中国东海地区地质综述（6）
胡经国
四、东海地质构造及其演化
㈠、大地构造及构造分区
东海盆地在不同时期和不同部位其发育程度有所不同。总的看来，在第三纪末的喜马拉雅运动之后，多为坳陷性质。国内外专家多认为，东海地处亚欧板块和太平洋板块互相碰撞的板块俯冲带上，它是西太平洋一系列串珠状沟一弧一盆体系的组成部分，是一个年轻的弧后盆地—边缘海（谢庆道，1984）。
东海位于台湾喜山期地槽褶皱系的北侧；西濒江南古陆和华夏古陆的中新 生代火山岩活动区；北与朝鲜岭南地块和西南日本褶皱系相望；东有琉球岛弧褶皱系围绕相接。总之，它位于日本海和南海两个边缘盆地之间，东、西有太 平洋板块和亚欧板块夹峙，大地构造位置十分特殊。这与它的形成和发展有着十分密切的关系。
从第三系的分布和厚度变化、断裂构造性质、火山岩浆活动以及基底构造特征看来，东海存在着2个次一级坳陷及3个构造隆起。它们的具体位置及构造分区名称，从西北到东南依次为：
闽浙褶皱带；
东海西部坳陷盆地；
台湾东海中部褶皱带；
冲绳海槽张裂带；
琉球岛弧褶皱带。
再往东南是：琉球海沟消减带和太平洋板块。
㈡、地质构造轮廓与应力场
现存的地质构造轮廓应是过去多次构造运动的综合反映。因此，一个地区 的地质构造型相，实际上是该地区经历不同构造发展阶段的运动形式和强度的 总记录。在海区构造研究中，由于很难直接观察到其构造型相的变化规律，因而关于海区周边地质构造的深入了解，对分析推测海区的构造型相来说，是一种重要的手段。
就浙江的江绍深大断裂带以西的褶皱而言，其地槽构造层是由加里东运动造成的。一般为紧密型褶皱，其褶皱轴向，总的看来，与琉球弧的方向基本一 致。浙东沿海地区为大面积的火山岩所覆盖，断裂构造发育，一般为张性正断裂。其断裂构造带一般也以北东一北北东向展布占优势。
浙闽地区自中新生代以来，断块活动显著，伴随许多断陷盆地，它们是中新生代地壳运动的产物，盆地的构造轴向亦以北东一北北东向展布为主。
浙北地区的褶皱轴向和断裂走向均以北东一北东东为主，而中部地区则转 为北北东一北东向；而到浙南地区，构造线方向又向北东东方向偏转。上述浙 闽地层由于断裂作用使其完整性遭受破坏。
东海（包括周边）的断裂主要有下列5 组：北东15°～20°；北东30°～45°；北东70°～80°；北西300°～330°；南一北向。其中，以北北东和北东向二组最为发育；北东东（或近东西）和北西向次之；前三组有不少为多期活动的“生长”性断层，并在其下降盘形成箕状拗陷。大多数断层在不同时期都是“生长”性断层，它们在很大程度上控制着东海及其周边地区中新生代沉积盆地的发展。基底的岩浆活动是造成箕状沉积盆地的主要原因之一。在岩浆沿断层上升的过程中，将其周围的断块挤开，这时每块倾斜排列的块体旋转一个角度。可以设想，在基底刚性断块上若沉积有盖层，断层如不再活动，沉积盖层就掩盖了断层，但是由于岩浆活动重新使断块转动时，沉积盖层便会随之断陷。继之，又不断沉积加厚或产生褶曲，这种在大地构造学中叫做“基底断裂控制了沉积盖层的构造 ”的现象在中新生代沉积盆地中常见。这个断块转动使地壳变薄拗陷的机理，已由李昭兴等用来解释冲绳海槽的成因；不过，他多注意了断块的拉张力使断块转动的作用。实际上，在某种特殊情况下，挤压作用也可以使断块转动而产生另一种箕状沉积盆地。所以，在进行海区构造成因分析的时候，对其形成的力学机制模型必须具体分析，不能一概套用拉张模型。东海构造型相十分复杂，海底地层既有大量张性断裂，也有少数压性断层，其原因就产生于此，它们是各个不同时期不同力的作用结果。
