鲁西古生代碳酸盐岩中的垂直缝合线及其在华北板块构造演化中的意义

笔者在山东省淄博市博山区中奥陶统马家沟群白云岩和上石炭统本溪组石灰岩中识别出垂直缝合线。垂直缝合线都借助于平面X剪节理发育,缝合面上的"牙齿"与缝合面本身多呈斜交状态,其延伸方向代表着变形期最大主压应力轴(σ1)方向。根据垂直缝合面"牙齿"的突出方向判别:以山东博山地区为代表的华北东部地区在古生代中期和末期先后两次受到NNE—SSW方向的水平挤压作用。其中第一次挤压事件与遍布华北东部的中奥陶统—上石炭统(C2—O2)平行不整合抬升相关,而第二次则与华北东部古生代末期的褶皱隆起相联系。本文的研究为垂直缝合线在盆地构造演化研究中的应用提供了良好的研究实例。

济阳坳陷晚古生代—中生代构造演化特点

利用奥陶系和石炭系灰岩地层中的垂直缝合线构造,对济阳坳陷古生代古构造应力场进行的判别结果表明,自奥陶纪开始华北克拉通盆地就受到NNE—SSW向的水平挤压而整体抬升,在遭受长达140Ma的剥蚀作用后,即至晚古生代古构造应力场仍未发生改变。对地震剖面、断层活动特点以及火山活动的研究表明,晚三叠世济阳坳陷区挤压作用达到最强;早侏罗世—中侏罗世是构造转换过渡期;晚侏罗世开始以近南北向的伸展作用为特征,这是华北东部地区地幔柱上涌的结果。利用岩石薄片数据对晚古生代和中生代物源区性质和构造背景进行了判别。结果表明,石炭-二叠纪物源区性质为再旋回造山带和破裂岩浆弧;中生代物源区性质为再旋回造山带和岩浆弧,古老的基底陆块尚未遭受明显的剥蚀,说明济阳坳陷为活动大陆边缘陆相盆地。