歷史走勢分析及地質基底的發展論文

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【摘要】隨著人們對環境保護、地質災害的防治、區域穩定性評價、地震預警及預報等方面的重視,對新構造運動的關注也越來越大。新構造運動繼承了老構造運動一部分的特性,與其具有相同的表現形式,如地層的變形、變位、岩漿活動、沉積物厚度的改變等。新構造運動還具有新生性,由於新構造運動是發生在最新地質時期,甚至是尚在進行中的地殼運動,因而新構造運動最突出地表現在地質地貌上。本文旨在分析新構造運動歷史走勢的基礎上探討柳州市地質基底情況。

歷史走勢分析及地質基底的發展論文

【關鍵詞】新構造運動;歷史走勢;地質基底

概述

新構造運動是指第三紀以來發生的地殼構造運動,其具有許多不同於老三紀以前構造運動的特點,如:新構造運動的結果可由現代地形及各種現代外力作用的地質現象不同程度的表現出來。新構造運動是形成時代比較新,尚在進行中,因此新構造運動還是較明顯的能在地貌上反映,可以直接使用儀器測量觀察。新構造運動主要有以下幾個方面的表現:地質表現、地貌標誌、沉積物標誌、地震、火山活動。新構造(即新地質構造)是指由新構造運動造成的地層地貌或構造變形。新構造的顯示是多方面的,其主要型別有:隆起構造、拗陷構造、斷塊構造、擠壓褶皺和斷裂構造、活動斷層等五種型別。地球環境變化的重要因素之一便是新構造運動,其與重大災害密切相關,研究新構造運動對重大工程建設、地震檢測預報、城市管理規劃、環境及防災研究等都具有很高的使用價值。歷史上柳州所發生的數次有感地震,震級均未超越5.5級,未造成嚴重的地震災害,表明新構造運動在本區表現比較微弱。按槽臺構造理論劃分,柳州所處大地構造位置,隸屬南華準地臺。一般認為,地臺區具有比較長期相對穩定的特點,所以柳州市的地質基底也是相對穩定的。

1新構造運動

從新第三紀(中新世開始)以來發生的地殼運動稱新構造運動,相應的時代稱新構造時期。新構造運動是引起第四紀自然環境變化的另一個要因素,這一內力作用也引起一系列環境效應並影響地殼穩定性。新構造運動有水平運動(板塊運動)、垂直運動、斷裂活動、火山活動和地震等。通常,新構造運動存在於地質地貌,階地發育,地震活動和河流系統變化等方面。從這些新構造留下的表面表徵可以直接反映構造運動的特徵和規律,我們的研究基礎就是這些新構造運動形成變化的基礎。通常通過區域地質調查和資料採集的重要路線,在巨集觀到微觀上系統地收集(岩石)層,地貌,岩石變化等這些地質變化特徵及變形特徵、構造幾何形態及變形特點,以及其與地質事件演化序列上相關的資料,從這些方面對新構造進行研究。新構造運動對現代地層、地貌及生物分佈的影響是非常巨大的,對它的研究是開發和利用第四紀資源和水文地質及水文地質工作的基礎,也是水利、水電、水運、地上和地下交通與管線勘察的重要組成部分,還是地球環境的變化,地質災害的預測等研究的重要內容。

