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歷史走勢(shì)分析及地質(zhì)基底的發(fā)展論文
【摘要】隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害的防治、區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、地震預(yù)警及預(yù)報(bào)等方面的重視，對(duì)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)注也越來(lái)越大。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)繼承了老構(gòu)造運(yùn)動(dòng)一部分的特性，與其具有相同的表現(xiàn)形式，如地層的變形、變位、巖漿活動(dòng)、沉積物厚度的改變等。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)還具有新生性，由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是發(fā)生在最新地質(zhì)時(shí)期，甚至是尚在進(jìn)行中的地殼運(yùn)動(dòng)，因而新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最突出地表現(xiàn)在地質(zhì)地貌上。本文旨在分析新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)歷史走勢(shì)的基礎(chǔ)上探討柳州市地質(zhì)基底情況。
【關(guān)鍵詞】新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；歷史走勢(shì)；地質(zhì)基底
概述
新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是指第三紀(jì)以來(lái)發(fā)生的地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其具有許多不同于老三紀(jì)以前構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，如：新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果可由現(xiàn)代地形及各種現(xiàn)代外力作用的地質(zhì)現(xiàn)象不同程度的表現(xiàn)出來(lái)。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是形成時(shí)代比較新，尚在進(jìn)行中，因此新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)還是較明顯的能在地貌上反映，可以直接使用儀器測(cè)量觀察。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要有以下幾個(gè)方面的表現(xiàn)：地質(zhì)表現(xiàn)、地貌標(biāo)志、沉積物標(biāo)志、地震、火山活動(dòng)。新構(gòu)造（即新地質(zhì)構(gòu)造）是指由新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成的地層地貌或構(gòu)造變形。新構(gòu)造的顯示是多方面的，其主要類型有：隆起構(gòu)造、拗陷構(gòu)造、斷塊構(gòu)造、擠壓褶皺和斷裂構(gòu)造、活動(dòng)斷層等五種類型。地球環(huán)境變化的重要因素之一便是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其與重大災(zāi)害密切相關(guān)，研究新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)重大工程建設(shè)、地震檢測(cè)預(yù)報(bào)、城市管理規(guī)劃、環(huán)境及防災(zāi)研究等都具有很高的使用價(jià)值。歷史上柳州所發(fā)生的數(shù)次有感地震，震級(jí)均未超越5.5級(jí)，未造成嚴(yán)重的地震災(zāi)害，表明新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在本區(qū)表現(xiàn)比較微弱。按槽臺(tái)構(gòu)造理論劃分，柳州所處大地構(gòu)造位置，隸屬南華準(zhǔn)地臺(tái)。一般認(rèn)為，地臺(tái)區(qū)具有比較長(zhǎng)期相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，所以柳州市的地質(zhì)基底也是相對(duì)穩(wěn)定的。
