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山东省大地构造格局和地质构造演化

宋明春  
【摘要】: 山东省位于中国大陆的东部,地质构造复杂,其大地构造演化过程可划分为早前寒武纪阶段、中新元古代阶段、古生代阶段和中新生代阶段等4个阶段。 山东省早前寒武纪基底由胶辽微陆块(鲁东地块)、渤鲁微陆块(鲁西地块)和迁怀微陆块(德州地块)组成。山东于2.8Ga以前形成具岛弧性质的沂水和唐家庄古陆核。2.8~2.7Ga,鲁西地区拉张出现初始洋壳,形成具大洋高原环境特点科马提岩、枕状玄武岩组合。2.7~2.56Ga,洋盆消减,俯冲作用造成早期TTG质花岗岩侵位,形成鲁西和鲁东岛弧,为初始不成熟陆壳。2.56~2.4Ga,弧陆碰撞,大量碰撞型花岗岩侵位,第二期TTG质花岗岩系和二长花岗岩系大规模出现,地壳由不成熟陆壳向半成熟陆壳转化;至古元古代岩浆活动完全由代表成熟陆壳的重熔型二长花岗岩构成。2.4~2.1Ga,四海山A型花岗岩的出现标志着刚性陆壳发生拉张减薄,山东陆块基底大规模克拉通化完成:同时,鲁东地区强烈裂陷,形成裂陷盆地。2.1~1.9Ga,鲁东裂陷盆地闭合,古元古代地层发生强烈褶皱。 中新元古代山东陆块归属华北克拉通和大别-苏鲁造山带。中元古代初期(1.84~1.72Ga),地壳发生裂解,济宁裂谷型沉积和鲁西第一期基性岩墙群形成。中元古代晚期(1.20~1.05Ga),地壳再次裂解,海阳所幔源岩浆杂岩和鲁西第二期基性岩墙群形成。新元古代早中期(0.9~0.73Ga),出现同碰撞的S型和I型花岗岩,伴随有强烈的挤压变形作用,形成雄伟的苏鲁碰撞造山带,在造山带北西侧产生具前陆盆地性质的沂沭盆地。新元古代晚期,岚山头A型花岗岩和具后继盆地性质的蓬莱盆地及具上叠盆地性质的石桥盆地的出现,指示强烈造山作用结束,地壳演化开始了另一个新的阶段。 古生代构造单元划分为华北板块陆表海盆地、鲁东被动大陆边缘和大别-苏鲁裂谷盆地。早古生代特征是全域同步缓慢沉降,鲁西以台地相及潮坪、泻湖相碳酸盐岩沉积为主。中、晚奥陶世之后,受板块汇聚俯冲影响,鲁西地区整体抬升剥蚀,缺失晚奥陶世—泥盆纪沉积。晚古生代特征是结束了的单一海相沉积史,完成了海陆交互相向纯陆相沉积的重大古地理转变,晚石炭世至早二叠世沉积了一套准碳酸盐台地和三角洲—潮坪泻湖相的暗色砂泥岩、灰岩和煤层;从中二叠世开始,出现典型的河湖相沉积建造。鲁东被动大陆边缘和大别-苏鲁裂谷盆地的古生代沉积被后期剥蚀殆尽。 中新生代属滨太平洋前陆坳陷带和滨太平洋构造岩浆活动带,包括渤海湾盆地、鲁中隆起、蒙阴盆地群、济宁坳陷、沂沭裂谷、胶北隆起、胶莱盆地、鲁东折返带(超高压带)和苏北折返带(高压带)等次级构造单元。早中三叠世板块作用产生苏鲁碰撞造山带;晚三叠世,形成高钾钙碱性花岗岩类侵入岩,来源于富集岩石圈地幔源区的碱质花岗岩浆的侵位,则标志着后造山拉张作用的开始。侏罗纪时,鲁东地区形成了类似于埃达克岩的高锶花岗岩;鲁西地区局部发生沉降,产生盆地,同时形成了一套与大陆的造陆抬升有关的高镁中基性侵入岩;早侏罗世末,沂沭断裂开始产生并发生左行平移运动。白垩纪构造岩浆活动非常活跃,形成大规模具有弧后拉张性质活动大陆边缘特点的火成岩组合,崂山A型花岗岩的出现标志着强烈岩浆活动趋于尾声;由侏罗纪—白垩纪晚期地幔具有由EMⅠ富集地幔向EMⅡ富集地幔演变和由富集向亏损或由岩石圈向软流圈演变的趋势:受太平洋板块俯冲影响,郯庐断裂发生大幅度左行平移,沂沭断裂二侧伴生形成羽状断裂系统、棋盘格状断裂系统和多层次拆离滑脱构造系统;同时,产生大量断陷盆地,构成隆起与凹陷相间分布的盆山耦合格局。新生代构造格局具有明显的继承性和新生性双重特点,主要地质事件是受断裂控制的新生代盆地和玄武岩喷发。


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