帕米尔弧形构造带新生代构造演化研究进展

帕米尔弧形构造带有巨大的地壳缩短量、近双倍的地壳增厚、巨大的海拔高程、同造山伸展作用,对塔西南新生代构造变形、沉积和古气候影响重大。但是,对于帕米尔的构造过程尚存在争议。基于前人研究成果,可将帕米尔新生代构造演化过程归结如下:印度—欧亚板块的碰撞导致帕米尔在新生代早期开始构造抬升,并在新生代晚期持续抬升。帕米尔北缘的主帕米尔逆冲断裂(MPT)和帕米尔前缘逆冲推覆系(PFT)可能在早—中中新世开始活动;东缘喀喇昆仑断裂(KKF)北段的起始活动时间在早—中中新世,喀什—叶城走滑系统(KYTS)则于晚始新世—早中新世开始活动,表明帕米尔可能在约20 Ma BP开始呈弧形向北挤入欧亚板块。10~7 Ma BP帕米尔内部的公格尔伸展系统开始发育。至上新世,KKF北段停止活动;KYTS在晚中新世或上新世的走滑速率大幅减小,表明帕米尔与塔里木板块间的相对运动量在不断减少。对于帕米尔弧形构造带形成及其演化动力学机制的更清晰界定还有赖于构造过程时空分布、造山带与盆地以及地壳浅表与地球深部过程的系统研究。     

柴北缘西段新生代弧形构造带演化历史及成藏过程

本文在钻井和二、三维地震数据精细解释的基础上,详细研究了柴北缘西段晚新生代弧形构造带演化历史和油气成藏过程。认为柴北缘西段是由一系列沿造山带前缘展布的弧形逆冲断裂和褶皱组成的弧形构造带。晚新生代以来的构造演化具有自山前向盆内扩展,东西两侧向中间传播的特点,油气运聚与构造演化过程紧密耦合。各弧形构造带两侧形成时间早,生储盖配置好,且具有古构造背景,是油气运聚的长期指向,应是下一步优先勘探目标。     

帕米尔卡兹克阿尔特山的晚新生代构造变形

卡兹克阿尔特山位于帕米尔和南天山两晚新生代再生造山带的汇聚带——喀什拗陷内,是帕米尔东北缘弧形推覆构造带前缘的最新变形带。新生代印度板块与欧亚大陆强烈挤压碰撞,帕米尔高原强烈隆升及向北推覆,南天山再度崛起并向南逆冲,使得喀什拗陷发生强烈凹陷和隆起,堆积了巨厚的碎屑沉积物。卡兹克阿尔特山由喀攻克阿尔特复背斜及其北缘的卡兹克阿尔特逆掩断裂带组成。其晚白里世和早第三纪地层为相对静水环境的浅海一泻湖相灰绿色、棕红色泥岩、砂岩、石膏及膏泥岩,夹灰岩、泥灰岩介壳灰岩。上覆巨厚的晚第三纪和第四纪陆相冲积砂岩和砾岩,粒度由下而上逐渐变粗。晚第三纪沉积环境由海相向陆相的转换可能代表了卡兹克阿尔特山构造变形的起始     

帕米尔突刺东缘冲断带构造形成机制:物理模拟及讨论

利用物理模拟实验,建立了两个不同边界条件的模型分别模拟帕米尔突刺东缘柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带的逆冲走滑构造演化过程,进而分析和讨论了研究区构造变形特征和变形机制。物理模拟实验结果表明:(1)帕米尔突刺东缘的柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带均形成于压扭应力场作用下,发育明显断层走滑现象,前者逆冲前缘断层兼具左行走滑特征,后者逆冲前缘断层则具右行走滑特征,但前者总体走滑量明显小于后者;(2)帕米尔突刺东缘的柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带走滑作用均主要位于山前边界断层带,越靠近逆冲前缘(盆地内部),走滑效应越微弱,挤压效应越明显;(3)在边界走滑断层前缘(往盆地方向),弧形断裂由挤压方向向前依次产生,并且斜向相交,验证了帕米尔东缘冲断带构造演化符合自南向北依次变新的规律;(4)在斜向压扭作用过程中,走滑断层构造带不一定发育明显的高角度甚至直立的断层,也可能表现为逆冲叠瓦构造楔样式,形成走滑逆断层,故在进行帕米尔突刺东缘(如塔西南山前)地震剖面构造解析时应充分关注这种构造类型。     