1新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
從新第三紀(jì)（中新世開始）以來(lái)發(fā)生的地殼運(yùn)動(dòng)稱新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的時(shí)代稱新構(gòu)造時(shí)期。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是引起第四紀(jì)自然環(huán)境變化的另一個(gè)要因素，這一內(nèi)力作用也引起一系列環(huán)境效應(yīng)并影響地殼穩(wěn)定性。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有水平運(yùn)動(dòng)（板塊運(yùn)動(dòng)）、垂直運(yùn)動(dòng)、斷裂活動(dòng)、火山活動(dòng)和地震等。通常，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)存在于地質(zhì)地貌，階地發(fā)育，地震活動(dòng)和河流系統(tǒng)變化等方面。從這些新構(gòu)造留下的表面表征可以直接反映構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律，我們的研究基礎(chǔ)就是這些新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成變化的基礎(chǔ)。通常通過(guò)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和數(shù)據(jù)采集的重要路線，在宏觀到微觀上系統(tǒng)地收集（巖石）層，地貌，巖石變化等這些地質(zhì)變化特征及變形特征、構(gòu)造幾何形態(tài)及變形特點(diǎn)，以及其與地質(zhì)事件演化序列上相關(guān)的資料，從這些方面對(duì)新構(gòu)造進(jìn)行研究。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)現(xiàn)代地層、地貌及生物分布的影響是非常巨大的，對(duì)它的研究是開發(fā)和利用第四紀(jì)資源和水文地質(zhì)及水文地質(zhì)工作的基礎(chǔ)，也是水利、水電、水運(yùn)、地上和地下交通與管線勘察的重要組成部分，還是地球環(huán)境的變化，地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)等研究的重要內(nèi)容。
2柳州地質(zhì)基底發(fā)展
測(cè)區(qū)位于桂中拗掐，泥盆紀(jì)至早二疊世為連續(xù)沉積，其間無(wú)造山運(yùn)動(dòng)，由于基底構(gòu)造的制約及同生斷裂活動(dòng)的影響，各時(shí)期的沉積略有差異。泥盆紀(jì)早世晚期及中世，測(cè)區(qū)范圍為海相碳酸鹽臺(tái)地。晚世時(shí)期沉積環(huán)境有較明顯的變異，西部太陽(yáng)村及拉堡一帶為碳酸鹽臺(tái)地，東北部汶龍一帶為臺(tái)溝，顯示以北東向?yàn)橹鞯腣字型古隆起構(gòu)造輪廓。早石炭世巖關(guān)、大塘期，柳州以南為北東向碳酸鹽臺(tái)地組成的隆起，臺(tái)溝范圍擴(kuò)大，臺(tái)地變窄。寺門、羅城期以拉堡-柳州一線為界，南邊是碳酸鹽臺(tái)地，北邊是海陸過(guò)渡的三角洲相帶。南北兩邊相帶的差異，表明東西向構(gòu)造對(duì)沉積環(huán)境具有控制作用。晚石炭世全區(qū)為碳酸鹽臺(tái)地，顯示測(cè)區(qū)整體隆起，早二疊世初期沉積環(huán)境與晚石炭世大體相同，全區(qū)仍為碳酸鹽臺(tái)地。