山西省深部构造特征浅析_王俊峰.pdf

西断隆的基本构造一致。而南北两端又向北东东或3东西偏转，是受秦岭、阴山构造带影响的结果。重力异常均为负值，区域重力场呈现东高西低、南高北低的趋势，同时还表现出南北差异。南半部重力场相对平稳，走向以北北东为主；北半部则较为复杂，基本上为北东向。最显著的特征是沿太行山存在一个重力梯度带，分为两个区域重力场。东部的华北平原以升高的重力场为特征，而西部则剧变为降低的重力场。太行山重力异常带不但是上述深部构造的反映，而且对中生代以来的构造岩浆活动也起着明显的控制作用。山西区域重力场的另一特征是在总的北东南西向展布趋势上斜向排列着一系列重力低异常，对应于桑汾地堑系的各个断陷盆地。区域磁场以200300 nT的正磁场为主体，其间穿插着北东向、近东西向的带状负磁异常。而横贯山西中部的柳林平遥和顺负磁异常带（离石阳泉一带）则将山西的磁场分为南北两部分。北部磁异常主要呈北东向展布，与重力场方向相一致；南部则以北东向为主；中部的负磁异常带向东已延伸至河北省境内，可能是深部古构造的反映。3根据重磁场特征，将全省划分为7个异常区：云岗平鲁重磁异常区（）、天镇浑源五台盂县重磁异常区（）、五寨方山重低磁高区（）、柳林乡宁重高磁高区（）、沁水盆地重磁异常区（）、中条山重磁异常区（）和分散的山西地堑系重力低值区（）。3 深部构造解析3.1 深部构造单元划分依据山西省莫霍面等深线图可知，山西省地壳厚度有东薄西厚、南薄北厚的变化趋势。以太行山为界，山西境内的地壳较河北平原急剧加厚，而在省内新生代盆地部分地壳又相对变薄，显示这部分地壳受到了拉张作用。康腊面的起伏情况与莫霍面5的起伏情况基本相似，但起伏的幅度不大。依据山西地壳厚度的变化状况，将山西省深部构造划分为7个区（如图1所示），分别是太行山上地幔变异带隆起区（）、沁水上地幔缓坡区（）、桑汾上地幔起伏区（）、广灵上地幔起伏区（）、左云上地幔起伏区（）、吕梁山上地幔低值隆起区（）和黄河东上地幔坳陷区1（）。它们与重磁异常分区基本一致。3.2 深部断裂划分深部断裂构造亦可根据重磁异常来确定。将这些深断裂分为2条岩石圈断裂、21条硅镁层断裂和8条硅铝层断裂，如图2所示。由图2可知，2条岩石圈断裂呈南北向展布于山西省的东西两侧，其余深断裂则集中分布在桑汾地堑系及其附近，尤其是“S”形的南北两端转折部分，是山西地震和地热的集中分布带，可见是最新的构造。深断裂按其走向可分为南北向、北东向和北西向3组，其中以北东向最为密集。按其空间分布，可归并为5个组合。069068摘要：山西地处太行山与黄河中游峡谷之间，位于我国三大阶梯状地形上第二阶梯中部的前缘带，其地貌特征主要为东部山地、西部高原和中部裂陷盆地。山西以中、新生代板内造山带为主体，不同的构造特征形成了不同的矿床成矿系列。山西的区域地球物理场是由区域重磁异常所决定的，而区域地球物理场又是深部构造的反映。文章通过对山西重磁资料的分析解释，总结了全省区域地球物理场及深部构造特征，并对山西省深部构造进行了分区解析。关键词：深部构造；重磁；山西省 中图分类号：P548 文 献标识码：A文章编号：2096-7519（2023）02-68-3山西省深部构造特征浅析王俊峰（山西地质博物馆，山西 太原 030024）山西地处黄河中游、黄土高原东部。北界长城与内蒙古自治区接壤，西隔黄河与陕西省相望，南抵黄河与河南省为邻，东依太行山与河北、河南两省毗连。山西地表普遍分布黄土，被认为是黄土高原的一部分。区内整体地形南低北高，呈阶梯状抬升。区内山地高耸。东部山地属华夏体系和新华夏体系，控制山体走向多呈北东向及北北东向；西部山地为祁吕贺大山字形东翼，走向南北向和北东向。山西是我国重要的能源基地，煤炭资源地位一直排在全国首位，煤炭储量大，分布广，品种全，质量优。优势矿产资源除煤炭外还有铝土矿、铁矿及非金属矿。了解山西深部构造，有利于掌握山西深部矿产资源赋存状况。1 区域地质概况山西地处华北板块的中部，受区域地质构造的控制，山西省的地貌特征表现为东部山地、西部高原和中部裂陷盆地。