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東海地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動研究

2014-12-12 08:07:36張力方彭艷菊計鳳桔呂悅軍周本剛
地震地質(zhì) 2014年3期
關(guān)鍵詞:海槽陸架沖繩

張力方 徐 杰 彭艷菊 計鳳桔 呂悅軍 周本剛

1)中國地震局工程力學(xué)研究所,哈爾濱 150080

2)中國地震局地殼應(yīng)力研究所,北京 100085

3)中國地震局地質(zhì)研究所、活動構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗室,北京 100029

0 引言

文中研究的東海地區(qū),系西起浙閩沿海、東止琉球群島、北從長江口—濟(jì)州島一線、南到臺灣島以北的東海海域的主體部分。關(guān)于新構(gòu)造運(yùn)動,無論從理論還是從實(shí)踐的角度看,大家都認(rèn)為它屬于大地構(gòu)造運(yùn)動的最新階段,但對于新構(gòu)造運(yùn)動的時限卻分歧很大,新構(gòu)造運(yùn)動起始時間有認(rèn)為最早是古近紀(jì)的漸新世,最晚是第四紀(jì)的中更新世,大家認(rèn)定新構(gòu)造運(yùn)動開始時間的跨度從距今0.73~40Ma(徐杰等,2012a)。黃福林等(1993)、侯方輝等(2010)、李達(dá)等(2010)將新近紀(jì)(24Ma)以來的地殼運(yùn)動定義為新構(gòu)造運(yùn)動,王舒畋等(2010)認(rèn)為是上新世以來的構(gòu)造運(yùn)動,并各自研究了東海地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動的特征。徐杰等(2012a)通過分析新構(gòu)造運(yùn)動的動力條件得出中國新構(gòu)造運(yùn)動大致開始于中新世中期(15~10Ma)。據(jù)已有研究(李家彪,2008;張訓(xùn)華等,2008),東海陸架盆地在中新世晚期構(gòu)造的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了根本變化,由原先的右旋剪切拉張轉(zhuǎn)換成左旋剪切擠壓,從此東海地區(qū)進(jìn)入了一個新的構(gòu)造階段。因此,本文擬在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及其演化分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)前人取得的東海地區(qū)地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動等資料,綜合研究該區(qū)中新世中期以來新構(gòu)造運(yùn)動的特征,探討新構(gòu)造運(yùn)動的動力條件。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

東海是中國大陸與西太平洋之間的邊緣海,盤踞于中國大陸東部的陸架地區(qū),其地質(zhì)構(gòu)造基本上是中國大陸向海域的延伸。盡管海區(qū)受工作條件和資料所限,但從20世紀(jì)50年代以來,不少研究者各自根據(jù)槽臺、斷塊構(gòu)造、多旋回或板塊構(gòu)造等不同的大地構(gòu)造觀點(diǎn),在研究中國大陸地質(zhì)構(gòu)造時,對東部海域及鄰區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造也作過不少研究。一些研究結(jié)果(馬杏垣等,1983;張國偉等,1988;沿海大陸架及毗鄰海域油氣區(qū)石油地質(zhì)編寫組,1990;王鴻禎等,1990;任紀(jì)舜等,1990,1999;許東禹等,1997;郭玉貴等,1997;李廷棟等,2002)表明,中國東部大陸和陸架地區(qū)是由不同構(gòu)造階段形成的陸塊(地臺)和造山帶(褶皺帶)相繼拼接而成,具有漫長而復(fù)雜的演化歷史。東海大陸架的東緣是大陸板塊和海洋板塊的結(jié)合地帶,發(fā)育琉球海溝和島弧及沖繩海槽盆地,構(gòu)成溝-弧-盆組合,成為西太平洋溝-弧-盆構(gòu)造系的重要組成部分。而西太平洋溝-弧-盆構(gòu)造系是太平洋板塊向歐亞大陸俯沖過程中形成的一組具有成因聯(lián)系的、地形高差懸殊且規(guī)模宏偉的構(gòu)造地貌組合系統(tǒng)。因此,文中力圖運(yùn)用板塊構(gòu)造觀點(diǎn)分析和論述東海地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動的地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)。

