断裂带的研究历史

沂沭断裂带的研究历史及主要观点~

国内对沂沭断裂构造带的研究者甚多,研究程度较高,但尚存在长期争论的问题。
(一)早前期对沂沭断裂带的认识
有资料记录最早对沂沭断裂带进行调查的是德国人李希霍芬(1898),当时他对山东进行地质调查,第一个描述了山东的重要断裂构造,指出“山东的山地由自北向南沿着潍河断层分为两个地质和山岳形态不同的部分”,并在其编制的构造图上标出了断裂带的位置。1923年,中国学者谭锡畴在调查山东中、新生代地层时于莒县境内首次记述了沂沭断裂带的踪迹,“莒县溪谷之西,有一南北向之正断层,仰侧为古生代前期及太古宙地层,俯侧为青山层王氏系及二叠、石炭纪煤系,断距不大”。李捷(1929)在编制1∶100万南京、开封幅地质图说明书时描绘出沂沭断裂带沿沂河、沭河谷地发育,北接潍河的北北东向地层系所构成的“两堑夹一垒”基本结构形态。翁文灏(1930)在其著作中将李希霍芬的潍河断层称为山东潍河断裂带,并指出该断裂为一地震中心。李四光教授在1948年已提出此断裂带的存在,他说:“横过山东从南边沂水到北边的潍县有一强烈的破碎带,这个破碎带显示出新华夏系挤压的特点”。同时他还第一次指出,该断裂带向北延入辽东半岛,向南延入江苏北部。该断裂与北北西向和北东东向二组扭裂面具有成生联系,其形成时代为白垩纪。张文佑(1957)认为有一北北东向断裂带沿潍河、沭河、沂河谷地伸展,大别山东端的倾没可能与它有关。徐嘉炜(1956)在调查江淮之间的区域构造时,指出介于张八岭地轴与淮河地台及鲁东地盾与鲁西隆起之间存在一条北北东向的巨大断裂带,穿过安徽、江苏、山东三省,命名为“安江山深断裂”,1957年将其改称“皖苏鲁深断裂”。
(二)中期认识
1957年,地质部航测大队904队进行大规模航空磁测时发现,山东郯城至安徽庐江一带,有一条十分醒目的航磁正异常带,第一次将之命名为郯城-庐江深大断裂带。1980年在山东潍坊举行了郯庐断裂带的专题学术讨论会,学者们各抒己见,他们的许多观点、分歧均刊登在1984年的《构造地质论丛》第3号中。此后对该断裂带的性质、演化及动力学机制的研究,引起中外学者的极大兴趣和关注。后来的研究主要涉及沂沭断裂带的体系归属(邓乃恭,1982)、水平断距的大小、断裂带所表现出的大陆裂谷特点及地体边界的表征和沂沭断裂带形成的时代等一些重要的问题。20世纪80年代以来,对于郯庐断裂带的研究不断深入,针对该断裂带的研究已举行过多次学术讨论会,对其形成时代、运动方式、活动特点等的研究已出版很多的专著和专辑,有200余篇论文从各种角度论证了此断裂带的形成、演化和活动特征。
