滇西三江地区新生代主要走滑断裂性质及特征

滇西三江地区 ,新生代主要活动断裂以左行走滑为主 ,走滑作用均发生于新生代古新世之后。部分断裂到第四纪表现为右行走滑。这些走滑断裂控制了滇西三江地区新生代地块的边界 ,是滇西新生代陆内变形的重要组成部分。     

中国典型大型走滑断裂及相关盆地成因研究

扭动走滑构造是最常见的构造样式之一,走滑拉分盆地也是重要的含油气盆地类型。大地构造运动本质是岩石圈在区域应力场作用下的变形过程,然而真正将走滑断裂和走滑拉分盆地的成因以及它们的特征和岩石圈性质联系起来研究的文献却很少。显然,区域应力场是形成构造运动的前提条件,是外因,决定了运动的基本方式,如走滑、拉张或挤压等(构造类型);而岩石圈是构造运动的主体,是内因,其性质决定了形成构造的规模和具体形态(样式)。中国境内发育的大量走滑断裂体系和走滑盆地展示:古老克拉通上发育大面积分布的多条小位移走滑断裂体系,如塔里木盆地古生代走滑断裂体系;被后期热活动破坏了的克拉通发育多条扭动断裂系,例如华北克拉通东部的郯庐断裂系、兰聊—盐山断裂系、太行山东麓断裂系,并和区域拉张应力场耦合形成雁列式断陷群(如渤海湾盆地);相对较弱的古生代基底岩石圈发育大型单一走滑断层,如郯庐断裂东北段,并沿断裂发育一些相互独立的走滑拉分盆地;而在固结较差的中新生代造山带往往形成一条平直的大型走滑断层,例如阿尔金走滑断裂、海原断裂等。本文内因外因相结合,从扭动应力场和岩石圈强度以及流变学特征,建立了不同岩石圈性质下下部韧性层和顶部(上地壳或上地壳上部)刚性层之间的耦合作用机制以及扭动构造形成和演化模式,较好地解释了中国陆内发育的典型走滑断裂和走滑拉分盆地的成因机制。     

柴达木盆地西部新生代沉积特征及其对阿尔金断裂走滑活动的响应

柴达木盆地西部新生代沉积的发育受昆仑山(及青藏高原)崛起和阿尔金断裂的走滑活动控制。基于对该地新生界尤其是下油砂山组沉积环境的剖析,并与邻区的索尔库里北盆地进行对比,对阿尔金断裂的新生代的活动提出以下认识。1)古近纪为右行走滑,中新世起变为左行走滑,在盆地北缘伴随走滑发生的冲断作用,早期向北东扩展,晚期向南西扩展。2)阿尔金断裂的斜冲作用在始新世和上新世表现尤为明显,控制了下干柴沟组上段和狮子沟组异常高的沉积速率和沉积中心自西向东迁移。3)中新世是阿尔金断裂的松弛期,在次级北东向正断层的联合作用下可能在柴西形成拉分盆地,因而盆地发育特征明显不同于邻区的索尔库里北盆地。4)新近纪阿尔金断裂在左行走滑的大背景下经历了一个陆内的拉张—挤压旋回。     

大陆盆地的聚敛-闭合过程研究:以塔里木盆地为例

印度与欧亚大陆第三纪以来碰撞汇聚,造成亚洲大陆内部强烈缩短变形。塔里木盆地如何发生相应的变形调节和应变分解,成为中亚板内构造的重要问题。塔里木陆块新生代以来被板内造山带及走滑断裂系环绕,盆地内部以刚性为特征,未发生强烈构造变形。区域大断裂与塔里木盆地的冲断、走滑构造边界共同作用,形成盆地边缘复杂的构造系。其新生代构造变形主要集中于盆地的构造边界上,4条构造边界显示差异性的运动特征和构造交切关系。盆地边缘构造带叠加并向盆内扩展,造成盆地总体上水平缩短,并发生应变分解。盆地内部发生沉积-构造分异,发育前陆盆地、前缘隆起、复合前陆盆地、拉分盆地等单元。其中,盆地西北缘及西南缘发生陆内俯冲,形成前陆盆地及前陆冲断带,对盆内构造演化有重要影响。区域构造研究表明,塔里木盆地新生代主要发生了4期区域构造变形,第三纪以来还发生顺时针旋转。大陆盆地构造边界上的运动组合、盆内不均匀阻挡和滑脱拆离,造成其变形扩展方式的差异,并影响盆内单元构造演化。因此,塔里木盆地是认识大陆盆地聚敛与闭合过程的天然实验室。     