谢庆道（1984）等采用“由陆及海”的方法对浙闽周边地质构造进行了野外实地观察研究。这无疑对解释东海的构造应力场状态及其变化趋势是十分有用的。浙闽沿海地区，除了在前中生代地层中见有少量逆断层以外，在侏罗、白垩、第三系地层中的断层都以张性为主，多为平移一正断层或正断层。
从浙江象山、临海、温岭和玉环等地沿浙东沿海断裂带实地取样进行岩组分析的结果、在断层上均无极密区存在，这从微观上也说明该断裂带是以张性为主的正断层。
但是，浙闽交界的金乡地区的浙东沿海断裂带，经过地段取样岩组分析，结果却显示压性为主的断层。这种复杂的断裂力学机制，可能不是单纯的张力 或压力作用，而是断层的上盘（东南盘）沿着相邻的下盘（西北盘）作旋转运 动。断层沿走向的东北端下降，西南端上升。在同一条断层上显示东北部为正断层，而西南部则为逆断层。可见，目前该区的应力场较为复杂，与整个东海应力场特征基本一致。海区以北西西和南东东一对主压应力方向起主导作用，可推测东海地区地壳既受到代表中国东南地区存在亚欧板块与太平洋板块相对挤压的应力作用，同时又受到菲律宾板块向北挤压作用产生的南北向的一对较弱的占次级地位的压应力作用。例如，大巨岛东西向压性断裂是一条继承性的较新的断层。它就是南北压应力作用的产物。由于这两对压应力的相互干扰，便产生了该区错综复杂的构造型相。但是，总的看来 , 当白垩一第三系形成褶断时，南东东一北西西向挤压力起主导作用，致使北东和北北东向褶曲和断层较为明显和多见。
从理论上说，整个东海海区的北北东向断层应为压性逆断层，北西和南西 向断层应分别为左旋和右旋的平移断层（剪性断层），只有与主压应力方向平行的方向才是正断层或张性断层。然而，从野外周边地质资料和海区地震剖面 资料看来，实际上在东海及其周边中新生代地层中所见的断层，不论其方向如何，已知其多数为张性断层（正断层或平移断层），这是十分矛盾的。谢庆道（1984）等认为，造成这种现象的主要原因，可能是由于该地区地壳自中新生代以来，由于强烈的岩浆活动，地壳断块之间的相对转动增强，出现张性的断 层活动，发育“生长”断层。第三纪末的喜山运动，东海及其周围的水平运动 一度占主导地位，致使整个东海海区中新生代地层出现凹隆相间的构造格局。当然，该区构造展布特征与该区边界条件的特点、板块边界碰撞消减作川有直接的关系。
㈢、东海的形成与演化
东海的北部和南部分别为由江南古陆和华夏古陆转化而来的活化构造区。但是，其演化发展史十分复杂，加之东海海区被沉积物覆盖，基底难以了解，许多构造问题至今仍为悬案。要回答东海的形成过程只得通过周边地区的古地 理资料进行推断。这里论述的古地理是根据西南日本、琉球群岛与中国大陆东南沿海及台湾岛、朝鲜南部的零星古地理资料以及东海石油勘探的部分资料；在前人工作的基础上修改、复原了古地理图。
在古生代初、中期，东海可能处在遭受剥蚀的正地形单位。到了古生代末 期，这里的地壳重新开始活动，地壳升降运动显著，而相对下降部分则出现了洼地。这时，东部（包括浙闽沿海）可能是与太平洋直接相通的深海或者半深海。台湾大南澳杂岩沉积的砂岩、页岩、石灰岩以及基性火山碎屑岩等属于复杂变质的海相沉积。在结晶石灰岩和大理岩中，找到了（?）Parafusulina、（?）Neoschwagerina等，证明发育有早二迭世的海相沉积。近年，在浙江象山石浦发现的石炭纪海相石灰岩，福建福鼎南溪公社发现的海相石灰岩，也属于石 炭纪沉积层。古生代末期的日本列岛西南部是本州地向斜海，琉球群岛的木部层和名音层也发现有仿锤虫化石。所以，琉球群岛和本州是相连在一起的地向斜海。总之，华夏古陆东侧的广大区域在晚古生代时期是与太平洋相连的深海或半深海。