环文林等对郯-庐断裂提出了3个重要演化阶段(环文林、时振梁、鄢家全,1982),并与太平洋板块运动相联系。第一阶段,中侏罗世晚期—早白垩世(120Ma),库拉板块消亡,中国东部处于压扭应力场;第二阶段,晚白垩世—古近纪(约90Ma),太平洋脊消减,出现伸展开张的构造环境;第三阶段,新近纪-第四纪(40Ma),太平洋板块消减,中国东部出现右旋剪切应力场,总的来看,太平洋板块运动对中国东部大陆地质作用影响的主要时期基本一致,郯-庐断裂在上述主导应力作用下发生平移、推覆、张裂。万天丰划分出四个运动阶段,时间为135～52Ma(万天丰,1994),包括了太平洋板块运动主要时期和郯-庐断裂的主要活动期。
(三)深入研究及争鸣阶段
概括起来,对郯庐断裂带(沂沭断裂带)的研究存在6种不同的观点与认识(图1-7-6)。
徐嘉炜最早研究郯-庐断裂及其平移性质,他认为郯庐断裂带是西北环太平洋边缘大陆内测的大型平移断层,其动力背景是太平洋板块向大陆板块的斜向运动,主平移时代为晚侏罗—早白垩世(140～110Ma),最大平移距达740km(徐嘉炜等,1984、1985、1992、1993),随后他又发表多篇论文及专著,进一步阐述他的这一独到见解。他认为郯-庐断裂三叠纪开始活动,晚侏罗纪晚期构造变动达到高潮,以挤压条件下的巨大左行平移为主要特征,白垩纪至古近纪转为张裂断陷,新近纪又受到新的挤压,伴以小幅度的右行平移,这种断裂性质上的转变与太平洋板块相对运动方向的改变有关,郯-庐断裂带是滨西北太平洋区大陆内缘的大型剪切滑动带。另一种观点为“地缝合线—边界线转换断层带作为华北与华南板块的缝合线”(周导之等 ,1980)。第三种是转换断层模式,认为郯庐断裂的形成与华北和扬子陆块沿秦岭-大别造山带碰撞有关(李春昱,1975;OKayetal.,1992),这一转换断层活动时限为晚古生代—中生代,延续到侏罗纪;张国伟(1998、2002)认为郯庐断裂带是中国东部最大的陆内转换断层;张宝政(1993)亦认为郯庐断裂具转换断层之特征。第四种为碰撞嵌入模式(Yinetal.,1993),基于郯庐断裂带的左行平移和朝鲜半岛沃川带、Honam剪切带右行平移运动学特征,认为郯庐和Honam剪切带之间的苏北、胶南及朝鲜的京畿—沃川带是华南板块北侧不规则被动边缘向北突出的一块,存在于碰撞前,嵌入碰撞时代为早二叠世晚期至晚三叠世与早侏罗世。第五种模式认为它是我国东部一个独立的巨型构造体系,称更新华夏系,形成于燕山运动晚期(马杏垣,1961、1963;邓乃恭,1984;李树靖等,1985)。第六种模式认为郯庐断裂带是我国东部规模最大的一条白垩—新近纪的后地台型古裂谷带(许志琴,1980),并划分出北、中、南三段,各段的基本特征、构造组合类型、沉降幅度、水平扩张量、火山活动、深部构造及地质发展史有所不同,但有一点是共同的,均十分明显地表现为先张后压的双重构造特征,后期的挤压应力作用取代于拉伸作用。高维明等(1980)认为沂沭断裂带是典型的大陆裂谷带,是在中生代左旋平移基础上,经历了白垩纪强烈横向扩张阶段和第三纪以来的消亡挤压阶段而形成的。

