构造特征.docx

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构造特征

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第四章构造特征

地质构造是地壳运动在岩层中留下的变形记录。

一个构造单元的构造特征包含有两层意思，首先是构造单元内部构造层的叠合数，其次是每个构造层的构造形态特征（结构面特征）。

所谓构造层是指地质历史发展到一定阶段、在特定的大地构造环境里（地壳运动的性质、类型、幅度）形成的一套沉积建造，以及伴随的构造形态、岩浆建造和变质建造等地层组合。

构造层在时间上反映地壳运动在构造区域内出现的时代和时间范围，在空间上反映地壳运动在延续的时间内所涉及的范围和影响深度。

每一个构造单元都有自己代表性的构造层。

每一个构造层的发展都要继承它历代前身的构造层特征，作为自己发展的基础。

地壳演化的不同阶段、构造单元内包含的构造层叠合数有多寡之分，构造层的构造形态有简单和复杂之分。

通常采用具有代表性的构造层层间的角度不整合面、构造层层内的沉积建造、岩浆建造和变质建造来划分构造旋回、构造期次；依据构造层层内展布的构造形态特征来分析构造作用的力学性质，以及作用前的物质基础和构造背景。

根据上述构造层的概念，结合本区区域上的角度

凹陷；D—密云隆起；E—西山凹陷

柳江盆地主要构造线为北北东走向。

在构造形态上，柳江盆地是由晚元古代到中生代地层组成的向斜构造，北起城子峪，南至上平山，其南北长20km；东起张岩子、黄土营，西达花场峪，东西宽约10km。

上元古界青白口系景儿峪组及古生界地层环绕向斜边缘分布，构成向斜的翼部。

中生界侏罗系分布在盆地中部，构成向斜的核部。

向斜的基底为古老的变质岩系，出露于向斜的北、东、南边缘。

向斜的两翼极不对称，东翼地层产状平缓且稳定，约占柳江盆地面积的2/3，构造简单，近似于一个地层南北走向、向西倾斜的单斜构造，倾角在10°～20°之间；向斜的西翼地层产状陡立，倾角在70°以上。

西缘与燕山晚期的花岗岩岩基接触，接触带上变质强烈，因受挤压，产生了一系列的紧密褶皱和逆冲断层，局部地层倒转，因此该向斜为轴面西倾的不对称向斜（图4-2）。

图4-2柳江向斜剖面示意图

第一节褶皱构造特征

一、下元古界构造层

本区下元古界构造层受区域性变质作用、混合岩化作用及构造变形之强烈改造，构造形迹无法辨认，成为一种花岗质的岩石块体。

二、上元古界—古生界构造层（柳江向斜下构造层）

（一）南北向褶皱

柳江向斜下构造层分布范围广，南起上平山—蟠桃峪、北至板厂峪—大刘庄；西起上平山—花场峪、东至蟠桃淤—黄土营。

南北长15km，东西宽12km。

北、东、南三侧出露基底构造层绥中花岗岩（γ2），西侧出露响山岩体（γ53）的边缘相。

东翼区地层出露面积宽，除个别地段发育有次一级褶曲外、总体近于单斜构造，岩层向西倾斜，倾角一般在10°—25°之间，局部达30°左右，平缓而稳定，属简单构造类型。

西翼区地层出露面积狭窄，宽度仅是东翼区的1／3。

次一级褶曲发育。

岩层倾向东，倾角一般在40—50°之间。

受南北向冲断层影响，个别地段倾角达86°。

在秋子峪、山羊寨等地岩层甚至出现倒转，地层出露不全。

属复杂构造类型。

向斜轴线在黑山窑—傍水崖—老君顶一线，靠近西翼区。

轴面向西倾，倾角在60°—75°之间。

向斜枢纽波状起伏，总趋势向北扬起。

南部转折端在傅水寨、黑山窑一线，地层走向由北而南为南北向、北北东向、北东向、东西向，具明显转折现象；北部转折端在东王庄、板厂峪、拿子峪一线，地层走向由北而南由北西向、东西向，再转为北东向。

