大地构造背景对长江中下游堤防工程地质研究的影响

2.1.1　大地构造背景

在大地构造位置上，长江中下游堤防工程主要处于一级大地构造单元——扬子准地台（Ⅰ）上，南、北两侧分别涉及秦岭褶皱系（Ⅱ）和华南褶皱系（Ⅲ）两个一级大地构造单元（图2－1）。

1.扬子准地台（Ⅰ）

扬子准地台（Ⅰ）在新元古宙扬子旋回形成，晋宁运动及澄江运动是扬子准地台（Ⅰ）最终形成的两次强烈构造运动。扬子准地台（Ⅰ）基底的元古宙变质岩系多出露于地台边缘隆起带；地台内部基底岩系绝大部分被沉积盖层所掩盖；晚志留世以前，地台上的沉积盖层基本处于稳定发育阶段，没有受到构造运动的改造；晚志留世末加里东运动使其受到一定影响。中三叠世的印支运动使扬子准地台（Ⅰ）强烈隆起成陆，三叠纪末的晚印支运动、燕山运动及始新世末早喜马拉雅运动使扬子准地台（Ⅰ）原有的构造经历了最强烈的改造，形成几个大型的坳陷和断陷。

在区域构造上，长江中下游堤防工程仅涉及扬子准地台（Ⅰ）东部（宜昌以东），北以城口－房县深断裂带③、襄樊－广济深断裂带④和郯庐深断裂带⑤与秦岭褶皱系（Ⅱ）相邻，南侧与华南褶皱系（Ⅲ）呈过渡关系（二者间无深断裂存在），呈近东西向展布。主要涉及大巴山台缘褶带（Ⅰ₁）、上扬子台褶带（Ⅰ2）、江汉断坳（Ⅰ₃）、苏北断坳（Ⅰ₄）、下扬子台褶带（Ⅰ5）和江南台隆（Ⅰ₆）6个二级构造单元。

1）大巴山台缘褶带（Ⅰ1）

大巴山台缘褶带（Ⅰ1）位于扬子准地台（Ⅰ）西北边缘地带，长江中下游地区仅涉及其东端部分，处于研究区的西部。北侧以城口－房县深断裂③与秦岭褶皱系（Ⅱ）相隔，南侧与上扬子台褶带（Ⅰ2）相邻，东侧为江汉断坳（Ⅰ3）。早古生代，沿台缘呈岛链状分布的基底隆起内侧台槽中沉积了发育不全的古生代地层；加里东运动后，大巴山地区隆起，缺失泥盆纪、石炭纪沉积。印支运动结束了台缘坳陷的发育历史，并褶皱隆起；后经燕山—喜马拉雅各次构造运动的强烈作用，形成了一系列与地台边缘近乎一致的线状褶皱带。

图2－1　长江中下游堤防工程区域构造简图

Ⅰ.扬子准地台：Ⅰ₁.大巴山台缘褶带；Ⅰ₂.上扬子台褶带；Ⅰ₃.江汉断坳；Ⅰ₄.苏北断坳；Ⅰ₅.下扬子台褶带；Ⅰ₆.江南台隆。Ⅱ.秦岭褶皱系：Ⅱ₁.北秦岭褶皱带；Ⅱ₂.礼县－柞水华力西昌地槽褶皱带；Ⅱ₃.南秦岭印支地槽褶皱带；Ⅱ₄.武当－淮阳隆起；Ⅱ₅.南襄坳陷。Ⅲ.华南褶皱系。①秦岭南缘深断裂带；②临潭－山阳深断裂带；③城口－房县深断裂带；④襄樊－广济深断裂带；⑤郯庐深断裂带；⑥慈利－都匀深断裂带；⑦南阳－沅江深断裂带；⑧靖县－叙浦深断裂带；⑨赣江深断裂带

2）上扬子台褶带（Ⅰ2）

位于长江中下游地区西部，区内仅涉及上扬子台褶带（Ⅰ2）的东端，北侧为大巴山台缘褶带（Ⅰ1）西端，东侧为江汉断坳（Ⅰ3），南侧以慈利－都匀深断裂带⑥与江南台隆（Ⅰ6）相邻。上扬子台褶带（Ⅰ2）早古生界海相沉积盖层发育较好，在基底构造控制下，加里东运动形成继承性北东—北东东向隆起、凹陷带；早二叠世—中三叠世以海相为主的沉积发育良好、稳定；早白垩世末的晚燕山运动形成地台盖层褶皱；晚白垩世处于隆起状态，早喜马拉雅运动形成一系列北北东—东西向左行压扭性构造，叠加在晚燕山运动形成的“S”形褶皱之上。

3）江汉断坳（Ⅰ3）

江汉断坳（Ⅰ3）位于两湖平原地区，是中燕山运动（晚白垩世开始）发育起来的陆相断陷盆地。它是叠加在扬子准地台（Ⅰ）之二级构造单元——大巴山台缘褶带（Ⅰ1）、上扬子台褶带（Ⅰ2）、下扬子台褶带（Ⅰ5）及江南台隆（Ⅰ6）等之上的次一级构造单元。根据断坳中发育的晚中生代—新生代沉积建造分析，华容一带存在一个由元古宙板溪群组成的凸起构造，将断坳分成汉水凹陷、华容隆起和洞庭凹陷3个更次一级的构造单元。

