中國五大旋轉(zhuǎn)構(gòu)造
梁光河
印度板塊向北擠壓作用于歐亞板塊在中國及鄰區(qū)形成了巨型的構(gòu)造帶。伴隨著這種擠壓,受阻于西伯利亞地臺而形成逃逸構(gòu)造,這種逃逸主體向東西兩個方向進(jìn)行(圖1),較大型地塊和盆地會同時發(fā)生旋轉(zhuǎn),這種旋轉(zhuǎn)在當(dāng)前的地質(zhì)圖上可以清晰看到(圖2)。它們分別是:(1)鄂爾多斯盆地;(2)四川盆地;(3)海南島;(4)塔里木盆地;(5)臺灣島。其中前三個在左旋,后兩個在右旋。
圖1亞洲構(gòu)造分區(qū)略圖及受力圖(據(jù)亞洲地質(zhì)圖修編)
圖2 中國地質(zhì)圖及旋轉(zhuǎn)構(gòu)造(據(jù)1:500萬中國地質(zhì)圖修編)
1 鄂爾多斯盆地左旋
鄂爾多斯盆地(地塊)的左旋特征在嵇少丞2009年的專著《地震與中國大陸形影相隨》中已經(jīng)有明確描述(圖3),有興趣的讀者可參閱該專著。
圖3 中國大型構(gòu)造與地震(據(jù)嵇少丞,2009)
2 四川盆地左旋
王二七等2014年在系統(tǒng)地研究龍門山斷裂帶以及鄰近的四川盆地的新生代變形基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)四川盆地相對于其周邊地區(qū)發(fā)生過逆時針旋轉(zhuǎn),四川盆地現(xiàn)今的地表變形和地貌均形成于此構(gòu)造運(yùn)動。他們根據(jù)四川盆地與鮮水河-小江斷裂的交切關(guān)系,提出四川盆地的逆時針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可能是青藏高原沿鮮水河-小江斷裂向南東生長產(chǎn)生的牽引作用造成的(圖4)。根據(jù)鮮水河斷裂和龍門山斷裂作用的時間,他們提出四川盆地的逆時針旋轉(zhuǎn)發(fā)生在中新世中晚期(13-15Ma),并由此得出結(jié)論:龍門山的右行壓扭性運(yùn)動以及由此引發(fā)的汶川大地震是四川盆地的逆時針旋轉(zhuǎn)造成的,而與青藏高原向東的生長無關(guān)。汶川地震震源深度以及震中在龍門山的位置表明地震斷裂是高角度的,王二七等人的研究認(rèn)為,發(fā)震構(gòu)造并不是向西傾的鏟型斷裂,而是一個深部近直立的花狀構(gòu)造,形成于四川盆地的逆時針旋轉(zhuǎn)(圖5)。而前述鏟型斷裂是個老斷裂,可能形成于王二七等人另一項研究厘定出的第三紀(jì)中期(30-25Ma)高原上地殼的擴(kuò)展(Wang et al. 2012. Nature Geosciences)。此外,他們根據(jù)四川盆地發(fā)生的差異性變形特征提出:四川盆地的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不僅在水平方向,而且在垂直方向也是不均一的,在旋轉(zhuǎn)過程中沿一系列軟弱帶,特別是中下三疊統(tǒng)含膏-鹽層發(fā)生了滑脫(圖5)。該研究成果近期在線刊登在國際構(gòu)造地質(zhì)學(xué)權(quán)威期刊TECTONICS(Wang et al. Block rotation: Tectonic response of theSichuan basin to the southeastward growth of the Tibetan plateau along theXianshuihe-Xiaojiang fault. Tectonics, 2014, doi:10.1002/2013TC003337)。原文鏈接: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2013TC003337/abstract(尊重版權(quán),若需全文PDF文件,請與作者聯(lián)系:erchie-wang@mail.iggcas.ac.cn)
圖4 四川盆地的逆時針旋轉(zhuǎn)示意圖(據(jù)王二七等,2014)
圖5 汶川大地震的發(fā)震構(gòu)造示意圖(據(jù)王二七等,2014)
3 海南島左旋
作者在2013年已經(jīng)撰文給出8個證據(jù)說明海南島是從中國北部灣分離左旋漂移出去的,目前仍在左旋中(圖6)。見海南島成因之謎?http://blog.sciencenet.cn/blog-1074480-725880.html
圖6 海南島地質(zhì)復(fù)原圖(據(jù)梁光河,2013)
4 塔里木盆地右旋
從中國GPS測量速度場特征看塔里木盆地整體向北漂移,但西部速度明顯大于北部,說明塔里木盆地在北漂中存在順時針旋轉(zhuǎn)(圖7)。
圖7 GPS測量矢量圖及塔里木盆地旋轉(zhuǎn)方向(據(jù)中國地震局)
5 臺灣島右旋
從GPS測量圖可以看出,臺灣島相對于中國大陸正在逐漸靠近,也就是說臺灣海峽正在縮小中。相對于中國大陸,臺灣島正在整體向北西方向漂移,同時伴隨右旋,這種右旋特征也很明顯,那就是臺灣島南部向北西方向漂移速度快,北部漂移速度慢,整體表現(xiàn)為右旋(圖8)。
圖8 東南沿海-臺灣地區(qū)GPS站速度分布圖(據(jù)李延興等2002修編)
這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)造與中國的地震活動密切相關(guān)。因此正確認(rèn)識中國的宏觀大地構(gòu)造背景十分重要,本文為討論稿,不妥之處請批評指正。