矿产地质当前位置:首页 >专业领域 > 矿产地质

    矿产地质

    一、郯庐断裂概况

    郯庐断裂位于欧亚板块东部大陆边缘,是多条NNE向断裂系列中的一条巨型主干断裂,它切穿了多个大地构造单元(图1),总体表现为南窄北宽,向北变成3条断裂

     

    1 亚洲构造图及郯庐断裂带区域地质图

    (梁光河改自任纪舜等,2013;徐嘉炜,1984;万天丰,1996)

    根据中国科学院矿产资源研究重点实验室梁光河总结:郯庐断裂雏形形成于侏罗纪的合肥盆地东侧,是一个伸展环境下的正断层。郯庐断裂的平移走滑发生在65 Ma之后伴随着沿断裂带的玄武岩喷发,大规模左行走滑发生在45~24 Ma,后期持续活动至今2)郯庐断裂带的主体水平滑移量大约为760 km,主体发生SN向走滑伸展的同时也伴随着EW向的伸展,EW向伸展幅度从南向北逐渐加大3)郯庐断裂带的走滑深度在10~20 km。可连续追踪的断裂带长度约为3000 km4)郯庐断裂主体走滑活动形成在锡霍特地块拼合之前。动力机制是由于印度板块对杨子板块的挤压,在南部形成挤压力,在东侧和北侧由于微陆块的裂解漂移形成拉力,从而造成郯庐断裂东侧块体大规模走滑。走滑过程中郯庐断裂东侧的地块从南到北切穿整个欧亚东缘板块,直通洋壳。新生代晚期锡霍特地块才从南往北漂移拼合到欧亚东缘,之后郯庐断裂又切断了锡霍特地块并走滑大约20 km。

    二、郯庐断裂黑龙江段

    郯庐断裂向北延至沈阳后形成两个较大分支:西侧分支向北东经吉林省舒兰,黑龙江省尚志、依兰、萝北延入俄罗斯境内,黑龙江段称为依舒断裂;东侧分支向北东经吉林省敦化,黑龙江省穆棱、鸡西、密山、虎林北部延入俄罗斯境内,黑龙江段称为敦密断裂。依舒断裂与敦密断裂构成了新生代以来黑龙江东部的主要构造格架。

    (一)依舒断裂

    依舒断裂带在黑龙江省内斜切小兴安岭—张广才岭岩浆弧和佳木斯地块。由两条平行主干断裂控制,分别为通河-佳木斯-萝北断裂与依兰-方正-舒兰断裂。形成于陆内裂谷环境。

    该断裂带自晚三叠世形成以来,至少经历了四次较强烈的构造活动。

    1.晚三叠—早侏罗世沿断裂带有超基性岩体分布。

    2.晚侏罗世—早白垩世,断裂带左行走滑运动强烈,在局部地区产生韧性剪切和拉伸作用,形成了尚志六团、方正柳河等北东向韧性剪切带和挤压破碎带,对早白垩世聚煤盆地的形成也有一定的控制作用。

    3.晚白垩世—古近纪线形沉降形成巨厚沉积;早第三纪时期喜马拉雅运动使盆地发生三次变迁,形成以湖沼相间为主的沉积环境。古新世盆地处于强烈断陷阶段,始新世-渐新世晚期盆地处于稳定沉降阶段,沉积的湖相-湖沼相粉细砂岩、泥岩及煤等细碎屑岩。

    4.晚第三纪依全面抬升,转为风化剥蚀环境,缺失晚第三纪碎屑岩沉积。断裂活动较强,致使依兰—达连河一带抬升,达连河组煤层变浅。见船底山期碱性玄武岩沿断裂带分布。

    (二)敦密断裂

    敦密断裂是佳木斯地块和兴凯地块的分界断裂。断裂带由两条高角度断裂构成。形成于陆内裂谷环境。

    该断裂带自中生代形成以来,至少经历了三次较强烈的构造活动。

    1.晚三叠世—早侏罗世在五常凤凰山-尚志冷山一带有北东向中性、中酸性火山岩喷发;在鸡东—密山一带,沿断裂带见碱性花岗岩出露。

    2.晚侏罗世—早白垩世,断裂带左行走滑运动强烈,在局部地区产生韧性剪切和拉伸作用,形成了宁安小北湖-东苇塘东西向韧性剪切带、密山支一北东向2km宽的花岗岩挤压破碎带;形成了鸡西等煤盆地。