汉水凹陷中心早期位于潜江断陷区，其中古近系及新近系发育完全；新近纪后分布于沙市—潜江以南的仙桃—公安一线，轴向可能与当地断裂走向一致。洞庭凹陷缺失新近系地层；第四纪坳陷中心位于蒿子港和万子湖等地，轴向呈北北东向，盆地沉降中心的第四纪沉积物厚度一般在100m左右，仅少数超过200m，且沉降中心有随时间向东迁移的现象。(www.xing528.com)

总体来看，地层厚度汉水凹陷远小于洞庭凹陷，这说明在新近纪以来，坳陷中心由汉水凹陷转至洞庭凹陷。现今洞庭凹陷下陷速度最大，湖泊发育，形成水系汇集中心。

4）苏北断坳（Ⅰ4）

位于长江口一带，是中燕山运动期（晚白垩世）开始后发育的陆相断陷盆地。白垩纪、古近纪及新近纪构造变动微弱，第四纪升降运动频繁，形成海陆交互相冲积平原。

5）下扬子台褶带（Ⅰ5）

位于江南台隆（Ⅰ6）以北、苏北断坳（Ⅰ4）西南、秦岭褶皱系（Ⅱ）以东。下扬子台褶带（Ⅰ5）在古生代—中三叠世是坳陷带，靠近江南台隆的北侧及北东侧的修水流域和皖南一带坳陷强烈，下古生界（特别是奥陶系—志留系）具地槽沉积特征。经印支、燕山运动的褶皱和强烈的岩浆作用，形成复杂的地台盖层褶皱带，其走向总体为北东—南西向，两端偏转成近东西走向，构成“S”形褶皱带。喜马拉雅运动使其北东侧又复转为坳陷区。

6）江南台隆（Ⅰ6）

江南台隆（Ⅰ6）位于扬子准地台（Ⅰ）南部，呈北东东向展布，是扬子准地台（Ⅰ）南缘一个长期活动的隆起带，其褶皱基底大部分没有经过强烈的褶皱作用、岩浆作用和变质作用的改造，硬化程度较低，与盖层之间缺乏明显的界线，多呈假整合接触。在构造上，与其南侧的华南加里东地槽褶皱系（Ⅲ）具有明显的过渡特征。加里东和印支运动表现为褶皱作用；燕山运动表现较为强烈，区内有岩浆侵入，并叠加一组北东向的断裂构造及与断裂构造相伴生的断陷盆地；喜马拉雅运动则叠加一组北东向的断裂构造及与断裂构造相伴生的断陷盆地。

2.秦岭褶皱系（Ⅱ）

秦岭褶皱系（Ⅱ）位于扬子准地台（Ⅰ）以北，以城口－房县深断裂带③和襄樊－广济深断裂带④与扬子准地台（Ⅰ）相邻。秦岭褶皱系（Ⅱ）是一个多旋回的褶皱系。震旦系为地台型沉积，中寒武世后开始冒地槽沉积，它是中寒武世末兴凯运动后在扬子褶皱基底上裂陷再生的地槽发展形成的地槽褶皱系。

秦岭褶皱系（Ⅱ）包括北秦岭加里东褶皱带（Ⅱ1）、礼县－柞水冒地槽褶皱带（Ⅱ2）、南秦岭地槽褶皱带（Ⅱ3）、北大巴山褶皱带（在研究区以外）、武当－淮阳隆起（Ⅱ4）和南襄坳陷（Ⅱ5）5个二级构造单元。长江中下游地区与其最南部的二级构造单元——武当－淮阳隆起（Ⅱ4）关系较为密切。

武当－淮阳隆起（Ⅱ4）往北延出长江流域，南侧以城口－房县深断裂带③和襄樊－广济深断裂带④、东部以郯庐深断裂带⑤与扬子准地台（Ⅰ）分界。其主体为元古宇大别山群、红安群及与其相当的武当群组成，元古宙、中生代燕山期酸性岩浆岩分布广泛。

3.华南褶皱系（Ⅲ）

华南褶皱系（Ⅲ）大致以上饶—鹰潭—萍乡—醴陵—湘潭一线与北侧的扬子准地台（Ⅰ）分界。华南褶皱系（Ⅲ）是一个加里东冒地槽褶皱系，主要由前震旦系—志留系地层组成。晚古生代—中三叠世沉积了与扬子准地台（Ⅰ）相似的以浅海相碳酸盐岩为主的地台盖层；晚三叠世印支运动再次褶皱，并伴有中酸性岩浆活动；燕山运动以断裂活动为主；喜马拉雅运动则左行剪切表现强烈；自新近纪以来，其活动方向已由左行剪切转化为右行剪切运动。