知识点

新构造运动学

新构造运动、新构造、活动构造的概念，新构造的类型及其特征。新构造运动的标志主要有地质构造、地貌、沉积物、地震、火山、水文、地球物理等，不同的标志具有不同的指示意义。中国新构造运动以南北向构造带为界，分为地中海一喜马拉稚新构造域和滨太平洋新构造域，中国新构造运动可分五个时期。新构造运动的研究方法。

新构造运动是控制地球表层环境的重要因素之一，它不仅可以改变地质历史时期形成和蕴藏的自然资源的产出条件，而且也可以改变关系到现代和未来人类生存的环境，还可造成对人类生命财产产生巨大威胁的地质灾害，四川汉川5·12大地震就是新构造运动的结果。随着近20年来减灾防灾、大陆动力学等方面研究的需求，对地球演化的最新阶段构造过程的深人研究已成为当今地球科学研究领域中备受重视的重要分支学科。

新构造运动的标志

新构造运动影响到地壳各个方面的变化，形成各种各样的形迹，诸如构造变形、地貌变位、沉积物岩性岩相厚度变化、火山活动、地球物理场的变化等。这些现象都可成为新构造运动的良好标志。

1、地质构造标志

新构造运动导致的构造变形主要有褶皱、断层、节理、岩层倾斜以及地层不整合等，尤其是发育在新近系和第四系中的构造变形能清晰地显示新构造运动的特征和发生的时间。而发育在老地层中的构造变形则需要仔细观察和研究，确定其在新近纪以来是否发生过活动，或者是否是在这段时间形成的。

新构造运动形成的构造变形具有一些重要的特征。新构造运动形成的褶皱多比较宽缓，变形比较弱，地层的倾角较小（图13-7），明显不同于老地层中的褶皱。在一些大型强压扭性活断层旁，形成变形比较强烈的褶皱，这些褶皱多不完整，并伴生断裂构造，形成断褶皱，如在新疆南天山的库车坳陷中就非常的发育，那里不仅褶皱变形强烈，而且地层倾角变化也很大。

 

在新近系和第四系中形成的断裂构造多为脆性断裂，断层带规模较小，一般宽几厘米至几米，断层泥发育，但在新构造运动强烈活动区，断裂的规模也比较大。

新近纪和第四纪地层的倾斜及内部发育不整合都反映了新构造运动的存在。还可根据不整合的类型分析新构造运动的性质。

2、地貌标志

新构造运动在地貌上的反映是非常直观的，可从地形图和遥感影像上分析，如水系的弯曲、在野外可进行直接观察与测量。有些地貌标志洪积扇的迁移等。地貌标志主要包括以下几个方面:①层状地貌的变形和变位，如夷平面、阶地、溶洞、扇形地等;②新鲜的断层崖、陡坎、三角面、娅口或鞍部、山脊等呈直线状分布;③湿地、池塘、凹坑、冰丘、冰锥、泉等呈直线状断续分布;④倒石锥、滑坡、冲洪积扇在断层一侧有规律地断续沿断层方向延伸很远;⑤冲沟沿断层一侧发育，且切割很深;⑥河床出现裂点（排除岩性因素）;⑦沿河流走向的阶地发育程度不同;⑧河床两岸阶地发育不对称;⑨两侧支流与主谷汇合处，呈有规律地偏转;⑩放射状支流（隆起）与向心状支流（坳陷）。

3、沉积物标志

新近纪以来沉积物的分布、岩相及厚度都受到新构造运动的控制，因而新近纪以来的沉积物在很多方面记录了新构造运动的历史。

①.沉积物的分布与新构造运动

第四纪沉积物分布，在一定程度上受新构造运动的控制。在中国，新构造运动的上升区，第四纪沉积物在横向分布上表现为不连续性，在低洼、谷地、盆地中第四纪沉积物发育，而在山地发育较差，甚至在一些山地没有第四纪沉积物覆盖，基岩直接裸露;在新构造运动的下降区，第四纪沉积物非常发育，在横向分布上连续性很好，如中国的东部平原区发育了分布广泛的第四纪沉积物。

