下揚子陸域東部北西向斷裂特征及其形成機制

摘 要：下揚子陸域東部斷裂走向主要為NNE-NE 向，NW 向斷裂零星可見，關于NW 向斷裂分布規律及形成機制一直是研究的難點。本文通過區域重力、磁力資料分析，結合NW 向斷裂野外及衛星遙感資料，探索NW 向斷裂的分布規律及成因。研究結果表明：在區域特征上，下揚子陸域東部自西向東，NE 向斷裂體系存在明顯分帶差異，且區域重力、磁力異常等資料上有響應，這些差異性也反映了潛在NW 向斷裂帶的存在；在斷裂分布上，NW 向斷裂規模總體較小，但是具有成帶發育特點，平面分布呈右階排列形成區域NW 向斷裂帶，控制兩側構造變形的差異；在斷裂成因上，NW 向斷裂主要形成于中生代，在燕山期擠壓背景下，受區域不均衡作用影響，東西部差異擠壓控制下揚子西窄東寬的構造格局，此時，區域NW 向斷裂帶開始發育，主要起區域應力調節作用。

關鍵詞：構造斷裂；分布特征；成因機制；下揚子地區

中圖分類號：P315；P318 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1329（2023）02-0107-06

下揚子陸域東部位于揚子板塊東部向華北板塊突出的部位，受郯廬斷裂帶、蘇魯造山帶和江山—紹興大斷裂夾持，總體呈現出西南窄、東北開闊的喇叭形態（圖1）。該區構造條件復雜，NNE-NE 向構造在中—新生代地質構造演化中發揮著重要作用，中生代印支—燕山期擠壓背景下，形成NNE-NE 向逆沖推覆、走滑構造[1-5]；新生代時期下揚子陸域東部發育箕狀斷陷，形成NE 向基底斷裂控制的蘇北盆地[6-8]。

近年來，隨著下揚子陸域東部地質、地球物理等資料不斷豐富，陸續有NW 向斷裂發育的報道，不同學者對NW 向斷裂發育特征及成因存在不同認識[9-13]。崔敏等[9]通過對蘇北盆地進行研究，認為NW 向斷裂在晚侏羅世已經形成，新生代繼承性發育形成NE 和NW 共軛斷層系統；王偉鋒等[10] 通過對蘇北盆地金湖凹陷隱性斷裂進行研究，認為該區晚侏羅世至早白堊世已經形成了NW向基底斷裂，晚白堊世- 現今NW 向基底斷裂微弱活動，在盆地蓋層內發育了NW 向隱性斷裂；束寧凱等[13] 通過對蘇北盆地高郵凹陷的兩條重要斷裂進行剖析，認為NW 向斷層為晚始新世以來斜向裂陷作用的產物，其形成受到先存基底斷裂的控制；何委徽等[14] 認為下揚子地區NW 向斷裂在燕山晚期和喜山期較活躍，應力環境以張扭性為主。

綜上所述，下揚子陸域東部NW 向斷裂確有存在，但前人研究多基于NW 向斷裂局部分析，缺乏整體認識，進而制約了區域NW 向斷裂的成因認識。基于上述問題，本文對下揚子陸域野外露頭、重磁、地震勘探等資料進行系統整理，綜合分析區內NW 向斷裂特征，并在此基礎上對其形成及演化產生一些新的認識。

1 NW 向斷裂分布特征

1.1 蘇南地區NW 向斷裂特征

蘇南地區的NW 向斷裂在野外露頭上廣泛分布，目前已經在愛景山、芝山、太陽山、虞山、西山多地找到有NW 向斷裂存在的證據[15]。NW 向斷裂以壓扭性質為主，呈現出雁列分布特征，露頭上斷面較為粗糙，斷層帶內含斷層角礫巖，壓扭背景下，斷裂兩側深部地層一起被卷入變形（表1）[16]。此外，部分地區NW 向斷裂也表現出張性和壓性特征，李祖武[15] 認為NW 向斷裂形成于區域復雜應力背景下，構造應力場不斷變化，因此，該組斷裂的形成與多期應力背景疊加影響有關。

蘇南地區NW 向斷裂帶控制著火山巖及相關地層分布。江蘇六合—安徽嘉山一線中、新生代火山巖呈帶狀分布，該條帶方向為NW 向，寬度約30 km。目前，該區地質、地球物理資料表明該處發育NW 向深斷裂[17]，該斷裂為六合—嘉山斷裂（F10），斷層斷至張八嶺群。在南側南京—溧陽存在規模較大的NW 向隱伏斷裂（F6），切割NE 向構造，斷層也控制著中生代地層的分布，主要活動時間在晚燕山期—早喜山期。

