3)俄羅斯東部,早白堊世時(shí),沿錫霍特中央斷裂相繼拼貼了野豬河地體、祖拉夫列夫卡地體和基瑪?shù)伢w(邵濟(jì)安等,1995)。大陸邊緣區(qū)的這一左行剪切構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)必將在陸內(nèi)形成新的左行走滑的北東向斷裂,或激活陸內(nèi)的同方向斷裂發(fā)生左行走滑。如贛江斷裂,基于對(duì)湖口、德安、賽陽(yáng)等地新生的多硅白云母和黑云母的Ar-Ar法測(cè)年,Linetal.(2000)認(rèn)為贛江斷裂的左行走滑主要發(fā)生在距今125.6～92.7Ma。它控制了南昌—涇口地區(qū)早白堊世晚期的拉分盆地(鄱陽(yáng)盆地)發(fā)育,沉積記錄稱冷水塢組;盆內(nèi)的次級(jí)構(gòu)造單元呈近北西向延伸,反映了因贛江斷裂的左行走滑而發(fā)育的共軛斷層的控制作用(梁興等,2006a)。作為蘇皖地塊西界(北段)的郯廬斷裂延入湖北后轉(zhuǎn)換為秦嶺—大別造山帶,在造山帶之南蘇皖地塊的西界(南段)西延至團(tuán)(風(fēng)-)麻(城)斷裂。亞洲大陸雛形形成后,團(tuán)麻斷裂與原陸內(nèi)的咸寧—長(zhǎng)平斷裂連接成一條斷裂(以下即稱團(tuán)麻斷裂),早白堊世時(shí)它與贛江斷裂有相同的活動(dòng)方式,盆地記錄見于湘潭—長(zhǎng)沙一線(吳根耀,1997)。現(xiàn)普遍贊同贛江斷裂和團(tuán)麻斷裂是郯廬斷裂帶的南延,但本文與徐嘉煒(1980)認(rèn)識(shí)不同的是:廣東境內(nèi)因有東西走向的燕山期前陸褶皺沖斷帶發(fā)育,向北擴(kuò)展至粵贛交界處(WuGenyaoetal.,1998),贛江斷裂只發(fā)育于贛中-北地區(qū);湖南大部分地區(qū)被卷入燕山期的陸內(nèi)造山運(yùn)動(dòng)(即川黔湘—鄂南褶皺沖斷系,WuGenyao,2000),團(tuán)麻斷裂僅限于湘東北。郯廬斷裂帶晚白堊世的張裂活動(dòng)也已獲得了大量的證據(jù),且張裂活動(dòng)有南早北晚的趨勢(shì)(朱光等,2001;侯貴廷等,2003;周建波等,2005)。本文試圖強(qiáng)調(diào)以下2點(diǎn):空間上沿郯廬斷裂帶張裂活動(dòng)的發(fā)生和強(qiáng)度各地并不一致;時(shí)間上,晚白堊世的斷陷盆地可能還經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜的演化過(guò)程。在中國(guó)東南沿海區(qū),斜向匯聚—剪切造山作用早白堊世末已結(jié)束(這可從長(zhǎng)樂(lè)—南澳斷裂兩側(cè)均被石帽山群不整合覆蓋得到佐證);在日本西南部,這一造山作用可持續(xù)到晚白堊世(Hayamaetal.,1996)。由于擠壓應(yīng)力場(chǎng)已經(jīng)松弛,華南晚白堊世的斷陷盆地相對(duì)發(fā)育較好。贛江斷裂控制了包括鄱陽(yáng)盆地在內(nèi)的廬山—星子裂谷發(fā)育,南延可達(dá)吉安;團(tuán)麻斷裂則控制了孝感斷陷、梁子湖斷陷等盆地的形成(吳根耀,1997)。