1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育概況

東海所在的中國東部大陸,早在3 500Ma前就已開始了陸殼構(gòu)造發(fā)育的歷史,古元古代末期呂梁運(yùn)動形成華北-狼林陸塊,新元古代中期的晉寧運(yùn)動形成揚(yáng)子-京畿陸塊,早古生代末期的加里東運(yùn)動形成華南-嶺南陸塊,中三疊世末的印支運(yùn)動不僅使秦嶺殘留洋盆封閉最終形成秦嶺-大別造山帶及其東段膠蘇-臨津江造山帶(許志琴等,2003)等,而且就此基本奠定了中國統(tǒng)一的東部大陸。

印支運(yùn)動之后,中國東部大陸經(jīng)受了中、新生代2次裂陷作用的深刻改造,地質(zhì)構(gòu)造面貌和沉積環(huán)境發(fā)生了根本變化(馬杏垣等,1983)。中生代裂陷作用使中國東部大陸地殼廣泛拉張破裂,斷陷成盆,接受陸相沉積,其間也幾經(jīng)構(gòu)造反轉(zhuǎn),構(gòu)造線以NE和NNE向為主。東海陸架地區(qū)亦隨之?dāng)嘞荻申懠芘璧氐碾r形。自晚白堊世起,新生代裂陷作用使中國東部大陸又一次受到破壞,形成大量的斷陷盆地及由其組成的斷陷帶和大型裂陷盆地。東海陸架地區(qū)也在中生代盆地的基礎(chǔ)上疊加發(fā)育了大型的新生代裂陷盆地,成為東海陸架盆地的主體。此外,東海地區(qū)還發(fā)育釣魚島隆褶帶和沖繩海槽盆地(圖1)。其東南邊分布有琉球島弧隆褶帶和琉球海溝。

1.2 東海地區(qū)新生代構(gòu)造的基本特征

東海陸架盆地是由一系列NEE、NE和NNE向斷裂及其控制的斷陷盆地(凹陷)組合而成,其東界為西湖-基隆斷裂。它橫向上分西部坳陷、中部隆起和東部坳陷;縱向上被魚山-久米等一些NW向斷裂分成幾段,故具EW向成帶、SN向分塊的構(gòu)造格局(圖1)。西部坳陷由長江、錢塘、甌江、晉江等凹陷(半地塹或地塹)組成,沉積的中生界厚有5 000m以上、古近系5 000余m、新近系和第四系1 000~1 500m(李家彪,2008)。中部隆起由虎皮礁、海礁、魚山、武夷等凸起組成,其頂部多數(shù)缺失中生代至古近紀(jì)沉積,普遍覆蓋了中新統(tǒng)中段、上新統(tǒng)和第四系,厚1 000~2 000m(李家彪,2008)。東部坳陷是東海陸架盆地的主要部分,包括福江、西湖、基隆等凹陷,以新生代沉積為主,尤以古近系和中新統(tǒng)厚度大,新生界一般厚5 000~10 000m,最厚達(dá)15 000m,其中包括厚1 000~1 500m的上新統(tǒng)和第四系。

圖1 東海地區(qū)新生代構(gòu)造單元劃分圖(據(jù)李家彪(2008)和張訓(xùn)華等(2008)資料編制)Fig.1 Division of Cenozoic tectonic units in the East China Sea(Adapted after LI Jia-biao,2008 and ZHANG Xun-hua,2008).