东部山地以太行山脉为主，除太行山、太岳山呈北北东走向外，北部恒山、五台山、系舟山和南部中条山等为北东向。西部高原以吕梁山为主干，总体走向呈北北东向，但其以北的云中山、芦芽山、管涔山、洪涛山、火陷山均呈北东向。中部裂陷盆地几乎纵贯全省，从南到北依次有大同盆地、忻定盆地、太原盆地、临汾盆地、运1城盆地，诸盆地呈北北东南西西向斜列。山西以中、新生代板内造山带为主体，西与鄂尔多斯板内拗陷带、东与华北平原接壤，南北界于秦岭、阴山造山带之间。山西的总体构造形成于中生代，构造线方向呈中间为北北东向，南北两端为北东向的“S”形展布。自新生代以来，叠加形成了贯穿山西南北的汾渭裂谷带，隆起与块凹特征明显，不同时代的地层、构造、岩浆岩发育齐全。各构造层的大地构造环境、岩浆活动，控制了各矿床成矿系列的分布，除石炭二叠纪形成煤及相关矿床外，还形成了五台山铁、钼、金、多金属、硫铁矿和中条山铜、金、钴、钼、多金属、磷2成矿带。2 山西重磁场特征山西的重磁场均为北东北北东向展布，与山作者简介：王俊峰（1984），女，工程师，硕士，毕业于中北大学，主要从事矿产资源勘查、评审相关工作。图1 深部构造分区华北自然资源地质勘探2023.2王俊峰：山西省深部构造特征浅析总第113期022023年西断隆的基本构造一致。而南北两端又向北东东或3东西偏转，是受秦岭、阴山构造带影响的结果。重力异常均为负值，区域重力场呈现东高西低、南高北低的趋势，同时还表现出南北差异。南半部重力场相对平稳，走向以北北东为主；北半部则较为复杂，基本上为北东向。最显著的特征是沿太行山存在一个重力梯度带，分为两个区域重力场。东部的华北平原以升高的重力场为特征，而西部则剧变为降低的重力场。太行山重力异常带不但是上述深部构造的反映，而且对中生代以来的构造岩浆活动也起着明显的控制作用。山西区域重力场的另一特征是在总的北东南西向展布趋势上斜向排列着一系列重力低异常，对应于桑汾地堑系的各个断陷盆地。区域磁场以200300 nT的正磁场为主体，其间穿插着北东向、近东西向的带状负磁异常。而横贯山西中部的柳林平遥和顺负磁异常带（离石阳泉一带）则将山西的磁场分为南北两部分。北部磁异常主要呈北东向展布，与重力场方向相一致；南部则以北东向为主；中部的负磁异常带向东已延伸至河北省境内，可能是深部古构造的反映。3根据重磁场特征，将全省划分为7个异常区：云岗平鲁重磁异常区（）、天镇浑源五台盂县重磁异常区（）、五寨方山重低磁高区（）、柳林乡宁重高磁高区（）、沁水盆地重磁异常区（）、中条山重磁异常区（）和分散的山西地堑系重力低值区（）。3 深部构造解析3.1 深部构造单元划分依据山西省莫霍面等深线图可知，山西省地壳厚度有东薄西厚、南薄北厚的变化趋势。以太行山为界，山西境内的地壳较河北平原急剧加厚，而在省内新生代盆地部分地壳又相对变薄，显示这部分地壳受到了拉张作用。康腊面的起伏情况与莫霍面5的起伏情况基本相似，但起伏的幅度不大。依据山西地壳厚度的变化状况，将山西省深部构造划分为7个区（如图1所示），分别是太行山上地幔变异带隆起区（）、沁水上地幔缓坡区（）、桑汾上地幔起伏区（）、广灵上地幔起伏区（）、左云上地幔起伏区（）、吕梁山上地幔低值隆起区（）和黄河东上地幔坳陷区1（）。它们与重磁异常分区基本一致。3.2 深部断裂划分深部断裂构造亦可根据重磁异常来确定。将这些深断裂分为2条岩石圈断裂、21条硅镁层断裂和8条硅铝层断裂，如图2所示。由图2可知，2条岩石圈断裂呈南北向展布于山西省的东西两侧，其余深断裂则集中分布在桑汾地堑系及其附近，尤其是“S”形的南北两端转折部分，是山西地震和地热的集中分布带，可见是最新的构造。深断裂按其走向可分为南北向、北东向和北西向3组，其中以北东向最为密集。按其空间分布，可归并为5个组合。069068摘要：山西地处太行山与黄河中游峡谷之间，位于我国三大阶梯状地形上第二阶梯中部的前缘带，其地貌特征主要为东部山地、西部高原和中部裂陷盆地。