大陆盆地的聚敛-闭合过程研究:以塔里木盆地为例

印度与欧亚大陆第三纪以来碰撞汇聚,造成亚洲大陆内部强烈缩短变形。塔里木盆地如何发生相应的变形调节和应变分解,成为中亚板内构造的重要问题。塔里木陆块新生代以来被板内造山带及走滑断裂系环绕,盆地内部以刚性为特征,未发生强烈构造变形。区域大断裂与塔里木盆地的冲断、走滑构造边界共同作用,形成盆地边缘复杂的构造系。其新生代构造变形主要集中于盆地的构造边界上,4条构造边界显示差异性的运动特征和构造交切关系。盆地边缘构造带叠加并向盆内扩展,造成盆地总体上水平缩短,并发生应变分解。盆地内部发生沉积-构造分异,发育前陆盆地、前缘隆起、复合前陆盆地、拉分盆地等单元。其中,盆地西北缘及西南缘发生陆内俯冲,形成前陆盆地及前陆冲断带,对盆内构造演化有重要影响。区域构造研究表明,塔里木盆地新生代主要发生了4期区域构造变形,第三纪以来还发生顺时针旋转。大陆盆地构造边界上的运动组合、盆内不均匀阻挡和滑脱拆离,造成其变形扩展方式的差异,并影响盆内单元构造演化。因此,塔里木盆地是认识大陆盆地聚敛与闭合过程的天然实验室。     

黄海盆地构造特征及形成机制

黄海盆地研究程度极低,其形成机制一直存在争议。本文通过收集、整理前人的构造资料,对黄海盆地的断裂系统进行重新划分,认为北黄海盆地和南黄海盆地主体断裂均为北北东向右行走滑断裂,控制盆地发育,而这些走滑断层的分支断裂控制着盆地内部的隆坳格局,走滑断层派生出的次一级正断层则以雁列状出现,主体为北东东-近东西向,控制盆地内的凹陷和凸起。黄海盆地及其周边断裂的平面组合及盆地内部凹陷和凸起的展布特征指示该盆地在新生代是在右行右阶走滑断裂体系下形成的拉分盆地。渤海湾盆地和东海陆架盆地等在新生代也具有相同的成因机制,因此,中国东部可能在新生代整体统一的右行张扭性体制下形成了这一系列拉分盆地。     

阿尔金断裂新生代大规模走滑起始时间的厘定

至今仍在活动的阿尔金左旋走滑断裂构成了青藏高原地质意义上的北界,是世界上规模最大、也是最重要的巨型断裂之一,其新生代的快速走滑是吸收印藏碰撞变形的重要途径.对其新生代大规模走滑的起始时间目前尚无一个统一认识,主要受其本身复杂性的限制,也很难找到一个确切的直接证据来限定其走滑时间.本文从阿尔金断裂走滑作用相关的一系列地质现象入手,从多个角度综合阐述这一科学问题,包括柴达木盆地西缘的物源变化、塔里木盆地东南缘走滑挤压挠曲盆地的形成、青藏高原北缘上地壳强烈的NE-SW向缩短变形、走滑相关盆地的形成以及与走滑断裂相伴生的线性隆起形成等等.结果表明与阿尔金断裂左旋走滑相关的地质现象大量出现在中中新世以后,约束得出阿尔金断裂新生代大规模的走滑始于约15±2Ma.此外还分析了本文结果所得出的阿尔金断裂新生代长期滑移速率与实测第四纪滑移速率相互矛盾的原因,并讨论了阿尔金断裂左旋走滑与阿尔金山的隆升以及青藏高原东北缘在中中新世的构造应力转换之间的关系.     

北山候选区构造活动性评价初步研究

有研究表明,北山候选区新生代构造受阿尔金断裂系控制,而阿尔金断裂是闻名全球的一条新生代大型走滑断裂带.作为青藏高原的北缘边界之一,新生代阿尔金的走滑活动量在数百公里以上.但是,阿尔金断裂带的走滑活动主要被祁连山的变形吸收和转换了,越过酒西盆地后,只有几百米的走滑量,且呈树枝状分叉自然尖灭.因此阿尔金东北末端构造活动并不强烈.     

