地理類(lèi)論文參考太原斷陷西北緣斷裂帶新發(fā)展研究要點(diǎn)

　　文章是一篇地理論文，主要講述了當(dāng)前太原斷陷西北緣斷裂帶研究和對(duì)現(xiàn)在地理環(huán)境的一些介紹。本文選自：《地質(zhì)學(xué)刊》,《地質(zhì)學(xué)刊》貫徹“百花齊放，百家爭(zhēng)鳴”及科學(xué)技術(shù)面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針。主要刊登江蘇地區(qū)地學(xué)以及邊緣相關(guān)學(xué)科方面的研究論文和江蘇地學(xué)界在省外、國(guó)外的學(xué)術(shù)成果。同時(shí)也報(bào)導(dǎo)省外、國(guó)外學(xué)者對(duì)江蘇地礦業(yè)的研究成果及新理論、新方法。本刊以全國(guó)廣大地學(xué)及相關(guān)學(xué)科的工作者為主要讀者對(duì)象。

　　摘要：太原斷陷西北緣邊山斷裂帶的年代學(xué)研究前人涉及較少，僅有大概的大地構(gòu)造活動(dòng)時(shí)間和幾處斷層附近沉積物的熱釋光和14C測(cè)年數(shù)據(jù)。雖然有的學(xué)者將構(gòu)造活動(dòng)和地貌過(guò)程進(jìn)行了一定的結(jié)合研究，但是相對(duì)比較粗略。由于缺少重要的地質(zhì)證據(jù)，本區(qū)斷裂帶年代學(xué)研究一直進(jìn)展緩慢。

　　關(guān)鍵詞：太原斷陷,西北緣斷裂帶,地理工程,地理環(huán)境,地理論文

　　1 區(qū)域概述

　　本區(qū)域主要發(fā)育北北西向、北東向正斷層，傾向向盆地，有部分反向正斷層存在，還有一條近南北向正斷層。土堂斷階帶：F1和F2，為西山邊山斷裂的主體斷裂帶中的兩條主要斷層，分別存在黃土臺(tái)地的后緣與灰?guī)r接觸部位和黃土臺(tái)地的前緣陡坎處。走向北北西330°左右，傾向60°左右，總體斷距在400-500m左右;二龍山斷塊：F3，F(xiàn)4，F(xiàn)5，F(xiàn)6，F(xiàn)7，主要分布于汾河峽谷出口附近，二龍山的周?chē)�。外圍的F3，F(xiàn)5斷層為傾向盆地的高角度正斷層;F4斷層為反向的正斷層，F(xiàn)6，F(xiàn)7為二龍山北側(cè)的傾向二龍山的正斷層�？傮w斷距也在400m上下;鎮(zhèn)城斷階帶：F8，F(xiàn)9，F(xiàn)10，F(xiàn)11，F(xiàn)12，F(xiàn)13，主要分布于上蘭村-鎮(zhèn)城一線以北的北山之中，其中F8為走向近南北的傾向東正斷層，F(xiàn)11為傾向北的反向正斷層，其他基本上都為傾向盆地的正斷層�？傮w斷距也在300-400m。本斷裂帶在以往的文獻(xiàn)中很少被提及。

　　2 斷裂帶研究

　　2.1 斷裂帶形態(tài)學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)研究

　　太原斷陷西北緣斷裂帶為盆緣主斷裂帶，太原斷陷西北緣斷裂帶表層由北東向鎮(zhèn)城斷階帶、二龍山三角形書(shū)斜斷塊和北北西向土堂斷階帶三個(gè)塊體組成;北北西和北東兩段交匯在二龍山構(gòu)成平面上的拐折，汾河穿峽谷在拐折點(diǎn)流入太原斷陷。土堂斷階帶可見(jiàn)寬度達(dá)200-300m。汾河峽谷段的總體走向與北東向斷裂帶走向一致。汾河的下切侵蝕形成了反映斷裂帶不同活動(dòng)階段的地貌面。

　　山西地塹系在空間角度上的盆山耦合響應(yīng)模型為伸展造山-斷陷沉盆-后推成臺(tái)。根據(jù)對(duì)能體現(xiàn)本區(qū)運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)方式和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的野外剖面的研究。作者認(rèn)為，太原斷陷是由于深部地殼伸展減薄而形成，是一個(gè)斷陷、上升、沉積、侵蝕共同作用下的半開(kāi)放系統(tǒng)，邊緣高角度正斷層對(duì)整個(gè)斷陷起控制作用，在三維空間上，斷裂帶及其所分割的地質(zhì)實(shí)體都是活動(dòng)的，而且不僅斷層在活動(dòng)，斷塊體也在活動(dòng)，包括變位和旋轉(zhuǎn)等，具有三維的散體運(yùn)動(dòng)特征,斷層帶的表層部分向著深部聚斂且簡(jiǎn)單化。因此可以判定，邊山斷裂的活動(dòng)是分階段的，而且至少在中更新世以來(lái)便已經(jīng)開(kāi)始加速活動(dòng)，至今仍在活動(dòng)中。

