1、走滑拉分作用及其意義 摘要走滑拉分作用廣泛存在于盆地的內(nèi)部，對盆地的形成和油氣成藏起到一定的控制作用。拉分盆地較其他盆地發(fā)育快、沉降快，沉積相迅速。本文從幾個典型的走滑盆地入手，分析其形成的背景及走滑拉分作用所起的作用，對于進一步深化走滑拉分作用和盆地演化理論研究，石油天然氣和鹽類礦產(chǎn)勘探開發(fā)等具有重要的意義。關(guān)鍵詞：走滑拉分作用，郯-廬斷裂帶，阿爾金斷層帶引言走滑斷層一般是指大型平移斷層，兩盤順直立斷層面相對水平滑動。人們對其認識晚于對正、逆斷層的認識和研究。拉分盆地是走滑斷層系中拉伸形成的斷陷盆地。1960年伯菲爾（a.c.Burchfiel）研究圣安德列斯山后提出，拉分盆地形似菱形，曾稱

2、菱形斷陷（圖1）。盆地兩側(cè)長邊為走滑斷層。兩短邊為正斷層。規(guī)模變化很大，大者長逾百公里，小者長達百米。拉分盆地與其它成因的盆地比較，發(fā)育快、沉降快，沉積相迅速。中國典型的走滑拉分盆地有與郯廬斷裂有關(guān)的走滑拉分盆地，與阿爾金斷層帶有關(guān)的走滑拉分盆地，與滇西斷裂帶有關(guān)的走滑斷裂拉分盆地還有南海北部灣一些拉分盆地。本文選取了幾個典型的斷裂帶進行文獻調(diào)研，以實例來研究走滑拉分作用及其意義。 圖1 拉分盆地示意圖圖2 大型拉分盆地中包容的次級拉分盆地和斷塊隆起示意圖一 與郯-廬斷裂有關(guān)的走滑拉分盆地郯廬斷裂帶切割深，延伸長，位移量大。其山東沂沐斷裂段由四條大斷層組成“兩塹一壘”組合。這四條斷裂向下延伸至

3、20 km左右變?yōu)閮蓷l。在下?lián)P子、膠南、沈陽都有NE向斷裂與之斜交，構(gòu)成了以郯廬斷裂為主干的分支走滑斷裂系統(tǒng)。郯廬斷裂帶具有長期復(fù)雜的活動歷史。在中生代早期，可能是一條左行轉(zhuǎn)換斷層，其活動可能與印支期中朝板塊和揚子板塊的拼接、碰撞有關(guān)。隨后在中生代中晚期進一步發(fā)生左行走滑，可能與izanagi板塊的斜向俯沖作用有關(guān)。晚白堊世至新生代表現(xiàn)為右行走滑活動。沿著郯廬斷裂帶東側(cè)的分支走滑斷裂系統(tǒng)中發(fā)育了走滑盆地群，包括膠萊盆地和下?lián)P子區(qū)盆地等（圖3）。膠萊盆地是一個白堊紀走滑拉分盆地，其發(fā)展受郯廬斷裂帶左行走滑活動和五蓮榮城斷裂帶右行走滑活動的控制。在擠壓分力作用下，兩條走滑斷裂帶間的楔形斷塊向NE伸

4、展和逃逸，膠北地塊向NE方向移動形成走滑盆地并伴有巖漿活動。白堊紀末，隨著郯廬斷裂帶轉(zhuǎn)變?yōu)橛倚凶呋顒?，地塊隆起，結(jié)束了走滑盆地演化歷史。下?lián)P子區(qū)晚侏羅世至白堊紀時，在碰撞的背景下，楔形塊體逃逸全區(qū)形成一系列小型火山巖盆地群，其中較大者如廬樅、寧蕪、懷寧、繁昌、溧水和溧陽等盆地。這些小型拉分盆地形態(tài)多為菱形，面積小，厚度大，沉積速率決，以河湖碎屑巖為主。圖3 郯-廬斷裂帶東側(cè)白堊紀走滑拉分盆地的基本格局文獻調(diào)研主要是膠萊盆地。膠萊盆地牟平即墨斷裂帶(簡稱牟即斷裂帶)由多條NNE向、呈雁列展布的斷裂組成,約200 km長,2040 km寬。通常認為,該斷裂帶構(gòu)成了蘇魯造山帶和華北地塊之間的走滑邊