東北地區(qū)則明顯不同;由于地體的拼貼事件在晚白堊世時(shí)仍在進(jìn)行(邵濟(jì)安等,1995;吳根耀,2006a),因而敦化—密山斷裂和依蘭—伊通斷裂仍處于擠壓狀態(tài),僅長(zhǎng)春—哈爾濱斷裂以西地區(qū)有上白堊統(tǒng)發(fā)育(松遼盆地)。1∶200000區(qū)調(diào)時(shí)在佳木斯附近和四平市東南等地都發(fā)現(xiàn)沿依蘭—伊通斷裂發(fā)育的下白堊統(tǒng)因被卷入對(duì)沖構(gòu)造而發(fā)育褶皺,可視作晚白堊世時(shí)大陸邊緣因地體拼貼而增生的陸內(nèi)響應(yīng)。換言之,敦化—密山斷裂和依蘭—伊通斷裂晚白堊世時(shí)處于剪切—擠壓狀態(tài),明顯不同于遼渤斷裂、郯廬斷裂、贛江斷裂和團(tuán)麻斷裂的伸展(或剪切—拉張)活動(dòng)。晚白堊世斷陷盆地(或拉分盆地)的發(fā)育實(shí)際上經(jīng)歷了兩個(gè)階段。以鄱陽(yáng)盆地為例,早白堊世晚期因贛江斷裂的左行走滑活動(dòng)有拉分盆地形成,地質(zhì)記錄為冷水塢組;晚白堊世早期發(fā)展為斷陷盆地,周家店組的沉積范圍不但明顯擴(kuò)大,盆地(及盆內(nèi)次級(jí)構(gòu)造單元)呈近北北東向延伸。之后,贛江斷裂發(fā)生右行走滑,相應(yīng)地,北東東走向的斷層發(fā)生向南的沖斷,因而在地表(如南昌市北的樵舍村)和鉆孔中(如B81井)可見前寒武紀(jì)變質(zhì)巖沖斷在冷水塢組和周家店組之上(梁興等,2005,2006b)。換言之,晚白堊世晚期的南雄組沉積是第2期拉分—斷陷盆地的記錄,該期斷陷盆地持續(xù)到古新世(沉積稱清江組)和始新世。吳根耀等(2003b)在剖析蘇魯造山帶形成時(shí)發(fā)現(xiàn):在早白堊世的碰撞造山時(shí),郯廬斷裂處于左行走滑活動(dòng)狀態(tài),因而其東地區(qū)發(fā)生向北(北)西的沖斷—推覆構(gòu)造;晚白堊世是造山帶的坍塌階段,郯廬斷裂以東地區(qū)發(fā)生由北西向南東的滑覆構(gòu)造,相應(yīng)地,郯廬斷裂應(yīng)表現(xiàn)為右行走滑。上述鄱陽(yáng)盆地經(jīng)歷了兩次從拉分到斷陷的發(fā)育過(guò)程并反映的贛江斷裂先后發(fā)生過(guò)左行走滑和右行走滑,正是在蘇魯造山帶形成的這一大背景之下發(fā)生的,充分證明盆地發(fā)育與造山過(guò)程是耦合的。3間里斷裂的構(gòu)造背景及構(gòu)造差異對(duì)郯廬斷裂帶的性質(zhì),至20世紀(jì)80年代初形成了基本兩種觀點(diǎn)。一是以徐嘉煒(1980)為代表的左行平移運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),認(rèn)為其兩側(cè)的各種地質(zhì)體被有規(guī)律的依次錯(cuò)開,遼東—魯西地區(qū)的平移幅度最大,可達(dá)740km;另一種是以許志琴等(1982)為代表的大陸裂谷觀點(diǎn),它以其中段(即沂沐裂谷)早白堊世早期的強(qiáng)烈火山活動(dòng)為典型。