　　2.2 斷裂帶動(dòng)力學(xué)研究

　　斷裂帶的形成與區(qū)域大地構(gòu)造背景密切相關(guān)。早遠(yuǎn)古代晚期，華北古大陸塊體已逐漸發(fā)展成熟，包括山西在內(nèi)的整個(gè)華北地區(qū)完全拼合成一個(gè)硬化而穩(wěn)定的地塊;古生代華北處在平穩(wěn)發(fā)展階段;自三疊紀(jì)末期的印支運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，山西進(jìn)入了一個(gè)動(dòng)蕩不定、地殼運(yùn)動(dòng)頻繁的時(shí)代，自寒武紀(jì)以來(lái)的全省性統(tǒng)一而穩(wěn)定的地理、地貌景觀分化瓦解。其中晉中盆地是位于太行山西側(cè)的伸展型裂陷盆地，總體上是一側(cè)深陡，一側(cè)淺緩的不對(duì)稱(chēng)箕狀盆地。新第三紀(jì)，西山邊山斷裂開(kāi)始產(chǎn)生，形成了太原斷陷的雛形。由于太平洋板塊的俯沖，上地幔物質(zhì)不斷的底劈上涌，并導(dǎo)致地幔巖石的部分熔融，一方面引起垂向上莫霍面局部上隆，側(cè)翼相對(duì)下降，另一方面地殼在橫向上伸展拉張減薄，在淺部地殼部分表現(xiàn)為高角度正斷層和斷陷盆地。從華北板塊火山作用的發(fā)展過(guò)程和從渤海灣向西到鄂爾多斯盆地的低速異常區(qū)的分布，證明了太平洋向西俯沖對(duì)大陸地殼伸展減薄過(guò)程是由東到西逐步發(fā)展的。從而促使太原斷陷之下上地幔的局部隆起、地幔物質(zhì)上涌，使溫度高、粘性低的中下地殼發(fā)生側(cè)向流展和地幔物質(zhì)的側(cè)向蠕散，形成伸展構(gòu)造，這是太原斷陷形成的深部動(dòng)力來(lái)源。

　　2.3 斷裂帶年代學(xué)研究

　　1、斷裂帶時(shí)間已有的研究結(jié)果。太原斷陷中巨厚的新生界說(shuō)明該斷陷是-個(gè)新生代的斷陷盆地;西山邊山斷裂主要是在第三紀(jì)以來(lái)發(fā)展起來(lái)的;晉中盆地是由南向北逐漸擴(kuò)展的，在晚第三紀(jì)末發(fā)展到晉中盆地北段即本文所說(shuō)的太原斷陷，但是在陽(yáng)曲凹陷內(nèi)沉積有20-50m厚的上第三系，并且基底地層主要為奧陶系中統(tǒng)，相對(duì)于南部地層較老，說(shuō)明太原斷陷在晚第三紀(jì)早期正經(jīng)歷強(qiáng)烈的剝蝕作用。同時(shí)由于晉中盆地的下降使古汾河開(kāi)始了強(qiáng)烈下切的地質(zhì)歷史，此時(shí)間應(yīng)晚于在山西省靜樂(lè)縣小紅凹沉積的靜樂(lè)段紅土，因此，此時(shí)間在3.0Ma左右。

　　2、黃土對(duì)斷裂發(fā)育時(shí)間都界定。太原斷陷是新生代以來(lái)逐步發(fā)展起來(lái)的斷陷盆地，具體到西北緣邊山斷裂帶的形成時(shí)間，可以借助于黃土-古土壤序列的研究成果進(jìn)行確定。黃土-古土壤序列不僅有重大的構(gòu)造意義，其已經(jīng)成型的黃土年代學(xué)更是一把地質(zhì)事件的時(shí)間標(biāo)尺。事實(shí)與前人研究成果有些不同，但是都肯定了西山邊山斷裂的活動(dòng)沿?cái)嗔褍A向具有向南東方向伸展的趨勢(shì)。其中的關(guān)鍵問(wèn)題是，本項(xiàng)研究中沒(méi)有著重于采樣測(cè)年，所以對(duì)于斷裂的活動(dòng)的時(shí)間只能是從地質(zhì)上進(jìn)行界定，而不能精確定年。

　　2.4 汾河地貌演化和斷裂帶發(fā)育時(shí)間的關(guān)系

　　構(gòu)造活動(dòng)對(duì)峽谷的形成起著決定作用，不但因?yàn)楸睎|向斷裂帶的延伸形成構(gòu)造弱面使得汾河在此處就位，還因?yàn)闃?gòu)造下降使得河道快速下切成為可能。汾河峽谷形成的原因一方面是由于侵蝕基準(zhǔn)面的快速下降，即斷裂帶活動(dòng)量較大，另一方面是由于灰?guī)r地區(qū)的巖性利于形成快速下切之后的地貌形態(tài)的保存。在至今仍在持續(xù)的0.45Ma以來(lái)的峽谷期，邊山斷裂帶的活動(dòng)呈現(xiàn)了加速趨勢(shì)。在二龍山和橫嶺山塊體的周?chē)�，斷裂活�?dòng)表現(xiàn)明顯，此處斷裂帶的構(gòu)造活動(dòng)對(duì)汾河的峽谷出口起著決定性作用。北東向斷裂帶和北北西向的斷裂帶的共同作用，整體上使得邊山斷裂帶有向北西方向擴(kuò)展的趨勢(shì)。汾河曾流經(jīng)南部的西張一帶，一方面可能和西張東部現(xiàn)在汾河所處位置的汾河斷裂帶活動(dòng)加劇有關(guān);另一方面，F(xiàn)1斷層的發(fā)散從而活動(dòng)量變小，使汾河發(fā)生向東的轉(zhuǎn)彎。F2斷層在晚更新世到全新世都有活動(dòng)，F(xiàn)1斷層在中更新世晚期存在活動(dòng)，并且在中更新世之后F2斷層的活動(dòng)量大于F1，即斷裂活動(dòng)有向南東方向伸展的趨勢(shì)。在上蘭村至大留村一段黃土臺(tái)地沖溝并沒(méi)有侵蝕到與汾河河床同一高度，而是保持了由山前到汾河河床部位的較大坡度，這一點(diǎn)可能也與F2斷層在晚更新世以來(lái)的快速活動(dòng)有關(guān)，流水侵蝕作用的速度并沒(méi)有趕上斷層運(yùn)動(dòng)的速度。