图1-7-6 郯庐断裂带构造模式图

(a)转换断层模式(据Zhang等,1984);(b)缝合线模式(据Gilder等,1999);(c)嵌入模式(据Yin等,1993);(d)撕裂断层;(e)枢纽断层模式(据Chang,1996);(f)陆内平移模式(据Xu等,1994)
王小凤等在《郯庐断裂带》一书中认为:郯庐断裂的形成发轫于南北地块拼合带的向南突出部位,而下地壳物质的北北东向左行韧性剪切流动则是其启动机制,然后逐步向浅部和向北扩展。这一平面上自南向北分段递进的生长迁移机制,得到了相应沉积盆地和岩浆活动年代学资料的支持,也解释了中南段的缩短率和位移量明显大于北段的事实。同时根据不同层次变形域的特征,提出了沿滑脱面上层对下层做S(SS)E向滑动的多层滑移模式,反映了陆内大型走滑断裂带由深到浅的应力应变传递方式。通过断裂两侧地壳缩短资料的判断,得出了郯庐中南段累积最大位移量为300km的结论。同时将郯庐左行剪切走滑断裂发育历史划分为6个时期、4个变形阶段,较全面地重现了从特提斯体制向太平洋体制的复杂历史转化过程,也在相当程度上反映了我国东部大陆边缘的动力学特征。
李洪奎(2009)将沂沭断裂带的演化划分为4个阶段:①诞生阶段(J1);②左行平移阶段(J2-K1);③张扭性裂谷阶段(K1-K2);④挤压断块运动阶段(E-Q)。
1.诞生阶段
关于沂沭断裂的早期活动,前人论述颇多,有人依据汞丹山地垒上发育的大量韧性变形带,认为沂沭断裂是始于前寒武纪的继承性长寿断裂,有人依据土门群的分布特征认为沂沭断裂控制土门群,至少从青白口纪即开始活动。多数人基于沂沭断裂对晚侏罗世以后的地质建造控制明显及沂沭断裂切错了印支期强烈活动的大别-苏鲁造山带等特征认为,沂沭断裂作为浅表层次脆性断裂的初始活动时间不会早于中生代。
在鲁西平邑盆地,晚侏罗世三台组不整合沉积在同位素地质年龄为189～164Ma的东西向铜石杂岩体之上,在蒙阴盆地则有坊子组含煤线建造,是该盆地最早的沉积建造。因此,三台组形成前,岩体肯定抬升了几千米并遭受风化剥蚀,这种差异运动无疑是坊子组建造形成过程中引起的。坊子组的时代为早侏罗世末至中侏罗世,这样鲁西地区在经历了60Ma左右没有建造到开始沉积的转变,不会是偶然的。因此,可以认为沂沭带诞生于早侏罗世末。
2.左行平移阶段
沂沭带在诞生或活化之时即已开始了左行剪切运动。从中侏罗世到早白垩世的莱阳群形成,其剪切平移是持续的并逐渐增强的。在此期间,沂沭带活动和演化的连续性和不均衡性都表现了出来。
淄博期的坊子组形成时,沂沭带的平移是持续发展的,主要形成一套含煤碎屑沉积;三台组则为一套红色砂砾岩、黏土岩、灰绿色长石石英砂岩建造,主要显示浅水、近源或干旱环境下物理风化为主的沉积。这种变化无疑是构造活动的反映,可以解释为沂沭带平移所致。从坊子组的建造局限、三台组分布较广泛,盆地规模的扩展则是沂沭带平移加快的表现。
莱阳期是沂沭带左行平移的高潮期,该期在沂沭带内形成了许多巨型的构造形迹。如带内的土门群至古生界的断片、牵引褶皱;汞丹山地垒上的压扭性盆地;沂沭带东部中楼、莒南、临沭、甚至胶莱盆地的形成;沂沭带西侧的盆地最大限度地扩展,并以湖泊相为主。
从沂沭带两侧盆地建造特征对比分析,沂沭带的活动和演化是持续加强的。沂沭带内没有莱阳群的沉积,反映当时处于压扭隆起状态;沂沭带东侧近带处的中楼盆地莱阳群厚达6000m,以湖泊相沉积为主,普遍含火山岩、火山碎屑岩,并以酸性岩为主,见有海相碳酸盐夹层,为深水快速堆积;胶莱盆地则为粗—细—粗的建造层序,上部出现火山物质,并由少到多,不含火山熔岩,由山麓洪积相、河流相→湖泊相→河流相(冲洪积相);沂沭带西侧的盆地下部不含火山物质上部火山物质由少到多,顶部以火山物质为主,由西向东靠近沂沭带,相同层位火山物质增多。由此表明,莱阳期的建造特征反映了沂沭带的演化特征,即沂沭带是在平移的过程中逐渐下切的。
经过莱阳期的演化,沂沭带的四条剪切断裂同时形成,断裂切割逐渐深达下地壳,由于压扭机制,晚期初具“堑垒”结构。
3.张扭性裂谷阶段
青山群八亩地组形成期为类裂谷的火山作用阶段,大盛群和王氏群形成期为沉积阶段(裂谷阶段)。
