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離石大斷裂的宏觀特徵與北延問題分析論文

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離石大斷裂又被稱爲紫荊山大斷裂,由於其獨特的地理位置和特殊地質情況,一直受到國內地質專家和學者的關注。隨着呂梁地區等離石大斷裂範圍內礦產資源的頻繁發現,更是使離石大斷裂受到國內學者的高度重視。

離石大斷裂的宏觀特徵與北延問題分析論文

離石大斷裂位於山西省西部黃河以東呂梁山西坡,是一條橫貫南北的構造帶。離石大斷裂位於東經 111°15'附近,構成了山地和鄂爾多斯兩個構造單元的分界。離石斷裂帶西爲黃土高原,東爲呂梁山。是中國東部燕山期高原假說的西部邊界位置。由於離石大斷裂對黃土高原和呂梁地形的作用,現代學者對離石大斷裂展開了長期的多項研究,並對歷史大斷裂南延、北延問題進行了探討和分析,但由於研究不足,無論是觀點和認識仍然沒有有效統一。

1 離石大斷裂的含義

離石大斷裂的意義是用以劃分山西地塊和鄂爾多斯地塊兩個構造單元的界線,也被稱作"紫荊山斷裂".離石大斷裂是一個較大規模地質構造的代稱,並沒有特指某個斷層,離石大斷裂可能是一個大型撓褶構造帶,也可能是幾條斷裂構造帶的集合。由於國內關於離石大斷裂的研究並不徹底,因此並沒有一個確切的定義。有學者認爲離石大斷裂內顯示了強烈的擠壓特徵,因此形式由一系列同方向、同性質的逆衝斷層組成。也有學者認爲離石大斷裂是山西印支-燕山期造山的產物,板塊在邊緣碰撞造成的大陸隆起。

離石大斷裂是山地地塊與鄂爾多斯地塊之間的特殊構造帶,撓褶是離石大斷裂的主要表現形式。

2 離石大斷裂的宏觀特徵

如圖 1 所示,離石大斷裂的宏觀特徵表現爲五種斷裂帶,第一種斷裂帶北起交樓申和興縣,南至馬頭山和方山縣峪口,表現爲北北東雁裂式斷裂帶。

第二種北起離石,經棗林、金羅、南至中陽,北半段走向北北西轉北北東,離石以西被東北 NE 右向切斷,屬於追蹤斷裂帶。第三種展布與中陽以南及五鹿山之間,爲隱伏斷裂帶。第四種密集逆沖斷裂帶位於五鹿山和黑龍關之間,延伸達 35 km,斷層擠壓破碎帶在 100~300 m 之間。第五種爲擠壓破碎斷裂帶,分佈在黑龍關至臨汾峪裏,總體北北西向,斷裂帶內地層產狀陡傾。綜觀離石大斷裂帶,該沒有一條單一的斷層可縱貫南北,順走向要麼被黃土覆蓋,要麼被新裂陷盆地所阻斷(如離石盆地);或是由於岩石力學性質的不同,下部寒武、奧陶系地層多以斷裂的形式出現,而上覆石炭、二疊、三疊系地層層理髮育,可塑性強,多以撓曲的形式來補償斷裂垂向上的升降差異;同樣岩漿侵入也具有這種補償斷裂垂向升降差異的作用(岩牀)。後兩種情況在離石大斷裂帶的南北兩端表現得更爲明顯,致使其南延北去的問題爭論不休。更多的表現是由於近東西的擠壓在斷裂方向產生南北向的左行扭動,而形成雁行式排列的斷層束。

3 離石大斷裂區域構造演化

離石斷裂帶北段活動開始於寒武紀左右,並伴隨前寒武紀的超基性熔岩活動,古生代逐漸減弱,並對兩側沉積帶來影響。南段在晚古生代至三疊紀初開始活動,三疊紀末期活動劇烈,以東盤向西大規模高角度逆衝爲主,並伴有剪切活動。與此同時,北段也發生活動,並在擠壓作用下,構成華北板塊內鄂爾多斯和山西之間的接線,構造上其以西形成完整的大陸沉積盆地--鄂爾多斯盆地,內部構造微弱,其以東則爲山西隆起,內部構造強烈的多。

4 離石大斷裂北延問題研究

根據以上對離石斷裂帶宏觀地質情況和演進過程的`推演,學者將離石斷裂帶的分析分成南北兩部分,南部爲北起興縣交樓申經離石到臨汾後折向西南由河津禹門口進入陝西。離石大斷裂南延問題由於地址情況比較明顯,較容易推演,故而已經形成了一定的共識。但離石大斷裂北延問題由於地質情況複雜,對其研究投入精力有限,因而一直存在較大的分歧。學界統一的觀點是離石大斷裂北延大致經由離石向北經黑茶山至河曲縣劉家寨鎮過黃河入陝西,但筆者透過對離石大斷裂宏觀分佈和地質演進分析,並結合離石大斷裂南延問題的研究成果,認爲離石大斷裂北延應該由離石向北經黑茶山,繞過界河口,經苛嵐、五寨,與口泉山撓褶構造帶相連,終經大同進入內蒙古。

離石斷裂帶對寒武紀、奧陶紀、三疊紀沉積有較大影響,而對石炭、二疊紀影響則相對較小。離石斷裂帶在古生代以來對其兩側的沉積有一種時隱時現、或強或弱的影響,這與整個華北板塊的活動息息相關。離石斷裂帶對其兩側的沉積影響最大的兩個時期是奧陶世 - 早石炭世和中三疊世,前者正是華北板塊迅速擡升的晉冀魯豫活動期,後者則是整個華北板塊因內部差異活動,沉積厚度由古生界-下三疊統的東厚西薄,轉變爲東薄西厚的轉折期。

5 結束語

由於離石大斷裂對我國山西構造單元及鄂爾多斯地質構造單元的重要影響,因而必須對其進行深入研究。離石大斷裂的研究不僅對我國山西和鄂爾多斯等地區的地質災害預防有總要作用。由於離石大斷裂區域內富含礦山資源、森林資源尤其豐富,因而對離石大斷裂南延和北延問題的研究對我國地質找礦和礦產資源的評估、開發和利用也有重要意義。雖然由於離石大斷裂北延問題一直頗受爭議,但隨着國家對礦產資源開發和生態環境保護的重視,必然會有更多的專家和學者投入到對離石斷裂帶的研究領域。相信隨着科研力量的不斷投入和我國地質勘測技術水平的提升,在不久的將來必然能夠完成對離石大斷裂北延問題的研究,爲該地區的生態保護和礦產資源開發利用提供資料支援。

參考文獻:

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[2] 徐文超,王振閩,孫衛志,等 . 太行山東麓構造岩漿帶在豫北安林地區的活動特點及控礦特徵[J]. 礦產與地質,2014(1)。