中二疊世晚期（孤峰期）及晚二疊世合山期僅木康一帶為碳酸鹽臺(tái)地，顯示隆起，其余地區(qū)皆為臺(tái)溝，反映北東向拗掐向北遷移，中二疊世孤峰期和晚二疊世大隆期發(fā)生間歇性火山活動(dòng)，沉積多層凝灰?guī)r。燕山早期，缺失沉積，推測(cè)為區(qū)域性上升；晚期測(cè)區(qū)北部鳳山一帶、東北部螞蝗一帶及西部良泗、魯比、上龍、鵝山等處發(fā)育有下白堊統(tǒng)山麓堆積和涼水橋上白堊統(tǒng)內(nèi)陸湖盆沉積，巖層發(fā)生傾斜及斷裂形變，說(shuō)明燕山運(yùn)動(dòng)在本區(qū)表現(xiàn)仍較強(qiáng)烈。測(cè)區(qū)南部新興農(nóng)場(chǎng)三千一隊(duì)附近，古近紀(jì)粘土巖呈單斜狀態(tài)不整合覆蓋于老地層之上。表明喜山運(yùn)動(dòng)初期，該地曾一度下降為湖盆環(huán)境，爾后抬升變形，巖層傾斜。第四紀(jì)時(shí)期，柳江河下切侵蝕，發(fā)育五級(jí)侵蝕堆積階地及形成多層巖溶洞穴，表明地殼曾發(fā)生抬升運(yùn)動(dòng)。印支運(yùn)動(dòng)初期，測(cè)區(qū)蓋層構(gòu)造的形變和展布，嚴(yán)格地受著基底構(gòu)造及邊界條件的制約。地震勘探資料表明，進(jìn)德至測(cè)區(qū)東鄰里雍一帶，T8波組反射，顯示前泥盆系褶皺基底界面，是以都樂(lè)至廣安一帶為下陷中心，分別往西、往東逐漸抬升的構(gòu)造形態(tài)。進(jìn)德一帶前泥盆系基底埋深約6000m，都樂(lè)-廣安一帶，前泥盆系基底埋深為8000m，下陷幅度達(dá)2000m。柳江背斜等南北向褶皺形成時(shí)，蓋層處于東西向擠壓，南北向呈張應(yīng)力狀態(tài)，基底隆起與褶皺運(yùn)動(dòng)相對(duì)上升部位形成正性褶皺，相對(duì)下降部位形成自大瑤山隆起的推擠作用相當(dāng)明顯。地殼表層的運(yùn)動(dòng)是從高緯度向低緯度逐漸推移的。當(dāng)南北向褶皺形成后，地殼表層自北而南運(yùn)動(dòng)方式并不改變。隨著測(cè)區(qū)北鄰泗頂-屯秋地塊往南推移，產(chǎn)生強(qiáng)大的向南推力，南北向壓應(yīng)力積累，導(dǎo)致應(yīng)力場(chǎng)變更，將本來(lái)是東西向的擠壓改為南北向，因此在東西向形成褶皺。并與南北向褶皺橫跨復(fù)合。柳江背斜東、西兩背斜軸北端呈弧形交匯及軸脊的波狀起伏，是南北向褶皺與東西向褶皺復(fù)合所致。測(cè)區(qū)北部大七及走馬一帶，出現(xiàn)一系列上盤往北逆推的迭瓦狀構(gòu)造，表明東西向形成褶皺時(shí)，南北向擠的壓很是強(qiáng)烈（圖2）。沉積相資料表明，從晚泥盆世時(shí)期起，柳江縣北西至西鄰江洞一帶顯示為隆起的碳酸鹽巖臺(tái)地，早石炭世巖關(guān)期及大塘期早時(shí)海侵范圍擴(kuò)大，出現(xiàn)深水相型沉積。而晚石炭世及早二疊世初期，又與全測(cè)區(qū)隆起為臺(tái)地環(huán)境�？v觀其沉積史，該處長(zhǎng)期呈現(xiàn)隆起的臺(tái)地面貌，推測(cè)其深部可能存在著隆起的剛性地塊。上垌背斜及響水向斜等北西向褶皺，出現(xiàn)于東西向構(gòu)造帶內(nèi)，其力學(xué)成因，可能是由于南北向作用力的不均衡擠壓，導(dǎo)致泗頂-屯秋地塊與柳江背斜基底隆起相對(duì)運(yùn)動(dòng)中形成南北向力偶，派生出近北東-南西向壓應(yīng)力而成。其生成次序應(yīng)晚于東西向褶皺，同屬印支運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物。分布于太陽(yáng)村至進(jìn)德一帶的北東向斷層成組出現(xiàn)，呈左雁行狀斜列于柳江背斜軸部位置上，衛(wèi)星照片顯現(xiàn)北東向線性影像。測(cè)區(qū)東部的河表北北東向逆斷層，屬晚泥盆-早石炭世同沉積斷裂，控制著該時(shí)期臺(tái)溝相扁豆?fàn)罨規(guī)r、硅質(zhì)巖、硅質(zhì)泥巖沉積。在其延伸區(qū)域還控制了下白堊統(tǒng)的分布，是燕山期仍在活動(dòng)的構(gòu)造。涼水橋與鵝山一帶，白堊系巖層發(fā)生傾斜及斷裂形變，表明燕山運(yùn)動(dòng)在測(cè)區(qū)仍有表現(xiàn)。
3新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)