台湾中部造山带前缘强震发生的构造环境分析(英文)

台湾中部造山带前缘呈现为一弧形逆冲构造体系。每个弧形带分别由不同尺度但各自独立的次级弧形构造所组成。而每一个弧形构造都有其各自独立的几何、运动和动力学特征 ,是典型的板块造山运动变形带前缘之褶皱逆冲带 ,但同时各个次级弧形构造间却又有自相似特性。台湾中部弧形系列构造带 ,由运动学看来 ,是从弧形顶部向西逆冲向两侧过渡到斜冲 ,到弧凹处的逆冲为止。每一个地震活动带与独立活动的弧形逆冲构造间可能有一定的对应关系存在。大地震发生在规模较大的弧形构造上 ,而中小地震则发生在规模较小的次级弧形构造上。在对台湾中部地区弧形逆冲体系的空间位置与地震活动间关系研究的基础上 ,文中归纳出中部弧型逆冲地震带的地震活动特征。     

大巴山城口弧形断裂带右旋走滑构造特征及其意义

大巴山弧形构造带是几何学上对称平顶型、内部形迹削截的弧凸结构带,区域走向总体呈北西向延伸,其主边界城口断裂由北向南发生偏转（由近南北向→北西向→近东西向）,内部构造形迹与边界断裂呈明显削截和交切关系,弧形带凸顶方向与构造带南西向逆冲推覆极性一致。基于野外构造解析和15个样品的显微构造分析,对城口弧形断裂带右旋逆冲走滑构造特征和变形-变质特点及其沿走向的变化进行研究。宏观上,城口断裂带体现出早期近东西走向线理和平行于主断裂带弧形展布的后期线理两期世代和序列性,同时展现出强烈右旋走滑剪切变形特征,且走滑剪切变形强度由北西向南东减弱。微观构造上,断裂带构造岩普遍发生弱-中等强度变质,北段以中-高绿片岩相为主,右旋逆冲走滑剪切指向运动学标志体发育、变形强烈。断裂带南段以低绿片岩相为主,右旋走滑逆冲剪切指向运动学标志体相对稀疏、变形微弱。城口断裂带宏观与微观特征表明变质和（右旋走滑剪切）变形强度总体上由北西向南东逐渐减弱,呈非对称性。构造运动学上的非对称性和强烈右旋走滑剪切运动特征主要取决于印支期以来华南和华北板块汇聚过程中（尤其是燕山期）汉南能干性基底由南向北的强烈楔入作用。     

帕米尔弧形构造带的构造过程与地貌特征

帕米尔弧形构造带是印度-欧亚板块碰撞变形最强烈的地区之一,是研究构造过程、地貌演化以及气候变化及其相互作用的理想场所。本文基于前人的研究成果,对帕米尔弧形构造带新生代构造单元、地貌特征和动力学演化模型进行了总结归纳,包括:主要构造单元的活动起止时间、活动量及活动速率;帕米尔弧形构造带现今的地貌特征(水系和冰川的分布);帕米尔弧形构造带6种主要的地球动力学演化模型的主要样式、优点及限制。论文提出了帕米尔弧形构造带晚新生代构造研究的三个重要的科学问题:精细厘定构造带内部的不同断裂带运动学特征和相互关系;深部地质过程与浅部响应相结合,探讨构造带形成的深部地质过程控制;将构造过程、气候特征与地貌演化作为一个耦合系统开展研究。     