最近,侯明金等(2004)提出印支期是揚(yáng)子地塊(包括了下?lián)P子地區(qū)即蘇皖地塊)與華北地塊(包括了膠遼地區(qū)即膠遼微大陸)的碰撞期,郯廬斷裂帶表現(xiàn)為由北北西向南南東的斜向逆沖推覆性質(zhì),燕山期以來(lái)則成為平移斷裂系。筆者曾屢次提及郯廬斷裂在中國(guó)乃至亞洲東部的燕山期造山帶中的地位(吳根耀等,2002b,2003b),認(rèn)為它是亞洲東部廣為發(fā)育的燕山期板間的造山作用(帶)與板內(nèi)的(陸內(nèi)的)造山作用(帶)之間的分界(WuGenyao,2005)。本文進(jìn)一步提出:郯廬斷裂帶自身也控制了一條燕山期斜向匯聚—剪切造山帶的發(fā)育,或者說(shuō),郯廬斷裂帶本質(zhì)上是一條斜向匯聚—剪切造山帶。被卷入造山作用的構(gòu)造單元在不同地段則有明顯差異。在魯皖段,古郯廬斷裂以東的蘇皖地塊震旦紀(jì)和古生代的大部分時(shí)間里屬華南構(gòu)造域,晚石炭世-二疊紀(jì)因北東東向斷層的右行走滑作用而向東漂移出去,應(yīng)屬半原地的地塊。在吉黑段及毗鄰的俄羅斯,敦化—密山斷裂以東的一系列拼貼單元(包括具古老變質(zhì)基底的興凱地體),都是一些外來(lái)的(移置的)地體。郯廬斷裂帶的左行走滑正是為這一斜向匯聚—左行剪切造山作用決定的。需說(shuō)明的是:走滑位移量盡管十分巨大,但因?yàn)樽呋灰屏靠赡鼙粰M向的逆沖—推覆構(gòu)造、為斷裂所圍限的地塊轉(zhuǎn)動(dòng)等方式吸收掉,因而郯廬斷裂帶兩側(cè)地塊內(nèi)所見到的平移錯(cuò)動(dòng)可能十分微弱。還應(yīng)注意不要據(jù)兩個(gè)原本不相連的地質(zhì)單元(如秦嶺—大別造山帶與蘇魯造山帶)或巖體(如遼寧瓦房店與山東蒙陰的金伯利巖體,喬秀夫等,2002)來(lái)計(jì)算平移斷距。郯廬斷裂帶的南段晚白堊世時(shí)(局部地區(qū)火成活動(dòng)可能始自早白堊世末期,吳根耀等,2002b)確有強(qiáng)烈的張裂作用發(fā)生,這是造山帶地區(qū)的巖石圈拆沉作用在地表的反映,因而這種裂谷應(yīng)稱坍塌裂谷,相當(dāng)于Milanovsky(1977)所稱的年青褶皺(造山)帶上的裂谷,不是大陸裂谷。由于斜向匯聚—剪切造山作用是由南向北遷移的(Hayamaetal.,1996;吳根耀等,2003b),因而造山帶的坍塌也是自南向北遷移的,故裂谷(或斷陷盆地)的發(fā)育呈現(xiàn)明顯的南早北晚之勢(shì)(朱光等,2001)。王勇生等(2006)的研究則表明郯廬斷裂在距今139～128Ma發(fā)生由走滑向伸展的轉(zhuǎn)換,說(shuō)明燕山造山帶的坍塌在局部地區(qū)始自早白堊世晚期,晚白堊世是燕山造山帶的全面坍塌期。古近紀(jì)開始,因東亞地區(qū)由特提斯構(gòu)造域轉(zhuǎn)換成太平洋構(gòu)造域,大陸的向洋蠕散導(dǎo)致東亞地區(qū)普遍處于伸展應(yīng)力場(chǎng)中(吳根耀等,2003b)。因而,盡管在許多地區(qū)可見古近紀(jì)的伸展盆地直接上疊在晚白堊世的坍塌裂谷上,但晚白堊世與古近紀(jì)的裂谷作用有不同的地球動(dòng)力學(xué)背景。