天津市大地構造單元劃分

聞秀明

（天津市地質調查研究院，天津 300181）

天津市大地構造單元劃分

聞秀明

（天津市地質調查研究院，天津 300181）

在板塊構造－地球動力學理論指導下，通過地層劃分的對比、沉積建造、火山巖建造、侵入巖建造、變質建造、大型變形構造、成礦作用、地球化學和地球物理場等地質記錄的研究，通過大地構造相環(huán)境恢復的研究，將天津市地質構造單元劃分一個Ⅰ級和Ⅱ級單元，分別為（Ⅰ）華北陸塊區(qū)和（Ⅱ）晉冀古陸塊。在此基礎上劃分了4個Ⅲ級單元：分別為（Ⅲ1）密云－遷西太古宙陸核帶、（Ⅲ2）燕遼裂陷帶、（Ⅲ3）盤山板內造山巖漿雜巖和（Ⅲ4）華北裂陷帶，又進一步劃分了7個Ⅳ級單元和14個Ⅴ級單元。

天津市；大地構造單元；劃分

1 引言

天津市位于燕山南麓和華北平原的中東部，地理座標為東經，大地構造位置處于華北陸塊中北部。本區(qū)經歷了基底的形成、蓋層的發(fā)展、強烈活動三大構造階段?；字辉谔旖蛩E縣東北部有零星出露，屬遷西古陸核西緣。蓋層發(fā)展階段經歷了中、新元古代至中三疊世漫長時期。形成地層在天津市廣泛分布，中、新元古界廣泛出露于薊縣山區(qū)；古生界和下、中三疊統(tǒng)幾乎全被新生界掩蓋在平原之下。從晚三疊世開始，華北地殼進入活化階段，燕山中期陸內造山、盆地收縮，燕山晚期濱太平洋構造強烈活動，陸相盆地伸展發(fā)育；喜馬拉雅期陸殼伸展減薄，形成了中國東部北北東向盆山構造體系，活動階段形成了中生界斷陷盆地和新生界上疊盆地。新生界覆蓋著不同的構造單元，反映了喜馬拉雅期受裂谷體制控制的整體坳陷特征。

天津市大地構造單元劃分的現狀，長期以來眾說紛紜。前人根據槽臺－板塊構造理論進行劃分的，已不能滿足天津市礦產潛力評價現有工作的需要。在三年多的天津市礦產資源潛力評價工作中，筆者積累了大地構造方面的素材，根據板塊構造－地球動力學理論，重新深入研究了天津市大地構造單元，進行了新的劃分。

2 前人的劃分

對天津市地質構造單元前人早就進行過許多劃分，最有影響的為《天津市區(qū)域地質志》[1]的劃分方案，在槽臺理論的基礎上參考板塊構造理論及有關區(qū)域構造進行了劃分。由于天津市面積小并處在同一個一級大地構造單元內，所以當時只劃分出二、三、四級構造單元。二級構造單元主要考慮了結晶基底的隆起和坳陷以及后期構造的總趨勢和蓋層的發(fā)育狀況，以及沉積建造、巖漿活動、變質建造類型、深大斷裂的存在、展布及其對構造單元發(fā)展的控制作用。三級構造單元主要考慮了沉積蓋層的發(fā)育狀況、沉積和巖漿建造特征，大斷裂的存在及其對構造單元的控制作用。四級構造單元主要考慮了后期構造變形的特征。其劃分結果如表1。

3 本次劃分原則

本次大地構造單元的劃分原則是在板塊構造－地球動力學理論指導下，以地層劃分的對比、沉積建造、火山巖建造、侵入巖建造、變質建造、大型變形構造、成礦作用、地球化學和地球物理場等地質記錄為基礎，通過大地構造相環(huán)境恢復的研究，突出由不同規(guī)模相對穩(wěn)定的古陸塊區(qū)和不同時期的造山系組成的復雜鑲嵌與疊合結構，劃分出相應的構造單元。指導思想是大地構造相理論。

