研究区大地构造位置

研究区大地构造位置与构造格架~

研究区位于山东省西南部，其大地构造位置处于靠近郯庐断裂带 ( 山东地区称沂沭断裂带) 的华北地台一级构造单元东南缘 ( 山东煤田地质局，1993) 。山东省地处华北板块和秦祁昆褶皱系两个大地构造单元，前者进一步根据基底形成、沉积建造、岩浆活动、变形特征以及与之相关的地球物理特征等划分为鲁西南坳陷区、鲁中隆起区、沂沭断裂带、鲁东隆起区和鲁西北坳陷区 5 个大地构造单元; 后者指胶南隆起 ( 图 1. 1) 。研究区即位于鲁西南坳陷二级大地构造单元东南缘 ( 图 1. 2) 。鲁西南是山东省主要含煤区，其东、西、北三面分别以峄山断层、聊考断层和汶泗断层为界，南至省界。根据区域断裂发育特征，鲁西南坳陷进一步可划分为鄄城凹陷、汶宁凹陷、巨野凹陷、济宁凹陷和成武 -滕州凹陷 5 个负向三级构造单元和菏泽凸起、嘉祥凸起及兖州凸起 3 个正向三级构造单元。预测区位于鲁西南坳陷内济宁凹陷三级构造单元的西南角 ( 图 1. 2) 。

图 1. 1 山东省大地构造分区( 据山东煤田地质局，1993)


图 1. 2 鲁西南大地构造分区

研究区总体构造格架由近东西向伸展断层组和近南北向传递断层组两组断裂组成，前者自北向南依次为汶泗断层、郓城断层、凫山断层和韩台断层，后者自西向东依次为聊考断层、侯集断层、田桥断层、巨野断层、嘉祥断层、济宁断层、孙氏店断层和峄山断层。两组断层平面上近垂直相互切割，呈 “井”字形分布。东西向伸展断层组一般向南倾，呈阶梯状排列。断层面呈舒缓波状，倾角一般 60° ～70°，地表出露可达 70°以上，深部变缓可小于 50°。如凫山断层地表出露倾角达 70°以上，钻孔揭露深部仅 37° ～50°，由此推断伸展断层组倾向上呈铲状。南北向断层倾向东或西，为高角度正断层，组成地堑、地垒相间的构造格局。现将主要断层特征概述如下 ( 山东煤田地质局，1993; 牛树银，2004) :
1) 峄山断层: 为鲁西南坳陷的东部边界，北起宁阳东北，向南至微山湖东，经微山湖向南可能隐伏于徐州滑覆体下。延长约 170km，总体走向 350°，倾向西; 表现为正断层，东升西降，落差大于 2500m。该断层始于燕山期，以后又有活动。
2) 聊考断层: 鲁西南坳陷西部边界，北起聊城北，南至河南兰考，在山东省内延长210km 以上; 在重力图上表现为线性梯度带，梯度 2. 5 ～ 6mGal / km ，以西为北北东向负磁场，以东为平稳正磁场。该断层走向北北东，倾向北西西，倾角约 60°，东升西降，为正断层，落差在 2500m 以上。该断层可能于晚侏罗世开始活动，白垩纪至古近纪活动剧烈，新近纪以来继续活动。
3) 济宁 断 层: 正 断 层，位 于 研究区 东 部 边 界，走 向 北北东，倾 向 西，落差 大于600m，本区内延展 14000m，落差的变化暂由推断解释，属控制程度较可靠断层。
4) 汶泗断层: 鲁西南坳陷北部边界，由东向西经泗水、宁阳、汶上、梁山等地，东西两端交于蒙山断层和聊考断层，长约 200km，走向近东西，倾向南，落差 2000 ～3000m，该断层古生代即已出现，中生代与古近纪活动强烈。
5) 凫山断层: 正断层，走向近东西，倾向南，落差 1000 ～ 2000m。
6) 郓城断层: 正断层，走向近东西，倾向北，落差 1000 ～ 2000m。
其他主要断裂还包括田桥断层、嘉祥断层、菏泽断层、凫山断层、韩台断层等。

按照板块构造理论分析，从构造域上来说，研究区属于天山造山带，是欧亚大陆内部西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块、伊犁板块与塔里木板块之间，经不同时期多形式的造山作用，由不同性质的大陆边缘形成的复杂构造带，即4个大陆板块边缘褶皱山系的拼合体，是欧亚构造域中亚—蒙古—鄂霍茨克弧形造山带的重要组成部分。我国新疆天山西段的形成，即与准噶尔板块（哈萨克斯坦板块）、伊犁板块、塔里木板块之间的相互作用密切相关。据此，天山西段可划分为准噶尔板块、伊犁板块和塔里木板块三个大的构造单元或构造区。准噶尔板块构造区位于西天山最北部，包括准噶尔盆地内缘构造带和依连哈比尔尕晚古生代岛弧构造带。伊犁板块构造区是西天山主体部分，属西天山北中部，包括别珍套—汗吉尕晚古生代弧前盆地构造带、博罗霍洛晚古生代岛弧构造带、伊犁晚古生代弧间盆地构造带和那拉提晚古生代岛弧构造带。塔里木板块构造区位于西天山最南部，自北向南为哈里克山弧前盆地构造带、木札特岛弧构造带和塔里木盆地内缘构造带。
本区从构造域上来说，大地构造上位于哈萨克斯坦板块伊犁微地块，三级构造单元分属阿吾拉勒—伊什基里克晚古生代裂谷系。本区主要经历了石炭纪—二叠纪裂谷拉张和晚二叠世陆内造山和前陆盆地形成等构造演化过程，演化历史漫长、过程复杂，总体演化特征是早石炭世开始急剧拉张，形成沉积巨厚的火山岩；至早石炭世后期，拉张渐缓，形成碳酸盐岩-碎屑岩建造；晚石炭世转入汇聚，中酸性火山岩发育，并伴随花岗岩类岩基生成；早二叠世再度拉张，发育有碱性火山岩及中酸性侵入体；晚二叠世以后转入稳定。区内褶皱、断裂发育，花岗岩类侵入岩、火山岩活动十分强烈，特别是华力西中晚期岩浆岩的侵入，形成了区内主要的热液型铜铁矿床，同时对早期形成的铁矿起到了加富作用，成矿地质条件十分有利。

在大地构造位置上，研究区位于古亚洲构造域与滨太平洋构造域不同构造体制的交汇部位;从地质力学观点出发，研究区处于东西向天山－阴山纬向构造带与北北东向新华夏系不同构造体系的复合地带。

根据地壳岩石物质组成的不同及构造演化过程的差异，研究区可以划分为如下不同的构造单元:在中生代以前，以化德－赤峰－开原大断裂为界，研究区分属于南、北两个次级构造单元。按照传统的槽、台观点，南部属于华北地台北部的内蒙古地轴(内蒙古隆起)的北部(Ⅰ₁)，其南侧为丰宁－隆化－黑里河深断裂;北部则属于内蒙古中部地槽褶皱系温都尔庙－翁牛特旗加里东褶皱带的东段(Ⅱ₁)，其北侧以西拉木伦河断裂带为界与苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带相邻(图1－1)。按照板块构造理论，研究区北部在古生代则属于华北板块的北部大陆边缘。

图1－1 研究区大地构造位置图(中生代以前)

中生代开始，研究区转受滨太平洋构造体制制约，成为新华夏系第三隆起带(大兴安岭构造－岩浆岩带)的组成部分。

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