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太原断陷西北缘断裂带研究(2)

2013-06-10 01:04
　　断裂带的形成与区域大地构造背景密切相关。早远古代晚期，华北古大陆块体已逐渐发展成熟，包括山西在内的整个华北地区完全拼合成一个硬化而稳定的地块；古生代华北处在平稳发展阶段；自三叠纪末期的印支运动开始，山西进入了一个动荡不定、地壳运动频繁的时代，自寒武纪以来的全省性统一而稳定的地理、地貌景观分化瓦解。其中晋中盆地是位于太行山西侧的伸展型裂陷盆地，总体上是一侧深陡，一侧浅缓的不对称箕状盆地。新第三纪，西山边山断裂开始产生，形成了太原断陷的雏形。由于太平洋板块的俯冲，上地幔物质不断的底劈上涌，并导致地幔岩石的部分熔融，一方面引起垂向上莫霍面局部上隆，侧翼相对下降，另一方面地壳在横向上伸展拉张减薄，在浅部地壳部分表现为高角度正断层和断陷盆地。从华北板块火山作用的发展过程和从渤海湾向西到鄂尔多斯盆地的低速异常区的分布，证明了太平洋向西俯冲对大陆地壳伸展减薄过程是由东到西逐步发展的。从而促使太原断陷之下上地幔的局部隆起、地幔物质上涌，使温度高、粘性低的中下地壳发生侧向流展和地幔物质的侧向蠕散，形成伸展构造，这是太原断陷形成的深部动力来源。

　　2.3 断裂带年代学研究 
　　太原断陷西北缘边山断裂带的年代学研究前人涉及较少，仅有大概的大地构造活动时间和几处断层附近沉积物的热释光和14C测年数据。虽然有的学者将构造活动和地貌过程进行了一定的结合研究，但是相对比较粗略。由于缺少重要的地质证据，本区断裂带年代学研究一直进展缓慢。 
　　1、断裂带时间已有的研究结果。太原断陷中巨厚的新生界说明该断陷是-个新生代的断陷盆地；西山边山断裂主要是在第三纪以来发展起来的；晋中盆地是由南向北逐渐扩展的，在晚第三纪末发展到晋中盆地北段即本文所说的太原断陷，但是在阳曲凹陷内沉积有20-50m厚的上第三系，并且基底地层主要为奥陶系中统，相对于南部地层较老，说明太原断陷在晚第三纪早期正经历强烈的剥蚀作用。同时由于晋中盆地的下降使古汾河开始了强烈下切的地质历史，此时间应晚于在山西省静乐县小红凹沉积的静乐段红土，因此，此时间在3.0Ma左右。  （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）
　　2、黄土对断裂发育时间都界定。太原断陷是新生代以来逐步发展起来的断陷盆地，具体到西北缘边山断裂带的形成时间，可以借助于黄土－古土壤序列的研究成果进行确定。黄土－古土壤序列不仅有重大的构造意义，其已经成型的黄土年代学更是一把地质事件的时间标尺。事实与前人研究成果有些不同，但是都肯定了西山边山断裂的活动沿断裂倾向具有向南东方向伸展的趋势。其中的关键问题是，本项研究中没有着重于采样测年，所以对于断裂的活动的时间只能是从地质上进行界定，而不能精确定年。 
　　2.4 汾河地貌演化和断裂带发育时间的关系 
　　构造活动对峡谷的形成起着决定作用，不但因为北东向断裂带的延伸形成构造弱面使得汾河在此处就位，还因为构造下降使得河道快速下切成为可能。汾河峡谷形成的原因一方面是由于侵蚀基准面的快速下降，即断裂带活动量较大，另一方面是由于灰岩地区的岩性利于形成快速下切之后的地貌形态的保存。在至今仍在持续的0.45Ma以来的峡谷期，边山断裂带的活动呈现了加速趋势。在二龙山和横岭山块体的周围，断裂活动表现明显，此处断裂带的构造活动对汾河的峡谷出口起着决定性作用。北东向断裂带和北北西向的断裂带的共同作用，整体上使得边山断裂带有向北西方向扩展的趋势。汾河曾流经南部的西张一带，一方面可能和西张东部现在汾河所处位置的汾河断裂带活动加剧有关；另一方面，F1断层的发散从而活动量变小，使汾河发生向东的转弯。F2断层在晚更新世到全新世都有活动，F1断层在中更新世晚期存在活动，并且在中更新世之后F2断层的活动量大于F1，即断裂活动有向南东方向伸展的趋势。在上兰村至大留村一段黄土台地冲沟并没有侵蚀到与汾河河床同一高度，而是保持了由山前到汾河河床部位的较大坡度，这一点可能也与F2断层在晚更新世以来的快速活动有关，流水侵蚀作用的速度并没有赶上断层运动的速度。  （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.Com编辑整理）
　　 
　　3 结论