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踏勘山西 | 冯潞:吕梁山脉的地质隆升成因

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好大一座山

吕梁山脉的地质隆升成因

有关吕梁山的地质隆升年代:地学界存在多种推测,其主要采用的分析法均是通过“裂变径迹热年代学”采样。这种手段在20世纪90年之后被广泛应用, 适用于对造山带的研究,尤其是隆升史、造山史和盆山耦合关系等,是地学界热点和前沿研究课题。

侵入岩脉

以侵入岩为例,起初是高温状态,从岩浆侵位结晶到出露地表,有一个从高温到低温的过程。其中各类岩石分别记录了封闭温度的时间。如高温结晶的锆石,中温冷却的长石、云母错石等,保留了早期的热信息,再结合地温和冷却年龄,即可恢复隆升剥蚀史。这种研究就是裂变径迹测年法。

它将你带回到亿万年前的天崩地裂之中。

其中赵俊峰、刘池洋等认为:在中生代,吕梁山地区曾经是大鄂尔多斯沉积盆地的一部分,与盆地经历了同步沉降—抬升过程。在早白垩世晚期,鄂尔多斯盆地沉积结束之后,吕梁山的开始发生大规模隆升,可分为缓慢抬升(120~65 Ma)、加速抬升(65~23 Ma)及强烈抬升(23 Ma 以来)三个隆升演化阶段,而新生代—上新世是其主要隆升期。中、北部抬升早,南部晚。[5]

隆升

四次间歇性隆升。李建星博士分析认为:吕梁山新生代至少经历了四次间歇性隆升,隆升幅度在山体的北、中、南三部有异。在吕梁山中段,曾发生首次抬升,形成吕梁背斜,时间推测在58Ma(百万年单位),而南北两段未受到波及;在49-53Ma,吕梁山北中段一起隆升,其中中段隆升幅度大于北段,吕梁背斜得到加强;在38-43Ma,吕梁山开始整体隆升,其中核部抬升高度大于翼部;约在26Ma,吕梁山再次全方位抬升,这次彻底奠定了吕梁山的主体格局。

说白了,吕梁山经过58-26Ma四次抬升、崛起,最终完成了异于周边的主体格局。对此,地貌上为山,地质构造上为背斜。

晋西挠褶带。吕梁山及鄂尔多斯盆地周围面对的一级构造单元,共划分为十余个,除了吕梁山隆起,最值得注意的有:隔离石大断裂,接晋西挠褶带。

所谓晋西挠褶带,东接吕梁隆起,向西的构造单元为伊陕斜坡。其南北长约450Km,与吕梁山长度接近。“其区域构造东翘西伏,呈阶状滑落……该带为一面貌简单,呈弧形向西倾斜的斜坡,倾角5-10,深层倾角大于浅层,亦可视为伊陕斜坡东部的翘起部分”[6]。其地质特征是出露面积大、构造简单;吕梁山东部邻接的构造由北向南有:大同斜坡、宁武向斜、古交隆起及汾渭地堑,构造起伏巨大,看上去颇有张力。

所谓汾渭地堑,为新生代断陷盆地,其中晋省内为NNE—SSW方向断续展布,陕西为近EW向展布,盆地长约400Km,新生界的沉积总厚度不等,由3000米至7000米。赵俊峰等认为:晚新生代以来吕梁山的快速隆升,与东部相邻断陷(即汾渭地堑)的沉降具有耦合联系。[7]

笔者赞同这种认识。从来是有隆生就有沉陷,两者互相成就。一个成就非凡,需要一个人做出牺牲。

考及吕梁山隆升成因 赵俊峰等认为,可能与晚中生代—新生代以来一系列活动有关。譬如与西部相邻的鄂尔多斯盆地的抬升消亡,以及东部周边断陷盆地的发育有关,它们从属统一的区域动力学环境,即与青藏高原挤压造山作用和太平洋板块俯冲的远程效应有关。[8]

喜马拉雅山脉

x是这种远在千万里外的持续挤压力作用,改变了吕梁山地区的构造。一崛起、一沉降,而后定型,山脉和盆地的出现,堪称是地表最令人震撼的地貌特征。这种盆地与山脉的相伴关系,就是盆山耦合。

所谓耦合,就是一种物质影响另一种物质,相互间会相互关联、相互制约,形成相反相成的共生关系。具体到造山和成盆,即为盆山耦合。

吕梁山脉夷平面一角

——引自《与君赴山河》

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