本次劃分是在全國礦產資源潛力評價工作基礎上進行的。由于天津市范圍小，一級、二級構造單元只能參照全國礦產資源潛力評價劃分方案；三級、四級、五級構造單元除了繼承性的參考《河北省北京市天津市區(qū)域地質志》[2]和前人資料[1，3-10]外，主要根據天津市的實際地質特征做了進一步劃分，與前人劃分有較多的不同。根據天津市大地構造特征，從北到南劃分三段：北段位于常州溝至馬蘭峪一線以北，即遷西古陸核西緣邊界以北，對應（Ⅲ1）密云－遷西太古宙陸核帶；中段位于常州溝至馬蘭峪一線以南和邦均至別山山前斷裂一線以北，對應（Ⅲ2）燕遼裂陷帶；以盤山巖體邊界為界，對應（Ⅲ3）盤山板內造山巖漿雜巖；南段位于邦均至別山山前斷裂一線以南，對應（Ⅲ4）華北裂陷帶。劃分中考慮到多年的習慣，以及和石油、煤炭部門的對應，對名稱只做了適當的修改。

表1 天津市地質構造單元劃分表[1]Table 1 Geotectonic unit division of Tianjin[1]

4 本次劃分方案

天津市地質構造單元只劃分一個Ⅰ級和Ⅱ級單元，分別為（Ⅰ）華北陸塊區(qū)和（Ⅱ）晉冀古陸塊。在此基礎上劃分了4個Ⅲ級單元：分別為（Ⅲ1）密云－遷西太古宙陸核帶、（Ⅲ2）燕遼裂陷帶、（Ⅲ3）盤山板內造山巖漿雜巖和（Ⅲ4）華北裂陷帶，又進一步劃分了7個Ⅳ級單元和14個Ⅴ級單元（表2、圖1）。

（1）北段：密云－遷西太古宙陸核帶（Ⅲ1）

在本區(qū)僅劃分出一個“Ⅳ1馬蘭峪陸核增生帶”Ⅳ級單元和一個“Ⅴ1薊縣－遵化新太古代變質建造”Ⅴ級單元，僅在天津市北東和河北省交界處少量分布。本區(qū)的“Ⅳ1馬蘭峪陸核增生帶”是密云－遷西太古宙陸核帶劃分的5個Ⅳ區(qū)帶之一，主要由斜長角閃片麻巖組成。

（2）中段：燕遼裂陷帶（Ⅲ2）

燕遼裂陷帶（Ⅲ2）是中元古代的裂陷構造，為華北陸塊的三級構造單元。分布在邦均至別山山前斷裂一線以北，它包含一個四級構造單元，為中新元古界出露區(qū)，即為燕山裂谷（Ⅳ1）；燕山裂谷僅劃分一個五級單元—Ⅴ2薊縣碳酸鹽建造。

表2 天津市地質構造單元劃分表Table 2 Geotectonic unit division of Tianjin

圖1 天津市大地構造單元的劃分圖Fig.1 Geotectonic unit division of Tianjin

燕山裂谷（Ⅳ2）：位于薊縣北部山區(qū)，主要由中－新元古界組成，受印支－燕山運動的影響，形成北西向的府君山向斜、盤山背斜、莊果峪向斜以及薊縣山前斷裂、楊莊斷裂、黃崖關斷裂，中、新生代一直處于隆起狀態(tài)。

(3）盤山板內造山巖漿雜巖（Ⅲ3）

盤山板內造山巖漿雜巖是華北陸塊的三級構造單元，屬于印支晚期侵入的巖漿雜巖，分布于盤山一帶，即為盤山后造山巖漿雜巖（Ⅳ3）；盤山后造山巖漿雜巖僅劃分出一個五級單元—Ⅴ3盤山鈣堿性花崗巖。

盤山后造山巖漿雜巖（Ⅳ3）：位于薊縣北部，主要為印支晚期盤山花崗巖、石臼花崗巖和朱耳峪正長巖侵位到中元古界地層中，其中盤山雜巖體規(guī)模最大，而石臼巖體和朱耳峪巖體只是零星出露。

