大陆裂陷作用及盆地发育系统

作为一种重要的大陆动力学过程，大陆裂陷作用的研究进展迅速，已形成了较为完善的系统理论。大陆裂陷作用模式包括：（1）宽裂陷作用；（2）窄裂陷作用；（3）变质核杂岩。在运动学体制上又可概括为纯剪切变形、简单剪切变形和双层混合式剪切变形。陆内裂陷盆地系统的发育与大陆岩石圈的拉伸率有密切关系。高度拉伸区发育上拆离盆地，而低拉伸率区形成一般裂陷盆地。这两种类型的盆地构成了大陆裂陷盆地系统的两种端元。     

新生代黄骅坳陷构造伸展、沉积作用和岩浆活动

黄骅坳陷是一典型的张性盆地,其构造主要受西缘向东倾的拆离断层的控制。构造沉降分析显示盆地西部以裂谷沉降为主,而向东热沉降逐渐增大,反映了上地壳的强烈裂谷区与岩石圈深部强烈减薄区发生了错位。沉积作用在裂谷期和热沉降期具明显不同的特点,指示了早期基底快速不均匀的下沉和晚期基底广泛缓慢下沉的过程。玄武岩的形成和演化也与盆地构造发展过程相一致。研究结果表明,黄骅坳陷是在下伏岩石圈上部发生简单剪切和下部发生纯剪切的构造伸展过程中形成的。     

盆地的形成和充填过程模拟──以拉伸盆地为例

沉积盆地定量动力学模拟和分析是目前地学领域的一个研究热点。文中建立的拉伸盆地模拟系统可模拟拉伸盆地的沉降过程、估算盆地的拉伸量、分析盆地深部结构和热流背景;动态模拟盆地的充填过程及预测层序格架和沉积体系域的分布样式。沉降和热史模拟结合了二维的回剥法和简单或纯剪切的盆地形成模型。盆地充填模型综合考虑了盆地的构造沉降、均衡作用。沉积物供给。海（湖）平面变化等对盆地充填过程的控制作用。对莺、琼盆地模拟分析揭示了盆地的幕式拉伸过程和深部热演化;层序模拟提示了盆地沉降。海平面变化等对盆地充填演化的控制作用。     

宽裂谷的构造样式与成因机制

宽裂谷是一类重要的大陆伸展构造样式,野外工作与物理模拟、数值模拟相结合是研究宽裂谷构造样式的主要方法。国外学者对宽裂谷进行了较多研究,集中于其形成与持续时间、构造样式、岩浆活动特征等方面。试图在广泛的国内外文献综合分析的基础上,介绍宽裂谷的定义及其构造特征,通过盆岭省和爱琴海盆地的地质剖面验证宽裂谷构造样式,进而分析其成因机制。宽裂谷的形成受控于区域性的低角度拆离面,它同时控制了变质核杂岩的发育,拆离面之上发育高角度断层控制的掀斜断块。控制宽裂谷构造样式的参数主要有:伸展应变速率及地壳组成、初始的地壳厚度和岩石圈热状态、岩石圈的机械不稳定程度、岩石圈抗张强度与重力的对比关系。动力学机制上,宽裂谷可能主要由被动裂谷成因机制控制;运动学机制上,宽裂谷通常由简单剪切或简单剪切与纯剪分层拆离机制控制。以期对认识中国东北地区宽裂谷系统的构造样式与成因提供帮助。     

伸展盆地构造热模拟时的一种新模式——高级McKenzie模式

作为一种重要的盆地类型,伸展盆地的构造热模拟研究发展迅速,McKenzie(1978)提出均匀纯剪切伸展模型后,又有简单剪切和纯剪-简单剪切模型等相继提出.随着地质体的三维数据应用日趋增多,伸展盆地构造热模拟时三维模型的建立就显得尤为重要了.高级McKenzie模式是当前学者们研究的热点之一,该模式先对伸展盆地的"计算...     