由于莱阳期平移过程中断裂持续下切,青山期断裂切割已深达下地壳,导致地幔隆起,驱动沂沭带横向扩张,大规模火山喷发,形成了青山期一次最广泛的中基性火山岩及火山碎屑岩建造。根据同位素地质年龄,这套火山岩变化在100～129Ma之间,多集中在110～120Ma间,为早白垩中晚期。
在八亩地组形成期,由于地幔隆起,火山作用使沂沭带左行走滑机制受到影响,但并没有改变其左行走滑的趋势,只是变为以差异升降为主。整个沂沭带没有明显变宽,因此,有人将其划归火山穹隆形—细缝形火山作用。
火山作用之后,沂沭带下部地壳由于火山喷发,产生断陷,在火山岩台地基础上形成了地堑内的拉分盆地,进入大盛—王氏期。从拉分盆地的建造分析,由于火山作用后物源丰富,建造特征表现为浅水、近源、快速堆积的特点。地堑盆地也快速沉降,沂沭带的活动则表现为同沉积断裂。在马站盆地大盛群中部出现了补偿性沉积,安丘-莒县盆地则不明显,表明沂沭带东地堑盆地物源丰富。在大盛群的建造中,局部夹有安山质玄武岩、粗面玄武岩等,表明此时沿断裂仍有火山活动,断裂深切达上地幔。
在大盛—王氏期,区域应力场以张扭为主,左行平移幅度进一步减小,马站盆地两侧的位移量不会大于其长度的一半,安丘-莒县盆地则可能有较大的位移。
4.挤压断块运动阶段
新生代以来,沂沭断裂带进入挤压隆起阶段。该期沂沭带的活动时伴随微弱的左行平移,导致沂沭断裂带活动的几个激发期。这在盆地建造上表现最为明显。
官庄期早期大致相当于古新世末或始新世初,沂沭断裂带经历一次强烈的挤压活动激发期。在该带以西,主要形成一套河流相为主的冲洪积粗碎屑建造;沂沭断裂带内汞丹山地垒上,由于近东西向挤压导致的引张形成了早期的五图群沉积;沂沭断裂带内及其以东则表现为结束了王氏群的建造,龙口盆地发育了相应古近纪沉积,盆地建造也进入稳定的细碎屑湖泊相沉积。形成含有石膏,岩盐、自然硫等矿产的咸化湖相沉积;开阔水域的济阳盆地则有油页岩,油气、煤等矿产生成;北部五图一带含矿建造特征与济阳盆地相似,而中部沂源盆地则由于隆起的幅度大,仅保留下来官庄群的早期粗碎屑沉积。反映沂沭断裂带活动对水系的控制。官庄期晚期沂沭断裂带挤压活动再次出现激发期,形成官庄群上部粗碎屑岩建造。中新世玄武岩喷发后差异升降明显,受济阳盆地沉降影响又有整体抬升。结束了沂沭断裂带内及其两侧地块上的盆地建造。而北部的济阳盆地则有较大幅度的沉降。该期沂沭带活动的构造形迹主要为带内地层的挤压褶皱,尤以大盛群、王氏群表现最强,构造岩则为由大盛群、王氏群岩石形成的弱固结构造透镜体及断层泥。
新近纪的临朐期沂沭断裂带活动有两个激发期,在持续发展期沉积了山旺组硅藻土矿,而大部分地区则表现为玄武岩间夹有较薄的松散砂砾石层堆积。新近纪与古近纪时相比,沂沭带的活动有明显衰弱的趋势,如临朐期玄武岩主要分布在沂沭断裂带附近的北部区段,而古近纪的大部分盆地没有发育,并且基本限制在沂沭断裂带东界断裂以西,玄武岩喷发主要为中心式,都表明在沂沭断裂带作为一个整体,其活动影响范围逐渐减小,并表现为纵向差异。从沂源、临朐、昌乐三个新生代活动明显的盆地建造特征分析,这种变化趋势更加明显。
中新世至上新世,沂沭断裂带仍维持断块运动状态,整个沂沭断裂带及其两侧表现为隆起,直至第四纪。沂沭带内各组成断裂带上的断层泥,为各期挤压的综合产物。其间某些区段可能有相应的沉积建造,但也为这持续隆起过程中的风化剥蚀作用所抹去。如在胶南隆起区,第四纪的沉积物中可出现中新世的孢粉组合。
第四纪以来,沂沭断裂带的活动主要表现为晚更新世晚期的激发期,表现为地堑盆地内叠加了全新世的几个盆地,大盛群由于挤压隆起,推覆在晚更新世以前的松散堆积物之上,中新世玄武岩被错断,局部逆冲,第四纪沉积物内产生断面,地震活动频繁,小震不断,大震时现,温泉分布等。
概括起来,沂沭断裂带从启动到现在,经历了燕山运动和喜马拉雅运动两个阶段的演化,在燕山阶段,沂沭带早期以剪切平移为主,后期以张扭为主,伴以火山及沉积。实际上,燕山运动的特征也是断层运动过程。喜马拉雅阶段则以挤压为主,兼有微弱左行平移,沂沭断裂带主体区段为挤压隆起,只是局部有沉积建造。沂沭断裂带内及两侧地区表现特征不一,总体表现为活动性由强到弱,影响范围逐渐减小。并表现出活动强度和方式的纵向差异,南部区段以隆升为主,北部则形成断陷—凹陷盆地。