5、界(周存亭等,2003)。張岳橋等(2007c)對該斷裂帶晚中生代運動學(xué)演化歷史做了詳細的研究。斷裂帶在航磁場特征上該表現(xiàn)為顯著的負異常條帶,指示為一條深部構(gòu)造不連續(xù)帶。6條呈斜列展布的斷裂非常顯著,它們是:桃村東陡山斷裂、郭城斷裂、朱吳斷裂、海陽斷裂、即墨斷裂和青島斷裂(圖4)。這些斷裂以脆性變形為特征,破碎帶發(fā)育,斷層面陡立。區(qū)域上,牟即斷裂帶是中國東部巨型郯廬走滑斷裂系統(tǒng)的主要組成之一，北延伸越過北黃海,與鴨綠江斷裂相接,向南斜切蘇魯造山帶,與日照斷裂相連,構(gòu)成一條延伸長達1600km的鴨綠江青島斷裂帶(Xu et al.,1987;Xu and Zhu,1994)。通過斷裂帶兩側(cè)晚燕山

6、期花崗巖體錯移特征的觀察和研究,崔可銳等(1994)認為,該斷裂帶晚中生代發(fā)生重要的左旋走滑運動,估算橫跨斷裂帶累積走滑位移量達100km。該斷裂帶在白堊紀表現(xiàn)為伸展正斷層,控制了膠萊盆地的形成和發(fā)展。這個地區(qū)晚白堊世到古新世時期總體走滑伸展構(gòu)造型式起源于沿NNE向郯廬斷裂系右旋走滑活動的拉分作用。南黃海伸展盆地展示了相似的沉積-構(gòu)造樣式。這期右旋走滑拉分作用被NESW向擠壓構(gòu)造事件所終止,并在渤海灣盆地產(chǎn)生始新世底部的地層不整合面,在南黃海和蘇北盆地產(chǎn)生中新世底部的區(qū)域角度不整合面。圖4 膠萊盆地和沂沭裂谷系構(gòu)造簡圖與阿爾金斷層帶有關(guān)的走滑拉分盆地阿爾金斷層帶是我國西部大型左行走滑斷層帶，由

7、一系列左行斷層組成。斷層帶長度不少于 1800 km，斷層平直，傾角約 700。斷層帶西部和東部傾向東南，中部傾向西北，總體呈絲帶狀。自新生代早期的印度次大陸和歐亞板塊碰撞以來，阿爾金斷裂發(fā)生明顯走滑活動，其總位移量可達 400 km。沿阿爾金走滑斷層有一系列小型新生代拉分盆地形成（圖5）。阿爾金斷裂帶的走滑活動,最早的證據(jù)是塔中隆起東段的扭動。塔中隆起總體為一EW向隆起,其東段在靠近阿爾金斷裂帶北界斷裂民豐北車爾臣河斷裂附近發(fā)育3排背斜，一、二排背斜軸向呈NW向,為左行扭動條件下斷裂旁側(cè)的羽狀派生褶皺,第三排背斜軸呈NE向,與主斷裂平行,可能是斷裂牽引所致。背斜上一般缺失晚奧陶世沉積,中奧陶

8、世末到晚奧陶世初沉積表現(xiàn)為超覆沉積的特點,說明在中奧陶世晚期已開始出現(xiàn)走滑活動。圖5 沿阿爾金斷層帶的索爾庫里拉分盆地奧陶紀以后的走滑活動是明顯的,主要標志是北山與敦煌構(gòu)造楔的形成,證據(jù)如下:(1)祁連山西延被明顯錯斷,使北祁連優(yōu)地槽帶與前寒武紀敦煌群接觸。祁連山西段被錯向何處,大家都非常關(guān)注。很多人認為祁連山應(yīng)與西昆侖關(guān)系密切，但西昆侖整體為一前寒武紀隆起，其上覆蓋的主要是奧陶紀淺海相碳酸鹽巖，這與北祁連完全不同?，F(xiàn)在唯一能對比的是阿爾金中段紅柳溝拉配泉巖相帶，這里有顯生宙早期高壓變質(zhì)巖石,圍巖主要是厚層硅質(zhì)巖凝灰質(zhì)砂巖拉斑玄武巖,其上被富含化石的上寒武統(tǒng)至上奧陶統(tǒng)地層不整合覆蓋，后者之上有

