離石大斷裂又被稱為紫荊山大斷裂,由于其獨特的地理位置和特殊地質情況,一直受到國內地質專家和學者的關注。隨著呂梁地區(qū)等離石大斷裂范圍內礦產資源的頻繁發(fā)現(xiàn),更是使離石大斷裂受到國內學者的高度重視。
離石大斷裂位于山西省西部黃河以東呂梁山西坡,是一條橫貫南北的構造帶。離石大斷裂位于東經111°15'附近,構成了山地和鄂爾多斯兩個構造單元的分界。離石斷裂帶西為黃土高原,東為呂梁山。是中國東部燕山期高原假說的西部邊界位置。由于離石大斷裂對黃土高原和呂梁地形的作用,現(xiàn)代學者對離石大斷裂展開了長期的多項研究,并對歷史大斷裂南延、北延問題進行了探討和分析,但由于研究不足,無論是觀點和認識仍然沒有有效統(tǒng)一。
1離石大斷裂的含義
離石大斷裂的意義是用以劃分山西地塊和鄂爾多斯地塊兩個構造單元的界線,也被稱作"紫荊山斷裂".離石大斷裂是一個較大規(guī)模地質構造的代稱,并沒有特指某個斷層,離石大斷裂可能是一個大型撓褶構造帶,也可能是幾條斷裂構造帶的集合。由于國內關于離石大斷裂的研究并不徹底,因此并沒有一個確切的定義。有學者認為離石大斷裂內顯示了強烈的擠壓特征,因此形式由一系列同方向、同性質的逆沖斷層組成。也有學者認為離石大斷裂是山西印支-燕山期造山的產物,板塊在邊緣碰撞造成的大陸隆起。
離石大斷裂是山地地塊與鄂爾多斯地塊之間的特殊構造帶,撓褶是離石大斷裂的主要表現(xiàn)形式。
2離石大斷裂的宏觀特征
如圖1所示,離石大斷裂的宏觀特征表現(xiàn)為五種斷裂帶,第一種斷裂帶北起交樓申和興縣,南至馬頭山和方山縣峪口,表現(xiàn)為北北東雁裂式斷裂帶。
第二種北起離石,經棗林、金羅、南至中陽,北半段走向北北西轉北北東,離石以西被東北NE右向切斷,屬于追蹤斷裂帶。第三種展布與中陽以南及五鹿山之間,為隱伏斷裂帶。第四種密集逆沖斷裂帶位于五鹿山和黑龍關之間,延伸達35km,斷層擠壓破碎帶在100~300m之間。第五種為擠壓破碎斷裂帶,分布在黑龍關至臨汾峪里,總體北北西向,斷裂帶內地層產狀陡傾。綜觀離石大斷裂帶,該沒有一條單一的斷層可縱貫南北,順走向要么被黃土覆蓋,要么被新裂陷盆地所阻斷(如離石盆地);或是由于巖石力學性質的不同,下部寒武、奧陶系地層多以斷裂的形式出現(xiàn),而上覆石炭、二疊、三疊系地層層理發(fā)育,可塑性強,多以撓曲的形式來補償斷裂垂向上的升降差異;同樣巖漿侵入也具有這種補償斷裂垂向升降差異的作用(巖床)。后兩種情況在離石大斷裂帶的南北兩端表現(xiàn)得更為明顯,致使其南延北去的問題爭論不休。更多的表現(xiàn)是由于近東西的擠壓在斷裂方向產生南北向的左行扭動,而形成雁行式排列的斷層束。
3離石大斷裂區(qū)域構造演化
離石斷裂帶北段活動開始于寒武紀左右,并伴隨前寒武紀的超基性熔巖活動,古生代逐漸減弱,并對兩側沉積帶來影響。南段在晚古生代至三疊紀初開始活動,三疊紀末期活動劇烈,以東盤向西大規(guī)模高角度逆沖為主,并伴有剪切活動。與此同時,北段也發(fā)生活動,并在擠壓作用下,構成華北板塊內鄂爾多斯和山西之間的接線,構造上其以西形成完整的大陸沉積盆地--鄂爾多斯盆地,內部構造微弱,其以東則為山西隆起,內部構造強烈的多。
4離石大斷裂北延問題研究
根據(jù)以上對離石斷裂帶宏觀地質情況和演進過程的推演,學者將離石斷裂帶的分析分成南北兩部分,南部為北起興縣交樓申經離石到臨汾后折向西南由河津禹門口進入陜西。離石大斷裂南延問題由于地址情況比較明顯,較容易推演,故而已經形成了一定的共識。但離石大斷裂北延問題由于地質情況復雜,對其研究投入精力有限,因而一直存在較大的分歧。學界統(tǒng)一的觀點是離石大斷裂北延大致經由離石向北經黑茶山至河曲縣劉家寨鎮(zhèn)過黃河入陜西,但筆者通過對離石大斷裂宏觀分布和地質演進分析,并結合離石大斷
裂南延問題的研究成果,認為離石大斷裂北延應該由離石向北經黑茶山,繞過界河口,經苛嵐、五寨,與口泉山撓褶構造帶相連,終經大同進入內蒙古。
離石斷裂帶對寒武紀、奧陶紀、三疊紀沉積有較大影響,而對石炭、二疊紀影響則相對較小。離石斷裂帶在古生代以來對其兩側的沉積有一種時隱時現(xiàn)、或強或弱的影響,這與整個華北板塊的活動息息相關。離石斷裂帶對其兩側的沉積影響最大的兩個時期是奧陶世-早石炭世和中三疊世,前者正是華北板塊迅速抬升的晉冀魯豫活動期,后者則是整個華北板塊因內部差異活動,沉積厚度由古生界-下三疊統(tǒng)的東厚西薄,轉變?yōu)闁|薄西厚的轉折期。
5結束語
由于離石大斷裂對我國山西構造單元及鄂爾多斯地質構造單元的重要影響,因而必須對其進行深入研究。離石大斷裂的研究不僅對我國山西和鄂爾多斯等地區(qū)的地質災害預防有總要作用。由于離石大斷裂區(qū)域內富含礦山資源、森林資源尤其豐富,因而對離石大斷裂南延和北延問題的研究對我國地質找礦和礦產資源的評估、開發(fā)和利用也有重要意義。雖然由于離石大斷裂北延問題一直頗受爭議,但隨著國家對礦產資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護的重視,必然會有更多的專家和學者投入到對離石斷裂帶的研究領域。相信隨著科研力量的不斷投入和我國地質勘測技術水平的提升,在不久的將來必然能夠完成對離石大斷裂北延問題的研究,為該地區(qū)的生態(tài)保護和礦產資源開發(fā)利用提供資料支持。
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