NW 向斷裂在區域航磁、重力異常圖上表現明顯。航磁異常圖上可見成排的近東西向磁異常條帶被NW 向斷裂錯斷，呈右階排列，比較顯著的NW 向斷層帶如南京—溧陽（F6）、常州—蘇州（F7）、如皋—上海（F8） 一線（圖2）。重力異常圖及重力垂向二階導數圖上均可見重力異常區域的尖滅位置也是順NW 方向排列的，其反映的NW 向斷層與磁異常圖相似（圖3、圖4）；張永鴻等[18] 也推斷在常州—蘇州存在一條隱伏NW 向平移剪切大斷裂，為蘇錫常斷裂，與本文斷層F7 一致。

1.2 蘇北盆地區NW 向斷裂特征

蘇北地區現今為第四紀沖積平原，早期沉積地層野外露頭未見出露，但是，通過衛星遙感圖像觀察，蘇北地區及鄰域海岸線、長江平原的大型湖泊的分布均呈現出順NW 向展布的特征（圖5），且在區域重磁資料上也有明顯的反映。

此外，蘇北盆地勘探地震資料表明，NW 向斷裂發育較多，影響盆地整體構造格局，且對部分凹陷內的構造形跡有明顯控制。蘇北盆地整體呈“坳—隆—坳”的構造格局（圖6），NW 向斷裂的影響主要表現為錯斷NE向斷裂，如在蘇北地區的建湖隆起區，可見嘉山—響水斷裂和建湖隆起被泗陽—寶應斷裂（F9）明顯分割，整體呈右行扭動；在鹽阜坳陷的漣北、漣南凹陷，鹽城凹陷，可見NW 向斷裂分割凹陷和隆起，限制了NE 向斷裂的橫向分布[19]。

蘇北盆地內部各凹陷雖未見NW 向斷裂規模發育，但是新生界地層受到NW 向斷裂活動的影響[18，20]，其對區域沉積格局、構造形態起著重要的控制作用。例如，蘇北盆地鹽城組可見沉積充填東薄西厚，部分凹陷內NW向大型撓曲和小型褶皺發育[9]，斷鼻構造帶軸跡方向呈NW 向，盆地內部分凹陷隔斷隆起區也沿NW 向發育，上述現象進一步說明存在NW 向斷裂作用對盆地結構的影響。

以蘇北盆地溱潼凹陷為例。通過地震資料解釋出的斷裂體系顯示，溱潼凹陷內部也受到NW 向斷裂影響。溱潼凹陷可具體分為I、II 兩個構造區，進一步細分可將II 分為II1 和II2 構造區。對于不同構造區域斷裂的體系特征及火成巖的分布也存在較大差異（圖7）。溱潼凹陷內I、II構造區域分界線L1 為近NW 向轉換帶，這與我國東部新生代盆地構造轉換帶的發育情況具有較強的一致性[20-21]。溱潼凹陷II2區位于 I、II1 兩區之間，有對 I、II1 區斷裂活動進行調節的作用。

此外，高郵凹陷也發育有隱性NW 向斷裂，控制著該區域凹陷結構、巖漿巖的分布及油氣藏的分布。如高郵凹陷南側邵伯、樊川、劉五舍三個次洼被近NW 向斷裂分割[14]，區內車邏鞍槽，陸次凹展布方向均為NNW向[22]；高郵凹陷晚始新世至漸新世末三垛運動伴隨巖漿活動，巖漿先沿著基底斷裂上升，之后順著蓋層內部NE和NW 向斷層侵入，巖漿巖發育特征為順NE 和NW 向帶狀分布；高郵凹陷油氣成藏也具有順NW 向呈帶狀分布規律[10]。

2 區域NW 向斷裂帶分布規律

通過對蘇南、蘇北地區NW 向斷裂分析，發現整個下揚子陸域東部發育的NW 向斷裂規模小、分布局限特征明顯，區域NW 向斷裂帶發育的規律難以把握。早在20 世紀80 年代，學者們就開始對區域性NW 向斷裂帶進行探討，謝瑞征等[23] 通過對江蘇地區地震活動進行分析，認為發震構造線方向是NW、NWW 和NNE，并以此推斷了區域NW 向斷裂帶的分布。陳滬生等[24] 綜合地質與物探資料發現下揚子陸域東部整個巖石圈具有沿著NNW向呈右階排列構造形跡，這些斷裂具有成帶分布特征，形成時間可能為早燕山末期—中燕山早期，NW 向兩側的差異發育受到濱海—桐廬隱伏深斷裂的影響（圖5）。