新生代黄骅坳陷构造伸展,沉积作用和岩浆活动

黄骅坳陷是一典型的张性盆地，其构造主要受西缘向东倾的拆离断层的控制。构造沉降分析显示盆地西部以裂谷沉降为主，而向东热沉降逐渐增大，反映了上地壳的强烈裂谷区与岩石圈深部强烈减薄区发生了错位。沉积作用在裂谷期和热沉降期具明显不同的特点，指示了早期基底快速不均匀的下沉和晚期基底广泛缓慢下沉的过程。玄武岩的形成和演化也与盆地构造发展过程相一致。研究结果表明，其骅坳陷是在下伏岩石圈上部发生简单剪切和下部发生     

转换-伸展盆地——莺歌海的演化

在系统研究莺歌海盆地沉降史、变形史、充填史和埋藏史和基础上，确定了莺歌海盆地的演化阶段和分地类型，并建立了转换－－伸展盆地的演化模式，莺歌海盆地演可分为４个主要发展阶段；（１）初始断陷；（２）裂陷；（３）拗陷（４）再次裂陷，盆地的沉降机理是：初始断陷为岩石圈刚性体的简单伸展；裂陷为与先期切断裂带重新活动腾的走滑－－伸展；拗陷走滑－伸展相对较弱，叠加热沉降；再次裂陷以走滑－伸展为离，叠加重力沉降和压     

被动大陆边缘形成的拆离模式

拆离引起拉伸的固有不对称性导致了共扼型的且具明显差异的被动陆缘。上板块陆缘组成深部拆离之上的地壳。下板块陆缘组成拆离底板，已被断开的上板块残余覆盖。这些陆缘有独特的结构样式、构造类型、隆起－沉降轨迹和热历史。被动陆缘上构造类型的多样性通过同时作用于与水平韧性剪切带和剪切带之下热岩石圈韧性拉伸作用有关的拆离断层上的五个模式来预测。这些模式对被动陆缘上不可思议的构造和地貌特征──陆缘高地、外侧高地、未受构造作用的裂谷同期凹陷盆地及位于高地的断裂盆地作了解释。地壳均衡隆起－沉降历史的数字模型表明隆起－沉降特性的各种型式可用拆离几何学的变化和岩石圈拉伸作用的大小变化来解释。如果热软流圈异常隆起，就可预测有大量岩浆垫托作用。这种地幔派生的熔体的就位可引起有效的辅助隆起。上面板块边缘经受的热诱导隆起由于岩浆垫托作用而具持久性。这种隆起可能是邻接腹地中被动陆缘山脉形成的原因。陆缘高地的上升，或非常缓慢的沉降贯穿了整个拉伸历史，即使裂谷期后沉降到中等水平的深度。岩石圈在中地壳拆离之下扩张，但上板块很少拉伸。大西洋陆缘的沉降格式需要在渐进拉伸的拆离面下岩石圈上叠加一个拉张的板块。描述的共扼陆缘取材于塔斯曼海、大西洋和大南洋，     

盆地的形成和充填过程模拟：以拉伸盆地为例

沉积盆地定量动力学模拟和分析是目前地学领域的一个研究热点。文中建立的拉伸盆地模拟系统可模拟拉伸盆地的沉降过程,估算盆地的拉伸量,分析盆地深部结构和热流背景;动态模拟盆地的充填过程及预测层序格架和沉积体系域的分布样式。沉降和热史模拟结合了二维的回剥法和简单或纯剪切的盆地形成模型。     

板内造陆变形及其后期转化的油气地质意义

板内造陆变形以平行不整合为标志，它是一个容易失稳的界面，后期构造变动中常常转化成拆离面。中浅构造层次形成脆性拆离断层（拆离带）；中深构造层次则形成韧性剪切断层（韧性剪切带）。板内造陆变形及其后期演化改善了储集岩性能，影响了油气运移和聚集。后期转化还可以使油气重新运移，也可形成新的油气圈闭，同时深刻影响油气演化，有利于再次生油气。     

沉降量约束下的黄骅裂谷形成的地球的动力学模式

在计算覆盖整个黄晔裂谷２００口人工井（包括少部分探井）沉降量的基础上，总结本区二种基本沉降曲线模式。统计出热沉降（Ｓｔ）与初始沉降（Ｓｉ）之比为０．６，依此为约束条件与大陆岩石圈伸展的地球动力学正演模式进行对比，与简单剪切模式预测的热沉降与初始沉降之比值及几何效应更接近。进一步证实黄骅裂谷以简单剪切机制形成的地球动力学模式更合理，这与著名的以纯剪模式形成的北海伸展盆地不同     