因伸展作用的幅度和速度在各地并不一致,兼之局部地區(qū)因邊界條件不同產(chǎn)生局部的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng),因而新生代內(nèi)郯廬斷裂帶總的演化趨勢(shì)是逐步解體為演化特征各不相同的若干段。如:高差達(dá)1400m的年青斷層陡崖、對(duì)鄱陽(yáng)斷陷盆地發(fā)育的控制等說(shuō)明贛江斷裂更新世以來(lái)處于強(qiáng)烈的正斷作用中(吳根耀,1997);皖北女山的更新世玄武巖和現(xiàn)代地應(yīng)力測(cè)量(牛漫蘭等,2005)則表明更新世以來(lái)郯廬斷裂處于擠壓狀態(tài),主壓應(yīng)力方向近東西。更北,控制遼渤地區(qū)新生代強(qiáng)烈斷陷和沉降(伴有剪切走滑)的北東向斷裂常稱為營(yíng)口—濰坊斷裂。最近,劉東旺等(2006)據(jù)震源斷層的破裂類型提出:安徽境內(nèi)的郯廬斷裂的近代活動(dòng)大致以合肥為界,北段傾向北西,為逆沖,南段則傾向南東,呈正斷,說(shuō)明現(xiàn)今安徽境內(nèi)的郯廬斷裂實(shí)際上已分解為兩段。換言之,郯廬斷裂帶的形成是燕山造山作用的結(jié)果,隨燕山運(yùn)動(dòng)的終結(jié)和燕山造山帶的坍塌,郯廬斷裂帶也進(jìn)入了其消亡期。走滑斷裂自身的演化,常要經(jīng)歷一個(gè)從走滑伸展(divergentstrike-slip)至走滑擠壓(convergentstrike-slip)的完整旋回(可稱Readingcycle以作為對(duì)Wilsoncycle的補(bǔ)充,見劉和甫等,2004),因而大型走滑斷裂演化的最終結(jié)果是形成斜向匯聚—剪切造山帶。以往的研究中,我們對(duì)大型走滑斷裂的認(rèn)識(shí)只停留在陸內(nèi)平移的階段,或從陸內(nèi)平移階段只反演到大陸邊緣剪切系這一階段。近年來(lái)對(duì)它們?cè)鳛楣虐鍓K(獨(dú)立地塊)的邊界的認(rèn)識(shí),才使人們對(duì)郯廬斷裂帶這樣的大型走滑斷裂的理解有了新的飛躍:它們本質(zhì)上是與俯沖型造山帶和碰撞型造山帶并列的另一類造山帶(劉和甫等,1999;吳根耀,2000a;吳根耀等,2003a)。4關(guān)于一些問(wèn)題的討論(1)古桐斷裂的形成郯廬斷裂帶是早白堊世形成的,其主體在前白堊紀(jì)時(shí)是3條斷裂:古郯廬斷裂,遼渤斷裂和敦化—密山斷裂。隨亞洲大陸雛形的出現(xiàn),這三者在早白堊世時(shí)連成一體,成為郯廬斷裂帶,并進(jìn)一步擴(kuò)大其規(guī)模。江西境內(nèi)的贛江斷裂和鄂東南—湘東北的團(tuán)麻斷裂白堊紀(jì)時(shí)與郯廬斷裂有相同的延伸方向和活動(dòng)方式,可認(rèn)為是郯廬斷裂帶的南延。早白堊世早期是郯廬斷裂帶發(fā)育的全盛期,它的左行走滑活動(dòng)控制了中國(guó)中-東部的近北東向斷裂均發(fā)生左行剪切;早白堊世晚期由走滑轉(zhuǎn)換為伸展,指示燕山造山帶開始坍塌。新生代是郯廬斷裂帶的消亡期。至更新世時(shí),原郯廬斷裂帶的各段已表現(xiàn)出明顯不同的活動(dòng)方式。