北大巴山逆冲推覆构造带前缘构造特征及变形年代学研究

在北大巴山推覆构造带前缘,北—北东倾斜的城口断裂和南—南西倾斜的高桥断裂形成一背冲式逆冲推覆体系,以两断层为界,其间为一巨型冲起构造。该冲起构造因边界断裂的产状特征、活动强度沿走向的差异,而表现出明显的分段性:其北西段为双向逆冲的"正花状"结构;而南东段为反向逆冲为主的"半花状"结构。同构造低温变质绢云母40Ar-39Ar年龄显示,城口断裂在燕山期(约143.3Ma)存在一次强烈的构造活动,导致北大巴构造带进一步逆冲扩展和强烈隆升。在逆冲-推覆向前扩展过程中,受锋缘外侧阻抗的影响,沿前缘部位形成一系列反向逆冲断层,从而形成巨型冲起构造。     

造山带弧形构造——西昆仑—帕米尔弧及其预测

对比利牛斯等造山带典型弧形构造的分析表明,弧形构造是造山带尤其是板内碰撞造山带的普遍特征,可分为挤压逆冲-推覆主动型构造和推覆-滑覆被动型弧形构造。西昆仑—帕米尔是与比利牛斯Basque弧在空间形态、运动学及动力学特征等方面一致的挤压逆冲-推覆主动型弧形构造,推测该弧中部存在一巨大的底部低角度逆掩断层并由根部带向北延伸达100多公里,康西瓦断裂(基底缝合带)可能是主根部逆冲断层带。     

阿尔金断裂:几何学、性质和生长方式

阿尔金断裂具有线性与弧形相叠加的几何学特征及强烈的时空不均一性,阿尔金断裂是一条同时具有逆冲、左行走滑和正滑复杂力学性质的巨型断裂系。走滑作用和正滑作用的主要时期分别为白垩纪—新生代和上新世—第四纪,逆冲作用则是晚古生代以来一直起主导作用的变形事件(大约305Ma以来)。阿尔金断裂的形成与其两侧地块的强烈不均一变形(阿尔金山腹地以收缩变形为主,祁连地块     

帕米尔隆升过程中地壳的一种重要缩短机制--以齐姆根构造转换域为例

区域构造显示,在帕米尔－西昆仑前陆地带大致以齐姆根为中心的范围内,山前构造变形呈现分阶段发育的特征,前陆冲断带和前陆沉降带横向不能连接,形成喀什和叶城－和田两个沉降坳陷中心。这是由于造山带前陆的逆冲断裂带向盆地大规模逆掩和推覆过程中大幅度构造叠覆而形成,长距离构造拆离使许多地质记录被掩盖和破坏,给地质构造发展史重建造成很大困难,齐姆根由于地处连接帕米尔、西昆仑2个前缘逆冲断裂系及其前陆沉降带的应力转换和调整部位,构造以斜向走滑为主、逆冲推覆程度相对较弱,因而得以保留许多塔里木西南构造演化过程中形成的地质信息,该区域是正确认识东帕米尔地区构造演化的关键点之一,因此笔者引入“域”的概念,将其命名为“齐姆根构造转换域”,其原型背景是目前帕米尔－西昆仑前缘唯一保存较为完整的沉积盆地,规模不大却显示了较为典型的前陆盆地沉积构造样式,结合区域事件同位素年龄证据,基本可以确定塔西南前陆盆地发育下限不晚于侏罗纪早期,178.4-113.3Ma为初期活动的主要时期。侏罗纪发育有限规模前陆盆地,是在塔里木西南前陆盆地发育的初期阶段,同时盆地的展布受到古近纪以来帕米尔构造结“突刺”状楔入的强烈影响,使侏罗纪原始盆地走向发生偏转。研究表明,该构造转换域与康西瓦断裂一起构成一系列构造应力转换系统,自三叠纪古特提斯闭合以来一直承接着印度板块向北挤压和帕米尔隆升过程产生的巨大地壳缩短量。     