釣魚島隆褶帶界于東海陸架盆地和沖繩海槽盆地之間(圖1,2),略向SE凸出呈弧形分布,長近1 000km,寬5~75km。帶中有大量中酸性巖體,其圍巖主要是晚古生代淺變質(zhì)巖,故有“巖漿巖帶”之稱。它開始形成于晚中新世,之前該帶基本處于東海陸架盆地東邊的隆升剝蝕地區(qū),缺失侏羅-白堊系及古近系和下中新統(tǒng)。王鵬等(2012)認(rèn)為這期間它與琉球島弧隆褶帶同屬于東海陸架盆地外緣隆起,沖繩海槽盆地形成才使二者分離。中新世末期的龍井運(yùn)動使釣魚島隆褶帶擠壓急劇隆升,遭受剝蝕后伴隨區(qū)域性沉降,接受了厚1 000~1 600m的上新世和第四紀(jì)沉積。

圖2 東海及其東鄰地區(qū)地質(zhì)剖面圖(剖面位置見圖1)(據(jù)李家彪(2008)資料)Fig.2 Geological profile in the East China Sea and adjacent areas(Profile location is shown in Fig.1)(after LI Jia-biao,2008).

沖繩海槽盆地位于釣魚島隆褶帶和琉球島弧隆褶帶之間(圖1,2)。它北起九州列島附近,向西南一直延伸到臺灣的宜蘭平原,總體為向SE凸出的弧形,寬100~160km,長約1 100km。盆地基底可能為前中新世淺變質(zhì)巖。盆地由陸架前緣坳陷、龍王隆起、吐噶喇坳陷和海槽坳陷組成,總體具有東南斷西北超的箕狀結(jié)構(gòu)特征。盆地沉積層為中新統(tǒng)中上部至第四系,厚2 000~6 000m。盆地構(gòu)造和地層發(fā)育具有東北老而西南新的特點(diǎn)。沖繩海槽是一個處于弧后擴(kuò)張的盆地,其地殼和巖石圈厚度卻明顯減薄,地殼厚14~25km,巖石圈厚50km左右(翟世奎等,1995;趙金海等,2003)。

2 區(qū)域地形地貌特征

東海的西和中部是大陸架,東部是沖繩海槽,二者之間為大陸坡(圖3)。它們具有各不相同的地形地貌特征。

圖3 橫穿東海大陸架至菲律賓海地形剖面(參考李家彪(2008)資料)Fig.3 Topographic profile across the East China Sea shelf to Philippine Sea(after LI Jia-biao,2008).

2.1 東海大陸架

東海大陸架的海底地形總體寬闊平坦(圖3),由NW向SE緩緩傾斜,水深一般在140m之內(nèi)。但它可大致以長江口南岸向SE的延長線為界分南北兩部分,北部海底等深線向SE凸出呈“舌”狀分布,地形平緩;南部海底等深線為NE向,地形較陡。陸架外緣轉(zhuǎn)折部位水深為150~160m。

東海大陸架基本屬堆積型大陸架,海水動力作用活躍,長江、錢塘江、閩江等眾多河流入海,陸源物質(zhì)豐富,主要發(fā)育以外力作用為主的一些不同級次的地貌單元,李家彪(2008)將其分為內(nèi)陸架平原、中部陸架平原和外陸架平原3個次級地貌單元。

內(nèi)陸架平原的主體分布在浙閩海岸外水下堆積岸坡的外側(cè),地形上呈一窄長條形水下斜坡帶,水深20~60m。它主要由水下三角洲、海岸堆積平原、古三角洲平原、淺灘、潮流沙積群等組成。陸架中部平原的北部是古長江三角洲平原,而中部和南部是一片巨大的古潮流沙脊群(圖4)。外陸架平原位于陸架中部平原與陸架坡折線之間(圖4),水深100~150m。該平原地形比較平坦,分布有貝殼灘、構(gòu)造洼地及壟崗、小殘丘等次級地貌形態(tài)。前2個海底地貌單元形成的動力過程以堆積作用為主,后一個則是堆積和侵蝕的共同作用。