沂沭断裂带的形成和演化,历来是地质学界长期争论的焦点,基于不同的大地构造观点及不同的地质依据,有不同的认识和观点。依据区域地质资料,下面对涉及沂沭断裂带有关的重要地质问题进行讨论。
1.形成阶段及左行韧性走滑阶段
该阶段大约发生在古元古代末,伴随着强烈的吕梁运动,华北板块的东部地区发生分化,鲁西地区发育北西向的韧性剪切带,而在辖域沂沭带发生了大规模的基底左行平移,形成沂沭断裂带基底北东向及北北东向的韧性剪切带,有的地区主要表现为北北东向韧性剪切及面理置换,此次活动使沂沭断裂带形成雏形,并大约平移了100～200km。
2.“古沂沭海峡”阶段
晋宁运动,应力场再次变化,华北板块与扬子板块发生汇聚,其后又迅速分离,此时应力场变为南北向拉张,分别在江苏徐州及辽宁复州地区形成两个盆地,而沂沭断裂带作为构造薄弱地带,也继续控制了土门群的沉积,成为“古沂沭海峡”(当时海峡范围远比现在的沂沭带大得多),于是总体形成了“S”形海盆。正是它造成了平移740km的假象。
新元古代末期,构造应力场又发生了逆转,变为南北向挤压,海盆逐渐缩小,鲁西暴露剥蚀,而沂沭断裂带地震频繁,广泛发育含地震纹的震裂灰岩。最终海水完全退去,再度变为陆地。
3.准稳定的差异性沉积阶段
经过前寒武纪多次活动后的沂沭断裂带,到寒武纪时,逐渐变得平静,在寒武纪—石炭纪一段时间内与鲁西其他地区一样,平稳地接受了寒武纪—中奥陶世的沉积及晚奥陶世—早石炭世的剥蚀,随即又共同接受了石炭纪、二叠纪的沉积,至二叠纪晚期又重新剥蚀,在这期间它的控制作用不很明显。
4.转换断层阶段
三叠纪中晚期,扬子板块与华北板块又一次聚合,应力场以南北向挤压为主。在此情况下沉寂多年的沂沭断裂带再次强烈复活,成为调节秦岭-大别-苏鲁造山带应力场的转换断层,中段平移幅度巨大,可达300km左右。但它不控制沉积,此时构造的另一表现主要为差异性抬升,从坊子—柳山一带侏罗纪淄博群直接覆于古元古代花岗岩之上来看,当时差异升降的规模较大。而鲁东地区则可能抬升更大,至使可能存在的古生代地层完全被剥蚀,而仅在局部保留有蓬莱群(与土门群大致相当)。
5.平移拉分运动阶段
燕山期开始,区域应力场有了显著变化,太平洋板块、库拉板块开始活动。库拉板块向北北西向俯冲,驱动了鲁东地块向北平移。在沂沭断裂带内发育了各种牵引构造,由于平移运动,形成一些拉分盆地及深陷盆地,并诱发了火山岩的喷发形成了的青山群火山岩,随后的拉分作用形成了大盛群的拉分盆地,并沉积很厚的碎屑岩堆积。
燕山晚期,大约距今80～90Ma左右,库拉-太平洋脊倾没于日本海之下,应力场又有了新变化,沂沭断裂带以压性为主,兼有小幅度左行平移,拉分盆地闭合,而在沂沭断裂带的东北部仍有王氏群沉积。
总之,燕山期沂沭断裂带发育大规模平移,累计平移100km左右。
6.新构造活动阶段
新生代初,随着库拉板块和库拉-太平洋脊俯冲消亡于日本岛弧之下,太平洋板块继续向欧亚板块俯冲,使辖域主要为东西向的挤压力,沂沭断裂带表现为强烈挤压,兼有小规模右行平移,而其他地区则以南北向张应力为主。形成较多北西向及东西向的张性、张扭性断裂。如辖域北部的东西向齐河-广饶断裂,控制了古近纪沉积,在北部、西部、东北部分别沉积济阳群、官庄群、五图群。新近纪断裂继续活动,切穿地壳,并诱发了玄武岩的喷溢,形成了牛山组、山旺组及尧山组。
进入第四纪,继续受太平洋板块俯冲影响,辖域主压应力方向为北东东或东西向,使断裂带除发育挤压俯冲外,还发育小规模右行平移,并由于构造活动强烈,地震频繁。

