区域地壳稳定性浅析

如题所述

张文佑先生提出的断块理论能较好地解决现代板内变形的活动构造,对区域地壳稳定性的划分有指导意义。纵横交错的活动断层将地壳或岩石圈割裂成大小不一、形态各异的断块,这些断块在地应力的作用下表现出不同的运动状态,既是我们要讨论的区域地壳稳定性问题。影响区域地壳稳定性的因素主要是大地构造位置、壳幔结构特点、地壳厚度、新生代火山活动、活动断裂的发育情况及其活动性、地震发生情况等。依据这些因素,在本章上述各节分析的基础上,本文将河北省区域地壳稳定性划分为4级:稳定区、基本稳定区、次不稳定区和不稳定区。

稳定区:康保—围场断裂带以北区域。大地构造位置属内蒙板块,地壳厚度大于42 km。新近纪以来火山活动不明显,活动断裂以挽近时期为主,且不发育,区域内地震活动微弱,地壳整体性好。区域地壳稳定。

基本稳定区:康保—围场断裂带以南,尚义—平泉断裂带以北的燕山区和太行山山前断裂带以西的太行山区,大地构造位置分属冀北较稳定地块和太行山隆升地块,地壳厚度大于40 km。岩石圈中存在深度较大的中薄层低速高导层,新近纪以来火山活动不明显,活动断裂不发育,地震活动亦弱。区域地壳基本稳定。

次不稳定区:尚义—平泉断裂带以南,张家口—唐山断裂带以北和平原区的沧州隆起等区域,大地构造位置分属燕山活动构造带和河北平原活动软块的部分地段,地壳厚度约38~40 km,地壳15 km下存在低速高导层,有中新世和上新世的基性火山岩分布。新生代以来断块间的升降性差异运动十分强烈。活动断裂较发育,历史上有中级地震记载。区域地壳具一定的不稳定性。

不稳定区:张家口—唐山断裂带以南的山间断陷盆地区,如宣化断陷盆地、延庆—涿鹿断陷盆地、蔚县盆地、阳原盆地、迁安断陷盆地等;平原区的冀中坳陷、黄骅坳陷等区域。大地构造位置主要位于河北平原活动软块和部分山间断陷盆地。地壳厚度较薄一般为34~38 km,地壳中存在低速高导层,深度一般小于15 km。断陷盆地内第四系最厚可达800 m,平原区坳陷中新生界厚度可达10 km以上,说明这些区域地壳的差异升降幅度甚为可观。这些区域内有中新世和上新世的基性火山岩分布,第四纪以来发生过大面积基性火山喷发。活动断裂较发育,且规模大,活动性强。有大量的地热异常存在。历史上河北省境内的破坏性地震大多发生在这些区域性断裂带上。这些区域的地壳表现出相对的不稳定性。

上述区域地壳稳定性划分只是一个概念上的分区,基本上是定性的。进一步的划分还需将许多因素进行量化处理,如活动断裂的密度、活动断裂性质、活动断裂的活动速率、地壳升降速率、地震烈度、大地热流值、重力异常和地应力等等。通过对这些因素量化指标与地壳厚度、壳幔特征及第四纪火山活动的综合分析,才能对地壳稳定性分区做出较准确的评价。本课题所做的评价只是初步的,也是定性的。

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