9、弧后裂谷型玄武巖產(chǎn)出。這一巖帶的特征與北祁連類似,走向EW，向東在阿爾金主斷裂附近呈弧形彎轉(zhuǎn)，存在明顯的走滑牽引。所以紅柳溝拉配泉構(gòu)造巖相帶有可能是北祁連的西延部分，現(xiàn)在被向南錯開了約400 km的距離。(2)由敦煌群組成的三危山呈北東走向,其片理、片麻理近東西走向,在安西縣雙水塔水庫南，該巖帶呈弧形轉(zhuǎn)向SE方向,很可能與走廊北山的龍首山群組成的隆起帶為同一構(gòu)造巖帶。二者巖石組合類似(四分性明顯,即由下而上:片麻巖，鹽巖，粒巖，中酸性火山巖，混合巖化強烈等)，而與以基性麻粒巖為主體的阿爾金基底巖層有較大差異。敦煌地塊是被左行走滑拖曳進阿爾金中的原華北板塊南部邊緣,拖曳距離也在400 km左右。

10、(3)北山地區(qū)可分為3個近東西走向的構(gòu)造帶。北部活動陸緣帶:由早古生代中基性火山巖、蛇綠巖和晚古生代中酸性火山巖組成；中部馬鬃山島弧帶:由中上元古界和寒武奧陶系穩(wěn)定型沉積組成;南部弧后裂谷帶:奧陶紀陸緣碎屑和碳酸鹽巖沉積厚達5 500 m以上,志留紀時期有基性中酸性火山噴發(fā)，石炭二疊紀時期的中酸性火山建造極其發(fā)育。這一構(gòu)造特征明顯不同于其西鄰的東天山，也不同于其東鄰的阿拉善地區(qū),而類似于北面蒙古共和國境內(nèi)的戈壁阿爾泰島弧帶，很可能是后來沿NE向斷裂左旋滑移,呈楔形插入塔里木東緣的一個外來地體。北山構(gòu)造帶延伸方向為NE向,而其內(nèi)部構(gòu)造線方向近東西,與一般裂谷帶構(gòu)造線方向平行于邊界斷裂的特征完全不

11、同,也說明可能是后來改造所致。如以中蒙邊界為北山的原始北界,現(xiàn)在向SW方向滑移了約450 km的距離。陳炳蔚等觀察到北山地區(qū)的韌性剪切帶都是由北向南逆沖,滑距也是由北而南減小,可從60 km到20 km,時代約為228.7201 Ma。說明上述推論有一定合理性。據(jù)B.N.烏斯特利茨基對甘肅北山地區(qū)二疊系地層及動物群的研究,其中含有北極冷水動物群,如Productus timanicus是北極地區(qū)阿丁斯克階上部的標準種。這也說明所謂的“北山裂谷”可能來自北方。三 南沙微板塊和萬納斷裂帶對于南沙微板塊，作者追蹤了多條穿過南沙微板塊西部邊界的地震剖面,發(fā)現(xiàn)該邊界帶為一典型的超殼伸-縮型右旋走滑雙重構(gòu)

12、造系統(tǒng),由其北段尾端的南海西南次海盆西南端走滑-伸展疊瓦扇、中段的萬安盆地走滑-拉分雙重構(gòu)造和南段前鋒的拉奈沙撈越走滑-收縮疊瓦扇所組成,稱為萬安納土納超殼伸-縮型右旋走滑雙重構(gòu)造帶(萬納帶) (圖6).該帶北起萬安灘西北側(cè),南至納士納島東南側(cè),主體呈北北東近南北向延伸,沿帶多處見穿透T2(第四系地震反射底界面)甚至海底的火成巖體及明顯的花狀構(gòu)造,兩側(cè)地層厚度、磁異常特征、地震相特征均明顯不同,甚至在北半段出現(xiàn)明顯的莫霍面埋深梯度。北段尾端的走滑-伸展疊瓦扇向北與越東超殼走滑斷裂帶，向東北面的西南次海盆一側(cè)呈撒開趨勢,組成統(tǒng)一的走滑-伸展疊瓦扇構(gòu)造系統(tǒng).南段前鋒向南與南沙微板塊南部邊界超殼傾滑

13、推復(fù)斷裂帶的西段相連,即發(fā)育于曾母地塊西南部的拉奈塔陶壘塹區(qū)和具洋殼基底和晚中新世褶皺-沖斷的早中中新世蓋層的巴林堅凹陷之中,其中組成壘塹區(qū)的斷裂呈弧形疊瓦扇,總體向西北收斂、向東南撒開,傾向多為西南西南,晚白堊至早中新世早期以壓扭性活動為主,早中新世后期因李準廷賈斷裂帶的右旋走滑運動、曾母地塊逆時針轉(zhuǎn)動而開始表現(xiàn)為明顯的張扭活動,形成壘塹區(qū).中段的萬納右旋超殼走滑由其北部的萬安灘西斷裂帶和南部的盧帕爾斷裂帶組成,此兩走滑帶疊置段的走滑拉分作用造成了萬安盆地的形成.該盆地內(nèi)發(fā)育雁列狀的北北東北東向走滑-正斷層及與之配套的北西向斷裂、近北東東向斷裂和軸向北北西向背斜,雁列于控制盆地東界的萬納帶之