一、以往工作概述

断裂变质带一词是莫柱荪教授在1962年提出来的，它是广东省一条北东向主干深大断裂带，同时又是一条重要的控岩控矿构造带。历年来，不少地质队及教学科研单位的专家学者对该带进行过不同程度的研究工作，取得了不少的地质认识和成果，从而使该带的研究逐步引向深入。

1.1962年莫柱荪等的认识及成果

吴川－四会断裂变质带一词被提出，至今沿用此名。它位于云开隆起的东缘，包括吴川—禄步以东，八甲—四会以西的广大地区，向西南没入南海，向北可能穿越清远、英德，直达南雄地堑。它由大小断层排列组成，该断裂的方向为NE—NNE，从而构成一个狭长的断裂变质带。该断裂变质带也是广东省一条重要成矿带，钨、锡、铜、铅、锌、砷和黄铁矿等的远景都很好。

2.1979年丘元禧等的广东省构造体系图及说明书

吴川－四会褶断带位于广东省吴川—四会—线。向北东延至粤北的西牛附近；向南西在吴川县附近隐伏于新生代地层之下，继续往南越过琼州海峡，进入临高县境内，截至昌江县、东方县一带。可追索长700km，是广东省新华夏系主要构造带之一。

组成褶断带的主要构造成分包括区域性大断裂、动力变质带、岩浆岩带以及各式褶皱、构造盆地等。总体呈北东20°～30°方向延伸。北东端宽约10km，南西宽达50km，在空间上略似一喇叭状。

有人认为：该断裂是一条深大断裂带，可能和郯庐断裂带相连。

断裂带的生成可追溯到晚古生代早期，经历印支运动、燕山运动各幕，遭受了强烈的改造，至今活动仍未止息，它是一条长期的、反复活动的褶断构造带。带内较老的构造组分（为华夏系）大都被后来新华夏系构造所强烈改造、归并，原有的迹象难以辨认，故以早晚新华夏系重接复合称之。应当指出的是，在重接复合褶断带的内部，局部尚可将两期构造形迹区分开来。

3.1981年《吴川－四会断裂带地质特征及成矿关系》学术讨论会上意见

会上主要对断裂带范围的划分提出两种意见。一种认为：城垌断裂和陂面－石菉断裂分别位于阳春盆地的东西两侧，两者断裂性质及含矿性均很相似，所以应把两者划为一组断裂，而不属于吴川－四会断裂带；另一种认为：该带是一条深大断裂带，可能和郯庐断裂带相连，在划分展示范围上宜大不宜小，故应把陂面一石菉断裂和城垌断裂划入该范围之中。

4.1982年陈挺光等《广东省吴川－四会断裂带地质特征及成矿关系》专题研究报告

报告对断裂带的范围、分布、形态、延伸等方面作了较细的研究，认为断裂带往南西延伸至南海之滨，向北延至清远。整体呈40°方向，组成一个北东撒开、南西收敛的带状断裂系，多次弯曲，形态好像一个倒喇叭。据广东省物探队杨熹云资料，广东省西部区域重磁场平面图表明，在吴川、四会、曲江一带，有一条断续出现、时隐时现的梯级带；两侧重力场差异明显，把整个地区重力场分为东高西低两部分；在重力场分界线附近，集中了一系列呈北东展布的局部航磁异带，它们的总体位置与重力场分界线基本一致。另外利用“南海地质调查指挥部”实测重力资料，计算了通过此断裂的地壳厚度剖面，北部一条，北起怀集、广宁、通过四会至佛山，经计算地壳厚度在四会西北侧最深可达34.9km，在佛山附近最薄只有31.3km，两者相差3.6km；南部一条，在断裂通过部位的西侧最深可达34.6km，在南东侧最薄为32.1km，相差2.5km。认为断裂带往北经韶关与郯庐断裂相会合。根据断裂带两侧重磁异常特征，沿断裂带有基性岩脉出露，认为该断裂带是一条壳内深断裂。从构造形迹及断裂带组合等关系研究，认为它是广东省著名几条北东向断裂带之一，是粤西华夏构造带的重要组成部分，断裂带由十多条区域性主干大断裂、夹持于其间的动力变质带以及与之配套的北西向断裂和派生的旋卷构造所组成。