因此，柳江向斜下构造层是一个不对称的南北向短轴向斜。

柳江向斜下构造层次一级褶曲在西翼区比东翼区发育，东翼区仅个别地段发育有次一级褶曲。

向斜两翼次一级褶曲构造特征描述如下：

1.柳观峪—秋子峪背斜

该背斜分布在柳观峪以东，秋子峪以南，呈北北东向延伸，出露长度为1.8km，宽度为0.3km。

核部出露府君山组石灰岩地层，向北北东向延伸至汤河北岸，则出露毛庄组紫红色页岩和粉砂岩，并逐渐倾没。

在柳观峪以东，两翼出露地层为馒头组、毛庄组、徐庄组和张夏组。

西翼被柳观峪东走向为N45°E右行扭性断层切割，地层产状改变为333°∠25°、335°∠40°。

东翼地层产状为80°∠28°、90°∠3°。

在汤河以北地区，两翼出露徐庄组、张夏组地层，西翼岩层产状278°∠40°、290°∠26°，北部转折端产状为342°∠15°；东翼产状为84°∠34°，由于受南北向压性断裂影响，产状改变为73°∠80°、141°∠66°。

该背斜受南北向压性断层，北东向和北西向扭性断层切割。

北端褶皱紧密不对称，西翼缓，倾角15°—26°；东冀陡，倾角66°—85°；南端基本对称，倾角均在25°—28°，背斜比较开阔（图4—3）。

图4-3柳观峪—秋子峪背斜构造岩性图

1—石英砂岩；2—粉砂岩、砂质页岩；3—页岩；4—石灰岩；

5—鲕状灰岩；6—花岗斑岩；7—斑状花岗岩

2.张赵庄—吴庄背斜

该背斜分布在张赵庄、吴庄、花场峪一带，呈近南北向延伸，出露长度4.5km，宽度0.5km。

背斜核部出露徐庄组页岩，枢纽向南倾没，为一系列强烈挤压小褶皱和逆断层；两翼出露张夏组鲕状灰岩和凤山组泥质条带灰岩。

西翼岩层产状为297°∠43°、265°∠33°、280°∠28°、290°∠35°，东翼岩层产状69°∠30°、70°∠15°、5°∠47°、100°∠30°。

该背斜北端被花场峪—王庄断裂、南端被吴庄—车厂断裂切割。

在花场峪以北，背斜向北倾没，核部有酸性岩席充填，东冀受南北向冲断层影响，地层倾角变陡，甚至出现直立或倒转。

3.东部落西山短轴向斜

该向斜分布在东部落西山，南北长1.75km，东西宽1.0km。

核部出露凤山组地层，两翼依次是长山组、崮山组和张夏组。

向斜被东部东西向断层切割，为一右行扭性断裂。

南段岩层产状为，东翼为299°∠25°，西翼（倒转翼）为275°∠15°；北段岩层产状为，东翼为336°∠10°，西翼（倒转翼）为280°∠10°。

（二）东西向褶皱

1.秋子峪西向斜

该向斜分布在秋子峪西山梁上，发育在张夏组鲕状灰岩中，规模不大，东西断续长400m，南北宽100m。

北翼岩层产状为215°∠34°、213°∠33°，南翼岩层产状为25°∠4°、331°∠27°，轴面产状为359°∠86°，枢纽产状为271°∠14°（图4-4）。

图4-4秋子峪北山向斜构造岩性平面图（据杨丙中）

1—徐庄组；2—张夏组鲕状灰岩；3—凤山组泥质条带灰岩；

4—扭性压扭性断层；5—背斜轴；6—向斜轴

2.义院口背斜

该背斜分布在义院口公路旁侧，核部为本溪组地层，两翼依次出露太原组、山西组。

核部被一条东西向冲断层切割，北翼岩层产状为360°∠44°，南翼岩层产状为193°∠25°。

轴面产状为174°∠80°，枢纽产状为265°∠10°。

背斜向东延伸，核部被闪长斑岩占据（图4—5）。

3.沙河寨东褶皱

在沙河寨东河床西岸发育有东西向平缓褶皱，由府君山组石灰岩和馒头组砖红色页岩组成，轴面产状356°∠80°、202°∠84°（图4—6）。

三、中生界构造层（柳江向斜上构造层）

（一）大洼山—老君顶向斜

该向斜分布在大洼山至老君顶一线，呈北北东向延伸，全长11km，宽3km。

核部为蓝旗组火山岩系，地形陡峻；两翼为北票组砂砾岩层。

核部蓝旗组火山岩系倾角平缓，一般在10°—30°之间；西翼北票组地层倾角在60°—70°之间，在北杨庄一带地层直立或倒转；东翼北票组地层倾角平缓，在小王山以西产状为275°∠23°、半壁店为297°∠20°、上庄坨为310°∠28°。

