中国新构造运动分区

在新构造期,中国西部,即青藏和新疆构造域表现为地壳挤压、缩短、增厚的 “闭合”特征; 在东部及近海构造域表现为地壳伸展、拉张、减薄的 “张开”特征。但是,在台湾岛又表现为地壳受挤压、缩短而 “闭合”增厚的特点。由此,中国大陆及其海域的第四纪构造分区可大致以贺兰山-龙门山-小江断裂带一线为界,分为东西两大一级新构造域,即地中海-喜马拉雅新构造域和滨太平洋新构造域,并可进一步划分出 7 个新构造区和 21 个构造亚区(图 13-13)。

图 13-13 中国第四纪构造分区图(据李祥根,2003)

1. 地中海-喜马拉雅新构造域(Ⅰ)

位于中国南北构造带以西,处于印度板块与亚洲大陆板块的碰撞挤压区。新构造时期地壳发生了明显的加厚、缩短与抬升,形成了以逆冲断层、压陷盆地、大型走滑断层和挤压构造等为主的构造型式,可分为喜马拉雅新构造区(Ⅰ1)、青藏高原新构造区(Ⅰ2)和新疆新构造区(Ⅰ3)。

(1)喜马拉雅新构造区(Ⅰ1)

位于“青藏高原”的南缘,雅鲁藏布江谷地以南地区,具有强烈挤压隆起特征,平均海拔高度 6000m 以上。该区山系地壳厚度近 70km,其南、北两侧分别由新构造时期新生断层———主前锋冲断层和具新构造时期强烈活动的雅鲁藏布江断裂挟持。区内还有一系列北倾的,朝南仰冲的断层带平行于山系展布,同时出现了以北北东向为主的张性断层和裂谷系。印度板块以每年 50 ~60mm 的速度向北俯冲和推进,喜马拉雅山系呈现强烈的碰撞叠积式上升状态。上新世以来,山系上升了 3000 ~4000m。在地壳内 15~20km 深处存在低速层,显示有熔融岩浆和高热流源及高地温梯度。强震活动频繁,据历史记载和史料分析,有 8 次震级达 8 级或 8 级以上特大强震的记录。

(2)青藏高原新构造区(Ⅰ2)

是 “青藏高原”的主体部分,其地域辽阔、构造复杂,南起喜马拉雅新构造区(Ⅰ1)北迄西昆仑山-阿尔金山-祁连山,南北宽约 1400km 左右; 西起帕米尔高原,东以六盘山-龙门山-安宁河-小江一线为界,东西长约 2700km,总面积 240 ×104km2,约占全国陆地总面积的 1/4。

新构造时期该区地壳在不断地增厚,地壳平均厚度为 70km,藏北高原亚区(Ⅰ42)和羌塘高原亚区(Ⅰ32)最厚,柴达木盆地亚区(Ⅰ12)地壳厚度一般在 50~55km,在高原周边迅速变薄,形成地壳厚度陡变带。中、上新世以来整体抬升,上升幅度达 3500 ~4000m。局部有差异性断块沉降。新生代晚期岩浆活动十分活跃,断裂甚为发育,多为具走滑性质的压性弧形断裂。在柴达木盆地的更新世地层中,还发育了一系列 NW 向褶皱。该区壳下 15 ~30km 和 40 ~50km 深处有一或两层低速层,为下部地壳的重熔岩浆层和地震多震层。本区可以进一步划分为柴达木盆地亚区(Ⅰ12)、巴颜喀拉山地亚区(Ⅰ22)、羌塘高原亚区(Ⅰ32)、藏北高原亚区(Ⅰ42)及川滇亚区(Ⅰ52)。

(3)新疆新构造区(Ⅰ3)

该区包括新疆、甘肃、内蒙古西部等地区,位于青藏高原以北。天山横亘于塔里木和准噶尔两个大型内陆盆地之间,东部是甘肃省河西走廊及其以北的阿拉善沙漠。塔里木-阿拉善南沿是帕米尔山系-西昆仑山系-阿尔金山系-祁连山山系高大的屏障,也是巨型重力梯度带和地壳厚度陡变带。准噶尔北沿是阿尔泰山系。总面积约 171 ×104km2。在地貌特征上表现为强烈隆起山系和大面积下降盆地相间的格局。本区自北而南又可分为准噶尔盆地亚区(Ⅰ13)、天山山地亚区(Ⅰ23)、塔里木盆地亚区(Ⅰ33)及阿拉善亚区(Ⅰ43)。

该区地壳厚度为 42 ~60km,盆地薄,山系厚。新构造时期,在整体抬升的基础上,发育了主要受 NE、NW 向两组断裂控制的压陷性断块盆地,如塔里木盆地、准噶尔盆地、伊犁盆地、吐鲁番盆地等,控盆断裂多具逆冲和走滑性质。与压陷盆地相邻的是强烈隆起的断块山,如天山、祁连山等,隆起和下沉幅度相差 1000~12000m。历史和现代地震沿亚区之间的拼接带发育。

2. 滨太平洋新构造域(Ⅱ)

位于南北构造带以东的大陆地区。主要表现在中国东部近海海域新构造下降运动,以区域引张性质的大面积沉降为主,具有继承性沉降特点。根据构造活动性和沉积盆地的分布,可分为东北新构造区(Ⅱ1)、华北新构造区(Ⅱ2)、华南新构造区(Ⅱ3)和台湾-南海新构造区(Ⅱ4)。

