离石大断裂又被称为紫荆山大断裂,由于其独特的地理位置和特殊地质情况,一直受到国内地质专家和学者的关注。随着吕梁地区等离石大断裂范围内矿产资源的频繁发现,更是使离石大断裂受到国内学者的高度重视。
离石大断裂位于山西省西部黄河以东吕梁山西坡,是一条横贯南北的构造带。离石大断裂位于东经111°15'附近,构成了山地和鄂尔多斯两个构造单元的分界。离石断裂带西为黄土高原,东为吕梁山。是中国东部燕山期高原假说的西部边界位置。由于离石大断裂对黄土高原和吕梁地形的作用,现代学者对离石大断裂展开了长期的多项研究,并对历史大断裂南延、北延问题进行了探讨和分析,但由于研究不足,无论是观点和认识仍然没有有效统一。
1离石大断裂的含义
离石大断裂的意义是用以划分山西地块和鄂尔多斯地块两个构造单元的界线,也被称作"紫荆山断裂".离石大断裂是一个较大规模地质构造的代称,并没有特指某个断层,离石大断裂可能是一个大型挠褶构造带,也可能是几条断裂构造带的集合。由于国内关于离石大断裂的研究并不彻底,因此并没有一个确切的定义。有学者认为离石大断裂内显示了强烈的挤压特征,因此形式由一系列同方向、同性质的逆冲断层组成。也有学者认为离石大断裂是山西印支-燕山期造山的产物,板块在边缘碰撞造成的大陆隆起。
离石大断裂是山地地块与鄂尔多斯地块之间的特殊构造带,挠褶是离石大断裂的主要表现形式。
2离石大断裂的宏观特征
如图1所示,离石大断裂的宏观特征表现为五种断裂带,第一种断裂带北起交楼申和兴县,南至马头山和方山县峪口,表现为北北东雁裂式断裂带。
第二种北起离石,经枣林、金罗、南至中阳,北半段走向北北西转北北东,离石以西被东北NE右向切断,属于追踪断裂带。第三种展布与中阳以南及五鹿山之间,为隐伏断裂带。第四种密集逆冲断裂带位于五鹿山和黑龙关之间,延伸达35km,断层挤压破碎带在100~300m之间。第五种为挤压破碎断裂带,分布在黑龙关至临汾峪里,总体北北西向,断裂带内地层产状陡倾。综观离石大断裂带,该没有一条单一的断层可纵贯南北,顺走向要么被黄土覆盖,要么被新裂陷盆地所阻断(如离石盆地);或是由于岩石力学性质的不同,下部寒武、奥陶系地层多以断裂的形式出现,而上覆石炭、二叠、三叠系地层层理发育,可塑性强,多以挠曲的形式来补偿断裂垂向上的升降差异;同样岩浆侵入也具有这种补偿断裂垂向升降差异的作用(岩床)。后两种情况在离石大断裂带的南北两端表现得更为明显,致使其南延北去的问题争论不休。更多的表现是由于近东西的挤压在断裂方向产生南北向的左行扭动,而形成雁行式排列的断层束。
3离石大断裂区域构造演化
离石断裂带北段活动开始于寒武纪左右,并伴随前寒武纪的超基性熔岩活动,古生代逐渐减弱,并对两侧沉积带来影响。南段在晚古生代至三叠纪初开始活动,三叠纪末期活动剧烈,以东盘向西大规模高角度逆冲为主,并伴有剪切活动。与此同时,北段也发生活动,并在挤压作用下,构成华北板块内鄂尔多斯和山西之间的接线,构造上其以西形成完整的大陆沉积盆地--鄂尔多斯盆地,内部构造微弱,其以东则为山西隆起,内部构造强烈的多。
4离石大断裂北延问题研究
根据以上对离石断裂带宏观地质情况和演进过程的推演,学者将离石断裂带的分析分成南北两部分,南部为北起兴县交楼申经离石到临汾后折向西南由河津禹门口进入陕西。离石大断裂南延问题由于地址情况比较明显,较容易推演,故而已经形成了一定的共识。但离石大断裂北延问题由于地质情况复杂,对其研究投入精力有限,因而一直存在较大的分歧。学界统一的观点是离石大断裂北延大致经由离石向北经黑茶山至河曲县刘家寨镇过黄河入陕西,但笔者通过对离石大断裂宏观分布和地质演进分析,并结合离石大断
裂南延问题的研究成果,认为离石大断裂北延应该由离石向北经黑茶山,绕过界河口,经苛岚、五寨,与口泉山挠褶构造带相连,终经大同进入内蒙古。
离石断裂带对寒武纪、奥陶纪、三叠纪沉积有较大影响,而对石炭、二叠纪影响则相对较小。离石断裂带在古生代以来对其两侧的沉积有一种时隐时现、或强或弱的影响,这与整个华北板块的活动息息相关。离石断裂带对其两侧的沉积影响最大的两个时期是奥陶世-早石炭世和中三叠世,前者正是华北板块迅速抬升的晋冀鲁豫活动期,后者则是整个华北板块因内部差异活动,沉积厚度由古生界-下三叠统的东厚西薄,转变为东薄西厚的转折期。
5结束语
由于离石大断裂对我国山西构造单元及鄂尔多斯地质构造单元的重要影响,因而必须对其进行深入研究。离石大断裂的研究不仅对我国山西和鄂尔多斯等地区的地质灾害预防有总要作用。由于离石大断裂区域内富含矿山资源、森林资源尤其丰富,因而对离石大断裂南延和北延问题的研究对我国地质找矿和矿产资源的评估、开发和利用也有重要意义。虽然由于离石大断裂北延问题一直颇受争议,但随着国家对矿产资源开发和生态环境保护的重视,必然会有更多的专家和学者投入到对离石断裂带的研究领域。相信随着科研力量的不断投入和我国地质勘测技术水平的提升,在不久的将来必然能够完成对离石大断裂北延问题的研究,为该地区的生态保护和矿产资源开发利用提供资料支持。
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