(4）南段：華北裂陷帶（Ⅲ4）

華北裂陷帶是華北陸塊的三級構造單元，是中新生代以來的裂陷區(qū)，天津市處于華北裂陷帶的東北部。以寧河－寶坻斷裂為界，以北為淺覆蓋區(qū)，以南為深覆蓋區(qū)。其中包括開灤斷陷、滄縣斷隆、黃驊斷陷和冀中斷陷四個四級構造單元。

①開灤斷陷（Ⅳ4）

開灤斷陷位于寧河－寶坻斷裂以北，主要由寒武奧陶系和石炭二疊系和第四系組成，二疊系含中酸性火山巖噴出巖。受印支－燕山運動的影響，形成北西向的下倉向斜和落差200～300 m的工部斷裂。燕山晚期有流紋斑巖侵位，僅包含一個五級單元寶坻斷陷。

②滄縣斷隆（Ⅳ5）

滄縣斷隆位于冀中斷陷東側，以斷裂及中生界不整合為界，其東主要以滄東斷裂與黃驊斷陷為鄰。滄縣斷隆主要由中、新元古界和古生界組成，中生界大多缺失，新生界沉積厚度為1 000～1 600 m，缺失古近系地層。近年來在一些地熱鉆孔中發(fā)現缺失下馬嶺組，推測在下馬嶺期該地曾處于隆起狀態(tài)。航磁資料解釋其結晶基底為古、中太古代和花崗巖帶。滄縣斷隆劃分為王草莊斷凸、潘莊斷凸、雙窯斷凸、白塘口斷陷和大城斷凸五個五級構造單元。

王草莊斷凸（Ⅴ5）：位于滄縣斷隆北部，北東以寧河－寶坻大斷裂與寶坻斷陷為鄰，南東、北西部分別以斷裂與寧河斷凸和武清斷陷為界，南為潘莊斷凸（Ⅳ6）。中－新元古界和寒武系分布在北西部邊緣，中、南部由奧陶系和石炭、二疊系組成北西向的向斜構造，奧陶系分布在兩側，中間為石炭、二疊系。在向斜核部新生界厚度一般上覆800～1 200 m，向西北逐漸變厚，最厚可達3 500 m，缺失古近系。

潘莊斷凸（Ⅴ6）：位于滄縣斷隆北部，嶺頭和天津斷裂分別為其南東和北西邊界。南界在東堤頭至北淮淀一帶與雙窯斷凸相連，總體呈北東延伸的不對稱地壘形態(tài)。前新生界基底屬于上述殘留半背斜的兩翼。地層總體向北西緩傾斜，主要由中－新元古界和古生界組成，上覆約1 400～1 900 m厚的新生界，缺失古近系。航磁顯示為負值，強度為0～100 nT；布格重力異常為北東向正值異常帶，由潘莊重力高（G25）和七里海重力高（G26）組成，異常值為5～13 mgl，其南西邊界由10 mgl等值線圈閉。

雙窯斷凸（Ⅴ7）：位于大城斷凸以東，西以天津斷裂為界，東以大寺、張貴莊、嶺頭等斷裂為界，分別與白塘口斷陷、小韓莊斷凸、北塘斷陷等相鄰。雙窯斷凸經測區(qū)南界向王蘭莊至萬新莊一帶呈北北東向延伸，過萬新莊至山嶺子一帶轉為北東東向。向北在東堤頭至北淮淀一帶與潘莊斷凸相連。前新生代基底為殘留半背斜的核部。地層主要由中－新元古界和下古生界組成，上覆約800～1 700 m厚的新生界，缺失古近系。航磁顯示為區(qū)內最強的正值磁場區(qū)，強度最大為200 nT，布格重力異常也顯示為最強的重力高值帶，由王蘭莊重力高（G21）和山嶺子重力高（G28）組成，異常值最高可達24.5 mgl，北東界由10 mgl等值線圈閉。據大地電磁測深資料，在天津斷裂和大寺斷裂之間，結晶基底頂部的良導電性層呈向上凸起的構造特征。

