漫话地壳－岩石圈断裂构造（2）
胡经国
四、深大断裂
㈠、深大断裂概述
深大断裂，又叫做深断裂，是指规模巨大、向地下深切并且发育时期很长的区域性断裂。深大断裂这一概念由А·В·裴伟于1945年提出。
深大断裂向地下切割的深度可达到下地壳，甚至可切穿地壳和岩石圈伸入地幔一定深度。其区域性延伸长度可达上百公里乃至上千公里。
深大断裂一般是各级大地构造单元的分界。深大断裂把地壳和岩石圈分割成运动特点和构造特征各不相同的地块，并且与构造单元相应发展，或在不同构造时期多次活动。最早的一些深大断裂出现在元古宙初期。
深大断裂可以是连接地壳和上地幔的通道，成为不同时期、不同性质、不同类型的岩浆活动带和区域性内生矿床成矿带。并且，深大断裂还常常控制着构造－沉积单元，所以深大断裂两侧的沉积建造的组成、岩相和厚度也是不同的。
㈡、深大断裂类型
1、按位移方式分类
按位移方式深大断裂可分为以下4类：深正断层，深开断层，深平移断层和深逆冲断层。
深正断层形成裂谷型构造，如贝加尔湖、莱茵河、东非大裂谷、洋中脊裂谷等。这些深大断裂是在拉张条件下形成的。
深平移断裂在各个构造区都有分布。但是，它形成在某些地质时期（如地槽中的深大断裂是在造山期形成的）。
深逆冲断层发育在地槽带的中部和边缘，如环太平洋造山带。
2、按断层面下切深度分类
深大断裂按断层面下切深度可以分为：克拉通（如地台、准地台）盖层断裂和基底断裂、壳断裂（硅铝层断裂和硅镁层断裂）和超壳断裂（岩石圈断裂和超岩石圈断裂）等。
⑴、克拉通盖层断裂和基底断裂
①、盖层断裂
盖层断裂（Superficialfault，或SedimentaryCoverFault），是指地壳表面出露的、切穿克拉通沉积盖层的断裂。其标志有：沉积岩层和岩浆岩体等的错开、位移等现象；泉水的带状分布；河流的袭夺现象等。这些标志可能标志着新生代以来形成的盖层断裂。
②、基底断裂
基底断裂（FoundationalFault，或BasementFault），是指切穿花岗质岩层基底、到达玄武岩层顶面的穿层断裂。基底断裂对金属成矿和石油天然气分布有控制作用。
在地质历史上，基底断裂具有以下主要特征：
A、酸性岩浆岩（花岗岩、花岗闪长岩、流纹岩）呈带状或串珠状分布，有少量的中性和基性岩浆岩；
B、出现线状或串珠状沉积盆地，其中有少量中、酸性岩浆岩与沉积岩同期形成；
C、温泉、湖泊呈线状分布等；
D、出现局部的重力、地磁和地热异常；
E、沿断裂有浅源地震活动。
⑵、壳断裂
壳断裂（CrustalFault）是指切穿硅铝层但是并未明显进入硅镁层的断裂和切穿地壳但是并未明显进入上地幔的断裂。它可进一步分为硅铝层断裂及硅镁层断裂。
①、硅铝层断裂
硅铝层断裂是指切穿硅铝层但是并未明显进入硅镁层的断裂。它在世界上分布甚多，在中国如邵武河源深断裂。
②、硅镁层断裂
硅镁层断裂是指切穿地壳但是并未明显进入上地幔的断裂。它在世界上分布甚多，在中国如沧州深断裂。
沿壳断裂一般没有超基性岩分布。但是，中酸性岩浆活动往往是硅铝层断裂的一个重要特点。而硅镁层断裂则往往伴有玄武岩流的喷溢。
⑶、超壳断裂
超壳断裂是指切穿岩石圈但是并未明显进入软流圈的断裂和切穿岩石圈并且深入软流圈的断裂。超壳断裂分为岩石圈断裂和超岩石圈断裂。
①、岩石圈断裂
岩石圈断裂（LithosphericFault）是指切穿岩石圈但是并未明显进入软流圈的断裂。在世界上如东非裂谷，在中国如郯城庐江深断裂。
岩石圈断裂的规模相当大。它们一般都具有超基性岩等深部物质沿断裂呈线状分布，但是缺乏良好的、大规模的蛇绿岩套。