②.沉积物的厚度与新构造运动

新近纪一第四纪沉积物厚度明显受新构造运动控制。在新构造运动下降区，尤其是地堑构造区，新近纪一第四纪沉积物厚度巨大，如汾渭地堑（图13-8）。沉积区与剥蚀区的相对高差和两者之间的距离对沉积物的厚度也有影响，两者之间高差越大，距离越近，那么在沉积区形成的沉积厚度就越大。其实剥蚀区与沉积区的地形高差受新构造运动的控制，所以新近纪-第四纪沉积物的沉积速度与厚度，在一定程度上代表了新构造运动的速度与幅度。沉积物突然变薄或变厚，可能与断裂活动有关。

在利用松散沉积物厚度估算地壳下降幅度时，要考虑沉积物压缩量和地壳均衡补偿。此外，气候变化也可能影响到沉积厚度而使得沉降幅度估算失误。因此，利用现今的沉积厚度来确定下降幅度只能是一个近似值，不能代表真实下降幅度。

③.沉积物的岩相与新构造运动

这里所指的沉积物岩相，包括成因和岩性两个方面的内容。沉积物的岩相受一定的自然地理环境的控制，而自然地理环境则是由构造运动和气候因素决定的，所以在排除了气候因素对沉积物的岩相影响后，才可以用于新构造运动的研究。

在我国西部地区，从上新世到第四纪，沉积物的岩相发生了显著的变化。在上新世，青藏高原及其周边地区，湖泊相沉积非常发育，以粉砂岩、砂质泥岩、砂岩为主，而进入第四纪（早更新世），沉积了一套山麓相的砾石层（西域组），与下伏地层形成鲜明的对比（图13-9）。这一岩相的变化反映了在上新世末期，新构造运动明显加强，青藏高原发生了快速隆升，地形起伏加大。

岩性的变化是指沉积物颗粒的粗细变化，一般来说，颗粒粗反映构造运动强烈，颗粒细反映构造运动微弱或稳定，如湖沼相堆积物中，主要以粉砂粘土、亚粘土类物质为主，颗粒均较细，反映了构造运动相对稳定或处在下降的地质背景中;而山麓地带的大量堆积物均是粗粒的卵石层，说明了强烈的上升运动，且速度较快，反映了该地区剥蚀能力很强。又如，在山前洪积物中，如果扇顶相和扇形相的界线不断向平原方向移动，则代表山地上升，这些现象在我国西部地区比较常见。

在一个沉积剖面中，常可见到颗粒大小不同的沉积层，构成粗细交替的沉积韵律，在山区、山麓地带以及平原地区都可见到这种现象，这反映了构造运动阶段性的特征。在研究新构造运动中，研究岩相变化十分重要，不能忽视。

4、地震标志

地震的分布和发生与活动断裂关系密切。全球的地震活动具有明显的地区性和成带性特点，地震震中呈有规律地带状分布，明显受活动构造的控制。

①.全球地震活动带与新构造运动

全球的构造地震主要集中分布在环太平洋地震带、地中海一喜马拉雅一印度尼西亚地震带、大洋中脊地震带和大陆裂谷地震带上。这四条地震带都是沿着板块的边界展布，它们的形成与板块之间的相互作用紧密相关。

环太平洋地震带处在板块的俯冲带，是中、新生代以来地壳活动性较强的地带，现代地形反差强烈。地中海一喜马拉雅一印度尼西亚地震带位于印度板块与欧亚板块的碰撞带上，是典型的中、新生代构造活动带，地形起伏剧烈，地震活动的强烈地段往往集中在构造地貌急剧变化的部位。大洋中脊地震带是沿着中央裂谷分布的，这是一条张性大断裂，活动性强。大陆裂谷地震带是新生代以来断裂活动强烈地区，差异运动强烈，断陷盆地发育。

②.中国地震活动带与新构造运动

中国是世界上在大陆内部发生浅源地震最多、强度最大的国家。中国境内地震活动范围很大，除浙江和贵州两省外，全国各省都发生过6级以上强震。中国地震主要出现在青藏高原及其周边、台湾、新疆和华北地区，东北和华南地区及南中国海域地震较少。这些地区地震的发生均与地中海一喜马拉雅构造带和滨西太平洋构造带的活动相关。另外，作为中国大陆地壳厚度、地质构造格架和地貌特征等重要分界线的SN向构造带是一个极强的地震活动带，称为南北地质带（E102^。~106^。）, 2008年5月12日汶川8. 0级大地震就发生在这个带上，是由逆冲走滑活动断裂造成的。

