山西沁水盆地东缘太行大断裂构造变形特征及其成因探讨

太行大断裂是山西沁水盆地与太行山隆起的分界,也是华北克拉通内部重要的构造变形带。通过对断层破碎带、断层相关褶皱及共轭节理的野外详细测量,研究了太行大断裂的构造变形特征,探讨其形成的古构造应力场。研究认为,太行大断裂可能经历了3期构造应力作用:(1)印支期在华南、华北板块碰撞的远程效应作用下表现出近N—S向挤压构造应力场。(2)燕山期表现为E—W向至NWW—SEE向挤压构造应力场。(3)喜马拉雅期由NWW—SEE向挤压转换为NE—SW向挤压(或NW—SE向伸展)。太行大断裂由北至南可分为:(1)北段,由3条呈右阶斜列的大型逆断层组成,基岩出露,以逆冲推覆为主。(2)中段,地表出露斜歪褶皱和逆冲断层组合。(3)南段,发育强烈的挤压破碎带,该带中广泛发育构造角砾岩和构造透镜体,构造挤压带内的构造透镜体陡立,显示近水平方向的挤压。

太行山东麓断裂带板内构造地貌反转与机制

华北克拉通前寒武纪基底可划分为东部地块、中部带和西部地块。中生代以来,华北克拉通发生减薄破坏,其破坏中心位于东部地块,而西部地块与中部带基本保持完整,其过渡带就是太行山东侧。太行山地区近乎平行发育着两条重要的断裂:太行山大断裂和太行山山前断裂,统称为太行山东麓断裂带。通过研究发现,太行山山前断裂是继承早前寒武纪构造带形成的断裂,控制着太行山与东部地块前寒武纪基底的差异,古新世以来发生板内构造地貌的负反转,构成渤海湾盆地的西界断裂。太行山大断裂则在燕山期时为重要的逆冲断裂,对太行山的隆起起着重要作用;中新世以来,伴随着山西地堑系的形成,太行山大断裂发生构造负反转,控制着一系列山间地堑的发育。新生代以来,该区构造演化特征整体表现为向西构造迁移的特点,是区域走滑伸展背景下的一种新的板内盆山关系。

太行山东麓断裂带中、新生代构造应力场及转换机制

太行山东麓NNE向断裂带,主要由太行山大断裂和太行山山前断裂组成,统称为太行山东麓断裂带。通过节理统计和野外构造观测,对太行山东麓断裂带进行了构造应力场分析,探讨其中、新生代构造应力场差异和应力场的转换机制。研究结果表明,该区自中生代以来发生了5期局部应力场的变化,其最大主压应力轴方位分别为NW向、NE向、NWW向、近SN向(NNE或NNW向)和NEE向。这5期应力场分别对应中侏罗世-早白垩世的燕山期NW-SE向挤压、古新世-始新世NE-SW向挤压、始新世-渐新世NWW向挤压、中新世-早更新世近SN向挤压以及中更新世以来NEE向挤压。区域对比表明,总体上为两大动力系统引发的应力场交替,转换机制可能为:早期挤压受太平洋板块向西俯冲到东亚安第斯型大陆边缘导致华北克拉通破坏的影响;中期受太平洋板块俯冲方向转变制约;晚期伸展则与印度和欧亚板块碰撞激发的软流圈向东的扩张效应和太平洋俯冲带跃迁式东撤的联合效应–区域性"东进西退"深部机制有关。