另据认为，岩石圈断裂相当于板块边缘断裂。它是已知切割最深的断裂。现代大洋中脊断裂、沿海沟的断裂带、巨大的转换断层都属于岩石圈断裂。
岩石圈断裂可按以下地质、地球物理特征判定：
A、超镁铁质带
分布有橄榄岩、榴辉岩、金伯利岩等。
B、低温高压变质相带
有指示矿物蓝闪石出现和混杂岩堆积等，是挤压性断裂标志，相当于板块消减带。
C、高温、高压变质相带
如麻粒岩相带，为岩石圈张裂带，相当于板块的生长带。
D、沿断裂带出现重力、地磁的高梯度带
中生代以来的、尤其是近代活动的岩石圈断裂，常表现为强地震活动带、高地热带。优地槽发育初期的断槽（谷）即为将大陆地壳拉开或发育在大洋的岩石圈断裂。
中国的北祁连山、西昆仑山、后龙门山、北喜马拉雅和台湾海岸山脉，在未褶皱隆起以前属岩石圈断裂带。它对金属成矿带往往有重要控制作用。
②、超岩石圈断裂
超岩石圈断裂（TranslithosphericFault）是指切穿岩石圈并且深入软流圈的断裂。在世界上如西太平洋贝尼奥夫带（Benioffzones）；在中国如雅鲁藏布江深断裂。
超岩石圈断裂是地球构造圈中规模最大的一级深断裂，一般构成大陆与大洋之间的分界。在地史过程中出现的这类深断裂带，一般都具有发育良好的蛇绿岩套，有的还伴有高压低温和高温低压成对出现的双变质带，以及混杂岩带等。例如，雅鲁藏布江深断裂带。现代正在活动的这类深断裂一般都伴有深源地震，如西太平洋贝尼奥夫带（即毕乌夫带）。
3、按力学性质分类
深断裂按其力学性质可分为张性、压性和剪性三大类型。
大洋中脊深断裂带以及与裂谷有关的深断裂属于张性深断裂。
西太平洋岛弧深断裂属于以压型为主的深断裂。
中国的阿尔金深断断裂、郯城－庐江深断裂，以及北美的圣安德列斯深断裂，都属于剪性深断裂。
毫无疑问，在地史发展过程中，各类深断裂的性质并不是一成不变的，而是在不断发生、发展、转化和消亡之中。许多事实还说明，同一条深断裂的各个地段可能是在不同时期形成的；同一条深断裂各个地段的性质、类型也不尽相同。
4、顺层滑动断裂组合
在岩石圈的各个层圈之间，都可能因为应力集中而发生层间滑动，形成深浅不一、长短各异和断续延伸的顺层滑动断裂组合。
它们常与陡倾斜断裂相连，由浅部向深部变缓，最后转入层间滑动（见滑脱构造）。它们有时表现为同一断裂在穿过不同岩石地层时呈阶梯状形式。因而可以推测，在地壳和岩石圈剖面上，深大断裂表现为大小不同的陡倾穿层滑动断裂和顺层滑动断裂的组合形式。
㈢、中国境内深断裂
1、中国境内深断裂研究简况
纵观中国东部裂谷系中松辽、渤海湾、江汉及南海等几个重要的含油气盆地发现，油气田的分布与盆地中断开基底、地壳或岩石圈的深断裂有相伴出现的现象。分析深断裂与沉积、构造、地温场及压力场的相关性后发现，深断裂控制了沉积体系及沉积相带的展布，控制了地温场的展布；从而控制了油气藏形成条件的生、储、盖因素。
中国重要的深断裂有：雅鲁藏布江深断裂带，台湾大纵谷深断裂带，额尔齐斯深断裂带，西拉木伦深断裂带，北祁连深断裂带，阿尔金深断裂带，龙门山深断裂带，东昆仑深断裂带，金沙江－红河深断裂带，班公错－怒江深断裂带，郯城－庐江深断裂带，沧州深断裂带，吴川－四会深断裂带等。
深断裂理论在20世纪50、60年代对中国地质学界有很大的影响。当时认为，深断裂基本上都是陡直下切的。在20世纪70年代以后，大量深部地质资料说明，更多的以前所划分的深断裂并不是切割很深的，而是向下变缓或是向下消失的。提出深断裂说的裴伟，也于20世纪70年代对其原先的观点有所改变，强调顺层拆离或低角度逆冲断层在区域构造中的重要意义。