2柳州地質基底發展

測區位於桂中拗掐,泥盆紀至早二疊世為連續沉積,其間無造山運動,由於基底構造的制約及同生斷裂活動的影響,各時期的沉積略有差異。泥盆紀早世晚期及中世,測區範圍為海相碳酸鹽臺地。晚世時期沉積環境有較明顯的變異,西部太陽村及拉堡一帶為碳酸鹽臺地,東北部汶龍一帶為臺溝,顯示以北東向為主的V字型古隆起構造輪廓。早石炭世巖關、大塘期,柳州以南為北東向碳酸鹽臺地組成的隆起,臺溝範圍擴大,臺地變窄。寺門、羅城期以拉堡-柳州一線為界,南邊是碳酸鹽臺地,北邊是海陸過渡的三角洲相帶。南北兩邊相帶的差異,表明東西向構造對沉積環境具有控制作用。晚石炭世全區為碳酸鹽臺地,顯示測區整體隆起,早二疊世初期沉積環境與晚石炭世大體相同,全區仍為碳酸鹽臺地。中二疊世晚期(孤峰期)及晚二疊世合山期僅木康一帶為碳酸鹽臺地,顯示隆起,其餘地區皆為臺溝,反映北東向拗掐向北遷移,中二疊世孤峰期和晚二疊世大隆期發生間歇性火山活動,沉積多層凝灰岩。燕山早期,缺失沉積,推測為區域性上升;晚期測區北部鳳山一帶、東北部螞蝗一帶及西部良泗、魯比、上龍、鵝山等處發育有下白堊統山麓堆積和涼水橋上白堊統內陸湖盆沉積,岩層發生傾斜及斷裂形變,說明燕山運動在本區表現仍較強烈。測區南部新興農場三千一隊附近,古近紀粘土巖呈單斜狀態不整合覆蓋於老地層之上。表明喜山運動初期,該地曾一度下降為湖盆環境,爾後抬升變形,岩層傾斜。第四紀時期,柳江河下切侵蝕,發育五級侵蝕堆積階地及形成多層岩溶洞穴,表明地殼曾發生抬升運動。印支運動初期,測區蓋層構造的形變和展布,嚴格地受著基底構造及邊界條件的制約。地震勘探資料表明,進德至測區東鄰里雍一帶,T8波組反射,顯示前泥盆系褶皺基底介面,是以都樂至廣安一帶為下陷中心,分別往西、往東逐漸抬升的構造形態。進德一帶前泥盆系基底埋深約6000m,都樂-廣安一帶,前泥盆系基底埋深為8000m,下陷幅度達2000m。柳江背斜等南北向褶皺形成時,蓋層處於東西向擠壓,南北向呈張應力狀態,基底隆起與褶皺運動相對上升部位形成正性褶皺,相對下降部位形成自大瑤山隆起的推擠作用相當明顯。地殼表層的運動是從高緯度向低緯度逐漸推移的。當南北向褶皺形成後,地殼表層自北而南運動方式並不改變。隨著測區北鄰泗頂-屯秋地塊往南推移,產生強大的向南推力,南北向壓應力積累,導致應力場變更,將本來是東西向的擠壓改為南北向,因此在東西向形成褶皺。並與南北向褶皺橫跨複合。柳江背斜東、西兩背斜軸北端呈弧形交匯及軸脊的波狀起伏,是南北向褶皺與東西向褶皺複合所致。測區北部大七及走馬一帶,出現一系列上盤往北逆推的迭瓦狀構造,表明東西向形成褶皺時,南北向擠的壓很是強烈(圖2)。沉積相資料表明,從晚泥盆世時期起,柳江縣北西至西鄰江洞一帶顯示為隆起的碳酸鹽巖臺地,早石炭世巖關期及大塘期早時海侵範圍擴大,出現深水相型沉積。而晚石炭世及早二疊世初期,又與全測區隆起為臺地環境。縱觀其沉積史,該處長期呈現隆起的臺地面貌,推測其深部可能存在著隆起的剛性地塊。上垌背斜及響水向斜等北西向褶皺,出現於東西向構造帶內,其力學成因,可能是由於南北向作用力的不均衡擠壓,導致泗頂-屯秋地塊與柳江背斜基底隆起相對運動中形成南北向力偶,派生出近北東-南西向壓應力而成。其生成次序應晚於東西向褶皺,同屬印支運動產物。分佈於太陽村至進德一帶的北東向斷層成組出現,呈左雁行狀斜列於柳江背斜軸部位置上,衛星照片顯現北東向線性影像。測區東部的河表北北東向逆斷層,屬晚泥盆-早石炭世同沉積斷裂,控制著該時期臺溝相扁豆狀灰巖、矽質岩、矽質泥岩沉積。在其延伸區域還控制了下白堊統的`分佈,是燕山期仍在活動的構造。涼水橋與鵝山一帶,白堊系岩層發生傾斜及斷裂形變,表明燕山運動在測區仍有表現。

3新構造運動的表現

測區在歷經印支期褶皺及燕山期斷裂形變之後,第四紀時期以緩慢、間歇性抬升運動為主,具體表現為柳江河兩岸發育有五級侵蝕堆積階地,以及碳酸鹽分佈區發育有岩溶成因的多層洞穴。地殼不均衡的抬升使得柳江河道的緩慢遷移以及河心灘的形成。柳州歷史悠久,遠在1300年以前的唐代就已確立為縣治所在地,唐代至明代800多年,未記載有地震史料。據現存資料記載,明代至今600多年,歷史上柳州曾發生過數次有感地震。根據柳州市新城區、陽和區柳東等地震小區劃研究成果,區域歷史和現代地震活動均有一定水平,但震級不大(表1)。本次調查發現,最近幾年在柳北發生的低級別震群地震震中區(柳北長塘香蘭附近),基岩斷裂十分發育,該區存在北西向、北東向、北東東向多組斷裂,其中北西向沙塘斷裂規模較大,圖區延伸大於25km,屬右行扭動走滑斷層,其切割北東東向斷層組(楊柳斷層、大七斷層、西流斷層)。經調查,該區地震後產生的數次餘震形成的長軸方向為北西向,與該區北西向斷裂方向基本一致。其上覆第四系堆積土層中發現了明顯的構造滑動現象。點上可見斷層帶上方第四系土層厚度突變(圖3),西南側殘坡積層厚度約2~3m,東北側為含鐵錳結核、團塊及碎屑岩塊的粘土層,厚度突變為5~10m。突變帶中,土體受構造撓動明顯,存在多組構造滑動面,其中有130~140°∠65~70°和170~180°∠70~80°兩組,磨光面擦痕明顯,且前者切割後者,前者擦痕產狀230°∠65°,後者擦痕產狀180°∠70°(圖4),說明前第四紀斷裂在第四紀以來有再活動的跡象,並影響到第四系堆積層。4結語新構造運動期間,中國東部和西部處於不同的構造環境,沉積物的型別和分佈受其升降程度的影響。我國大陸地形的總體特徵是西高東低,從西到東有三級下降臺階。與此同時,這三大臺階與我國新構造運動時期的型別相適應,逐步形成了三大地層帶:青藏高原隆起區,低山、寬谷、盆地等組成廣闊的高原區,侵蝕較強。東部地區以沉降為主,沿海平原的多次海侵和海退沉積了顆粒狀和粗粒狀的沉積物;中部地區作為過渡區,兼有剝蝕和沉積,主要是風化層。歷史上柳州所發生的數次有感地震,震級均未超越5.5級,未造成嚴重的地震災害,表明新構造運動在本區表現比較微弱。按槽臺構造理論劃分,柳州所處大地構造位置,隸屬南華準地臺。一般認為,地臺區具有比較長期相對穩定的特點,所以柳州市的地質基底也是相對穩定的。

參考文獻

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