伸展构造特征

郯庐断裂带苏皖段的伸展构造,主要出露于其所控制盆地的边界,并切割早期韧性走滑构造。

1.嘉山盆地西缘

嘉山以北的郯庐断裂带苏皖段,出现在蚌埠隆起与嘉山盆地之间。蚌埠隆起西缘主要出露太古宙五河群变质杂岩,其上叠加了北北东向早白垩世郯庐左旋走滑韧性剪切带(朱光等,2001)。

在此走滑韧性剪切带的东侧,普遍叠加了走向北北东、向东陡倾的正断层带,属于嘉山盆地西界上的主干正断层带。

嘉山盆地西界上正断层,在五河群石英岩中表现最为明显。大巩山东缘的五河群石英岩中,可见宽达几十米的正断层角砾岩带(图1-23)。断层带代表性产状为100°∠75°,其中的断层角砾岩呈现为典型的正断层角砾岩特征角砾棱角分明

图1-23 嘉山盆地西缘大巩山五河群石英岩中正断层角砾岩带(NNE向正断层,向东陡倾)

嘉山盆地西缘的石门山,靠盆地一侧于五河群石英岩中出现了宽达500m的断层破碎带,其中发育了大量正断层角砾岩,显示了盆缘郯庐断裂带强烈的伸展活动。

2.合肥盆地东缘

合肥盆地东缘的郯庐断裂带(张八岭隆起带),主要沿早期走滑构造带的西侧边界发生断陷。

在地震剖面上,郯庐断裂带主边界伸展断层皆表现明显,其东侧为张八岭隆起带变质岩(局部中生代沉积上超向东越过主断面),其西侧为盆地内中新生代沉积地层。主断面一致向西倾,较平直,倾角一般70°左右。据地震剖面反映,在主伸展断面西侧附近,常有同走向、同倾向的若干条次级、较小规模伸展断层发育,局部出现同走向、反倾向的正断层。总的规律是,越接近主断面,次级的伸展断层越发育。

在合肥盆地东缘的露头地区,由于露头的零星分布及盆地伸展后期沉积物上超覆盖在主边界伸展断层上,主边界伸展断层出露较少。在肥东山王集十八拱水库西南侧(图1-24),发现了郯庐断裂带在盆缘的主边界伸展断层。该断层出现在张八岭隆起带肥东群双山大理岩与盆内张桥组红层之间,呈现为30~50m宽的张性角砾岩带,主断层面产状295°∠70°,断层镜面明显。该正断层带既卷入了肥东群双山大理岩,也卷入了张桥组红层。

在肥东凹陷的东缘,野外地貌上常可以辨认出郯庐主边界伸展断层构成的断层崖(如肥东桥头集至阚集一带)。在肥东桥头集至山王集北一带,盆缘地表出露上白垩统张桥组红层。这套盆缘地层中常可见北北东走向、向西倾的小型正断层。层面或标志层的错开明显指示它们为正断层。它们实际上是主边界伸展断层旁侧发育的小型正断层,也指示盆缘曾发生过断陷活动。

3.大别山东缘

大别山东缘的郯庐断裂带,走滑韧性剪切带东侧普遍被北东向正断层所切割。这些正断层向东陡倾,控制发育了北部的潜山盆地与南部的望江盆地。

潜山盆地东缘,北东向正断层出现在盆地与大别造山带之间。桐城童铺古近系痘姆组中可见北东向、向东陡倾的正断层(图1-25),断层产状109°∠83°,断层擦痕与阶步皆指示为正断层,兼有右行分量。

图1-24 合肥盆地东缘肥东十八拱水库盆缘主干正断层

图1-25 桐城童铺潜山盆地西缘切割古近系痘姆组的郯庐正断层

庐江南郯庐断裂带内的早白垩世毛坦厂组火山岩中,也多见北东向的正断层切割,指示断裂带在早白垩世火山活动之后的伸展活动。这一带也可见到郯庐断裂带旁切割早白垩世正长岩的正断层,同样指示了早白垩世之后的伸展活动。

大别山东缘的南部,望江盆地西缘同样发育了北东走向的、向东倾的正断层,控制了其东侧望江断陷盆地的形成。野外一方面可见到切割大别造山带东缘变质杂岩的正断层,另一方面也在盆缘上白垩统宣南组与古近系痘姆组中出现了一系列北东向、向东倾为主的正断层组,反映了断陷盆地边界上的伸展构造特征。

4.沂沭断裂带

中生代的伸展活动主要发生在沂沭断裂带及其以南地区,新生代则向北迁。沂沭裂谷系由四条主干断裂组成,自东而西分别为昌邑-大店断裂(F₁)、安丘-莒县断裂(F₂)、沂水-汤头断裂(F₃)和鄌郚-葛沟断裂(F₄)。这四条断裂构成两堑一垒的复式地堑构造形式(图1-3),两地堑中主要是白垩纪以来的火山-碎屑沉积,即青山组和王氏组地层,局部可见古近系在五图、临朐一带零星出露。

在沂水马站的郯庐F₄断层(鄌郚-葛沟断裂),断层表现出东盘正断下掉,充填白垩系沉积,西盘为太古宇变质基底。断层破碎带宽约100m,其中断层泥发育。在马站东侧的郯庐F₃断层(沂水-汤头断裂),断层西盘下掉,与F₄断层组成白垩纪地堑盆地。总之,沂沭裂谷系的四条主干断裂严格控制了白垩系沉积的分布,发育各种伸展构造样式。

5.郯庐断裂带营潍段

郯庐断裂带营潍段的伸展活动在新生代比较活跃,控制了新生代裂谷断陷盆地的发育。渤中坳陷是渤海湾盆地东部的中心,盆地呈平底锅式结构。内部发育三个不同方向的伸展断层,一组是北北东走向且倾向北西西的伸展断层,如秦南凹陷的东部边界断层秦南1号、渤中凹陷东部边界渤中1号等。第二组是北东走向的伸展断层,如倾向东南的渤东2号、庙西2号断层等,倾向北西的PL7-1断层等。第三组是近东西或北西西走向的伸展断层,如石臼坨1号、石臼坨2号、渤南1号、渤南2号等断层等。这些不同方向的伸展断层可能被一条区域性的拆离断层连锁在一起,同时又受到区域性走滑深断裂的改造,构成复杂的构造叠加样式。渤中凹陷及其邻区发育的不同走向的伸展断层都有一定的正断层离距,表示该区域在盆地演化过程中具有双向伸展构造变形特征,其中NWW—SEE方向伸展量最大。盆地的基底面总体上是自西向东倾斜和自南向北倾斜,盆地北部以东断西超半地堑凹陷为主,盆地南部则以北断南超半地堑为主。渤中凹陷是新生代盆地的沉积沉降中心,充填的新生代地层达到10000m以上,而相应的位置也是渤海湾盆地地幔隆起的最高点,地壳厚度仅29km。

渤南凸起往南,营潍断裂带东西两支之间自北向南发育黄河口、莱北、青东和潍北等四个平面形态近于菱形的盆地,这四个盆地无一例外地都表现为北断南翘(超)结构,并与断块面倾向北的“单面山”式半地垒相间排列,半地堑的斜坡上,发育大量与凹陷边界断层倾向相同的基底次级正断层和倾向相反的盖层正断层。