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下扬子地区地质上位于扬子板块向华北板块突出部分,与大型走滑断裂带、典型造山带相邻,地理上又是海陆相接的过渡区;区内地质构造复杂,中生代以来发育有不同程度、不同级别的逆冲推覆、走滑及伸展构造;下扬子地区东部及邻近南黄海海域是是华东地区海相中古生界及陆相新生界重要的油气远景战略选区。由于我国在该区的整体勘探与研究成效不高,认识较浅,故应加大对该区的研究力度。
本研究以苏皖沪下扬子区为主要研究区域,基于区内重力、航磁资料处理与解释结果,结合下扬子及黄海海域公开发表的地质及地球物理研究成果,进行综合解释与分析。
在重磁资料处理解释方面:
1)对重磁数据进行延拓、求方向导数等常规处理和小波多尺度分解,进行位场分离,确定了区域场和局部场所代表的地质意义,并为重磁解释提供依据;
2)对典型地震剖面进行重震拟合反演工作,利用重力数据确定的区域场反演莫霍面的展布;
3)研究区重磁资料分区及主干断裂特征。
基于重磁资料的的处理结果分析,本文对下扬子地区中新生代构造特征获得如下几点认识:
1、下扬子地区东部中新生代的构造特征。
下扬子重磁资料处理结果很好地反映了其构造形态。重磁异常分区特征具有显著的南北差异,反映研究区总体呈阶梯状的区域地质格架。重磁方向导数及延拓等结果反映区内断裂十分发育,优势走向为NNE-NE向。同时区内还存在NEE、EW和NW等其它方向的断裂,不同方向断裂相互交错,互有切割,具有明显多期活动迹象。将区内重磁资料追踪出的区域断裂分为四级,其中一、二断裂分别为区域边界断裂和区内主干断裂,对下扬子区中新生代形成演化具有主控作用。
2、下扬子东部海.陆构造关系。
新生界:苏北与南黄海地区的新生代沉积盆地在整体上应以南黄海中部隆起为界分为南黄海北部盆地和苏北-南黄海南部两主要构造盆地。主要原因为:1)南黄海中部隆起带面积大,长期处于隆升状态,带内构造稳定,但与南北两侧沉积盆地具有强烈的不协调性;2)苏北-南黄海南部盆地与南黄海北部盆地具有不同的平面、剖面结构特征。苏北-南黄海南部盆地自西向东构造线NE-NEE-EW向转变的趋势,与下扬子北部边界海域延伸具有一定的相似性。
前新生界:对于中国东部与朝鲜半岛中生代板块边界划分,笔者初步认为朝鲜半岛板块边界位置可能与另一条类似于郯庐断裂带的北北东向断裂有关,但不是Honam剪切带。韩国境内一主要呈NNE向穿过飞凤地区的断层,可能为主要边界断裂位置,呈右行走滑,向南延入黄海。
3、深部界面特征。
下扬子地区结晶基底顶面和莫霍面埋深均具有显著的南北差异,总体表现为北深南浅的特征。其中莫霍面最深处位于江南隆起带,最浅处大致与南黄海勿南沙隆起、中央隆起的陆域延伸位置相当。江苏地区莫霍面总体埋深较浅,在苏北盆地东台坳陷位置存在一北西西向的坳陷区,与苏北盆地基底形态表现出坳隆一致的非镜像关系。
4、郯庐断裂带对下扬子地区的影响。
郯庐断裂带发生过两次大规模的左行走滑活动,分别是印支-燕山早期和燕山中晚期,这两次活动对下扬子地区影响显著,但表现不同。印支-燕山早期期的同造山的左行走滑活动使下扬子向北嵌入中朝板块,在区内形成一系列近东西向构造;燕山中晚期的左行走滑在下扬子区内还形成了一系列北北东向断裂,并伴有较为显著的岩浆活动。由于第二次左行走滑活动可能较为迅速,使得下扬子西部靠近郯庐断裂带的部分发生逆时针旋转,早期近东西向构造带在逆时针旋转后形成弧形构造。
5、苏北与苏南的构造差异。
下扬子东部大致以长江为界,以北的苏北和南侧的苏南皖南地区在航磁资料上存在显著的差异,这主要是结晶基底埋差异的反映,航磁梯度带的位置可能为一条切割至结晶基底的断裂。由于苏北与苏南中古生界在沉积相展布和推覆构造样式上存在一致性,将这一断裂作为中生代板块边界的认识是不可靠的。这种差异应是中生代板块拼合后由于下扬子向北突出、苏北地区远离扬子板块主体的特殊构造背景下形成的。这种深部结构差异形成于燕山早中期较为可靠,至喜山期影响至表层,表现为南北的差异性隆升。
6、区域北西向断裂。
研究区内存在一定规模的区域北西向断裂,在重磁资料上主要表现为两侧北东-北东东向重磁异常带的错动,或线性带的尖灭。从延拓及小波逼近所反映的信息看,研究区深部结构不存在较大范围的东西差异,仅局部地区存在一定的错动。因此,本研究将区内北西向构造多划分为三、四级断裂,作为区内的次级断裂,调节北东-北东东向构造的东西差异。由于这种错动在全区具有较好的协调性,推测这是区域北西向断裂顺北北西向轴线呈右行右阶雁行成带的总效应,这种构造带在下扬子东部至少存在三条,海域的北西向“黄海中央断裂带”也可能是构造带的反映。这些北西向断裂主要形成于燕山晚期,对岩浆活动具有一定的控制作用;部分断裂在喜山期仍有活动,对苏北盆地新生代构造格局具有一定的影响。