大型走滑断裂对青藏高原地体构架的改造

青藏高原的大型走滑断裂有13条,已确定的大型韧性走滑断裂主要形成于3个时期:早古生代、印支期和新生代以来.印度/亚洲碰撞(60～50Ma)以来形成的大型韧性走滑构造位于青藏高原的南部,而且主要在喜马拉雅山链的东、西两侧,如西侧的喀喇昆仑和恰曼韧性右行走滑断裂,东侧的鲜水河-小江和哀牢山-红河韧性左行走滑断裂、崇山-澜沧江、嘉黎-高黎贡山和萨盖韧性右行走滑断裂等.主要的变形特征表现为早期具有地壳深部的韧性走滑剪切带性质,在后期抬升过程中,由韧性→韧脆性→脆性应变转化;而在青藏高原北部,表现为古韧性走滑剪切带的再活动,如阿尔金-康西瓦、东昆仑左行走滑断裂,以及新生的脆性断裂,如海源左行走滑断裂等.本文在青藏高原13条大型走滑断裂研究及综合研究的基础上,阐述不同时期的大型走滑断裂,以及它们在青藏高原地体拼合及碰撞造山中的作用,包括走滑断裂与走滑型褶皱造山、走滑断裂与挤压/转换型造山、走滑断裂与挤压盆-山体系、走滑断裂与地体相对位移和走滑断裂与地体的侧向挤出,以及走滑断裂与构造结的形成.     

塔拉斯-费尔干纳断裂带南端构造转换及其新生代区域构造响应

塔拉斯费尔干纳断裂(TF)为中亚最大规模的断裂,其向南是否贯穿塔里木盆地西部研究较少,带来对其新生代运动性质的争论。研究表明,TF断裂在喀什凹陷以小规模的右旋走滑断裂逐渐消失,断层东盘以逆冲断层系的水平缩短变形,调节新生代右旋走滑位移,与巴楚隆起的阻挡作用相关。区域构造分析表明,随着帕米尔北缘逆冲断层系向北扩展,喀什凹陷中新生代沉积形成密集分布的线性褶皱和逆冲断层带。帕米尔高原向北仰冲触发TF不同区段在新生代差异性构造复活,发生大规模右旋位移及其南端构造转换(逆冲带隆升和前陆盆地发育)。新生代大断裂差异性复活及其构造调节,造成帕米尔构造节东西两侧不对称的构造样式。     

亚洲大陆内部盐湖沉积特征、阶段性演化及其控制因素探讨——基于罗布泊LDK01深孔岩心记录

罗布泊位于塔里木盆地东端,地处欧亚大陆深腹地,罗北凹地则是罗布泊东北部的一个次级凹地。通过对罗北凹地LDK01深孔沉积物粒度、磁化率和地球化学的分析,并结合沉积物的岩性、盐类矿物形态特征和和组合类型、构造背景,对罗布泊地区第四纪成钾环境的阶段性变化规律进行探讨。研究表明,罗布泊地区早更新世以来依次发育了河流相、三角洲相、湖泊相-风成相等沉积体系,并呈现出明显快速的湖相推进和退缩交替的频繁变化,指示盐湖演化是干湿气候周期变化和湖盆周围山区淡水周期补给共同作用结果。第四纪时期罗北凹地发展并最终形成塔里木"高山深盆"中最深的次级凹地地貌,这是青藏高原隆升导致的向北挤压的必然结果,大地构造和环境的变化直接控制了罗布泊盐湖的构造演化和沉积体系的转变。罗布泊盐湖的演化大致可分为三个阶段:第一阶段为断陷阶段,早更新世以来主要沉积淡水河流湖泊相陆源碎屑物;第二阶段为坳陷阶段,中更新世中期发育膏岩湖相,以石膏等硫酸盐析出为主要特征;第三阶段为萎缩阶段,进入晚更新世,大量盐湖相钙芒硝沉积至全新世时期石盐等氯化物析出;上述三个阶段构成一个完整蒸发沉积构造旋回并于最终阶段中形成了超大型的钾盐矿床。     

罗布泊低品位光卤石矿分布特点及其找矿规律探讨

罗布泊干盐湖位于新疆塔里木盆地东部。1995年以来,在罗布泊发现了超大型规模卤水钾盐矿床,卤水钾盐资源主要赋存于罗北凹地等盐系地层中。近年来调查发现,罗布泊分布有地堑式张性断陷带,不仅控制成钾凹地的形成,其本身也蕴藏有一定规模的固体钾盐资源。地球物理(EH-4)测量显示,断陷带深达1 000 m。在罗布泊盐湖演化过程中,断陷带内出现较小规模的洼地或盐湖,湖表水蒸发浓缩形成卤水,由于罗布泊地堑式断陷带长达30~50 km,向下延长深度可达1000 m,说明罗布泊断陷带内可以形成和储集一定规模的固体钾盐矿,成为今后罗布泊盐湖钾资源扩大找矿的新空间。     

