河北阳原盆地岑家湾一带新构造运动初探

2015-12-07 16:22:04赵莎黄树梅王丽明
科技创新导报 2015年27期
关键词:河湾北东盆地

赵莎 黄树梅 王丽明

摘 要:新构造运动与河北阳原盆地形成与发展有紧密的关系,该文根据野外实地调查认为喜马拉雅时期,由于地幔热柱上涌,持续升降的新构造运动在阳原盆地的演化过程起了主导意义,在整个运动过程中发育一系列正断层,后期持续发育形成同沉积断层,造成了阳原地堑式断陷盆地。

关键词:河北阳原 阳原盆地 新构造运动 地幔热柱

中图分类号:Q915 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)09(c)-0196-02

关于新构造运动所指虽然有所不同,但多数人认为自新近纪到第四纪初期的地质构造,新构造最主要的特点是直接表现于地形地貌形态上,与人类生活关系更为密切,同时对国民经济亦具有非常重要的意义。新构造运动研究的重要性不言而喻。

阳原盆地因国际第四系标准地层、第四纪哺乳动物群、旧石器时代人类文化遗存而闻名于世,该地区四周山峦起伏,东有凤凰山,南有月山、太子山,西北为熊耳山,晚新生代地层在这一地区分布泛,由于新构造运动的断裂和桑干河及壶流河的切割,河谷两岸晚新生代地层,盆地内典型的盆-岭地貌、活动断裂等都对阳原盆地的形成和演化起到重要作用,尤其是新构造运动在泥河湾古湖形成与发展有重要的作用,该文通过多次野外线路调查结合前人研究资料,初步分析阳原盆地当今地形地貌的形成与新构造运动的关系。

1 地质背景

阳原盆地位于张家口市阳原县境内,大地构造位置位于华北地台北缘,与地台内部的晋西-鄂尔多斯地块、晋冀地块相邻。长期以来受大小地块活动的影响,断裂构造十分发育,直接影响着阳原盆地的地貌形成及其演化。

阳原盆地周边广泛的分布太古界变质岩桑干群、元古界与古生界的沉积岩、中生界的煤层和火山岩以及新生界的沉积岩。其中阳原盆地内主要堆积泥河湾期湖相层,其上发育桑干河,沿其两侧广泛分布河流冲积物。阳原盆地的第四纪沉积厚度约 600 m,其下更新统占主要部分。其东西部在沉积地层上有所差别,沉积物厚度西部厚于东部;西部最老沉积物为上新统,东部阳原-化稍营一带最老沉积物为下更新统泥河湾组。

2 阳原盆地主要构造

阳原盆地是一个新生代晚期发展起来的地堑式断陷盆地,总体呈NEE走向,长约78 km,宽10~20 km。盆地内部西高东低,海拔800 m以上。盆地西缘与大同盆地相连共称大同-阳原盆地;南北东三面环山,一般海拔一千至两千多米,南侧为六棱山,最高海拔2300 m,在其山前发育六棱山北麓断裂,控制了阳原盆地的南界,并以壶流河与蔚广盆地相通;北侧为熊耳山,最高海拔2035 m,山前发育阳原盆地北缘断裂,控制盆地的北界;根据断层的走向,可把本区分为北东向(或北东东向)、北西向(北北西向)和近东西向三组(图1)。上述各组断层形成时代有先有后,活动强度也不相同。

北东向(或北东东向)断裂是控制本区地貌发育的最主要断裂。阳原盆地即沿北东、南西向断裂断陷而成。自北而南主要断层有:阳原北山(熊耳山)山前断层、阳原南山(月山)山前断裂、南留庄-北德胜庄断裂、蔚县-桃花堡断裂、蔚县南山山前断裂。该组北东向断裂的发育使阳原盆地呈不对称梯级断陷盆地,对地貌形态及沉积物厚度均具有一定的影响。

北西向(或北北西向)断裂在本区较为发育,且规模大小及延展方向都相对稳定。由东向西主要由头马坊-大田洼-东金河口断裂、怀安-北水泉-松枝口断裂、水峪口-田家坡-九宫口断裂、吐泉-化家岭-暖泉断裂、东井集-广灵断裂。北西向断裂与区域构造线垂直,且切断了北东向(或北东东向)断裂,表明北西向断裂是在北东向断裂之后发生的。