簡(jiǎn)言之,郯廬斷裂帶是由原具不同演化史的幾條斷裂在早白堊世連接為一體而形成,晚白堊世起則逐步地解體為具不同活動(dòng)方式的若干條斷裂,現(xiàn)今的郯廬斷裂帶實(shí)際上已是一段一段的了。古郯廬斷裂則形成于前寒武紀(jì),已有的證據(jù)如下。1)蘇皖地塊在中元古代時(shí)脫離膠遼微大陸向南漂移,相應(yīng)地,蘇魯洋盆張開,可能與其西側(cè)的古郯廬斷裂的活動(dòng)有關(guān)(吳根耀等,2002a)。2)晉寧期秦嶺—大別洋和蘇魯洋都發(fā)生過(guò)消減,但消減極性不同,前者向北消減而后者向南(東)消減,暗示著古郯廬斷裂此時(shí)已成為這兩個(gè)洋盆間的轉(zhuǎn)換斷層(吳根耀等,2003b及后附文獻(xiàn))。3)張憲依等(2006)最近在山東棗莊—臨沂地區(qū)的新元古界內(nèi)發(fā)現(xiàn)震磧巖,指示了古郯廬斷裂在新元古代的活動(dòng),與前述遼渤斷裂該時(shí)期的活動(dòng)大致可以對(duì)比。吳根耀(2000b)曾提出晉寧(格林威爾)運(yùn)動(dòng)是全球板塊構(gòu)造體制下首次重大的構(gòu)造—熱事件,因而是全球構(gòu)造格局發(fā)生重大變革的時(shí)期,使古郯廬斷裂和遼渤斷裂等得以出現(xiàn)。因新元古代時(shí)古郯廬斷裂的活動(dòng)而造成基底巖系起伏不平,魯西的淄博—新泰地區(qū)是水下隆起區(qū),控制了早寒武世饅頭組沉積時(shí)其西有濁積巖和滑塌堆積發(fā)育(閆臻等,2005)。簡(jiǎn)言之,古郯廬斷裂和郯廬斷裂帶形成的時(shí)代不同,前者形成于晉寧旋回,后者形成于燕山旋回,都是東亞地區(qū)大陸巖石圈演化中的重大地質(zhì)事件的記錄。(2)桐斷裂—關(guān)于郯廬斷裂帶印支期的左行平移活動(dòng)朱光等(2006a,2006b)最近提出郯廬斷裂帶的兩階段平移模式:早期即印支運(yùn)動(dòng)時(shí),揚(yáng)子板塊(包括蘇皖地塊)與華北板塊(包括膠遼微大陸)發(fā)生碰撞造山,郯廬斷裂在印支期發(fā)生了同造山的左行平移,因而郯廬斷裂帶的第一次左行平移(斷距約350km)發(fā)生在印支造山期及造山后,屬古特提斯構(gòu)造;第二次平移發(fā)生在早白堊世(斷距約200km),源自Izanagi板塊的高速斜向俯沖,屬濱太平洋構(gòu)造。兩期走滑活動(dòng)不僅運(yùn)動(dòng)學(xué)特征一致,變形—變質(zhì)的溫、壓條件和切割的深度等均十分相似(朱光等,2006a)。筆者贊同印支期“郯廬斷裂帶”發(fā)生左行走滑,走滑的機(jī)制主要是其東的蘇皖地塊快速地向北漂移(相應(yīng)地,蘇魯洋大幅度的消減并因深俯沖而形成高壓—超高壓變質(zhì)巖),但是“郯廬斷裂帶”印支期的變形并不是陸內(nèi)的(華北板塊內(nèi)的)變形。如前所述,經(jīng)印支運(yùn)動(dòng)后“郯廬斷裂帶”已變?yōu)樾缕春系闹袊?guó)—東南亞次大陸東緣的邊緣剪切帶,蘇魯洋雖經(jīng)印支期的消減但并未閉合,蘇皖地塊三疊紀(jì)時(shí)與華北微大陸和揚(yáng)子微大陸仍分屬不同的沉積體系