中国地震的发生具有区域性特征，地震分区的边界同中国新构造分区边界是一致的。在各地震区内，地震带基本上就是主要的活动断裂带。这表明中国地震活动与我国新构造运动的强度具有一致性，尤其受最新活动断裂构造带的活动强度控制。

对史前地震或古地震研究表明，震级大于7级的古地震多出现在全新世活动断裂带上（图13-10）。这不仅说明了地震与活动断裂的关系，而且对寻求区域性强震重复间隔和防震减灾具有意义。

由于地震活动是最新构造运动的表现，因此李祥根（2003）参考国家地震局（1981）地震区划工作，着重考虑了现代地球动力学机制、新构造运动特征、新构造断裂（层），尤其是最新断裂构造带的展布和深部地质构造特征，将中国大陆及海域划分为7个地震区和32条全新世以来有明显活动的，以断裂带为主要依据的地震带（图13-11）。

5、火山标志

火山活动也是新构造运动主要表现形式之一。火山是地球内部高温岩浆喷出地表堆积成的高地。火山活动仅局限在地壳板块构造不稳定边缘的地质构造带上发生。因此，火山活动带是确定构造活动带的重要证据和标志之一，被作为板块、亚板块边界划分的主要依据。

地球上火山活动的时空分布是不均匀的。在新生代，世界上火山带与环太平洋地震带、地中海一喜马拉雅地震带和大洋中脊地震带的分布一致。

中国新构造时期的火山活动及其火山岩分布可划分为西部青藏高原及其周边地区以及沿中国东部北北东向平原和山地分布的两大区域（图12-1），与我国的新构造分区一致。

此外，中国新疆天山北麓及台湾的泥火山均形成于第四纪地层或新近纪地层中。挤压应力作用、天然气及泥岩等都是形成泥火山的基本条件，而挤压应力方向同区域应力作用方向是一致的。因此，泥火山是在区域构造应力作用下，在特殊的地质条件下的一种新构造活动表现方式。

6、水文标志

温泉是地下热水流出地表的自然露头。大气降水、地表水和地下水沿断裂或构造裂隙渗人地壳深部与围岩、地热发生水一热（岩）活动反应而成为热载体，即形成热水带，并储存于地壳内。新构造时期的应力作用，尤其是在现代构造应力作用下，地下承压热水通过尚未胶结的正在活动着的新构造断裂带溢出地表，形成温泉或沸泉。在活动构造研究中，温泉或沸泉常被认为是断裂（层）活动性的标志之一。人们常通过温泉或沸泉出露点的带状分布规律，判别断裂（层）或隐伏断裂（层）的活动性或其存在。

目前中国已经发现高于25℃的温泉近2800处，其中高于80℃的高温泉及沸泉占6. 94% ,温度在60-80℃的中高温泉占17. 45。它们受未胶结的活动断裂（层）构造或裂隙控制，广泛出露于山间盆地、构造隆起区。峡谷底部及山麓地带。从宏观上看，中国的温泉90%以上出露在地壳新

7、大地测量与地球物理异常标志

①.重力异常与磁异常

地球物理测量结果表明，地球表面的重力异常随地而异，其变化与地球的运动、地壳物质密度的大小及物质的运移有关。因而重力异常也是地壳新构造运动的反映。如中国大陆地貌的两条重要界线，即沿贺兰山一六盘山一龙门山一横断山脉一线的第一阶梯和沿大兴安岭一太行山一雪峰山一线构成的第二阶梯，均是显著的重力梯级带，同时又是活动的深大断裂带。重力异常带与活动构造带有着非常密切的相关性。因为沿断裂带往往是断块间差异活动最强烈的地段，具有特殊的地质地貌特征，同时也是第四纪岩浆活动的通道，因而具有明显的地球物理异常。中国东部太行山山前断裂、沧东断裂、郑庐断裂等呈NNE和NE向展布的活动断裂，都具有明显的重力异常。