提出了断裂带与黄铁矿、钨、锡、铁、铜、铅、金、银等矿床密切相关，指出石菉弧、天堂弧、肇庆弧分别控制三个斑岩型矿床。

关于构造活动的时间，报告明确提出断裂带生成始于奥陶纪，在加里东、印支期相继活动，在燕山运动各幕，经历了强烈的改造，直至现代活动仍未止息，是一条长期的、反复活动的褶断构造带。

5.1982年广东省区域地质志

该断裂带是广东省内一条重要的深大断裂，在广东省境内长超过800km，总体呈20°～40。方向延伸，影响宽15～20km。断裂带自吴川向北经阳春、广宁插入英德西牛一带，与仁化－英德断裂会合，在韶关附近分二支，一支沿南雄盆地与江西大余－兴国－南城深断裂相接，为任纪舜称吴川－肖山断裂带的部分；另一支往北插入江西逐川，沿赣江北延与郯城－庐江断裂带相连。西南段也明显分为两支，其中一支进入吴川后，潜伏于雷琼断陷之下，在海康乌石港附近插入北部湾；另一支沿阳江织簧断裂下海而进入大竹洲岛。该断裂在粤西区是二级构造单元的分界线；在粤北区乳源和翁源是四级构造单元的分界线；断裂带向西南开口呈喇叭形，它是一条多旋回活动的构造、岩浆、变质带。

该断裂带在地球物理上是不同重力、磁场和莫霍面的分界面，反映东侧为上地幔局部隆起区，莫霍面埋深26km；西侧为上地幔凹陷区，莫霍面埋深28km。在航空磁测上，它是一条北东向展布的局部磁场异常带，其位置与重力梯级带相当。因此，该断裂带局部地段巳深切到上地幔，其与幔源分异型、同熔型岩浆演化系列相对应。

综合看来，断裂带的活动、形成的早期可能与郁南运动有关，在奥陶纪已具雏形；印支运动崛起，产生了韧性剪切、动热变质、混合岩化作用和岩浆侵位活动；燕山运动活动强烈，岩浆侵入频繁，早期以长江系列（相当同熔型）岩浆为主，与铁、铜、铅、锌等矿床有成因上联系；晚期主要以南岭系列岩浆为特色，与钨、锡、铀等矿床有关。直至挽近期仍有活动。

6.1984年覃慕陶等《粤西地区金成矿条件及远景预测研究》

报告认为：断裂带南起吴川，北到四会威整（为中、南段）长340km，总体走向为30°～40°，倾向北或南东，倾角40°～70°，断裂带主要由16条断裂和3条动力变质带组成，单条断裂长数公里到百余公里。平面上呈舒缓波状延伸，具左行雁列特征，平行主断裂的次级断裂发育，并见有低序次的旋扭构造，是一条宽阔的区域性韧脆性深大断裂带。活动时间始于奥陶纪，现今还在活动。岩浆活动于印支期和燕山期有很多花岗岩沿断裂带侵入，沿带并有超镁铁质岩分布。地球物理（△T）特征表明，断裂带为两种不同性质的区域性磁场分界线，局部磁异常沿带分布；重力场特征为断续分布的梯级带，东部重力高、西部重力低，呈成对出现的局部异常带。据“南海地质调查指挥部”重力资料计算所得，两侧地壳厚度相差2.5～3.6km。地质上位于两个不同地体拼接带，断裂带两侧莫霍面东浅西深，切穿地壳，属超壳深大断裂。

二、研究取得的进展及新成果

在前人工作基础上，认真分析研究了以往各家对断裂带的认识及成果，通过本次课题的野外调查及室内研究工作，对认为符合客观实际的予以肯定，对认识不足部分，尽可能补充完善，因此获得了较为全面的认识及成果。

1.分布规模

吴川－四会断裂带是我国东南沿海属于华夏方向构造系的一条深大断裂带，它的划分范围及延伸，一直是各家争议的热点，本研究基本同意陈挺光等（1982）的观点，并作如下补充说明：