兴地断裂构造特征及其演化历史

兴地断裂是塔里木盆地东北缘十分重要的大型控盆断裂,该断裂对塔里木盆地东北缘地层发育、构造古地理、库鲁克塔格断隆-满加尔坳陷的构造演化等具有重要的控制作用.根据断裂带中糜棱岩、构造角砾岩、构造透镜体、断层崖、断层三角面等不同构造形迹的性质,结合断裂对区域地层发育和构造古地理的控制作用,对断裂的变形期次和性质进行了划分,并讨论了断裂的演化历史及其形成的地球动力学背景.断裂经历了元古代—新生代漫长的构造演化历史,发生了多期次不同性质构造活动.其构造演化主要包括形成期(Pt2);伸展期(Pt3—O);挤压反转期(O2末期和O3末期);左旋压扭期(Pz2末期)、逆冲推覆期(E末期—Q3)和右旋张扭期(Q4)6个构造演化阶段.     

塔里木盆地西南新生代盆地演化特征

塔里木西南新生代盆地经历了由海相沉积体系向陆相沉积体系的转变，沉积中心由一个向两个转变，这是受印度板块向北与欧亚板块碰撞，帕米尔与西南天山之间“阿赖海峡”的控制，以及印度板块与欧亚板块碰撞，纯挤压作用力随帕米尔突刺的不断挤入，应力在突刺二侧转换为压扭性质，分别形成恰曼左行走滑断裂系统和费尔干纳－塔拉斯右行走滑断裂。碰撞引起的造山带向塔里木板块上的大规模逆冲推覆不早于渐新世。帕米尔－西昆仑山前的逆冲冲断带具有两端逆冲（乌帕尔－齐姆根走滑逆冲构造带）中部兼具走滑特征，喜马拉雅晚期（中新世末期），在塔西南前陆盆地内形成喀什坳陷、齐姆根凸起、叶城坳陷的初步雏形，这样的构造格局一直持续到现在。渐新世形成的底壁盐丘沟造可用来确定表堪稿原北缘西昆仑地区最初隆升的时间，即不早于渐新世。     

Slip sense inversion on active strike-slip faults in southwest Japan and its implications for Cenozoic tectonic evolution

Analyses of deflected river channels, offset of basement rocks, and fault rock structures reveal that slip sense inversion occurred on major active strike-slip faults in southwest Japan such as the Yamasaki and Mitoke fault zones and the Median Tectonic Line (MTL). Along the Yamasaki and Mitoke fault zones, small-size rivers cutting shallowly mountain slopes and Quaternary terraces have been deflected sinistrally, whereas large-size rivers which deeply incised into the Mio-Pliocene elevated peneplains show no systematically sinistral offset or complicated hairpin-shaped deflection. When the sinistral offsets accumulated on the small-size rivers are restored, the large-size rivers show residual dextral deflections. This dextral offset sense is consistent with that recorded in the pre-Cenozoic basement rocks. S–C fabrics of fault gouge and breccia zone developed in the active fault zones show sinistral shear sense compatible with earthquake focal mechanisms, whereas those of the foliated cataclasite indicate a dextral shear sense. These observations show that the sinistral strike-slip shear fabrics were overprinted on dextral ones which formed during a previous deformation phase. Similar topographic and geologic features are observed along the MTL in the central-eastern part of the Kii Peninsula. Based on these geomorphological and geological data, we infer that the slip sense inversion occurred in the period between the late Tertiary and mid-Quaternary period. This strike-slip inversion might result from the plate rearrangement consequent to the mid-Miocene Japan Sea opening event. This multidisciplinary study gives insight into how active strike-slip fault might evolves with time.     