近东西向断裂在本区不甚发育,多为规模较小的断裂及裂隙,常被北东向及北西向断裂切割错断。

3 阳原盆地的形成演化

对于华北东部地区构造演化过程的分析,从整体特征及其构造演化来看,在深部地幔热柱上涌过程中,华北东部经历了燕山中期的大规模的总体隆升-燕山晚期的差异升降-喜山早期中心区的热减薄断陷-喜山晚期的区域性凹陷作用,到了新构造期,裂陷作用进一步加强,裂陷盆地进一步扩大,泥河湾盆地逐渐演化发展而来。也就是地幔热柱已经成为地壳运动的主导因素。

泥河湾裂谷发育基本起始于渐新世末,盆地大致在中新世初开始出现,中新世末已具雏形,上新世开始的强烈活动使盆地南北山体强烈抬升,断陷带的两侧和内部发育了许多活动性正断层与阶梯状正断层,形成断陷盆地。软流圈上涌柱活动加强,盆地加速沉陷,湖泊扩大,在其内部产生了一系列向南倾斜的断块差异运动。断陷带南深北浅,新构造时期垂直差异运动十分强烈,新构造运动具有明显的继承性和差异性,在纵向和横向上表现了极大的不对称性。

而由于六棱山北麓断裂的活动强度大于阳原盆地北缘断裂,导致盆地南部沉陷幅度大,盆地北部沉陷幅度小,从而形成了阳原盆地南北不对称的地堑断陷盆地(图2)。

火山活动是裂谷盆地的重要特征之一,根据野外路线,初步推断晚第三纪以来,区内有两期玄武岩喷发活动。第一期喷发是在上新世三趾马红土形成之前,由于构造活动,断裂向深部发展,导致上地慢融熔物质上升,形成了玄武岩的喷出。灰泉堡一带有大面积的玄武巖出露,玄武岩中多气孔,被SiO2填充,形成玛瑙杏仁体。根据前人观察,本期有20~25次喷发,在下段夹有2~3层湖相粘土及褐煤层,其上还有2~3层红色风化壳,这说明玄武岩喷发过程中还有较长时期的间断。

盆地在中更新世初期构造活动加强,主要表现为石匣山地大规模抬升,湖盆中心向西迁移,使得湖盆东侧的广大地区出露地表。中更新世晚期构造活动趋于稳定,山地边坡将风化物不断充填于湖盆中,在温湿的气候条件下再次引起湖水面的扩大,沉积中心迁移到虎头梁-雀儿沟一带。古人类随着沉积中心转移到这一带。

至晚更新世末期,断块继续抬升石匣峡谷区被切穿,引起水系发生变化,造成了河流向东流去,导致阳原湖泊水流外泄,从而使泥河湾古湖消失,沿古湖分布的方向发育成古桑干河,于大渡口附近与壶流河汇流,向怀来盆地流去。

4 结论

根据路线地质调查和实测地质剖面认为:喜马拉雅山运动时期,软流圈上涌柱的不均匀上涌造成铲式断裂,在此基础上接受沉积,而这些断裂在整个运动活跃期中新世(N)以后还在继续活动,比如大同火山群,部分泥河湾地层含有部分火山碎屑岩沉积物等,晚更新世(Q)末期表现最为强烈,留下了很多构造形迹,反映出了盆地内构造继续活动的新构造运动特征。

参考文献

[1] 袁宝印,同号文,温锐林.泥河湾古湖的形成机制及其与早期古人类生存环境的关系[J].地质力学学报,2009(1):77-87.

[2] 邓晋福,苏尚国,赵海玲,等.华北地区燕山期岩石圈减薄的深部过程[J].地学前缘,2003,10(3):41-50.

[3] 闵隆瑞,迟振卿.河北阳原盆地西部第四纪地质[M].北京:地质出版社,2003:1-160.

[4] 牛树银,孙爱群,王宝德.地幔热柱与资源环境[M].北京:地质出版社,2007:1-264.

[5] 牛树银,孙爱群,马宝军,等.华北东部地幔热柱的特征与演化[J].中国地质,2010,37(4):931-942.

[6] 牛树银,孙爱群,王孟科,等.渤海的形成及其深部动力学机制[J].海洋地质与第四纪地质,2014,34(6):21-29.

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