《1 前言》
1 前言
台湾地区是中国的一个特殊地质地理单元
《2 基本构造型式》
2 基本构造型式
在地球卫星遥感影像景观图上, 台湾岛弧轮廓优美, 山形地貌清晰, 溪流峡谷绵延, 海滨平原广布, 浅海滩涂隐约可见, 祖国宝岛的迤逦风光跃然入目。根据地球动力学规律和线性构造发育型式, 运用破裂-断裂的组合形式和断裂线延伸方向、结构面力学性质与其构造应力场状态以及综合地质分析等方面的证据
《图1》
图1 台湾地区构造特征分布图1—弧形构造系统;2—环形构造系统;3—北北东向线形断裂构造系统;4—南北向追踪断裂构造系统;5—北东向线形断裂构造系统.
Fig.1 The distribute diagram of the structural characterization in the Taiwanese region1—the arc-shaped structural system; 2—the wreath-shaped structural system; 3—N-N-E reversed of the line form fracture of structural system; 4—S-N reversed of the trailing fracture of structural system; 5— N-E reversed of the line form fracture of structural system
《2.1 环形构造系统》
2.1 环形构造系统
以鹿野为中心呈较完美的圆环状断裂构造, 其直径约有20~40 km;向外围分别沿南北方向两侧发育有半环状断裂构造, 北侧沿富里—玉里—富源—凤林—铜门—新城一线依次展布, 南侧沿卑南—郑本—太麻里—下大溪—大武—枫港一线依次展布;北侧越往外其半环状构造的长度越大, 其间隔也越大, 南侧越往外其半环状构造的长度越小, 其间隔也越小;这套构造系统总体展布形态呈现为由中心圆环状往其南北 (或北北东和南南西) 两侧辐射半环状的构造型式。
《2.2 北北东向构造系统》
2.2 北北东向构造系统
主要分布在台湾东部以直线性延伸断裂为特征, 展布形态在南部较窄、在北部较宽, 其总体展布方向为N 20°E ±, 长度约330~400 km, 宽度约为20~45 km;其东部由南湾经台东大峡谷延至苏奥一带全段呈直线状展布, 其西部由老农溪经玉山延至大溪一带呈南部笔直、北部弯曲的状态展布;这套构造系统总体展布形态呈现为东段平直西段弯曲、南段平直北段弯曲的构造型式。
《2.3 南北向构造系统》
2.3 南北向构造系统
主要分布在台湾中部呈断续状直线性延伸断裂为特征, 总体展布方向为近南北向, 长度为20~380 km, 宽度为20~60 km;其南部沿鹅銮鼻两侧—枋寮—东港等一带发育, 其中部沿玉山—雪山一线至西部山丘地带都有出现, 其北部在桃园—新竹等一带也有展布;这套构造系统总体展布形态呈现为追踪发育 (沿老断裂改造及锯齿状延伸发展) 的构造型式。
《2.4 北东向构造系统》
2.4 北东向构造系统
主要分布在台湾北部呈直线性断裂为特征, 存在2组延伸方向:北东向 (N50°E) 断裂组和北东东向 (N70°E) 断裂组。北东向断裂组发育在台中—苏奥一线和竹东—双溪一线, 断裂带延伸较大, 长度约为150 km;北东东向断裂组发育在基隆—台北一线至板桥—内湾—大湖一线, 断裂呈断续成组出现, 单体长度约10~30 km;这套构造系统展布形态呈现为共轭式发育 (两组“X”断裂夹角约为30°, 往往是主断裂比较发达延伸较大、配套断裂不发育延伸较小) 的构造型式。
《2.5 弧形构造系统》
2.5 弧形构造系统