该向斜是在上元古界—古生界柳江向斜下构造层基础上发展起来的上叠构造，轴线呈北北东向延伸，轴面西倾，倾角80°以上。

图4—5义院口背斜构造剖面图（据杨丙中）

图4—6沙河寨东河床西岸东西向褶皱剖面图（据杨丙中）

1—府君山组石灰岩；2—馒头组页岩；3—中性岩脉；4—酸性岩脉

（二）拿子峪向斜

该向斜分布在拿子峪、板厂峪一线，呈北东向延伸，长为2km，宽为1km。

核部为蓝旗组火山岩系，以角度不整合覆盖于北票组之上，两翼为北票组砂砾岩层；北西翼岩层产状为100°∠25°，南东翼岩层产状为346°∠44°、15°∠21°、10°∠32°，为一不对称向斜。

第二节断裂构造特征

本区断裂构造有南北向、东西向、北西向、北东向和北北东向。

以南北向断裂为主，其次是东西向。

在断裂的活动强度和规模上，均表现为西强东弱；在断裂面力学性质上则表现为多期次构造叠加，具有复合断裂的特点。

一、南北向断裂

（一）西翼区南北向逆冲断层密集带

该断裂带发育在柳观峪—秋子峪背斜东翼，张赵庄—吴庄背斜东翼，长达10km，宽200—300m。

断裂带附近地层直立，甚至倒转，挤压透镜体发育，断裂面呈舒缓波状，旁侧发育有牵引褶皱，表现为压性断裂特征，其中有三条断裂从山羊寨向北延至大柳树一带。

断层面向西倾斜，倾角大于66°，水平断距不大，如在牌坊砬子以西，仅断失山西组煤系地层，在张赵庄以南断失崮山组和长山组地层。

这些断层除切割了古生界以外，在王庄以南、杨山、蒋山一带还切割了北票组砂砾岩层，致使北票组地层产状紊乱，形成一系列南北向小褶皱。

说明该组断层在北票组沉积以后，曾再度活动，为本区燕山运动第三期NNE向构造改造、利用。

（二）北林子—潮水峪断裂

该断裂在浅水营至北林子一段呈近南北向延伸，在石门寨东门126高地，断层向东倾，倾角为85°；西盘为张夏组鲕状灰岩和叠层石灰岩，东盘为亮甲山组灰岩（含蛇卷螺和满洲角石）；断裂带内为硅化角砾岩带，在平面上呈锯齿状。

在126高地北采石坑，可见断层面走向N25°E，倾向南东，倾角60°，断裂带宽15m。

由东向西依次是正长斑岩脉、硅化角砾岩和石英脉。

断裂带东侧见有10cm宽的裂缝，内见有断层泥，片理化及断面上的竖直擦痕，表明该断层张性活动后曾遭受过挤压。

在潮水峪一带，断层走向N20°E，倾向南东（实际上倾向为东西向摆动）。

上盘为凤山组泥质条带状灰岩，下盘为冶里组厚层灰岩。

断层面无论在倾斜方向上，还是在走向方向上均表现为舒缓波状。

断面上镜面、竖直擦痕、阶步以及断裂带挤压透镜体等压性特征明显（图4—7）。

图4-7潮水峪村南逆冲断层示意图

该断层为早期东西向构造成分，后期为NNE向构造叠加，属先张后压（或压扭）的复性断裂。

（三）安子岭—黄土营断裂

该断裂由安子岭经英武山向北延伸至黄土营，长达7km，断层向西倾斜，倾角70°～80°。

西盘依次是府君山组、馒头组和毛庄组。

府君山组直接与长龙山组接触，断失景儿峪组，属正断层。

但在东部落东山垭口处，该断层旁侧的府君山组地层中发育一系列轴向北西的牵引褶皱，根据牵引褶皱与该断层所夹锐角判断为右行扭动，所以该断层后期也为NNE向构造复合。

本区南北向冲断层与柳江向斜下构造层属同一应力场作用形成的走向断层，与其伴生的尚有北东向右行、北西向左行扭性断裂及东西向张性断裂。

受后期东西向、北西向及北北东向构造叠加，使其力学性质更加复杂化。

东西构造叠加在西翼区的南北向冲断层上，使其南北向断层在地表上断续出现，局部地段张性特征明显。

应当指出的是本区南北向构造具有等距分布的特点，即每隔300—400m，出现一条压性断裂带。

据此推断在黑山窑至小傍水崖中生界地层之下应有一个隐伏的南北向挤压断裂带存在。

二、东西向断裂

（一）上平山—南林子—南刁部落冲断层带

该组断裂从上平山经石龙山向东延伸至南林子、南刁部落，长达10km。

在石龙山断层断于上古生界地层中，断失下石盒子组，属正断层；在南林子断层产状为170°∠74°，上盘为绥中花岗岩（γ2），向北逆冲到长龙山组之上（图4—8）；在南刁部落又见长龙山组逆冲在馒头组、徐庄组和张夏组之上（图4—9），断面具舒缓波状，断裂带具片理化现象。