2.2 大陸坡

由大陸架外緣轉(zhuǎn)折部位向下到?jīng)_繩海槽底部坡腳是大陸坡,亦即沖繩海槽西北槽坡(圖3)。它南起臺灣島的北部,北至五島列島,呈向SE外凸的窄長條狀,長逾1 000km,寬一般40~50km。陸坡上限水深150~160m,下限到海槽1 000~2 000m深的底部,垂向高達(dá)1 000多m。

東海陸坡地貌發(fā)育受斷裂控制,據(jù)其地貌成因還可進(jìn)一步分為3個斜坡帶,即上部簡單斜坡帶,中部斷階型斜坡帶和下部有濁積扇發(fā)育的堆積斜坡帶(傅命佐等,2004)。

2.3 沖繩海槽

沖繩海槽以大陸坡與大陸架緊密相鄰。海槽是向SE凸出弧形分布的狹窄海底槽地,水深由NE向SW加深,東北段水深800余m,中段有1 000余m,西南段最深達(dá)2 300m左右。它是由斷裂作用形成的窄長條形斷陷谷地,橫剖面呈“U”形,兩側(cè)槽坡陡峭,槽底地形相對平緩,不僅分布了以大量沉積物組成的半深海-深海平原、深海扇,而且還發(fā)育中央裂谷、斷陷洼地、火山鏈、斷塊隆起臺地等構(gòu)造和火山地貌①地質(zhì)礦產(chǎn)部海洋地質(zhì)綜合研究大隊,1986,東海石油地質(zhì)圖集。(高金滿等,1987;傅命佐等,2004;李家彪,2008;張訓(xùn)華等,2008)。

3 區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動特征

上述東海地區(qū)的地形地貌特征足以表明該區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動的非一致性和復(fù)雜性。

3.1 浙閩隆起—東海陸架盆地整體傾斜沉降活動

東海陸架盆地是一個晚白堊世開始發(fā)育的新生代裂陷盆地,雖然盆地在斷陷和拗陷階段內(nèi)部差異活動強(qiáng)烈且活動中心不斷東移,但從中新世晚期起的新構(gòu)造階段,該陸架盆地內(nèi)差異升降運(yùn)動顯著減弱,而且它與其西北側(cè)浙閩隆起之間的差異活動基本消失,它們一起轉(zhuǎn)為整體稍向SE傾斜下沉。其上面狀堆積的上新統(tǒng)和第四系西薄東厚,地層底界深度西部300~600m,東部有800~1 200m(圖5),橫向上地層厚度變化較為均勻。

圖4 東海地貌分布圖(參考地質(zhì)礦產(chǎn)部海洋地質(zhì)綜合研究大隊①地質(zhì)礦產(chǎn)部海洋地質(zhì)綜合研究大隊,1986,東海石油地質(zhì)圖集。和李家彪(2008)資料編制)Fig.4 Geomorphic features of the East China Sea(adapted after the Comprehensive Research Brigade of Marine Geology of Ministry of Geology and Mineral Resources,1986;and LI Jia-biao 2008).

3.2 沖繩海槽盆地裂陷(谷)活動

沖繩海槽盆地是在東海陸架東緣中新世晚期開始發(fā)育的斷裂谷地,裂谷構(gòu)造地貌壯觀(圖3)。大多數(shù)研究者認(rèn)為,沖繩海槽盆地具有過渡性單元的特點(diǎn),中新世晚期以來沉積厚度2 000~6 000m,最厚8 000余m,地殼厚度顯著減薄(地殼厚14~25km),地殼熱流值很高,是一個主動機(jī)制的強(qiáng)烈拉張的裂谷盆地。在海槽軸部發(fā)育次級張裂地塹構(gòu)造(槽中槽),地塹軸斷續(xù)呈NNE向雁行斜列,縱貫整個海槽,是海槽最新的張裂中心(傅命佐等,2004;李乃勝,2004;李家彪,2008)。張裂中心發(fā)育基性拉斑玄武巖,對其進(jìn)行斑晶礦物學(xué)及巖石化學(xué)研究,該玄武巖與大洋中脊玄武巖具有相似性(翟世奎等,1995)。海槽大量發(fā)育的鏟形正斷裂,以及用有限元彈塑性平面問題增量法模擬的沖繩海槽中新世末和上新世末的古構(gòu)造應(yīng)力場,說明海槽西北和東南兩坡具有明顯向兩側(cè)拉張的特點(diǎn)(李乃勝,2004)。