白唐口斷陷（Ⅴ8）：位于雙窯斷凸之東，其東以滄東斷裂黃驊斷陷分界。主要由上古生界和中生界（侏羅白堊系）組成，新生界古近系有幾百米沉積，新近系和第四系沉積厚度約1 000 m。包括次一級的小韓莊斷凸，其以寒武系為核、以奧陶系和石炭二疊系為翼的半背斜構造。航磁為5～25 nT的正異常。重力布格值顯重力低，為20～25 mgl。

大城斷凸（Ⅴ9）：位于滄縣斷隆的北西翼，總體呈北東向展布，天津斷裂為其南東界。地層總體向北西緩傾斜，以中生界不整合與冀中斷陷相鄰。前新生界基底為一殘留半背斜的北西翼，地層主要由中－新元古界和古生界組成，在西北部邊緣分布少量的下三疊統(tǒng)和侏羅系，上覆新生界厚約1 100～1 900 m，缺失古近系。發(fā)育天津、宜興埠、小淀、朱唐莊、趙莊、漢溝等傾向異同的正斷層，形成北東向帶狀塹－壘相間的構造面貌，又被海河斷錯帶切割為近菱形的斷塊。重磁異常呈北東向開闊低緩變化，航磁磁場強度為100～50 nT，布格重力異常值為15～25 mgl。

③冀中斷陷（Ⅳ6）

冀中斷陷位于滄縣斷隆的西北部，由中－新元古界、古生界和巨厚的中、新生界組成。其中－新元古界和古生界主要形成北東向的背斜、半背斜和斷裂構造，其組合形式多為抬斜（翹起）斷陷和簸箕斷陷。冀中斷陷僅包括武清斷陷一個五級構造單元。

武清斷陷（Ⅴ10）：大部分位于武清境內，北以寧河－寶坻斷裂為界并與寶坻斷陷為鄰，東以中生代不整合及斷裂為界并與王草莊斷凸、潘莊斷凸等相接，主要由中、新生代組成，最大厚度達11 000 m。

④黃驊斷陷（Ⅳ7）

黃驊斷陷位于滄縣斷隆之東，并以滄東斷裂為界；東入渤海，以埕寧斷隆、渤中斷凸為界；北以寶坻－寧河斷層與開灤斷陷分界。黃驊斷陷的基底由太古宇、中－新元古界、古生界、中生界組成，缺失下馬嶺組地層。黃驊斷陷主要由新生界組成，新生界沉積厚度最大可達7 100 m（據地震解釋），主要為陸相碎屑巖，并伴有基性玄武巖噴出（以孔店－沙三期、東營-館陶期較為強烈）。黃驊斷陷可劃分為寧河斷凸、北塘斷陷、板橋斷陷、歧口斷陷四個五級構造單元。

寧河斷凸（Ⅴ11）：漢沽斷裂為南界，總體呈東西向展布。古近系最厚約1 600 m，前新生界基底主要由中－新元古界、古生界和侏羅－白堊系組成，地層向南緩傾斜。重力場反映為由兩個近東西向展布的重力高夾一個東西向延長的橢圓形重力低組成。前者分別為大田莊重力高（G38）和李自沽重力高（G39），異常值大于4.4 mgl，推斷為斷塊和隱伏中酸性侵入體的反映。

北塘斷陷（Ⅴ12）：北以漢沽斷裂與寧河斷凸分界，西以滄東－嶺頭斷裂和古近系侵蝕尖滅線與潘莊斷凸分界，南以海河斷裂東段為界與板橋斷陷相鄰?？傮w呈近東西延伸的箕狀斷陷盆地。斷陷由周邊向中部呈斷陷下降，在北塘東斷裂與茶淀斷裂之間形成古近系的沉降中心。由于北東向斷裂的切割，形成塹壘相間的構造格局，而北西近東西和近南北向斷裂的發(fā)育又使形態(tài)進一步復雜化。斷陷主要由古近系組成，最厚約3 300 m，為一套內陸近海河湖相有機生油砂泥巖建造。前新生界基底為前述殘留背斜的南東翼，地層總體向南東緩傾斜，在軍糧城以東至北部鄰區(qū)于家?guī)X一帶局部褶曲隆起形成軸向北東－北東東向的次級背斜?；椎貙又饕芍校略沤纭⒐派绾椭猩缃M成。古生界頂部的石炭－二疊系因受印支運動的強烈影響被風化剝蝕，在斷陷不同部位的發(fā)育程度差異很大。中生界主要為白堊系，在斷陷中普遍發(fā)育并且不整合在石炭－二疊系頂部的風化剝蝕面之上。此外，在斷陷東北部漢沽以東，殘留少量侏羅系，與下伏石炭－二疊系呈不整合接觸。