一般较大的断裂构造，大多是岩浆活动的通道或停滞的场所，因此在磁场图上常形成线性、串珠状或雁行状磁异常带。华北断块区的磁异常多为NE和NNE向，与重力异常的位置和方向基本一致。

②.大地测量与地形形变

大地测量资料是新构造运动最直观、最精确的反映，近年来，用重复水准、重复三角网基线测量，地倾角和地应力测量研究新构造带的应力状态、相对位移或形变方向和大小以及运动速度等，取得了非常重要的成果，显示了我国地壳运动的特征。

通过大地测量，编制的地形形变和地壳形变图很好地显示了地形形变与活动断裂的关系，两者具有较好的一致性（图13-12）。

新构造运动

现今的大量研究表明，第四纪时期的构造运动十分强烈，并控制了第四纪古地理和古气候的演化，同时也影响到生物分布的变化。与第四纪构造变动相关的概念主要是新构造运动和活动构造。、新构造运动与新构造

“新构造运动（neotectonic movement&neotectonics ）”一词，在1948年苏联B. A.奥布鲁切夫提出之前，早已被M.理查德于1932年在阿尔卑斯山工作时提了出来。事隔一年，E.克劳斯1933年在波罗的海东部工作时，提出了“新构造运动”的术语。我国的新构造运动研究始于20世纪50年代初期，1956年1月中国科学院组织召开了中国第一次新构造运动座谈会，成为了中国新构造研究的开端。

“新构造运动”这一地质术语虽早已被广大地质工作者接受，但对其含义，不同学者却有着不同的认识，关键在于对新构造运动起始时间的认识上。归纳起来，主要有以下六种不同的意见:①发生于新近纪至第四纪初的构造运动;②发生于第四纪的构造运动;③发生于新近纪一现代的构造运动;④始于上新世，甚至界定具体下界为340万年以来的构造运动;⑤认为新构造运动不应给予时间限制，凡是造成地表现代地形基本起伏的构造运动都称为新构造运动;⑥中更新世以来的构造运动。但目前大多数研究者认为，新构造运动是新近纪以来所发生的构造运动;其中有人类历史记载以来的构造运动称为现代构造运动。

上述有关新构造运动时限如此众说纷纭，造成了阐述新构造运动的概念差异、基础资料繁简程度的差异、地史演化规律的时间段差异等，使讨论议题分散，这可能与学者研究的地区不同有关。研究表明，不同区域新构造运动起始时间确实有别。以我国为例，西部诸山如青藏高原、天山等新构造运动起始时间主要出现于上新世晚期;而东南地区，特别是东南沿海，准平原解体、南海扩张、海底拉斑玄武岩岩浆活动，主要出现于渐新世末一中新世初。因此，从全球性的地球动力状态发生急剧变化观点出发，把新构造运动的时限大致界定在新近纪一第四纪，看来是恰当的。

新构造运动有两种基本形式:垂直运动和水平运动。地壳的垂直运动在第四纪时期的表现非常明显和直观，在野外易于观察和研究，常常造成地貌的垂直变位，如河谷中的多级阶地、岩溶地区的多层溶洞、山地的多级夷平面等，这些地貌不仅指示了地壳的垂直运动，而且显示了垂直运动的阶段性和间歇性，时而稳定，时而快速抬升。垂直运动不仅具有阶段性特征，而且在大面积范围内运动的速率也不同，通常情况下，中间的抬升幅度大，而边缘相对较小，称为拱形抬升运动，中间抬升形成高地，如鄂尔多斯高原;有时一侧的抬升幅度大于另一侧，称为掀斜或翘起运动，如云南高原。在一些断裂活动区，沿断裂带发生差异性垂直运动，一侧下降，而另一侧上升，造成断裂带两侧的地形出现明显差异，形成山地、盆地、平原等地貌。

地壳的水平运动，常被称为走滑运动，是断裂两侧的块体沿断裂带发生水平方向的运动。虽然水平运动在地形地貌上的表现不如垂直运动那样明显，有时易被人们忽略，但同样也可造成地貌的变形和变位，如水系的弯曲、山脊的错位、洪积扇的水平迁移等。尽管在地貌上的显示不是很明显，但其水平的位移量有时还是很大的，有些断裂的水平位移量可达几十千米，甚至几百千米，在我国有几条水平位移量比较大的断裂，如红河断裂、阿尔金断裂、邦庐断裂等，在美国有著名的圣安德烈斯断层。