山西以中、新生代板内造山带为主体，不同的构造特征形成了不同的矿床成矿系列。山西的区域地球物理场是由区域重磁异常所决定的，而区域地球物理场又是深部构造的反映。文章通过对山西重磁资料的分析解释，总结了全省区域地球物理场及深部构造特征，并对山西省深部构造进行了分区解析。关键词：深部构造；重磁；山西省 中图分类号：P548 文 献标识码：A文章编号：2096-7519（2023）02-68-3山西省深部构造特征浅析王俊峰（山西地质博物馆，山西 太原 030024）山西地处黄河中游、黄土高原东部。北界长城与内蒙古自治区接壤，西隔黄河与陕西省相望，南抵黄河与河南省为邻，东依太行山与河北、河南两省毗连。山西地表普遍分布黄土，被认为是黄土高原的一部分。区内整体地形南低北高，呈阶梯状抬升。区内山地高耸。东部山地属华夏体系和新华夏体系，控制山体走向多呈北东向及北北东向；西部山地为祁吕贺大山字形东翼，走向南北向和北东向。山西是我国重要的能源基地，煤炭资源地位一直排在全国首位，煤炭储量大，分布广，品种全，质量优。优势矿产资源除煤炭外还有铝土矿、铁矿及非金属矿。了解山西深部构造，有利于掌握山西深部矿产资源赋存状况。1 区域地质概况山西地处华北板块的中部，受区域地质构造的控制，山西省的地貌特征表现为东部山地、西部高原和中部裂陷盆地。东部山地以太行山脉为主，除太行山、太岳山呈北北东走向外，北部恒山、五台山、系舟山和南部中条山等为北东向。西部高原以吕梁山为主干，总体走向呈北北东向，但其以北的云中山、芦芽山、管涔山、洪涛山、火陷山均呈北东向。中部裂陷盆地几乎纵贯全省，从南到北依次有大同盆地、忻定盆地、太原盆地、临汾盆地、运1城盆地，诸盆地呈北北东南西西向斜列。山西以中、新生代板内造山带为主体，西与鄂尔多斯板内拗陷带、东与华北平原接壤，南北界于秦岭、阴山造山带之间。山西的总体构造形成于中生代，构造线方向呈中间为北北东向，南北两端为北东向的“S”形展布。自新生代以来，叠加形成了贯穿山西南北的汾渭裂谷带，隆起与块凹特征明显，不同时代的地层、构造、岩浆岩发育齐全。各构造层的大地构造环境、岩浆活动，控制了各矿床成矿系列的分布，除石炭二叠纪形成煤及相关矿床外，还形成了五台山铁、钼、金、多金属、硫铁矿和中条山铜、金、钴、钼、多金属、磷2成矿带。2 山西重磁场特征山西的重磁场均为北东北北东向展布，与山作者简介：王俊峰（1984），女，工程师，硕士，毕业于中北大学，主要从事矿产资源勘查、评审相关工作。图1 深部构造分区华北自然资源地质勘探2023.2王俊峰：山西省深部构造特征浅析总第113期022023年0701）晋北硅镁层深断裂它以北东向一组最密集，继承了该区基底古构造的区域走向，规模巨大，为新生代断陷盆地的边缘断裂，并经历了不同的应力作用阶段。2）阳泉陵川岩石圈断裂在地表，南段主要显示为褶皱、断裂以及平顺陵川一带偏碱性的中性杂岩群分布；北段则见断裂分布，并有上新世玄武岩的溢出。该深断裂呈南北向展布，显示为明显的布格重力异常。3）离石岩石圈断裂它由南北向重力线状异常所显示，分布在吕梁山上地幔低值隆起区与河东上地幔坳陷区的过渡带，地表构造断裂也很发育。该深断裂不仅是现今陕北、山西黄土高原的分界线，而且控制了汾西古生代沉积岩相古地理和元古界地层及其基性中性火山岩的展布。4）太原、临汾、运城盆地内的深断裂它们主要构成盆地的边缘断裂或盆内凸起、凹陷的边缘断裂，由硅镁层断裂与硅铝层断裂组合而成，方向各异，南部多呈弧形，自北而南呈“多”字形排列。在地表大多经历左旋压扭、右旋张扭的不同应力阶段。深断裂多位于重磁正负异常的交界处，一般梯度带明显。该深断裂不仅控制着新生代断陷盆地的发育，而且控制了中生代的构造岩浆活动，如塔儿山二峰山地区。5）横河、安泽硅镁层深断裂它们在重力或重磁异常图上略有显示，地表为一枢纽断裂带，北西段为向北东倾斜的正断层；南东段为一向南西倾斜的逆冲断层。它们是在基底构造基础上发展起来的继承性断裂，最终形成于中生代