板橋斷陷（Ⅴ13）：西與天津斷裂與雙窯斷凸相鄰，南部為歧口斷陷，總體北部呈近東西，南部為北東向延伸的箕狀斷陷盆地，基底由太古宇、中、新元古界、古生界、中生界組成，缺失下馬嶺組地層，中生界不整合與古生界之上，新生界沉積厚度一般2 000～4 000 m，最大可達5 000 m。

歧口斷陷（Ⅴ14）：南以扣村羊三木斷層與孔店斷陷分界，由古生界和中生界組成，新生界沉積最厚達7 000 m，據地層可分為北大港、南大港、羊二莊三個斷塊。北大港斷塊由奧陶系、石炭二疊系和中生界組成，缺失上二疊統(tǒng)上段和下、中三疊統(tǒng)；羊二莊斷塊由古生界和下、中三疊系組成；南大港斷塊還包括港西斷凸。

5 結語

本次劃分與前人劃分的不同之處在于利用板塊構造－地球動力學理論，從全國大地構造環(huán)境角度出發(fā)，對天津市大地構造單元進行的劃分。特別是對三級、四級構造單元重新厘定，對五級構造單元做了適當的修改和補充，為天津市成礦規(guī)律總結和礦產預測奠定了基礎。本文得到了教授級高級工程師陳一笠的指導和修改，在此表示感謝。

[1]王長堯，劉文興，黃學光,等.天津市區(qū)域地質志[M].北京：地質出版社，1992.3，215-220.

[2]鞠紫云，李勤，張玉華，等.河北省北京市天津市區(qū)域地質志[M].北京：地質出版社，1989，590-615.

[3]田樹信，季茂政，周志勇，等.天津市薊縣1：50 000區(qū)域地質調查報告[R].天津市地質礦產局，1990，12-174.

[4]馬忠社，張永昌，吳建忠，等.冀東地區(qū)1/20萬重力調查成果報告[R].河北省地質礦產局物探大隊,1989，38-91.

[5]陳一笠，李長利，紀書年，等.天津市區(qū)域礦產總結[R].天津市地質礦產局,1994，79-142.

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[10]張全，翟子梅，張學斌，等.天津市團泊鄉(xiāng)幅等三幅1/50 000聯測區(qū)域地質調查報告[R].天津市地質調查研究院，2008，138-186.

Geotectonic Unit Division of Tianjin City

WEN Xiu-ming
(TianJin Institute of Geological Survey,Tianjin 300181,China)

According to the study on the concept of plate tectonics-geodynamics,stratum,sedimentary construction,volcanic construction,metamorphic formatons,metallogenic,geochemistry,geophysicial field and the research to geotectonic,the geologic unit is divided into one gradeⅠand grade Ⅱ,including(Ⅰ)the North China block and(Ⅱ)the Jinji block.These blocks are divided into four gradeⅢ units,including(Ⅲ1)Miyun－Qianxi nuclei of Archaean palaeocontinent,(Ⅲ2)Yanliao rift,(Ⅲ3)board inside orogenic magma miscellaneous rock，(Ⅲ4)the North China rift.These blocks are divided into 7Ⅳgrade units and 14Ⅴgrade units.

Tianjin;geotectonic elements;division

P548

A

1672－4135（2010）02－0029-05

2010-11-07

國家地質大調查項目：天津市礦產資源潛力評價（1212010881604）

聞秀明，（1961-），男，1985年畢業(yè)于長春地質學院，高級工程師，現從事基礎地質和礦產地質工作，E-mail:WenXiuMingby@163.com。