圖5 東海地區(qū)上新統(tǒng)底界深度圖(單位:m)(據(jù)李家彪(2008)資料)Fig.5 Pliocene boundary in the East China Sea(after LI Jia-biao,2008).

3.3 釣魚島隆褶帶擠壓拱曲隆升活動

在晚中新世之前,該地帶一直屬于東海陸架盆地東側(cè)隆起遭受剝蝕的地區(qū)。自晚中新世起,由于沖繩海槽開始NW-SE向擴(kuò)張而產(chǎn)生的側(cè)向擠壓作用,使海槽西北邊緣遭之?dāng)D壓拱曲隆升而漸成釣魚島隆褶帶。釣魚島隆褶帶新構(gòu)造期受NW向擠壓,可為其西北邊緣西湖凹陷的中央背斜帶(浙東長垣)的形成作證。該中央背斜帶走向NE,緊鄰釣魚島隆褶帶平行分布,長300余km,是由一系列以向NW逆沖為主的逆斷裂和背斜組成的擠壓構(gòu)造帶。它發(fā)育于中新統(tǒng)及其以下的地層中,上覆上新統(tǒng)三潭組。由構(gòu)造形成和構(gòu)造力學(xué)分析表明,擠壓構(gòu)造帶形成的應(yīng)力場,主要是從東南往西北水平推擠作用所致。這與上述沖繩海槽盆地上新世末古構(gòu)造應(yīng)力場模擬的結(jié)果相符。此外,在西湖凹陷的中央背斜帶上還發(fā)育一些NWW至近EW向正斷裂(張明利等,2004),說明中新世之后沖繩海槽盆地擴(kuò)張的側(cè)向擠壓作用仍明顯影響到釣魚島西緣西湖凹陷的構(gòu)造發(fā)育。所以有理由認(rèn)為,釣魚島隆褶帶擠壓拱曲隆升與沖繩海槽擴(kuò)張的側(cè)向擠壓作用關(guān)系密切。中新世末期的龍井運(yùn)動,使隆褶帶急劇擠壓抬升,經(jīng)受剝蝕后,隨同東海陸架盆地一起區(qū)域性傾斜沉降,接受了厚1 000~1 500m的上新世和第四紀(jì)沉積。

3.4 斷裂活動

東海地區(qū)斷裂構(gòu)造相當(dāng)發(fā)育,數(shù)量眾多,其中控制凹陷、坳陷和盆地發(fā)育的斷裂都屬主干構(gòu)造。東海西北部主干斷裂走向以NEE向為主,東部為NNE向,南部為NE向,此外還有一些NW向斷裂近于等間距地橫穿其間。這些斷裂發(fā)育時代相互有別,但古近紀(jì)均強(qiáng)烈活動。在新構(gòu)造運(yùn)動時期,NNE、NE和NW向斷裂多有不同程度的活動。總的說來,東海地區(qū)NNE和NE斷裂活動時代由西向東變新,新活動斷裂主要分布在西湖-基隆斷裂以東的地區(qū),而沖繩海槽是斷裂活動最強(qiáng)烈的地帶;NW向斷裂沿走向活動時代具有往東南段較晚的特點(diǎn)(謝仁海等,2001;李家彪,2008;張訓(xùn)華等,2008),這受沖繩海槽擴(kuò)張的影響。

3.5 巖漿活動

新生代東海地區(qū)巖漿活動顯著,它可分早(K2—E2)、中(E3—N1)和晚(N2—Q)3期(沈然清等,2001;李家彪,2008)。新生代巖體分布主要受NNE和NE向斷裂控制;活動時代從西向東具有自老到新變化的趨勢,且自西而東侵入活動漸趨減弱而噴發(fā)活動逐漸增強(qiáng)。