（1）断裂带两端延伸，以往许多专家只将断裂带局限于吴川、四会之间，我们认为，如此超壳深大不可能在长仅300余公里即行尖灭，只因北延部位被佛岗东西向构造岩浆带所截，使其构造形迹不显而已。我们赞同广东省区域地质志的看法，向北与仁化－英德断裂会合（本书称之为北段）。至于达韶关以后再向北延伸问题，作者对该区大量的地质、地球物理场资料的综合分析和一定的野外实地调查表明，其主干断裂经仁化、长江、塘洞一带见有宏伟的早晚新华夏系复合构造带，糜棱岩带的宽度达百余米（详见后文）。其与陈挺光等（1982）、广东省区域地质志（1988）的观点一致，江西地矿局杨明桂等也赞同这一观点，即向北经遂江与赣江断裂相接，再北延伸与郯庐断裂承接。至于是否有一支经南雄盆地向北东延伸的问题，我们认为，就目前资料尚感不足，以下几个问题难以解决：①断裂带急剧偏东，即呈北东东走向；②主要断裂带大多切穿燕山期花岗岩和白垩－第三系红层；③主要断裂性质多属扭性，少数为张性。从以上3点来看，其表现恰好反映了新华夏系配套的泰山式构造特征，其间还显示有华夏式成分。至于是否存在华夏系构造，目前尚难分辨出来。断裂带南延问题，我们认为：断裂带向南延至吴川、吴阳附近隐伏于新生代地层之下，再往南延至南海之滨，并被雷琼东西断裂所截。

（2）断裂带的规模。断裂带由南往北自吴川海滨至粤赣边界全长550km，主干断裂分布宽度10～30km，影响宽度50～60km，最宽达70km。

2.产状形态

各断裂呈北东向左行雁排列，总体走向为30°～40°，倾向北西或南东，倾角40°～70°。平面上舒缓波状，平行主断裂的次级断裂发育，是一条宽阔的深大断裂带。上述观点基本与覃慕陶等（1994）早期认识相符。至于整个带的形态，我们认为陈挺光等（1982）描述为倒喇叭较为合适，呈北宽南窄走向北东的倒喇叭状形态。

3.断裂组合

在陈挺光等（1982）认识的基础上补充完善，即断裂带由22条区域性主干大断裂带、夹持于其间的4条动力变质（剪切）带以及与之配套的北西向断裂和派生的旋卷构造所组成，形成一条规模巨大、组构复杂的断裂带。

4.断裂性质

它是一条继承性的复合断裂带，是一条以压扭性为主的超壳深大断裂。

5.物理场特征

根据“南海地质调查指挥部”和广东省物探队杨熹云等（1981）的资料，该断裂带是一条重力梯级带，又是两种不同性质的区域磁场分界线。

6.岩浆活动

我们认为广东省区域地质志（1988）的论述较为完善，它是一个多旋回活动的构造、岩浆变质岩带。除大量的中酸性岩浆沿断裂带侵入外，覃慕陶、袁正新等还提出沿带有超镁铁质岩分布。

7.成矿关系

在综合前人对成矿认识的基本上，综合新近一些资料及研究成果，提出如下认识。

（1）断裂带与黄铁矿、钨、锡、钼、铁、铜、锌、金、银、砷、铀等矿床密切相关。

（2）断裂带主要存在三种不同的控矿形式：①受断裂带或其低序次构造控制的矿床，如产于震旦系中受后期旋卷构造控制的黄铁矿床（大降坪），产于晚古生代盆地中的同生沉积或层控式黄铁矿床（西牛、红岩），产于中新生代断陷盆地中的铀矿床（南雄盆地113铀矿床）等；②产于韧性剪切带中属动力成岩成矿作用形成的糜棱岩型金矿床；③燕山期各类花岗岩浆活动伴随形成的各种内生金属矿床。

（3）燕山期不同成因花岗岩控制不同的成矿系列，其中南岭系列（系列Ⅰ）花岗岩控制着钨、锡、铅、锌、银、砷、铀等矿床；长江系列（系列Ⅱ）花岗岩控制着铁、铜、铅、锌、银、金、硫、钼等矿床。

（4）受断裂带控制的斑岩矿床是本区一大特色：各类斑岩主要产于燕山期，中酸性斑岩产出相对较早，以伴随产出的铜钼多金属矿床著称，晚期主要以酸性斑岩较多，以伴随产出的锡钼矿床为主；斑岩矿床明显受控于低序次的旋卷构造；斑岩矿床具有一定的分带性，由内向外依次为铜、钼－铜、硫、锌、铅、银－金的分带；构造发育完善者往往形成岩体内部、接触带、围岩“三位一体”的斑岩矿床。

三、各家主要认识成果沿革表（表1-1）

表1-1　吴川－四会断裂带主要认识成果沿革表

续表

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