研究地区位于欧亚板块华南亚板块的东南部大陆边缘,其周边被东南亚板块和南海亚板块所夹持,它们又共同受到印度板块和菲律宾海板块作用的影响(图6-1)。
自65Ma以来,印度板块和欧亚板块的碰撞,引起了约有1500km的南北向缩短量由地壳增厚的过程来吸收,使青藏高原成为2倍于正常地壳厚度的巨厚陆壳体(平均厚度70km)(许志琴等,2011),导致了现今青藏高原南缘喜马拉雅山脉的南北向缩短率为18mm/a,北缘祁连山脉的缩短率为16mm/a,高原腹地的东西向伸展速率为10mm/a,大量物质向北东、东及南东方向逃逸(图6-2)。
图6-1 研究区板块动力学背景(邹和平,2002)
1—4活动板块相对运动方向和速率(mm/a):1.分离边界,2.俯冲边界,3.碰撞边界,4.走滑边界;5.板块和亚板块、块体的运动方向和速率(mm/a);6.亚板块、块体边界;A.菲律宾海板块;B.印度板块;C.欧亚板块;Ⅰ.华南亚板块;Ⅱ.东南亚亚板块;Ⅲ.南海亚板块;Ⅳ.青藏亚板块
图6-2 高喜马拉雅挤出作用伴随侧向物质流动的3D模式(据许志琴等,2011)
之后,印度-欧亚板块的碰撞速率持续降低,太平洋板块-欧亚板块的汇聚速率开始持续增高并大于印度板块-欧亚板块的碰撞速率,中国东部以先期的印度板块影响占主导转变为以太平洋板块影响占主导,但仍保持为右旋张扭应力场,该种应力状态导致了中国东部两次大的构造事件:东部陆块的向东挤出和微陆块的东南运移,这是中国东部陆缘发生裂解及向东构造迁移的主要板缘背景和动力学原因。直至中新世(10Ma)太平洋板块-欧亚板块汇聚速率的急剧增加,导致在上新世晚期—更新世(6~2Ma BP)发生了菲律宾海板块与欧亚板块的碰撞推挤,旋张扭应力场转变为左旋压扭应力场(Northrup et al,1995)(图6-3)。台湾东侧,与南海北部陆缘张裂有关的沿海北东东向断裂的活跃以及与菲律宾海板块碰撞有关的北西向断裂活动的增强。
第四纪期间,南海北部陆缘张裂减弱,而菲律宾海板块向欧亚大陆的推挤在沿海区形成北西西向水平挤压应力场。此外,青藏高原在遭受强烈的北北东向的推挤作用时,由于岩石圈物质的流展,派生出向东的运动(舒良树,2012;张国伟等,2013)。张静华等(2012)利用GPS复测资料,解算出的广东地区相对于欧亚板块在扣除了整体平移后的水平运动速率,结果显示:华南块体内部存在比较一致的SE向运动,运动速率为6.0~15.9mm/a,平均为8.4mm/a。在块体南部(N23.5°以南),测点的运动速率比较小,平均为7.4mm/a(张静华等,2012)。根据GPS复测资料计算区域应变状态显示:在块体南部(N25°以南),主压应变为NNW-SSE方向到近N-S方向,主压应变率从北向南逐渐增大(图6-4)。这几种力的综合影响,对广东沿海第四纪盆地形成与发展、块断运动、海岸带频繁升降、火山喷发以及引起北东东向或北东向断裂右行平移、北西向断裂左行平移和地震的发生起了重要作用。
图6-3 三大板块碰撞速率(据索艳慧等,2012)
图6-4 研究区及邻区现今水平形变速率示意图(据余成华,2010)
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