中生代初期，由于本州地壳运动，发生领家、三波川变质作用，沉积盆地 分隔为东西两部分，中轴部分隆起。东部盆地，有四万十群的巨厚沉积层，在中琉球有名护层、大胜层等滨海相沉积，在菲律宾海可能存在过黑潮古陆或大东岛弧群（?）。西部盆地，在侏罗纪可能为浅海或海陆交互相沉积盆地；而在朝鲜和中国东南沿海地区，这一时期则断层构造活动强烈，形成许多以北东一南西展布的断陷沉积盆地，这些盆地以沉积了巨厚的海陆交互相或陆相夹煤层为特征。这一时期，西部近陆内海可能是一个有利的生油环境。
白垩纪，中国东南部火山活动增强，有大量的酸性火山岩喷发和花岗岩侵 入（这在朝鲜半岛南部、日本列岛内带也同样见到），造成中国东南沿海火山岩带。中生代末的燕山运动使海水退出黄海、东海，闽浙和南黄海南部、东海西北部以及朝鲜半岛东南部一线。
出现一条海岸山脉地带，地形普遍抬升。还应注意的是，此时期的琉球群 岛尚未证明有与大陆相似的沉积盆地、酸性火山岩类或花岗岩侵入。因此，有可能是燕山运动构造带的东南边缘部分。
至老第三纪，太平洋海水越过琉球群岛向大陆入侵。此时，苏北平原有着 巨大的湖沼地带，南部为内部盆地的砂岩相和沼泽相；朝鲜半岛也有夹煤层的湖相沉积物。可以认为，东海于此时开始逐渐形成。
第三纪中新世，琉球群岛继续上升，到中新世中一后期时沉积物大部分缺失，使整个群岛成为陆地，四万十群发生褶皱，群岛显著向东南方扩张，本州 与大陆相连，大陆生物群来到琉球群岛。东海盆地沉积了一套非海相的碎屑岩 建造。向南与台湾西部盆地连成一片，火山沿断裂活动，构成一个统一的槽状沉积盆地。这一时期的末期可能是东海盆地的另一个有利的生油环境。到了中新世中后期，琉球岛弧向东南突出更甚。上新世时，琉球岛弧的位置己近于现代的位置；东海盆地表现为稳定的大面积下沉，遭受海进，形成了广泛的被覆式沉积。
更新世初期，琉球群岛一连串的半岛或陆桥形成。其北侧因断裂作用使冲绳舟状海槽地壳张裂变薄，断陷加深。此时，菲律宾海一侧的琉球海沟也同期 开始形成。正在此时，琉球群岛为现在的吐噶喇海峡所切断，由于经过该海峡的断层错动，因而使其南侧相对上升，北侧相对下降。东海盆地仅以此较窄的 海峡与太平洋沟通。东海成为封闭型内海，许多大陆动物群就在此时沿陆桥渡来琉球群岛。
在更新世中期以后或民德、里斯间冰期以后，陆桥沉入海面之下，珊瑚礁在吐喇噶海峡以南全域发育。所谓琉球石灰岩的大部分是珊瑚礁及其他钙质生物遗骸再沉积的碎屑石灰岩。但是，这些石灰岩没有在中琉球诸岛上发现。由此可知，此时期的地壳运动十分激烈。在宫古岛上发育北西西一南东东向的左旋平移断裂。总之，第三纪末和第四纪初期的海水淹没着东海，部分越过福建－岭南火山岩隆起带，侵入南黄海和苏北地带。
到更新世晚期，玉木冰期时的海平面大规模下降，大约在130～140米等深线以内的海域都可能是陆地。 2023年2月23日编写于重庆
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