岩浆底辟干扰下的裂陷盆地发育特征

【摘要】目前学术界对裂谷盆地的沉积、构造、岩浆活动以及形成机制都已经有比较成熟的认识。裂谷盆地的形成往往伴随着岩浆活动,但是岩浆活动对裂谷盆地发育有何影响尚鲜有报道。本研究通过对古近纪渤海湾盆地冀中坳陷的构造、沉积和岩浆活动的综合研究,发现冀中坳陷的盆地发育过程与岩浆底辟作用具有密切的关系。利用平衡剖面恢复技术可以判断控盆断裂的发育期次。冀中坳陷控盆断裂整体为S型结构,即北部发育南东倾向的控盆断裂,南部发育北西西倾向控盆断裂,而中部发育具有右旋特征的转换带(transferzone)。控盆断裂具有以下演化规律：孔店组-沙河街组四段沉积时期,北部控盆断裂为大兴断层,南部控盆断裂为马西-留路断层,另外南北向转换带还发育了鄚州断层、出岸断层以及夹于其间的一系列网状断裂；沙河街组三段和二段沉积时期,南北向转换带如鄚州断层以及出岸断层停止活动；沙河街组一段和东营组沉积时期,控盆断裂发生更替,牛东-河西务断层替代了大兴断层,留18断层替代了留路断层,盆地转换带向东迁移,变为一条狭窄的右旋走滑带。控盆断裂的演化直接影响着盆地沉积的发育。孔店组到沙河街组二段沉积期间,大兴断层和马西-留路断层控制的湖盆范围较大,廊固凹陷为最大沉降和沉积中心,发育了湖相地层,霸县凹陷该时期与廊固凹陷连为一体。沙河街组一段和东营组沉积期间,控盆断裂发生更替,廊固凹陷停止发育,霸县凹陷独立发育,饶阳凹陷向北西方向退却,因此导致冀中坳陷湖盆发生向内萎缩。冀中坳陷岩浆活动主要时间为沙河街组四段和三段沉积时期,在廊固凹陷以及霸县凹陷文安斜坡地区都有大范围的溢流相玄武岩、次火山岩相辉绿岩以及喷发相的火山凝灰岩分布。根据三维地震和磁法识别,侵入体主要分布在牛驼镇凸起,风河营凸起以及饶阳肃宁地区,牛驼镇地区侵入体直径最大可达到约10km,前者底辟发生时间为沙河街组四段末期,后两者时间为沙河街组三段末期。岩浆底辟作用可导致被作用地区地层和主控断层断面形成凸起,使该地区形成大角度不整合。被底辟作用改造后的断层呈坡坪式或者存在断面凸起,且仍会继续运动,同时控制发育快速尖灭的楔状地层,但是其运动速率会逐渐减小并停止,取而代之在紧挨断面凸起的另一侧会发育一条新断层,控制一个新的断陷形成。综合分析认为岩浆底辟作用能阻碍断层运动,导致其逐渐衰亡,最后被新生断层替代。从盆地演化的角度看岩浆物质底辟可导致其作用外围地区裂谷发育终止,并使湖盆整体向内萎缩。
【作者】毛黎光；
【导师】肖安成；
【作者基本信息】浙江大学，构造地质学，2014，博士
【副题名】以古近纪渤海湾盆地冀中坳陷为例
【关键词】新生代；渤海湾盆地；冀中坳陷；裂谷盆地；岩浆底辟作用；

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