渤海湾盆地晚中生代以来伸展模式及动力学机制

通过分析盆地区大陆伸展模型参数、火成岩地球化学特征时空演化、岩石圈分层伸展几何学和运动学、应力场-变形场的匹配和演化,文章对渤海湾盆地晚中生代以来伸展断陷的动力学过程进行了系统讨论。晚中生代,盆地北、西部以变质核杂岩模式伸展,南、东部以宽裂陷模式伸展;在岩石圈伸展过程中,地壳变形方式为简单剪切,岩石圈地幔变形方式为纯剪切;盆地处于洋壳俯冲背景下弧后伸展区,盆地及西、北部隆起区岩石圈地幔为EM1型,而南、东部隆起区受扬子板块俯冲改造成类似EM2型;盆地变形的力源为板块相对运动产生的引张力,以及郯庐断裂的走滑作用。新生代,渤海湾盆地以窄裂陷模式伸展,地壳和岩石圈地幔变形方式均为纯剪,但岩石圈地幔伸展强度大于地壳;盆地处于大陆内裂谷环境,软流圈地幔上涌并改造岩石圈地幔,且盆地裂陷的力源以软流圈地幔上涌产生的引张力为主。     

The final rifting evolution at deep magma-poor passive margins from Iberia-Newfoundland: a new point of view

In classical rift models, deformation is either uniformly distributed leading to symmetric fault bounded basins overlying stretched ductile lower crust (e.g. pure shear McKenzie model) or asymmetric and controlled by large scale detachment faulting (simple shear Wernicke model). In both cases rifting is considered as a mono-phase process and breakup is instantaneous resulting in the juxtaposition of continental and oceanic crust. The contact between these two types of crusts is often assumed to be sharp and marked by a first magnetic anomaly; and breakup is considered to be recorded as a major, basin wide unconformity, also referred to as breakup unconformity. These classical models, are currently challenged by new data from deep rifted margins that ask for a revision of these concepts. In this paper, we review the pertinent observations made along the Iberia-Newfoundland conjugate margins, which bear the most complete data set available from deep magma-poor margins. We reevaluate and discuss the polyphase nature of continental rifting, discuss the nature and significance of the different margin domains and show how they document extreme crustal thinning, retardation of subsidence and a complex transition into seafloor spreading. Although our study is limited to the Iberia-Newfoundland margins, comparisons with other margins suggest that the described evolution is probably more common and applicable for a large number of rifted margins. These new results have major implications for plate kinematic reconstructions and invite to rethink the terminology, the processes, and the concepts that have been used to describe continental rifting and breakup of the lithosphere.     

海拉尔-塔木察格盆地中部断陷带构造演化与富油构造带成因机制分析

海拉尔盆地和塔木察格盆地分属于中国和蒙古国,构造上具有统一的构造背景和成盆演化过程。为了整体剖析海拉尔-塔木察格盆地构造演化过程及其对油气运聚成藏的控制作用,本文在明确成盆背景基础上,立足中部断陷带,系统研究了盆地的沉积充填结构、盆地的性质及其叠加演化过程,进而分析了不同演化阶段富油构造带的形成机制及构造演化对油气成藏的控制作用。研究表明,海塔盆地分别由铜钵庙组构成的残留盆地和由南屯组-青元岗组构成的被动裂陷盆地两种不同性质盆地叠加而成,被动裂陷盆地可进一步划分为4个演化阶段,即南一段下、中亚段构成的初始裂陷演化阶段、南一段上亚段-南二段构成的强裂陷演化阶段、大磨拐河组-伊敏组构成的断坳转化演化阶段以及青元岗组构成的坳陷演化阶段。初始裂陷阶段简单剪切走滑变形控制形成的掀斜隆起带,为下部油气系统即南一段下亚段和中亚段的有利勘探方向; 强裂陷阶段的纯剪切伸展变形控制形成的中央隆起带和中央背斜带,为中部油气系统即南一段上亚段和南二段的有利勘探方向; 断坳转化阶段伊二、三沉积晚期的纯剪切张扭变形控制断裂密集带的形成,并指示下部和中部油气系统的油气运聚成藏及富集部位; 伊二、三段末期及坳陷演化阶段的挤压反转变形主要控制了多类型反转构造带的形成,并指示上部次生油气系统即大磨拐河组的油气调整聚集成藏及富集部位。     

Numerical simulation of rifting in the northern Viking Graben: the mutual effect of modelling parameters