塔里木西南缘（齐姆根弧）前陆构造及形成机理

在对齐姆根弧形构造地表地质构造和深部地球物理资料综合分析的基础上，阐述了齐姆根弧形构造的几何学、运动学和分段性，提出了齐姆根弧形构造由依格孜牙薄皮推覆构造段、齐姆根主弧形三角带构造段和叶尔羌棋盘对冲构造段组成，各弧形构造段之间以横向走滑斜冲断层为界；发现了齐姆根弧形构造中规模巨大的塔里木西南盆地白垩系新生界沉积盖层向西昆仑帕米尔被动反(逆)冲逆掩构造系统，阐述了齐姆根主弧形构造段由铁克里克主动逆冲推覆系统、塔里木西南盆地被动反冲逆掩系统和深部双重构造组成。齐姆根弧形构造的隆升时期为喜马拉雅运动，新生代，尤其是第四纪以来西昆仑帕米尔向北和北东整体推移导致的深部双重构造是齐姆根弧形隆升的主因。     

塔里木盆地塔中Ⅰ号构造带分段变形的运动学特征与成因探讨

塔里木盆地塔中Ⅰ号构造带在构造样式、活动强度等方面表现出明显的分段性,但分段变形的运动学特征与成因仍不够明确,需要开展进一步研究。本文利用二维、三维地震资料,通过精细构造解析、运动学参数统计、活动期次厘定等手段,研究了塔中Ⅰ号构造带的几何学、运动学特征,分析其分段变形机制,并讨论了分段控制因素。研究表明:以中古15井与中古21井位置为界,塔中Ⅰ号构造带构造样式、运动学特征主要呈三段的特点,西段主要活动机制是断裂短距离滑动逆冲和地层旋转变形,同一层位的落差/垂直断距(H/h)值最大;中段为断裂沿走向滑动,H/h值约为1;东段为断裂长距离滑动逆冲和强烈褶皱,H/h值介于二者之间。活动机制的差异导致各段构造样式分别为基底卷入逆冲断裂控制的断层传播褶皱、走滑断裂发育的断控坡折、逆冲断裂强烈活动控制的断块褶皱,且活动强度呈现东段最大、西段次之、中段较小的特点。两大造山带分期活动是塔中Ⅰ号构造带分段变形的发育背景,基底结构与先存断裂是造成分段的主控因素,NE向走滑断裂调节塔中Ⅰ号构造带差异逆冲变形,并作为伴生断裂发育。     

先存薄弱带对帕米尔弧形构造带形成的影响：来自构造物理模拟实验的制约

帕米尔弧形构造带的形成与先存弧形薄弱带密切相关,这些先存薄弱带如何在印度-欧亚板块碰撞初期就被活化是地学界关注的科学问题。本文利用构造物理模拟实验,研究先存弧形构造薄弱带如何影响帕米尔弧形构造带的形成。本文依据相似性准则,设计了两组构造物理模拟实验,包括先存弧形薄弱带(对比模型)和先存弧形薄弱带加地壳滑脱层。实验结果表明:①先存弧形构造带上继承性发育从而形成帕米尔弧形构造带是完全可能的;②在先存弧形薄弱带而无滑脱层的情况下,变形逐渐由南向北传递,呈现典型的前展式的变形过程,最终变形到达先存弧形薄弱带的时间较晚;构造样式上主要表现为一系列南倾断裂控制的变形带不断向北增宽;所造成的地形格局总体上呈现向北单调递减的地形楔形态;③在先存弧形薄弱带而有地壳滑脱层的情况下,先存弧形薄弱带在变形初期就立即活化,之后变形带才表现出从推板向北逐渐传递的过程,最终当变形量足够大时,会在弧形薄弱带前缘形成前锋断裂;构造样式上,表现为一系列的冲起构造;所造成的地形格局总体上为山-谷相间的形态;④帕米尔北缘的先存薄弱带如果在新生代印度-欧亚板块碰撞初期就开始活化,必须存在滑脱层(解耦层)。该新生代早期的滑脱层是否存在、位于什么深度和界面仍有待于进一步研究。     