測(cè)區(qū)在歷經(jīng)印支期褶皺及燕山期斷裂形變之后，第四紀(jì)時(shí)期以緩慢、間歇性抬升運(yùn)動(dòng)為主，具體表現(xiàn)為柳江河兩岸發(fā)育有五級(jí)侵蝕堆積階地，以及碳酸鹽分布區(qū)發(fā)育有巖溶成因的多層洞穴。地殼不均衡的抬升使得柳江河道的緩慢遷移以及河心灘的形成。柳州歷史悠久，遠(yuǎn)在1300年以前的唐代就已確立為縣治所在地，唐代至明代800多年，未記載有地震史料。據(jù)現(xiàn)存資料記載，明代至今600多年，歷史上柳州曾發(fā)生過(guò)數(shù)次有感地震。根據(jù)柳州市新城區(qū)、陽(yáng)和區(qū)柳東等地震小區(qū)劃研究成果，區(qū)域歷史和現(xiàn)代地震活動(dòng)均有一定水平，但震級(jí)不大（表1）。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，最近幾年在柳北發(fā)生的低級(jí)別震群地震震中區(qū)（柳北長(zhǎng)塘香蘭附近），基巖斷裂十分發(fā)育，該區(qū)存在北西向、北東向、北東東向多組斷裂，其中北西向沙塘斷裂規(guī)模較大，圖區(qū)延伸大于25km，屬右行扭動(dòng)走滑斷層，其切割北東東向斷層組（楊柳斷層、大七斷層、西流斷層）。經(jīng)調(diào)查，該區(qū)地震后產(chǎn)生的數(shù)次余震形成的長(zhǎng)軸方向?yàn)楸蔽飨颍c該區(qū)北西向斷裂方向基本一致。其上覆第四系堆積土層中發(fā)現(xiàn)了明顯的構(gòu)造滑動(dòng)現(xiàn)象。點(diǎn)上可見(jiàn)斷層帶上方第四系土層厚度突變（圖3），西南側(cè)殘坡積層厚度約2~3m，東北側(cè)為含鐵錳結(jié)核、團(tuán)塊及碎屑巖塊的粘土層，厚度突變?yōu)?~10m。突變帶中，土體受構(gòu)造撓動(dòng)明顯，存在多組構(gòu)造滑動(dòng)面，其中有130~140°∠65~70°和170~180°∠70~80°兩組，磨光面擦痕明顯，且前者切割后者，前者擦痕產(chǎn)狀230°∠65°，后者擦痕產(chǎn)狀180°∠70°（圖4），說(shuō)明前第四紀(jì)斷裂在第四紀(jì)以來(lái)有再活動(dòng)的跡象，并影響到第四系堆積層。4結(jié)語(yǔ)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期間，中國(guó)東部和西部處于不同的構(gòu)造環(huán)境，沉積物的類型和分布受其升降程度的影響。我國(guó)大陸地形的總體特征是西高東低，從西到東有三級(jí)下降臺(tái)階。與此同時(shí)，這三大臺(tái)階與我國(guó)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期的類型相適應(yīng)，逐步形成了三大地層帶：青藏高原隆起區(qū)，低山、寬谷、盆地等組成廣闊的高原區(qū)，侵蝕較強(qiáng)。東部地區(qū)以沉降為主，沿海平原的多次海侵和海退沉積了顆粒狀和粗粒狀的沉積物；中部地區(qū)作為過(guò)渡區(qū)，兼有剝蝕和沉積，主要是風(fēng)化層。歷史上柳州所發(fā)生的數(shù)次有感地震，震級(jí)均未超越5.5級(jí)，未造成嚴(yán)重的地震災(zāi)害，表明新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在本區(qū)表現(xiàn)比較微弱。按槽臺(tái)構(gòu)造理論劃分，柳州所處大地構(gòu)造位置，隸屬南華準(zhǔn)地臺(tái)。一般認(rèn)為，地臺(tái)區(qū)具有比較長(zhǎng)期相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，所以柳州市的地質(zhì)基底也是相對(duì)穩(wěn)定的。
參考文獻(xiàn)
[1]何詳麗，張緒教，何澤新.基于構(gòu)造地貌參數(shù)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)研究進(jìn)展與思考[J]現(xiàn)代地質(zhì)，2014（1）.
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