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《吉林大学》 2004年
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长春—四平地区新构造运动

李军敏  
【摘要】:本文结合国土资源部资助的1∶50000四平市幅生态环境地质调查、吉林省计委资助的吉林省区域地壳稳定性评价与地质灾害遥感调查和国土资源部资助的农用地分等定级在异地占补平衡中的应用研究三个科研项目,对长春—四平地区的新构造运动进行了研究。 长春、四平地区的新地质构造主要为断裂构造,且多数为继承性的,如四平—长春北东向断裂、依兰—伊通北东向断裂、瞻榆—卧虎屯北西向断裂、南仙马泉北西向断裂、大红咀—放牛沟口北西向断裂和胡家窝堡—西八大东西向断裂等。区内新生性断裂都是规模较小的壳断裂和盖层断裂,如大夫岭南北向断裂和孔大院—河夹信子北西西向断裂等。垂直上述断裂走向进行壤中气汞测量,断裂附近都出现了明显的峰值。另外沿某些断裂如孔大院—河夹信子断裂有泉水出露,这些现象都说明断裂具有明显的活动性。 本区自西向东依次为松辽平原、大黑山地垒(丘陵)、伊舒地堑和吉林东部断块山地,是典型的盆岭式构造地貌,总体为东高西低的地形。据成因类型,把区内的地貌分为构造地貌和外动力地貌两种。构造地貌划分为三种级别十种形态:一级构造地貌单元有两种类型,分别为松辽平原和吉林哈达岭断块山地。二级构造地貌单元有两种类型,表现为地垒和地堑。三级构造地貌有六种类型,即断陷—冲积平原、掀斜—冲积平原、火山锥、断层谷、侵入岩丘陵和拱曲高地。外动力地貌划分为重力地貌和流水地貌两种类型。其中,重力地貌主要表现为崩塌。流水地貌主要表现为面流地貌、洪流地貌和河流地貌三种。 通过对四平杏山砖厂黄土堆积的研究,发现其粒度特征为:(1)颗粒分选差,主要由粒径(?)值>7.61(0.005mm)的颗粒组成,平均粒径(?)值为7.61~8.26(0.005mm~0.303mm);(2)粒级构成为:砂44.75%,粉砂31%,黏土24.25%;(3)频率曲线以单峰态为主,主要为正偏。结合剖面中其它沉积特征,推断该剖面黄土在中、晚更新世冰期时堆积,其第一成因为沙丘堆积,后来又于间冰期的湿热气候条件下发生黄土化作用,形成黄土状土及其中的铁锰结核。该区的新构造运动是影响黄土堆积的重要因素,新构造运动一方面使潜水面下降,加剧荒漠化进程,另一方面也为黄土的堆积提供了空间场所。 本区新生代火山活动和地震活动主要沿着四平—长春和依兰—伊通北东向岩石 吉林大学硕士毕业论文 圈断裂发育,并严格受到上述断裂活动的控制。火山主要集中在伊通火山群和范家 屯一大屯火山群。伊通火山群的火山都位于伊通一舒兰地堑内部,并沿地堑两侧平 行地排成两列。多数火山位于两条断裂(带)的交汇处,受断裂交切带的控制。伊 通火山群的火山是相继喷发的,最老的西尖山火山年龄约为ZI.OMa,最新的大孤山 西山火山年龄约为7.78Ma。利用深源包体分析资料和化学分析资料进行一元线性回 归分析,得出的岩浆来源深度(尹)与吸0含量(x)之间的关系为 y一79.667814.719262x,即随着岩浆来源深度的加大,丸。含量越来越低.同样,地 震活动儿乎都发生在断裂的交汇部位或复合部位,尤其沿伊舒断裂带小地震活跃, 呈不均匀带状分布。根据近年地震资料的统计分析,得出地震震级与发生频率的关 系为lgN七3.39刁.48M(M为震级,N代表震级)M的地震发生次数).从而得出该区 未来可能发生的地震最大震级为7级。 区内的地球物理异常表现为布格重力异常和地热异常。布格重力异常等值线呈 NE向沿四平一长春断裂带和依兰一伊通断裂带展布,四平、长春和吉林一带为低值 区,该带以东、以西则为高值区。局部有NW向异常的叠加干扰,基本上也是北西 向瞻榆一卧虎屯断裂、伊通一辉南断裂和烟筒山一黑山断裂的延伸方向。布格重力 异常较好地反映了本区松辽盆地和伊舒地堑夹大黑山地垒的两凹夹一凸的构造样 式。等值线往西南伸向辽东湾海域,显示了辽河盆地向西南的延伸状况,同时也暗 示了依兰一伊通断裂带与郊庐断裂带的连带关系。 长春一四平地区新构造运动类型主要是断层及断块运动,其中包括地垒一地堑 运动、断陷运动、掀斜运动以及断块上升或下降运动。伴随着松辽盆地下降和东部 山地上升的基本运动格局,伊舒地堑相对下降并接受沉积,大黑山地垒相对上升并 遭受剥蚀。利用伊舒地堑中堆积物的厚度计算出来的各个时期的下降速度说明,El 一N}的平均下降速度大于第四纪.下中新统砂砾石的粒度较粗,说明当时地形的起 伏程度较大,亦即伊舒地堑在中新世时的下降强度比较大。 根据新生代堆积物的成因、分布、岩性岩相特征、厚度和同位素年龄,以及地 貌特征和地震活动等,将本区新构造运动划分为四个阶段:中新世一早更新世、中 更新世、晚更新世一早全新世和中全新世一晚全新世。尽管不同断裂运动的类型、 运动的强度和运动的时间都可能不同,但从所受到的水平应力和垂直应力的关系上 来看,它们的发生机制应该是一样的。本区位于欧亚大陆板块与西太平洋板块聚合 带西侧由火山岛弧和弧后盆地组成的活动大陆边缘的内侧、新构造运动受到西太平 洋板块向欧亚大陆板块下部俯冲碰撞作用及其伴生的弧后伸展运动的影响和控制, 西太平洋板块俯冲引起的挤压作用与岩浆上涌引起的伸展运动
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