塔里木河的变迁与罗布泊的演化

干旱区河流及湖泊变化是环境演变的最重要标志之一。本文根据实际调查、历史记载和遥感图像解译,论证了塔里木河河道变迁及水量变化与罗布泊的演化关系。魏晋及其以前,塔里木河与孔雀河合流从北面入罗布泊,当时上游农业规模小,入湖水量多,罗布泊水域面积达到5350km2。此后,孔雀河入塔里木河,从南面经喀拉和顺入罗布泊,由于绿洲面积扩大,引水增加,到了清末罗布泊水域明显缩小,但还没有干涸。1921～1952年塔里木河再度与孔雀河汇流,又从北面入罗布泊,湖面扩大到1900km2,代表了这一时期的罗布泊水域,因此罗布泊不是20世纪30年代末40年代初干涸。1952年塔里木河与孔雀河分流,孔雀河单独入湖,水量减少,使湖面缩小,但直至1959年中国科学院新疆综合考察队对罗布泊进行考察时仍有广阔的水面,1961年仍未干涸。孔雀河灌区为扩大灌溉面积,于1958年和1962年,分别在普惠和阿克苏甫修了拦河大坝和水库引起下游断流。因此,罗布泊应在1962年以后逐渐干涸,直到1972年美国第一颗地球资源卫星照片上才得到反映。同时,还根据塔里木盆地绿洲发展、水资源利用及水系关系,分析了罗布泊干涸的原因及与塔里木河开发有着必然联系,主要是人类活动改变了地表径流的地域分配,上中游引水过多,造成下游断流和尾闾湖干涸。     

Minerogenic Theory of the Superlarge Lop Nur Potash Deposit, Xinjiang, China

Located in the eastern part of the Tarim basin, Xinjiang, the Lop Nur was an ultimate water catchment area of the Tarim basin during the Quaternary. Through nearly ten years of investigation and research, the authors have found a superlarge brine potash deposit in the Luobei subbasitv—a secondary basin of the Lop Nur depression. The deposit has been mined now. On that basis, the authors propose new theories on the genesis of the potash rock deposit. In the tectonic and geomorphologic contexts, the Tarim basin lies in a “high mountain-deep basin” environment. At the beginning of the Quaternary, influenced by the neotectonic movement, the Lop Nur evolved into a “deep basin” in the Tarim basin. At the end of the middle Pleistocene, neotectonic migration began to take place in the interior of the Lop Nur and a new secondary deep basin—the Luobei subbasin—formed gradually. Despite its small area, it is actually the deepest subbasin in the Lop Nur depression, where brines of the Lop Nur Salt Lake gather and evaporate, thus providing materials for the formation of a superlarge brine potash rock deposit. With respect to the phenomenon of brine concentration and change with deepening of the lake, the authors propose a model of “high mountain-deep basin” tectonic migration for potash concentration. In the sedimentological context, the honeycomb-shaped voids developed in glauberite rock in the subbasin are good space for potash-rich brine accumulation. Study indicates that the deposition of glauberite requires recharge of calcium-rich water.In the Tarim area the calcium-rich water might come from deep formation water or oilfield water, and the river water recharging the Lop Nur Salt Lake was rich in sulfate radicals and other components; in addition, the climate in the area was very dry and the brine evaporated steadily, thus resulting in deposition of substantial amount of glauberite, potash accumulation in intercrystal brine and final formation of the potash deposit. Generally, potash formation in a salt lake undergoes a three-stage process of “carbonates→sulfates (gypsum and glauberite)→chlorides (halite etc.)”, but in the study area there only occurred a two-stage process of “carbonates→sulfates (gypsum and glauberite)”. The authors call this new geological phenomenon the “two-stage potash formation” model. In conclusion, the superlarge Lop Nur potash deposit is the result of combined “high mountain-deep basin” tectonism and “two-stage potash formation”.     

从南昌凹陷构造演化分析赣江断裂带运动学特征

通过对近几年南鄱阳坳陷油气勘探取得的地质、地球物理资料的分析,认为该盆地形成和构造演化是在燕山期古构造格局的限制下,受控于赣江断裂带的活动,以走滑-伸展为主要特征.提出南昌凹陷构造演化模式为:冷水坞期(K₁l)具走滑-拉分盆地性质;周家店期-南雄早期(K₂z~K₂n1)为左行走滑盆地;在南雄早期末发生构造转折,南雄中晚期(K₂n2+3)转化为右行走滑-伸展盆地;清江期(E₁q)为新生断陷盆地.据南昌凹陷的成盆演化特征推断赣江断裂带大规模左行走滑的时代为晚白垩世早、中期,转折点在南雄早期K₂n1末.      

柴北缘冷湖地区构造建模和构造分析

通过采用先进的地质解释软件,对柴北缘冷湖地区的三维地震资料进行解释,建立起该区域新生代的三维构造模型。研究区新生代构造主要是由断层F2活动引起的断层相关背斜,发育3条主要断层F2、F5和F6,均具有右行走滑冲断的性质。结合区域地质资料及断层F2的几何学和运动学特征,认为该断层和它的相关背斜为油气的二次运移和聚集提供了较好的通道和构造圈闭。