上述巖漿活動晚期即相當(dāng)于新構(gòu)造運(yùn)動晚期,東海地區(qū)巖漿作用相當(dāng)活躍,但活動范圍主要在西湖-基隆斷裂以東尤其是沖繩海槽一帶。該期巖漿巖為中基性安山巖、玄武巖和酸性流紋巖。巖體形態(tài)呈臺狀、楔狀、枝狀、盤狀或海底山,屬易流動的中基性巖類。釣魚島隆褶帶大致以NW向魚山-久米斷裂為界分南、北兩段。南段自釣魚島附近向西南到臺灣海峽,巖漿活動相當(dāng)活躍,如澎湖列島多為更新世玄武巖,鉆孔揭露厚320m,其中含許多幔源包體(李家彪,2008);北段雖有巖漿巖沿隆褶帶分布,但偏向沖繩海槽一側(cè)。在五島列島一帶上新世玄武巖分布較廣,更新世安山巖和玄武巖也較發(fā)育。沖繩海槽是東海地區(qū)巖漿活動最強(qiáng)烈的地帶。

圖6 東海地區(qū)震中分布圖Fig.6 Earthquake epicenter distribution of the East China Sea.

3.6 區(qū)域地震活動

地震活動是構(gòu)造運(yùn)動的一種特殊表現(xiàn)形式。一些研究者(胡連英等,2003;彭艷菊等,2008;王舒畋等,2010)根據(jù)各自掌握的歷史和現(xiàn)代地震記錄資料,對東海地區(qū)的地震活動情況進(jìn)行過不同程度的研究。總的說來,如圖6所示,東海地區(qū)的地震活動性西北弱而東南強(qiáng),其分區(qū)性相當(dāng)突出。東海陸架盆地區(qū)地震活動很弱,僅記有個別5級多地震;沖繩海槽地震活動性較強(qiáng),地震密集形成NE向地震帶,多為小震和中強(qiáng)地震,7級以上地震較少。而沖繩海槽東南邊的琉球隆褶帶和琉球海溝則是地震活動頻繁而強(qiáng)烈的地帶。

3.7 東海陸架盆地區(qū)新構(gòu)造應(yīng)力場劇變

東海陸架盆地區(qū)的盆地構(gòu)造,是在區(qū)域NW-SE向拉張應(yīng)力場中地殼發(fā)生右旋剪切拉張破裂的產(chǎn)物,但從中新世中期起則轉(zhuǎn)為左旋剪切擠壓作用,陸架盆地西部擠壓抬升并發(fā)生短暫的沉積間斷,而盆地東部西湖等凹陷的地層受SE往NW擠壓應(yīng)力作用發(fā)生褶皺,形成背斜和逆斷裂(李家彪,2008;張訓(xùn)華等,2008)。這表明東海陸架盆地區(qū)的新構(gòu)造應(yīng)力場發(fā)生了急劇的變化,由原先NW-SE向拉張轉(zhuǎn)變?yōu)镾E-NW向擠壓。該區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場,仍以SE-NW向水平擠壓為特征(徐杰等,2012)。

3.8 區(qū)域新構(gòu)造分區(qū)

根據(jù)上述東海地區(qū)地形地貌和新構(gòu)造運(yùn)動的特征,可對該區(qū)進(jìn)行新構(gòu)造分區(qū),即劃分為浙閩隆起-東海陸架盆地整體掀斜沉降區(qū)、釣魚島隆褶帶擠壓拱曲隆升帶和沖繩海槽裂陷(谷)活動帶。