14、西側(cè)，并與之以較小銳角相交，與控制盆地西界的西緣斷裂帶(盧帕爾斷裂的北延)則成較大銳角相交。斷裂主要形成于晚始新漸新世,于中新世達到張扭活動的高峰。整個西部邊界帶大約形成于中生代晚期，在早第三紀至中新世末期整體以右旋運動為主，具超殼走滑拉張性質(zhì)，其北、中、南段組成一個在時間上同步、空間上相連、動力上共源的統(tǒng)一運動的伸-縮型右旋走滑系統(tǒng),對南沙微板塊西部邊界起著平移轉(zhuǎn)換作用。 圖6 南沙微板塊西部邊界萬納超殼伸-縮型右旋走滑雙重構(gòu)造帶萬納斷裂帶為一典型的右旋走滑系統(tǒng),由其南段前鋒的拉奈沙撈越走滑-收縮疊瓦扇、北段尾端的南海西南次海盆西南端走滑-伸展疊瓦扇和中段的萬安盆地走滑-拉分雙重構(gòu)造所組成,

15、其動力主要源自中生代末以來華南印支陸緣巖石圈的拆沉作用和南海海底擴張,它的走滑拉分作用直接導(dǎo)致了萬安盆地的產(chǎn)生,對該海域油氣等資源的形成與聚集起了重要的控制作用。作者認為萬納走滑系統(tǒng)不同于常規(guī)的走滑系統(tǒng)（圖6），其前鋒即發(fā)育在曾母盆地西南部的走滑-擠壓構(gòu)造系統(tǒng)及其在沙撈越陸上的延伸部分，為一走滑-收縮疊瓦扇，尾端即為西南次海盆西南端的走滑-伸展構(gòu)造系統(tǒng),為一走滑-伸展疊瓦扇，萬安盆地則為其中部疊置段的走滑-拉分雙重構(gòu)造。它們組成一個在時間上同步、空間上相連的統(tǒng)一運動的伸縮型右旋走滑系統(tǒng)。這一走滑系統(tǒng)的重要構(gòu)造意義在于：它的走滑作用與南沙超殼層塊之下的軟流圈頂面的層滑作用一起，使形成于南沙超殼層

16、塊北面的伸展應(yīng)力轉(zhuǎn)換成南沙超殼層塊南面的擠壓應(yīng)力。南沙超殼層塊因此而得以向南漂移，從而使其北面的現(xiàn)代南海的洋盆不斷擴大，南部的古南海。洋殼則不斷往南俯沖消減，與其他克拉通東北緣擠壓碰撞。這一系統(tǒng)運動恰好順應(yīng)了新生代東亞陸緣沿紅河越東等大型走滑系統(tǒng)向東或東南構(gòu)造逃逸的整體運動,是后者的直接證據(jù)。結(jié)論：走滑拉分作用廣泛存在于盆地的內(nèi)部，通過文獻調(diào)研，得出以下結(jié)論：（1）對于郯廬斷裂帶，晚白堊世到古新世構(gòu)造應(yīng)力體制轉(zhuǎn)變?yōu)镹NE向右旋走滑伸展，這個過程持續(xù)了近30Ma(從80Ma50Ma)。這一時期形成的斷陷盆地與NNE向郯廬走滑斷裂系的右旋拉分作用有關(guān)。引起右旋走滑伸展的動力主要來自青藏地區(qū)地塊碰撞產(chǎn)生的遠程效應(yīng)。對50 Ma左右發(fā)生的太平洋板塊運動學(xué)調(diào)整的響應(yīng)，右旋走滑伸展作用于古新世末期結(jié)束，斷陷盆地遭受NESW向擠壓。（2）阿爾金斷裂帶走滑活動最明顯的標志是:將北祁連構(gòu)造帶的西延部分拖曳改造為阿爾金構(gòu)造帶中的紅柳溝拉配泉下古生代構(gòu)造巖相帶；將天山興蒙地槽帶和阿拉善地塊的一部分拖曳改造為北山與敦煌構(gòu)造楔。阿爾金斷裂系中盆地的成因主要與走滑拉分作用有關(guān)，因此平面上表現(xiàn)為