    3.新生代,由于断陷差异性升降明显,不同地段沉积特征各异,北段沉积以地层为主,南段玄武岩发育。古新世是断陷的初始阶段,始新世断陷北段急剧下沉,始新世中晚期南段周缘断陷开始回返。约在渐新世晚期,盆地北段开始回返抬升,新近纪为一套河湖相为主的碎屑沉积建造。随喜马拉雅运动,有两期大规模火山活动,船底山期碱性玄武岩沿断裂喷发,大面积分布地堑及其附近。

    三、郯庐断裂黑龙江段的研究意义

    (一)有利于了解黑龙江东部大地构造演化史

    对郯庐断裂黑龙江段的研究和认识不仅涉及断裂带本身,也涉及到中生代以来黑龙江东部板块大地构造演化的动力学问题。其中的关键问题是断裂带的早期形成机制和演化动力来源。当前,我们可以基于对最新地质资料和地球物理及地球化学资料的综合分析,结合断裂带形成的典型拉分断陷盆地的构造演化史恢复,从大陆漂移造成的欧亚东缘的大陆裂解漂移构造演化过程给出了断裂带的形成机制、形成时间和走滑距离,从而对断裂控制的区域构造格局深入了解,解决大地构造演化问题。

    (二)有利于指导黑龙江东部找矿

    宋明春等(2014)的研究表明,郯庐断裂可能是和胶东金矿同步由伸展构造所形成,其大规模走滑发生在新生代,因此可以推断郯庐断裂主体是一个后期改造胶东金矿的断裂。有鉴于此,黑龙江东部与依舒断裂、敦密断裂相伴的矿床也受到了断裂的改造,在找矿活动中应高度重视,以达到最佳找矿效果。

    此外,依舒断裂、敦密断裂还控制了多个煤盆地的形成,研究断裂的形成和发展也有利于在煤盆地中找矿。

    (三)有利于黑龙江东部地质灾害预测与防治

    无论是依舒断裂,还是敦密断裂,新生代以来构造活动均很频繁,深大的断陷多点的火山活动等构造形迹发育。沿断裂带,多次发生断裂活动,伴生了多次较大地震其中有距今约1600年的Ms8.4级强震1918年以来萝北地区发生Ms4.3-5.8级4次地震,牡丹江、虎林西南等地发生Ms5-7级深度地震。火山活动有距今两千多年喷发的镜泊火山群等。

    因此,加强对依舒断裂、敦密断裂进行研究与监测,能够起到防灾、减灾的效果,有利于地质灾害预测与防治。

    四、研究存在的主要问题

    (一)断裂的形成时代

    对郯庐断裂中、南段(沈阳以南)的研究,郯庐断裂雏形形成于早侏罗世的合肥盆地东侧(朱光等 2011),而黑龙江段的依舒、敦密断裂控制的地层最早均可追溯到晚三叠世(黑龙江省地质志 2018),形成时代上存在较大的差异,因此,对于断裂的形成时代还有待于进一步研究。

    (二)断裂的走滑距离

    根据梁光河总结,郯庐断裂中、南段最大走滑距离大约760km,俄罗斯境内段走滑距离大约20km,那么,黑龙江段的依舒、敦密断裂的走滑距离分别是多少,还有待于研究确定。

    (三)断裂的差异升降与剥蚀

    在研究断裂形成时代、走滑距离的基础上,对断裂两盘存在的差异升降、差异剥蚀的问题需要解决。


版权所有:黑龙江省第七地质勘查院 2021年12月