2、中国境内已确定的深断裂
据地质、地球物理资料初步分析，中国境内已确定的深断裂共有50多条。
⑴、超岩石圈断裂
①、雅鲁藏布江深断裂带
它已被公认为印度板块与亚洲板块之间的地缝合带；在中国境内长度近2000公里；沿该断裂带发育有中国最大的蛇绿岩套。
②、台湾大纵谷深断裂带
它是西太平洋岛弧深断裂系的一部分；沿该断裂带发育有蛇绿岩套、蓝闪石片岩和混杂岩带。值得注意的是，西太平洋岛弧毕乌夫带一般以压性为主；而台湾大纵谷则不然，它是一条左旋剪性断裂，向南延即为菲律宾断裂。
③、其它可能超岩石圈断裂
另外，已有一些证据表明，北祁连深断裂、金沙江红河深断裂、德尔布干（中蒙古）深断裂，都可能为古板块的缝合线，亦即超岩石圈断裂带。
⑵、岩石圈断裂
中国的地槽中的大多数深断裂和地台上的一部分深断裂属于岩石圈断裂。其中，重要的有：
①、郯庐伊抚深断裂系
它是亚洲东部最重要的深断裂带之一，包括郯城庐江、抚顺密山、伊兰伊通三条深断裂带，全长2400公里。从南向北贯穿扬子、中朝、吉黑等几个构造单元。它是中国东部一个重要的中新生代岩浆活动带、成矿带和地震带。在地史发展过程中，曾经发生左旋剪切；而据现代震源机制分析则显示右旋剪切。该断裂带各地段的时代、性质、类型不尽相同。南段，郯城庐江深断裂一般形成时间较早；而北段，伊南伊通深断裂则从晚中生代至新生代以来才逐渐形成和发展。山东、辽宁东部为岩石圈断裂，而庐江（安徽）以南则变浅，再向南甚至已可能变成一般的区域性表层断裂。苏皖地区，断裂在一些地段具有明显的剪性及压性特征；而伊南伊通深断裂则为张性断裂，并且具有明显的地堑形态。
②、昆仑秦岭深断裂系
它包括北祁连－北秦岭－北淮阳深断裂带、柴达木北缘－青海南山－北秦岭－北淮阳深断裂带、东昆仑－秦岭－北淮阳深断裂带。它是贯穿中国东西部的复杂的深断裂系，控制着昆仑秦岭地槽褶皱区的发生和发展，长期以来构成中国南北的地质界线。
在加里东旋回，界线在北祁连－北秦岭－北淮阳深断裂带；在早华力西旋回，界线在柴达木北缘－青海南山－北秦岭－北淮阳深断裂带；而自晚华力西旋回以来，界线则在东昆仑－秦岭－北淮阳深断裂带。
同时，这几条深断裂带都显示出西段深、东段浅的特点。在西段，普遍有海底火山岩和超基性岩，沿断裂带优地槽特征清楚；其中，北祁连已发现延伸达700公里的蛇绿岩套和延伸百多公里的蓝闪石片岩带，被认为是一条古板块缝合线。而在东段，则是以复理石沉积为主体的冒地槽带，极少超基性岩。这也许就是昆仑祁连伸向中朝准地台和扬子准地台之间的盲肠状地槽形成的基本原因。
⑶、壳断裂
壳断裂在中国分布广泛，并且以东南沿海深断裂系为其代表。其主要特点是：
伴有大规模中酸性岩浆活动，形成东南沿海火山岩带和大量花岗岩，而基性岩则很少；
早期有强烈的挤压，晚期有明显的张裂，最后又出现挤压特征，沿断裂分布有一系列白垩纪－第三纪红色断陷盆地，说明其在发展过程中力学性质曾经发生过多次变化，邵武河源深断裂就是一个良好的例证。
中国东部硅镁层断裂控制着中、新生代断陷盆地的发生、发展；发育大量张性断裂，其中最重要的如沧州深断裂、聊城兰考深断裂以及汾渭地堑深断裂等。它们的共同特征是：平面上呈“之”字形折线，追踪现象十分明显；剖面上为一系列阶梯式正断层；断层与盆地同步发展，往往形成箕状凹陷的边界；普遍伴有玄武岩流。地球物理资料表明，它们已切穿地壳，但是并未深入上地幔，应属于硅镁层断裂。
2018年4月10日编写于重庆
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