(1)东北新构造区(Ⅱ1)

该区位于怀来-南口-唐山-渤海北西西向最新活动断裂带以北的中国东北三省和部分内蒙古自治区及河北省北部山地。以依兰-伊通断裂(郯庐断裂北段)和大兴安岭山前断裂为界,可以进一步划分为内蒙古-大兴安岭亚区(Ⅱ11)、松辽盆地亚区(Ⅱ21)及长白山亚区(Ⅱ31)。

本区新构造运动的最大特点是火山活动强烈。区内古近纪、新近纪、第四纪火山喷发频繁,玄武岩广泛分布。地震活动相对较弱,且震源较深,珲春、绥芬河一带是中国大陆惟一的深源地震区。在地貌特征和新构造活动方面表现为东、西部隆起山地和其间下降平原。上新世以来,东西部山地上升幅度为 500~700m,而中间平原最大下降幅度为 100m,而南面的下辽河地区最大下降幅度达 400 余 m。区内地壳厚度东、西部分别为 36km、38km 左右,中间最薄处为 30~34km。该区受来自地中海-喜马拉雅构造带的应力作用已经很小,仅以 0. 5 ~0. 1mm / a 的速率向东北方向移动。

(2)华北新构造区(Ⅱ2)

该区北界划在内蒙古狼山、大青山和河北省燕山以南,南界位于秦岭、大别山以北,西起吉兰泰-银川盆地,东到胶东和南黄海,总面积约 140 ×104km2。本区进一步划分为鄂尔多斯亚区(Ⅱ12)、黄淮海平原亚区(Ⅱ22)及胶东-黄海亚区(Ⅱ32)。

本区是中国东部新构造活动最强的地区,主要表现为西部鄂尔多斯地区戈壁、沙漠和黄土高原的上升及其周边断陷盆地的强烈下降和东部平原地区下降的差异。地壳厚度以太行山为界,形成西厚东薄的转折带,西部地壳厚 44~46km,东部地壳厚 37~34km,渤海地区仅29km。发育有汾渭、河套、银川、华北等断陷盆地,新构造时期沉积厚度一般为 300~500m,最大达 2000m(如渭河盆地)。华北是中国东部大陆地震最活跃的地区,在有地震记载以来,发生过8 级及8 级以上地震6 次,7 ~7. 9 级地震16 次,6 ~6. 9 级地震72 次,表明其新构造活动强度不亚于中国西部和青藏地区。

(3)华南新构造区(Ⅱ3)

本区位于秦岭-大别山以南,龙门山-小相岭-哀牢山以东的中国大陆东南部以及上海、杭州湾以东部分的东海大陆架地区。东南部以南海北部陆缘断裂和东引-苏岩断裂为界。陆上总面积近 200 ×104km2。大致又以武夷山-云雾山、武陵山和武当山为界划分出东南沿海亚区(Ⅱ13)、黄山-南岭亚区(Ⅱ23)、四川盆地亚区(Ⅱ33)及秦岭-大别山地亚区(Ⅱ43)。

该区的新构造运动表现为相对稳定,以整体缓慢上升为主。地壳西厚东薄,北厚南薄。四川盆地亚区和秦岭-大别山亚区地壳厚度为 37 ~40km,东海大陆架部分地壳厚度仅 26km。新近纪以来,除了江汉-洞庭盆地、南阳盆地及沿海港湾沉积盆地仍有沉积外,大多数盆地均已结束沉积。抬升幅度一般为几百米,最大幅度可达 1000m,最大沉降幅度不过 200m。雷琼地区新构造时期火山活动具有多期次(幕)间歇活动特征,福建闽西、明溪地区火山活动持续到中更新世。本区很少发生 5 级以上地震,为少震、弱震区。历史时期泉州地震(1604 年,8级)、南澳地震(1918 年,7. 2 级)、海口地震(1605 年,7. 5 级)等均沿该区东南边缘的断裂构造带发生。

(4)台湾-南海新构造区(Ⅱ4)

本区的范围是中国南海海域和台湾岛,包括台湾海峡及台湾北部冲绳海槽西坡以西的东海大陆架,总面积约 250 ×104km2。内部又以台湾海峡南口的北西向断裂为界分为南部的南海亚区(Ⅱ14)和北部的台湾-东海亚区(Ⅱ24)。南海亚区的东、南、西面分别同菲律宾群岛、加里曼丹岛和中南半岛相邻,北面以南海北部陆缘断裂与华南新构造区(Ⅱ3)为界。

南海亚区(Ⅱ14)新构造时期以下降运动为主,曾母盆地下降幅度达 2000m。该亚区地壳厚度由北部陆地 32km 向海洋方向减薄,于小洋盆位置地壳厚仅 9~12km。本区于马尼拉海沟消减的速率高达100mm/a,南部地区的海域及礁岛等地壳相对稳定,新构造运动较弱,但北部的西沙海槽扩张速率为 17 ~23mm/a。

台湾-东海亚区(Ⅱ24),尤其是陆上的台湾岛隆起块体部分,是本区最主要的抬升区,其新构造活动十分强烈,广泛发育一系列与岛弧平行的线状褶皱与逆断层,台湾岛已明显地显现出 5 个新构造运动阶段。自新近纪(蓬莱运动)以来,中央山脉的内部隆起幅度超过2500m。地壳最厚处达 40km,在壳下 20km 和 40km 左右是地震密集层。