新构造运动与老构造运动一样，既可以产生褶皱和断层，还可以引起火山活动、岩浆活动和变质作用。因此研究新构造运动及其动力机制与研究老构造的思路和方法是相似的。但新构造运动也有别于老构造运动的方面，首先是它在地质历史时间上的极为短暂性，它是塑造现今地形地貌的最新的内动力因素;其次，新构造运动除同老构造运动一样具有相同的研究方法之外，更具有十分独特的，与老构造运动研究方法完全不同的综合性研究方法，即可以依据新近纪和第四纪沉积物特征、地貌特征、地震活动、火山活动以及地球物理场的变化和直接用精密仪器包括GPS（全球定位系统）测量等来研究新构造运动。

由新构造运动所造成的（地质）构造变形戴变位现象称为新（地质）构造（neotectonicstructure ），主要表现在地形、地貌、第四纪及古近纪和新近纪沉积物变形等方面。

活动构造

活动构造（active structure）属于新构造的范畴，或者说是新构造的一个分支，这个概念是在研究地震的过程中提出的。在分析地震发生机理时，发现地震的发生与一些在晚第四纪乃至现今活动的断裂关系密切，这些断裂的活动性在时间上不等同于新构造，对它们的研究更具有非常重要的实际意义，因此就提出了活动构造的概念。

一般认为，活动构造是指晚更新世100-120kaB. P.以来一直在活动，未来一定时期内仍可能发生活动的各类构造，包括活动断裂、活动褶皱、活动盆地及被它们所围限的地壳和岩石圈块体（邓起东，2002）。由于活动构造反映的是现代构造活动，它既与地震及多种地质灾害密切相关，是地震预测、减灾及城市和工程安全评价工作的重要基础，也是研究现代地球动力学的重要基础资料，而且，由于它未经后期改造，能保持构造变动的原始面貌，因而是各类构造变形及其形成机制研究的最好场所。但是，由于活动构造是研究最近100-120kaB. P.以来的最新构造活动，其活动时间短，变形量小，在研究中必须特别注意对小变形量的精细观测和测量。

活动断层（断裂）

活动断层（active fault ）一词是1908年由劳森（A. C. Lawson）提出的。关于它的定义，国内外不同的研究者有不同的理解，国外学者如B. Willis （1923）和我国学者丁国瑜（1982 ） ,邓起东（1984）和李起彤（1991）等都曾给活动断层下过定义。劳德巴克（G. O. Louderback ,1950）认为，活动断层是指那些正在运动或在近代地质和历史时期曾有移动，以及在未来有复活倾向的断层。J.R.肖尔茨和A. R.克拉维斯（Schultz and Cleaves, 1955）从地震的角度考虑，如果地震记录表明某断层发生地震，此断层就是活断层。美国原子能委员会1973年把“能动断层”这一术语具体规定为:①在30ka和50ka内有过一次或多次活动的断层;②它们和能动的断层有联系;③沿该断裂带仪器记录到小震活动和多次的历史地震事件，或该断裂发生过蠕动。1975年国际原子能机构在引用美国原子能委员会规定时，又增加了两条规定:①在晚第四纪有过活动;②该断裂有地面破裂的证据。他们的定义有一个共同的特点，都强调现代和近代的活动性。但由于构造运动往往具有振荡性、周期性和间歇性，目前看不出活动的断层可能处在应力积累期或“休眠期”，因此必须给予一定的时限。

目前认为活动断裂（层）是指现代正在活动的断裂（层）或100kaB. P.以来正在活动的断裂（层），也有定义为全新世，即10kaB. P.以来正在活动和未来100a仍将活动的断裂（层）称活动断裂（层），也称最新活动断裂（层）。