主要分布在台湾西部平原及其边缘丘陵地带, 以台中—竹山—高雄一线呈向东突出近南北向展布的弧形束状断裂构造, 长度约有150~160 km, 宽度约有30~60 km, 展布形态在北段较窄、在南段较宽;在西螺一带发育有东西向展布的线性断裂构造, 断续延长约40~60 km, 浊水溪就是追踪这一断裂线发育的。这套弧形构造系统总体展布形态呈现为“山”字形 (边缘弧形束状断裂较发育, 中心脊柱线性断裂发育较差, 变异为负地形, 其后期存在穿越边缘弧向外向东发展的趋势) 的构造型式。
基础地质调查和综合实验分析的成果表明, 这5套不同型式的构造系统在分布空间上互为叠置, 在形成时间上相互衔接, 在其内部关系上既互为影响, 又各具特色, 其构造应力场存在协调转化及复杂漫长的演化过程。
《3 构造演化次序》
3 构造演化次序
台湾属于环太平洋火山—地震构造带的西缘, 在地理位置上处于西太平洋岛弧链的中段, 其东面为俯冲的菲律宾海盆带, 北东方向为俯冲的琉球岛弧—海沟系, 南侧则发育向东反向俯冲的吕宋岛弧—海沟带, 台湾恰好处于3列俯冲带之间的转换过渡地带
根据构造系统发育的部位和断裂切割的位置与出露地层的时空关系, 恢复和重建构造系统的形成时期及其演化过程。下面按形成时间及相互穿插关系, 简要阐述台湾地区不同构造系统的发育与演化程式。
1) 环形构造系统主要发育在台湾东部的中生代以前的地层之内, 其形成时期是中生代地槽 (海西-印支期) 回返成陆以后, 在燕山运动时期台湾初始板块发生碰撞形成双变质岩带的基础之上
2) 北北东向构造系统主要发育在台湾中东部中生代以前与早新生代的地层之内, 其形成时期为新生代初期, 受到喜马拉雅运动的影响, 具有岛弧活动的构造特征, 影响地层的范围基本与环形构造系统相一致并有向东西两侧外扩的态势, 是板块对接及其应力持续作用的产物, 其构造层为早喜马拉雅期构造层。
3) 南北向构造系统主要发育在台湾中部早新生代与中东部中生代的地层之内, 其形成时期为新生代第三纪晚期, 对岛内中心地带地层岩相带的后期改造影响较大, 具有板内构造追踪活动发育的基本属性, 主要受区域性构造活动的控制, 其构造层为晚喜马拉雅期构造层。
4) 北东向构造系统主要发育在台湾北部新生代的地层之内, 根据与台北盆地的发育时代
5) 弧形构造系统主要发育在台湾西部的中南段晚新生代的地层之内, 其形成时期为第四纪晚期以来, 它切割到山前边缘地带晚第三纪地层并控制了西部平原现代水系流网的基本展布格局, 反映了自晚近时期以来的构造应力作用及其活动状态, 其构造层为今喜马拉雅期构造层。
6) 台湾地区的新构造活动也是非常活跃的, 主要表现为火山活动的威胁、地震灾害的影响、构造下陷及海水浸漫等
《4 构造系统的地质学意义》
4 构造系统的地质学意义
台湾地区是东亚构造域中特殊的构造域, 具有交错的构造边界和复杂的地壳动力性质, 在全球板块运动中也表现为一种特殊的运动形式。地球布格重力演算
台湾地质构造的演化方式, 在台湾学术界称之为阿尔卑斯型构造
根据综合资料分析表明, 台湾地区发育的环形构造系统、北北东向构造系统、南北向构造系统、北东向构造系统、弧形构造系统均属于板内构造运动的产物, 在时间上是逐次演化的, 在空间上是相互交割的;区域构造应力场随着板块运动的不同阶段发生不同形式的转变, 产生复杂的结构面并且具有成生配套的基本属性;构造系统的动力学机制受全球板块运动时空位置及其地质历史发展过程不同阶段的边界条件所控制。研究台湾地区的构造型式和动力学机制以及历史发展过程, 对分析海-陆碰撞和弧-陆碰撞以及陆-陆碰撞等不同的板块边界的运动形式及其动力学性质有独特的借鉴价值, 对认识东亚板块与太平洋板块的相向运动和构造演化及发展过程以及全球构造动力学机制也有重要的积极意义。
《注释》
注释
1 个人通讯, 台北大学审稿人, 2003
2 个人通讯, 台北大学审稿人, 2003