图4—8南林子东西向构造岩性图图4—9南刁部落东西向构造岩性图

（据长春地质学院）（据长春地质学院）

（二）大峪口—沙河寨—石嘴子断裂

该断裂带东西长4km，在大峪口断层面向南倾，上盘为馒头组和毛庄组，下盘为徐庄组和张夏组，属逆断层。

在沙河寨北，断面南倾，倾角75°，上盘为府君山组，下盘为混合花岗岩（γ2），属正断层（图4—10（2-17））。

断层附近岩石破碎成角砾状，破碎带宽2m；在石嘴子，断层面北倾，倾角60°，北盘为府君山组，南盘为长龙山组（图4—11（2-18））。

该组断裂带向西延伸至柳观峪—秋子峪背斜向北倾没端。

图4—10沙河寨北东西向正断层图4—11石嘴子东西向正断层

（据长春地质学院）（据长春地质学院）

（三）东部落西山断裂

该断层断于中上寒武统地层中，将东部落西山南北向向斜错断，断层面向北倾，倾角85°，成一右行扭动断层，长约800m。

该区东西向断裂以挤压断裂为主，切割了绥中花岗岩（γ2）、上元古界青白口系以及古生界地层，但未切割正长斑岩（ξπ53）。

因受NNE向构造（新华夏系）改造，多显正断层性质。

三、北西向断裂

本区北西向断裂力学性质比较复杂，大致有二组。

其一组为北西向主压性断裂，该组断裂因受南北向构造的制约，面貌不十分清楚，在潮水峪溪谷中见有闪长玢岩脉，沿北西向主压性断裂充填；鸡冠山西侧有一北西向压性断层，该断层走向为321°，倾向北东，倾角45°。

断面呈舒缓波状，旁侧有牵引褶皱，断面上有竖直擦痕等压性断层特征（图4—12）；抽水站北票组砂砾岩层组成的向北西倾没的北西向小褶皱。

这些可能都是北西向构造的一些片段。

另一组为北西向断层，走向280—290°，倾向北东，倾角40—60°，该断裂早期呈张性或张扭性（新华夏系），扭动方向为左行，晚期再次活动，为右行扭动（新东西向）。

如娃娃峪—大刘庄断层、温庄—东王庄断裂、王家峪—查庄断裂、王庄—花场峪断裂，这些断裂形成时间最晚，切割了最新地层北票组，断面上有水平擦痕，切割了各期岩脉（断裂本身不赋存岩脉），应属新华夏系中北西向张性或张扭性断裂，后期为新东西构造利用、改造。

四、北东向断裂

本区北东向断裂不甚发育，分布在柳江向斜两翼。

（一）柳观峪东断裂

该断裂走向N45°E，北西倾，倾角较大，切割了柳观峪—秋子峪背斜轴，上盘为张夏组和徐庄组，致使张夏组地层陡立，发育一系列牵引褶皱；下盘为府君山组、馒头组和毛庄组，岩层产状为335°∠40°。

属压性或压扭性逆断层，扭动方向右行。

（二）吴庄—车厂断裂

断层由车厂经吴庄至牌坊砬子北端，长达2km，走向N65°E，倾向北西，倾角45°。

与南北向断层相交，上盘徐庄组，推覆在亮甲山组和凤山组地层之上。

下盘地层直立，发育有一系列牵引褶皱，依据与主断层关系判断为右行压扭性逆断层（新华夏系构造成分）。

本区北东向主压性断裂显示规模和强度不大，仅有柳观峪东断裂以及在安子岭垭口处发现一条北东向带有压性特征逆断层，北东向构造在本区是否存在尚无确凿证据，北东向构造与北西向构造可能同样受到强度大的南北向构造制约，显示十分微弱。

图4—12鸡冠山西侧北西向构造