不過值得注意的是,有一些資料和有關(guān)研究表明,NW向魚山-久米斷裂不僅在古近紀(jì)時是劃分東海陸架盆地南北兩大構(gòu)造區(qū)的界線,而且在新構(gòu)造期對東海陸架盆地南北兩部分的地貌特征、沖繩海槽東北和西南兩段的構(gòu)造發(fā)育也起到某種控制作用。此外,據(jù)徐杰等(2012b)研究中國東部海域及其鄰區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場的結(jié)果,魚山-久米斷裂可能與陸區(qū)的NW向新鄉(xiāng)-溧陽斷裂帶(徐杰等,1997)一起構(gòu)成華北和華南2個現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力區(qū)之間的分界線。

4 新構(gòu)造運(yùn)動的動力條件

前已述及,在晚中新世之前,中國東海大陸架東部的沖繩海槽還未產(chǎn)生,整個海槽地帶尚處于相對隆起狀態(tài)。在45~35 Ma BP西菲律賓海盆擴(kuò)張軸轉(zhuǎn)為近EW向,此后海盆洋殼板塊向西北俯沖于琉球島弧隆褶帶東側(cè)的琉球海溝之下。到中中新世晚期,由于弧后大陸板塊下的地幔熱膨脹隆起導(dǎo)致地殼拉張裂陷,沖繩海槽開始發(fā)育。沖繩海槽擴(kuò)張產(chǎn)生側(cè)向擠壓作用,不僅使海槽西北邊緣受NW向擠壓而拱曲隆升成釣魚島隆褶帶,并且也影響到東海陸架盆地區(qū)。據(jù)已有研究結(jié)果(吳漢珍等,2003;許志琴等,2011;徐杰等,2012b),中國西部青藏高原地區(qū)在中新世早期經(jīng)過剝蝕均夷之后,大致自中新世中期(15~10 Ma BP)起,高原區(qū)地殼在繼續(xù)受到印度板塊向北俯沖碰撞擠壓而隆升的同時,其東部祁連-柴達(dá)木、巴顏喀拉-松潘和川滇等地塊被側(cè)向擠出;這些擠出地塊自北而南依次往NE—E—SE方向滑移並推擠中國東部地殼塊體向前運(yùn)動,隨著運(yùn)動傳遞的距離不斷增大,運(yùn)動速率逐漸衰減。周碩愚等(2000)根據(jù)GPS觀測等資料研究認(rèn)為,現(xiàn)今福建沿海地帶同華南大陸整體以11.2mm/a速度較均勻地向SE運(yùn)動。這樣,致使東海陸架盆地區(qū)處于沖繩海槽擴(kuò)張的NW向側(cè)壓和華南陸塊往東南運(yùn)動推擠的共同作用之中。所以,東海地區(qū)的新構(gòu)造運(yùn)動,是菲律賓海板塊向東海大陸架邊緣往下俯沖導(dǎo)致弧后沖繩海槽NW-SE向擴(kuò)張裂陷,以及海槽擴(kuò)張產(chǎn)生往NW向的擠壓與印度板塊碰撞擠壓將青藏高原東部地塊側(cè)向擠出推動華南陸塊往東南運(yùn)動的共同作用所致。由于沖繩海槽擴(kuò)張產(chǎn)生對東海陸架盆地區(qū)的側(cè)向擠壓作用畢竟有限,而華南陸塊在浙閩沿海一帶向SE運(yùn)動的速率顯著變小,對東海陸架盆地的推擠作用己是“強(qiáng)弩之末”,故東海陸架盆地區(qū)新構(gòu)造活動微弱,但它以沖繩海槽擴(kuò)張作用的影響更直接、更明顯。

最后順便指出,東海陸架盆地新構(gòu)造運(yùn)動微弱,但是其南鄰的臺灣島新構(gòu)造運(yùn)動卻非常強(qiáng)烈,這是因為菲律賓海板塊在往琉球海溝俯沖時,該板塊西緣的呂宋島弧與位于大陸東緣的臺灣東部發(fā)生弧-陸碰撞,并且呂宋島弧持續(xù)往西北推移到海岸山脈,形成由一系列向西依次推覆的基底滑脫推覆體,并組成臺灣碰撞造山帶。二者構(gòu)造運(yùn)動性質(zhì)和強(qiáng)度差異是由于其動力條件截然不同引起的結(jié)果。