本文認為區域NW 向斷裂帶具有一定的延伸規模，但多以隱伏斷裂的形式存在。區域NW 向斷裂帶的形成過程受到張扭、壓扭等多種構造作用，構造組合為右行右階，其錯斷了蘇北和蘇南地區NEE-EW 向重磁線性異常帶，同時NW 向斷裂也在新生代地層中起著轉換調節作用。本文認為，區域NW 向斷裂帶空間組合總體具有帶狀分布特點，區內可識別出三條NW 向區域構造帶（圖5），自西向東分別為嘉山—南京—溧陽構造帶（Z1）、淮安—常州—蘇州構造帶（Z2）、鹽城—南通—上海西構造帶（Z3）。除上述斷裂帶外，也不排除有其他區域NW 向斷裂帶的發育。

3 區域NW 向斷裂帶發育機制探討

關于區域NW 向斷裂帶發育機制，郝天珧等[25] 通過海域研究認為其與印支期南北板塊碰撞有關。本文認為區域性磁性異常條帶主要反映燕山期及之后形成巖體，NW 向斷裂對NE 向斷裂具有明顯的錯動作用，反映NW向斷裂可能是燕山期及之以后形成的。根據地震、重磁資料上NW、NNW 向斷裂切割了NE、NNE 向斷裂特征，推斷NW 向斷裂形成時間較晚。由于NW 向斷層也控制著燕山期以來蘇北盆地的凹陷結構，推斷下揚子陸域東部NW 向斷裂形成期應該早于喜山期。結合區域構造演化規律，本文認為NW 向斷裂的形成主要經歷了燕山期、喜山期等多個演化階段。

在燕山期，華北板塊和揚子板塊碰撞調整過程中，下揚子陸域東部逐步形成西窄東寬的獨特構造格局，在這種特殊的邊界條件下，東西部擠壓程度的顯著差異主要受區內NW 向斷裂帶調節，即區域性NW 向斷裂帶主要形成于燕山期差異擠壓的應力背景。

從區域格局上看，明光—南京一線兩側構造形態及斷裂體系發育情況存在顯著差異。明光—南京一線東側活動相對開闊，形成的構造軸跡方向以NEE-EW 向為主，區域性NW 向斷裂帶與構造軸線方向近于垂直，NW 向斷裂帶調節活動顯著。明光—南京一線西側構造活動相對緊閉，構造軸跡方向以NNE-NE 向為主，與NNW 斷層交角較小，NW 向斷裂帶調節活動不明顯，構造位錯的垂直距離也較小（圖8）。

至喜山期，下揚子陸域東部NW 向構造活動仍然較為強烈。通過衛星遙感圖像對比，發現下揚子陸域東部形成的NW 向斷裂地貌特征上存在著顯著特點，在研究區內海岸線延伸方向、長江突轉方向、區域湖泊分布特征均呈NW 向，這在一定程度上說明了區內NW 向斷裂在喜山期有再活動。從板塊角度來看，太平洋板塊在喜山期俯沖作用較強，南黃海、日本海及菲律賓各個構造單元相對活躍，也為下揚子陸域東部NW 向斷裂帶重新活動提供了動力。另外一些證據也顯示NW 向斷裂的存在，如在江蘇六合等地發現有新生代火山巖呈NW 向條帶分布，蘇北盆地新近系鹽城組地層東西分布存在明顯的差異，江蘇地區地震活動分布特征也具有順NW 向分布的特征[23]。上述現象表明，在喜山期伸展背景下，NW向斷裂具有再活化的特點，對區內NE、NEE 斷裂起到再調節作用。

4 總結與認識

（1）通過剖析蘇南地區，蘇北盆地鹽阜坳陷、溱潼凹陷、高郵凹陷盆地地質及物探資料，發現NW 向斷裂兩側凹陷結構特征、斷裂體系、重磁特征具有較大差異，具有明顯的分帶性，也進一步印證了區域NW 向斷裂的存在。

（2）下揚子陸域東部地區區域性NW 向斷裂具有右階分布的特點，自西向東可劃分為三個區域性條帶，分別為嘉山—南京—溧陽構造帶（Z1）、淮安—常州—蘇州構造帶（Z2）、鹽城—南通—上海西構造帶（Z3）。

（3）下揚子陸域東部地區NW 向斷裂具有多期次運動的特點。燕山期在華北及揚子板塊的側向不均衡擠壓下形成區域NW 向斷裂帶，調節下揚子地區東部西窄東寬的構造格局，喜山期表現出局部再活化的特點。

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