Question

南华北地区构造特征及演化的归纳

Answer 1

南华北地区位于秦岭－大别造山带之北、华北地台南部，地跨华北地台稳定块体、地台南部边缘变形带和秦岭－大别造山带北部边缘。前面的研究结果表明，在这里所发育的3个走向近EW的晚中生代－新生代坳陷带，从南到北是：合肥－信阳坳陷群、泗县－周口坳陷群和开封坳陷群。这些坳陷带是在前中生界基底构造的基础上形成的。自晚古生代以来，南华北地区盆地（坳陷）原型的并列迭加与改造历史大致可划分为6个阶段。

1.晚古生代（加里东－海西期）弧后裂陷阶段

和整个华北板块一样，中、上奥陶世末研究区大部结束了被动大陆边缘伸展体制下的稳定沉降，开始整体上升成陆，造成上奥陶统－下石炭统缺失。但研究区南部处于秦岭裂陷海槽的北缘，在石炭纪初的南北板块点接触碰撞时，成为大别山岛弧北侧的弧后裂陷带，沉积了巨厚的石炭系深水扇、陡坡扇和复理石层。其北侧的石炭系与二叠系基本上为克拉通陆表海沉积。

2.三叠纪（印支期）碰撞造山与前陆拗陷阶段

进入三叠纪中晚期，随着扬子和华北两古大陆进入全面对接、会聚，秦岭－大别造山带开始隆升造山，其侧向挤压力和滑覆－逆冲推覆体的载荷，迫使华北地块南缘地壳发生拗曲沉降，研究区进入了陆内造山带与前陆拗陷盆地并行发育的阶段（图9-1）。

3.早－中侏罗世（燕山早期）前渊拗陷阶段

秦岭－大别造山带在燕山早期开始了陆内主造山发展阶段。研究区处于该造山带的北侧前沿，发育了一些分割性强的小型不对称的陆内前渊拗陷。这种陆内前渊拗陷虽然属前陆盆地范畴，但规模、强度和形成背景与板块间碰撞所形成的周缘前陆盆地、弧后前陆盆地有着比较大的差异。

4.晚侏罗－早白垩世（燕山中期）前陆拗陷与伸展裂陷复合阶段

在晚侏罗世时，在磨子潭－晓天断裂处形成晓天后缘拉张盆地，而在其北侧形成了信阳－合肥冲断前陆坳陷带、豫西－长山－蚌埠前缘滑覆冲断带和洛阳－周口－泗县前缘坳陷带。在太康－徐州隆起带以北，则为华北大型陆内拗陷。到了早白垩世，研究区出现了左旋压扭与右旋张扭交替的构造应力场环境，先后形成伸展裂陷－滑覆冲断－走滑扭裂的复合原型。

图9-1 秦岭－大别山推覆T₂—J₂前陆盆地发育阶段东西差异

5.晚白垩世（燕山晚期）—古近纪（喜马拉雅早期）伸展裂陷阶段

在晚白垩世—古近纪，在太平洋板块及雅鲁藏布洋壳向中国陆块俯冲所产生的滑移引张效应，以及上地幔岩石圈的伸展减薄所造成的张性构造环境中，研究区形成了挤压逆冲回返裂陷、张扭裂陷、伸展裂陷和挤压拗陷等多种盆地原型复合的特殊风貌。

6.新近纪（喜马拉雅中期）—第四纪（喜马拉雅晚期）整体均衡沉降阶段

从新近纪中期开始，研究区进入了整体均衡沉降期，形成了统一的华北盆地（河淮盆地），就此奠定了当今南华北地区的盆地构造格局。在前一阶段形成的一些凹陷中，由于边界断裂的控制，基底岩系出现了继承性差异沉降，造成新近系和第四系厚度异常加大。

这就是说，南华北地区沉积盖层的形成是由6个盆地（坳陷）原型迭加而成的。在每个原型形成之后，都遭受过不同程度的变形改造，特别是多期次的逆冲推覆和抬升剥蚀作用，使研究区的6个盆地（坳陷）原型在晚中生代以来遭受了多重反转改造，成就今天如此复杂的构造面貌。

在这个过程中，南华北地区伸展裂陷和逆冲推覆，挤压拗陷与块断隆升不断交替进行，大量花岗质岩体就位、碱性火山岩喷发（图9-2），俯冲板块断离、拆沉、岩石圈减薄、地幔上涌等深部过程也不断进行着。随着深部地幔状态和区域构造体制的发展变化，秦岭－大别造山带对南华北地区的影响由强而弱并逐步消失，而印度板块和太平洋板块的作用则由弱而强并渐居主导地位，华北岩石圈减薄现象也日益显著。中新生代以来的盆－山耦合关系具体表现为：①在时间上，南华北地区逆冲推覆构造与秦岭－大别造山带演化具同步性；②在空间上，南华北逆冲推覆构造几乎全部从秦岭－大别造山带延伸而来；③在机制上，盆地（坳陷）内的逆冲推覆构造与区域性逆冲推覆构造的形成具有相同的地球动力学背景和地球动力学过程。

图9-2 大别造山带与南华北地区J₃—K₁火成岩分布图

这种地球动力学背景和过程包括：①库拉板块（?）的俯冲与秦岭－大别造山带在晚侏罗世末

的联合作用，产生了区域性NW W—SEE向挤压作用，使凹陷回返抬升并遭受剥蚀，形成了侏罗－白垩系间的局部不整合面；②大别山陆内碰撞造山作用在早白垩世末期

的增强，导致出现区域性N NE—SSW 向挤压性反转，坳陷整体抬升遭受剥蚀，形成了区域性角度不整合面；③新生的太平洋板块作用在古近纪末期

的强化，导致再次出现区域性NW W—SEE 向挤压作用，各盆地（坳陷）原型的沉积盖层发生大规模变形、改造和抬升剥蚀。

在早中生代，从研究区东南部的合肥坳陷至西北部的济源凹陷，各盆地（坳陷）的构造特征及演化存在明显的差异：东部抬升剥蚀和粗粒相沉积，合肥坳陷早－中三叠世基本为抬升剥蚀，而西部的济源凹陷为挤压前渊拗陷，细粒沉积为主，烃源岩发育。晚三叠世－中侏罗世秦岭－大别山前的合肥地区－周口地区－洛伊地区为前陆盆地，而北部的济源、黄口地区为陆内坳陷，其中的中生界烃源岩西北部要比山前盆地来得好。在晚中生代白垩纪末和新生代古近纪末的抬升剥蚀作用，也是东南部比西北部强，合肥坳陷东南部在第四纪还遭受过较强的剥蚀。这不仅反映盆－山耦合效应的东西差异，也反映了郯庐断裂的右旋走滑叠加效应。也正是这些构造差异，不仅造成南华北地区东部和西部不同盆地烃源岩发育层位差异，而且，生烃历史和油气成藏条件也不尽相同。