Numerous basin modelling studies have been performed on the Viking Graben in the northern North Sea during the past decades in order to understand the driving mechanisms for basin evolution and palaeo temperature estimations. In such modelling, it is important to include lithospheric flexure. The values derived for the lithospheric strength by these studies vary considerably (i.e. up to a factor of 30). In this study, which is based on new interpretation of a regional transect, we show that both the estimated value of the effective elastic thickness and the derived β-profile are dependent on the assumed value of the depth of necking. The use of models that implicitly set the level of necking at a depth of 0 km generally leads to an underestimation of the lithospheric strength, and an overestimation of the thinning factors. In the northern Viking Graben, a necking depth at intermediate crustal levels gives results comparable to the observations. Extension by faulting is modelled to be a significant factor. In conclusion, rifting in the northern Viking Graben can be explained with various models of effective elastic thicknesses (EET) varying from 1 km for a zero necking depth to the depth of the 450 °C isotherm for an intermediate level of necking.It is also shown that the development of the basin during the post-rift phase cannot be explained by pure shear/simple shear extension. Two mechanisms are proposed here to explain the post-rift subsidence pattern, namely intra-plate stress and phase boundary migration. The two extreme models for EET mentioned above (1 km for a zero necking depth to the depth of the 450 °C isotherm for an intermediate level of necking) give very different responses to compressional stress, the latter gives basically no response for realistic intra-plate stress.     

中国东部中新生代断陷盆地幕式裂陷过程的动力学响应和模拟模型

结合盆地充填和构造演化的整体分析并进行计算机定量模拟, 揭示了中国东部中新生代断陷盆地的沉降-充填、构造及热演化等对幕式裂陷过程的动力学响应.渤海湾和江汉等盆地的整个裂陷期常表现出3~ 4个裂陷作用幕, 不同裂陷幕的断裂展布方向、岩浆作用、沉降中心以及沉积体系分布等都发生了明显变化.如江汉盆地从白垩至新近纪同沉积断裂的展布就显示出从北西向北东向转化的趋势.幕式裂陷构造沉降速率的变化控制着区域性(二级)沉积旋回和层序类型的发育和演化, 强烈裂陷沉降幕常发育深湖盆型层序, 而初始和晚期裂陷幕以发育浅湖和河流-浅湖型层序为特征.幕式裂陷过程不能用经典的单幕裂谷模型进行正确的描述; 通过校正每一裂陷幕的初始条件和拉伸系数, 建立了适用于幕式拉伸裂陷过程的多幕均匀瞬时拉伸模拟模型.应用这一模型对莺歌海盆地的模拟分析揭示了多幕裂陷过程中岩石圈结构及深部热流等的演化趋势, 其结果得到了地质和地球物理资料的佐证.      

中国大陆东部晚中生代裂陷作用的表现形式及其幕式扩展

晚中生代期间，岩石圈的深部过程和构造应力场由左旋压扭（Ｊ２－Ｊ３）到右旋张扭（Ｊ３－Ｋ１）的反转变格导致了中国大陆东部大规模的裂陷作用，表现为广泛的火山岩喷发、花岗岩浆侵位、大规模ＮＮＥ向含油气断陷盆地系和变质核杂岩的发育。根据地质和地球物理资料探讨了这期裂陷作用的运动学体制。利用计算机模拟研究了裂陷盆地的充填演化过程，结果表明边界同沉积断层沉降速率的变化是盆地发育演化的重要特征之一，并由此导致了断陷盆地的幕式扩展     

第三纪惠民盆地的沉积相和沉积大地构造演化

山东惠民盆地中所堆积的厚达7000米的第三系地层,主要是陆源碎屑沉积,其次是碳酸盐沉积。解释这些沉积物的沉积环境,显然有助于预测盆地中有利的生、储油相带。我们在分析多项指相标志的基础上,首先总结了主要沉积相的沉积序列和沉积模式,然后概略地描述了不同时期盆地中沉积相的展布,最后将盆地的构造演化与沉积特征相结合,进行沉积大地构造方面的探索。     

南沙北部伸展构造的基本特征及其动力学意义

南沙地块辫啊以中南－美洲断裂为分界,其东、西两侧伸展构造的几何学与运动学表明,晚白垩世至早渐新世,其伸展作用以纯剪切为主;中渐新世至早中新世,伸展带东段转换为简单剪切,西段剪切渐停。伸展作用的主要动力来源于陆缘俯冲板片的拆沉、软流圈地幔热物质乘隙上拱和部分熔融作用及周边板块的相互作用。