江蘇及南黃海盆地下?lián)P子板塊形成的構(gòu)造背景與演化

江蘇及南黃海盆地下?lián)P子板塊形成的構(gòu)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(dá)11000m以上,其中早第三紀(jì)斷陷沉積厚達(dá)6km以上,晚第三紀(jì)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(gòu)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(jìn)一步劃分為5個凹陷、3個凸起;南部坳陷可進(jìn)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(jié)構(gòu):中元古界變質(zhì)巖基底、(下)揚(yáng)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(zhì)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(nèi)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(zhì)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(dá)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(xué)本區(qū)發(fā)生的主要構(gòu)造運(yùn)動有(表1):a)晉寧運(yùn)動,形成下?lián)P子板塊的變質(zhì)基底;b)加里東運(yùn)動,使揚(yáng)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(yùn)動,以振蕩運(yùn)動為主,進(jìn)入陸表海階段;d)印支、燕山運(yùn)動,使揚(yáng)子板塊與華北板塊碰撞拼接,尤其是晚印支—早燕山強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動,形成了一系列的逆沖推覆構(gòu)造帶,使T2-3和J1-2及其以下的海相地層受到強(qiáng)烈變形改造,燕山中、晚期構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境由擠壓轉(zhuǎn)為剪切拉張;e)喜山運(yùn)動,使本區(qū)進(jìn)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(xué)蘇北-南黃海盆地下古生界構(gòu)造相對簡單,以大型寬緩褶皺為主,巖層產(chǎn)狀較為平緩。上古生界存在著復(fù)雜的逆沖推覆構(gòu)造體系,形成了一系列的逆沖推覆構(gòu)造帶,推覆巖席薄,地層倒轉(zhuǎn)、重復(fù)頻繁,逆沖帶以及逆沖帶之間的“薄皮”滑脫構(gòu)造間隔出現(xiàn)。在本區(qū)的南部發(fā)育對沖構(gòu)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(gòu)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(gòu)造雖也存在,但變形強(qiáng)度較蘇北地區(qū)弱。古生界內(nèi)幕構(gòu)造形態(tài)以較寬緩的褶皺為主,K2/K1之間存在著從擠壓轉(zhuǎn)向拉張的轉(zhuǎn)換面。在K1之下為以擠壓為主的逆沖推覆構(gòu)造,推覆構(gòu)造之上的地層褶皺強(qiáng)度低于下伏的中—古生界,以較緩的褶皺為主,地層產(chǎn)狀向上逐漸變緩;K2以上的地層僅受后期區(qū)域拉張應(yīng)力的控制,以拉張變形構(gòu)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(gòu)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?fàn)顦?gòu)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(gòu)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(jīng)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(jīng)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(zhuǎn)換和走滑沉降轉(zhuǎn)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(jì)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(yùn)動使揚(yáng)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(jìn)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(yùn)動為主的海西運(yùn)動在本區(qū)形成以海相碳酸鹽巖建造為主的海相構(gòu)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(yáng)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(yùn)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(jié)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(yùn)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(qiáng)烈的NE—SE向擠壓構(gòu)造環(huán)境,進(jìn)入對沖前陸盆地階段,海相中—古生界原型盆地受到強(qiáng)烈的改造,發(fā)育雙側(cè)對沖結(jié)構(gòu),并在中間地帶形成南北對沖的構(gòu)造格局,分別在揚(yáng)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(jì)的前陸盆地沉積。中—晚燕山運(yùn)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(zhuǎn)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(yùn)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(chǔ)上發(fā)育形成蘇北及南黃海盆地,其構(gòu)造發(fā)展演化經(jīng)歷了強(qiáng)烈斷坳、強(qiáng)烈斷陷和坳陷3個階段。中白堊世,受環(huán)太平洋構(gòu)造域的影響,巖石圈轉(zhuǎn)為伸展,本區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力場由原來的擠壓轉(zhuǎn)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(chǔ)上產(chǎn)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(gòu)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(gòu)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(yùn)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(yùn)動(E2d/E1f)導(dǎo)致蘇北-南黃海盆地同蘇南隆起和勿南沙隆起的進(jìn)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