论文部分内容阅读
大理断裂系处在三江褶皱带和华南板块之间,是青藏高原东南缘重要的活动构造。它包括三组主要的向东弯曲的断层带,从东向西分别是程海断裂、鹤庆断裂和黑惠江断裂。沿这些断裂有大量的第四纪变形,包括正断层和左行走滑断层。左行走滑主要发生在断层南段,走向为北东-南西。正断层主要在断层北段,走向为南北走向,其南端结束于北西向的点苍山。我们通过对点苍山地块周围的构造和断层的研究,发现了大量的活动断层特征,包括断层崖、断层谷、断层角砾岩、同构造沉积、掀斜构造、滑塌堆积以及与断层相关的褶皱。运动学研究表明,鹤庆断裂和黑惠江断裂中段的正断层作用是由于玉龙雪山的抬升以及鹤庆盆地和丽江盆地的相对下陷所造成的。同样的,点苍山地块的抬升与洱海以及乔后、洱源盆地的相对下陷也造成了点苍山南北两侧北东-南西向正断层的发育。这些盆地都保存有上新统到下更新统的沉积物,表明断裂系活动的起始时间是上新世到早更新世。宾川盆地仍保存有下更新统沉积,其下陷也造成了程海断裂中段的北东-南西向正断层的发育。最后,由于程海断裂南段和点苍山北东边界正断层上盘的相向运动,造成了中间地块的地壳缩短,形成了南村逆冲褶皱带。这些证据说明沿程海、鹤庆以及黑惠江断裂的左行运动大部分都已经转换为不同部位的伸展和挤压运动,造就了以山盆交替为特征的地貌特点。通过对鹤庆盆地和宾川盆地内地层的恢复,得到这两个盆地的伸展量分别为2公里和3.7公里。
通过对大理断裂系内断层带的剪切特征以及几何学特征的分析,我们认为这些断层滑动协调了相关地块沿垂直轴线的顺时针旋转。沉积和同位素年龄数据表明大理地块的旋转运动不同步,其南部开始于上新世,直到更新世才逐渐迁移到北部。对于地块旋转的原因,应该是由于印度板块相对于欧亚板块向北运动,在高原东南缘形成南北向右行剪切所造成的。
滇西高黎贡山构成三江构造带的西边界,其新生代构造一般被认为是受南北向右行走滑运动的控制。而我们新近在其南段发现大量的南北向左行剪切构造形迹,剪切带近直立,宽度至少10公里,切过山体内的各个构造单元。这些构造形迹正好分布在高黎贡山发生向南西转折之处,因此可确定该断裂带发生过较大规模的顺时针旋转运动,裂变径迹测年得到了5.5Ma和6.8Ma的表明年龄,表明在6.8百万年之前可能发生了一期伸展构造变形,左行韧性剪切在此之前就已经发生了。结合前人得到的发生在11-24Ma的右旋剪切,虽然没有获得左行韧性剪切的直接年龄,但上述伸展和右行剪切的时间可以作为左行剪切的上下时限,所以可以推断高黎贡左行剪切起始时间在6.8-11Ma之间。根据这种认识,我们认为高黎贡山断裂带很可能并不是实皆断裂的分支构造,在24-11百万年期间它可能是实皆断裂的北段,表现为右行剪切,由于其后发生的顺时针旋转运动,使得实皆断裂发生向西的弯曲,最终发生断离,新生的断裂随印度板块继续向北延伸,而高黎贡山随之被遗弃,形成今日之构造面貌。这个新发现对揭示高黎贡山新生代陆内变形特征,反演印度与欧亚大陆相互作用过程有着重要意义。