5 結(jié)語

東海地區(qū)主要包括東海大陸架和沖繩海槽,該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造是中國東部大陸架向海域的延伸,由前中生代不同構(gòu)造階段形成的陸塊和造山帶相繼拼接,然后經(jīng)中三疊世末的印支運(yùn)動最終形成連接南北陸塊的秦嶺-大別造山系,統(tǒng)一的東部聯(lián)合大陸就此形成。此后,中生代裂陷作用使大陸地殼廣泛拉張破裂,斷陷成盆,東海陸架盆地初具雛形。繼之新生代裂陷作用又一次使地殼拉伸裂陷,東海陸架盆地主體形成。這期間,菲律賓海板塊沿琉球海溝往東海陸架邊緣俯沖,形成琉球島弧隆褶帶和弧后沖繩海槽盆地,構(gòu)成典型的溝弧盆構(gòu)造系統(tǒng),同時伴隨形成釣魚島隆褶帶。

東海地區(qū)新生代所處的特殊區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造位置,決定了新構(gòu)造運(yùn)動的復(fù)雜性。經(jīng)研究,對東海地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動的特征和動力條件取得一些初步認(rèn)識:

(1)東海地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動開始于中新世中期。沖繩海槽盆地和釣魚島隆褶帶基本形成于新構(gòu)造時期。

(2)東海地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動的性質(zhì)具非一致性。東海陸架盆地表現(xiàn)整體微向SE傾斜沉降活動,沖繩海槽盆地為主動機(jī)制的地殼拉張裂陷活動,釣魚島隆褶帶是側(cè)向擠壓拱曲隆升活動。

(3)東海地區(qū)的活動斷裂以NE、NNE向為主,NW向次之。NE和NNE向活動斷裂主要分布在東海陸架盆地以東地區(qū),尤其是沖繩海槽盆地;斷裂活動時代從西北往東南變新,活動強(qiáng)度由西北向東南增大。NW向斷裂西北段活動時代較早,東南段活動時代較新,但活動強(qiáng)度較大。

(4)新構(gòu)造運(yùn)動時期,東海地區(qū)巖漿作用相當(dāng)明顯,活動范圍主要在東海陸架盆地以東,特別是沖繩海槽盆地。巖漿活動時代具從西北向東南變新的趨勢,且由西北往東南侵入活動漸趨減弱而噴出活動日漸增強(qiáng)。

(5)東海地區(qū)地震活動在空間上具鮮明的分區(qū)性。東海陸架盆地地震活動微弱,僅記錄個別5級左右地震;沖繩海槽盆地地震活動性較強(qiáng),地震密集成帶,多數(shù)為小震和中強(qiáng)地震,7級以上地震較少。東邊的琉球島弧隆褶帶和琉球海溝則是地震活動頻繁而強(qiáng)烈的地帶。東海地區(qū)地震活動總體是西北弱而往東南增強(qiáng)。

(6)東海陸架盆地區(qū)新構(gòu)造應(yīng)力作用性質(zhì)發(fā)生了截然變化,由原先右旋剪切拉張轉(zhuǎn)為左旋剪切擠壓作用。東海地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動之所以出現(xiàn)上述特征,主要是由于菲律賓海板塊往東海陸架邊緣俯沖,引起弧后地幔隆起而使地殼拉張裂陷,形成沖繩海槽盆地;沖繩海槽盆地擴(kuò)張產(chǎn)生往北西的側(cè)向擠壓,以及青藏高原東部地塊被側(cè)向擠出推動華南地塊往東南運(yùn)動,它們共同作用于東海陸架盆地地區(qū),其中以沖繩海槽盆地擴(kuò)張的側(cè)向擠壓作用較明顯。

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