中国活动断裂分布

中国不仅活动断裂非常发育（图13-6），上以南北带（贺兰山一龙门山一小江断裂带）而且活动性很强，常导致大地震的发生。基本为界，我国的东、西部的活动断裂的活动特征不同。在西部地区，受印度板块向北推挤的作用，青藏高原的东缘向东逃逸，形成一系列以逆冲、逆掩为主的近EW向断裂和NWW-NW , NEE-NE向逆冲左行走滑的大活动断裂带，同时发育了规模较小的近SN向的正断层或正走滑断层和NWW-NW向走滑断层的组合为特征。在东部地区，受太平洋板块俯冲的影响，以NNE-NE和NW向的张性活动和走滑活动为特征，活动强度低于西部，断层位移速率为5 mm/a以下。东南沿海大陆边缘活动断裂，自台湾往福建、广东方向由NNE走向逐渐转为NE-NEE走向，断裂以左旋走滑正断裂为主。而与其共辘的NW向断裂多为正断层或正走滑断层，但规模较小，延伸不远。

隆起构造

隆起构造（surrectic structure）形成于大区域长期处在上升运动的背景下，它的面积可达数百平方千米或更大。由于是整体的抬升运动，因此隆起构造内部的差异性很小，地形相对比较平坦，但通常核部上升幅度最大，在几百米或千余米，甚或更大。例如外贝加尔山地中广大陆地地区的巨大背斜隆起。在隆起的边缘部分，常常伴有正断层，有时发育逆断层。根据新近纪一第四纪地层面或山地大范围夷平面的变形和变位分析，这类构造有的在核部有补偿性地堑，有的则呈单斜状隆起等（图13-1）。中国的鄂尔多斯高原是一个周边有断裂伴生的典型拱形隆起构造例子（图13-2）。

拗陷构造

坳陷构造（Depression structure ）·是在大区域长期下降运动的背景下形成的，方向与大面积隆起相反。这类构造的地貌多为盆地或平原，表面为第四系覆盖，通常沉积了比较厚的新近系一第四系，因此可通过分析平原或盆地新近纪一第四纪沉积厚度等值线或被上述地层掩埋的古地形面起伏来判别。根据对大多数平原或盆地沉积物厚度变化的研究，这类构造边部界线的类型比较复杂（图13 -3），两边无断裂发育（图13- 3a），两边都有伴生断裂（图13-3b）,只有一边发育断裂（图13-3c）。在垂直断裂方向上沉积厚度变化大，基底起伏不平，有的沿断裂一侧沉积物很厚。在一些平原区，受基底断裂活动的影响，可形成次一级的凹凸区（图13-3d），如北京平原区。

挤压褶皱和断裂构造

在新近纪和第四纪沉积盆地区，因受新构造运动的挤压作用，常沿盆地边部产生一系列挤压小褶皱和逆断层（compressive fold & rift structure ）（图13-5）。发生在新近系和第四系中的逆断层规模较小，通常受盆地边缘断裂的影响。褶皱变形比较弱，多为宽缓、转折端圆滑的褶皱。

拉张构造

断块构造（block tectonics）是指新构造运动产生的盆、岭相间的构造地貌形态。无论从地貌形态上，还是构造形式上，都不同于大面积隆起构造，断块构造由相对凸起的断块山地和相对下凹的盆地构成，两者为断裂分割，在构造活动性上也明显强于大面积隆起构造。根据相邻断块的高度和沉积差异，断块构造有如下两种基本类型。

强烈差异断块这种断块构造的断裂活动强烈，断块位移量大，导致相邻两断块在地貌高度和沉积状况上出现显著差异（图13-4; A）。山地高耸，剥蚀强烈，盆地低洼，沉‘积明显。我国的祁连山和天山是这类构造的代表。在那里山地顶部保存有被抬升的不同时期夷平面;同一时期夷平面被断开后处于不同高度。山间盆地和山前则堆积了较厚或很厚的第四纪沉积物。断层崖随立卜可见。

微弱差异断块相邻两断块的位移不大，运动幅度也小，但沿断裂带常有火山活动、温泉和地震发生（图13 -4, B），显示断块的活动性主要具有“破裂构造”特点。如小兴安岭山麓西南侧从都德到铁力的近NW向断裂带，地貌上表现不明显，但沿断层方向发育了第四纪的沙秃火山群、五大连池火山群、尖山火山群和二光山火山群等。

 

参考文献：田明中, 程捷. 第四纪地质学与地貌学. 北京: 地质出版社, 2009.