燕山构造带中部晚侏罗世火山沉积演化及构造意义

对燕山构造带晚侏罗世构造环境的认识存在二种观点，即挤压构造和伸展构造。早期研究主要对碎屑岩（土城子组）沉积过程和区域构造格架进行分析，没有对这一时期广泛发育的火山岩（髫髻山组）的喷发堆积过程开展深入研究。该项目拟重点对燕山构造带中部（或冀北和邻区）晚侏罗世火山－沉积过程开展详细调查。野外研究主要包括：火山喷发旋回、火山碎屑流沉积、火山岩与碎屑岩的时空关系、火山喷发中心的位置和它们的空间分布、以及它们与区域大断裂在空间上是否存在耦合关系。通过对火山岩同位素定年，了解火山旋回发生的时间和周期、揭示土城子组的时代和空间变化。分析主要区域大断层的构造性质和活动期次，通过对切割断层岩体的定年限定断层活动的时间。项目拟把髫髻山组和土城子组作为一个有成因联系的整体来统一研究，通过分析两者的时空分布和相互关系，完整地揭示当时火山－沉积过程，并进一步恢复燕山构造带晚侏罗世的构造环境。

该项目的目标是揭示燕山构造带晚侏罗世火山作用、沉积盆地和构造环境的演变。研究重点包括冀北地区的承德盆地和寿王坟盆地以及辽西地区的凌源盆地和金岭寺-羊山盆地。通过对研究区主要侏罗系地层剖面的野外调查和对关键地层单位的精确定年，同时结合对数条地震剖面的地质解释，我们恢复了侏罗纪盆地的构造原型以及沉积作用和火山活动的演化历史。取得的成果包括以下几方面：（1）晚侏罗世燕山构造带处于伸展构造环境，以发育北东和近南北向延伸的小型断陷盆地为特征。这一认识直接挑战早期人们普遍接受的观点，即晚侏罗世盆地是受逆冲推覆构造所控制的前陆盆地；（2）冀北地区的承德盆地和寿王坟盆地在晚侏罗世时期实际上是一个盆地，它们之间东西走向的基底隆起带以及古北口和承德县断裂是在晚侏罗世末形成的。侏罗纪末的挤压构造是造成承德–寿王坟断陷盆地发生反转和分离的原因，而不是导致盆地沉降的原因；（3）燕山构造带第一次强烈挤压构造发生在中侏罗世早期，不存在印支期挤压构造变形事件。中元古代–早侏罗世层序内部的不整合面皆为平行不整合，第一个区域性角度不整合出现在晚侏罗世地层之下；（4）中三叠统-下侏罗统是一套连续的火山-沉积序列，火山活动开始于晚三叠世（219±0.8 Ma）。考虑到晚三叠世出现碱性岩、变质核杂岩和早侏罗世裂谷盆地，燕山构造带在早中生代时期应处于伸展构造环境，中三叠统-下侏罗统形成于断陷盆地之中；（5）晚中生代小型断陷盆地普遍发育深湖沉积，指示盆地基底发生了快速沉降。盆地基底快速沉降伴随深湖和扇三角洲沉积体系的形成以及水下火山喷发。断陷盆地早期快速沉降可能与盆地边界断层的走滑活动和深部岩浆房塌落的联合作用有关；（6）冀北晚侏罗世髫髻山组火山岩在滦河断裂和平泉断裂附近尤为发育，厚度明显增加，可达2500米。巨厚火山岩堆积与相邻断裂在空间上的密切关系指示断裂活动对火山喷发具有明显的控制作用；（7）晚侏罗世–早白垩世松辽盆地南部以发育小型裂谷盆地群和以弱的后裂谷沉降过程为特征。我们认为，增厚地壳的重力倒塌可能是松南裂谷盆地群形成的原因，塑性下地壳物质的侧向流动阻碍了后裂谷期沉降。