西南天山乌什北山地区逆冲推覆构造的识别及大地构造意义

合理厘定西南天山构造属性,不仅对天山大地构造单元的准确划分具有重要科学意义,而且对中亚造山带的古生代构造演化也至关重要。通过对西南天山乌什北山地区的地质填图和构造解析,识别出5期构造变形,包括2期逆冲推覆构造。对主期逆冲推覆构造进行几何学、运动学研究表明,该逆冲推覆构造在空间上具有由北向南逆冲的运动学指向,并由北向南表现出由逆冲推覆构造的根带向前锋带变化的构造样式。根据逆冲推覆构造的物质组成及变形样式,认为西南天山乌什北山一带应属于塔里木板块北缘逆冲推覆构造带,从而为区域构造单元划分及西南天山晚古生代以来的构造演化过程提供构造变形方面的依据。     

柯坪塔格推覆构造几何学、运动学及其构造演化

大量野外构造地质调查和深部构造解释表明柯坪塔格推覆构造由多组倒转复式背斜、复式箱状背斜构成的推覆体及其前缘逆冲断裂组成 ,由寒武系—第四系组成的推覆体由北向南逆—斜冲 ,平面上构成向南凸出的弧形推覆构造 ;普昌断裂由各不相连的逆冲斜冲断裂段组成 ,而不是完整的一条走滑断层 ,各推覆体前缘逆冲断裂与各推覆体的普昌断裂段共同构成统一的前缘逆冲斜冲逆冲断裂和推覆构造系统 ;普昌断裂段以西的推覆体具有向东抬升、向西倾覆的鼻状构造特征 ,普昌断裂段以东的推覆体具有向西抬升、向东倾覆的鼻状构造特征 ,普昌基底隆起带是巴楚隆起隐伏在柯坪塔格推覆构造之下的部分。各推覆体前缘断裂在深部均归并于统一的寒武系底部的滑脱面 ,其南浅北深 ,东浅西深 (普昌隆起带以西 )或西浅东深 (普昌隆起带以东 ) (6 10km ) ,埋深较大区发育多组滑脱面。柯坪塔格推覆构造的形成时期为晚第四纪 ,为现今活动的推覆构造系统。文中认为各推覆体向南西的倾覆端基底滑脱面和中新生界内部的滑脱面没有贯通 ,是未来 6级以上地震的发震构造部位。     

东昆仑阿其克库勒湖地区的逆冲扩展作用

东昆仑西段是我国西北地区地质研究程度较低的地区之一。通过典型剖面的构造分析,可以得出下列几点重要认识:①东昆仑西段具有十分发育的断裂构造系统,逆冲扩展、正滑作用和拆离作用是该区的主要变形事件。②逆冲断裂起始于晚石炭世和晚三叠世早侏罗世时期,但强烈活动发生在库木库里盆地强烈坳陷的中新世第四纪时期。③该区北向逆冲扩展作用和南向正滑作用并存的构造格局,和青藏高原北部的总体构造格局相一致,与青藏高原南缘喜马拉雅地区的构造格局也十分类似,但逆冲扩展方向相反,强烈逆冲扩展作用都发生在中—上新世至第四纪印度板块与欧亚板块强烈碰撞和青藏高原急剧隆升时期。这种方向相反的逆冲扩展和正滑作用揭示青藏高原深层物质向南、北两侧对称式扩展和表层物质向高原腹地重力滑动的运动学特征。因此该区断裂构造系统的建立对研究青藏高原北部的深部作用过程,建立青藏高原隆升的统一的地球动力学模式提供了一种思路。     

四川雷波马家河坝逆冲断层研究

大比例尺填图和构造解析表明,马家河坝断层是发育于地台内部的一个小型逆冲断层,可分为5个带:前缘逆冲叠瓦带、中部剪切滑动带、东缘斜向逆冲走滑带、西缘斜向正断走滑带及后缘构造变形带。喜山期持续的区域应力作用使那里沟背斜SE翼沿软弱面断裂,经递进扩展变形,最终形成逆冲推覆构造。     

初论尾祁秦缝合系

阿尔金断裂具有线性与弧形相叠加的几何学特征及强烈的时空不均一性，阿尔金断裂是一条同时具有逆冲、左行走滑和正滑复杂力学性质的巨型断裂系。走滑作用和正滑作用的主要时期分别为白垩纪-新生代和上新世一第四纪，逆冲作用则是晚古生代以来一直起主导作用的变形事件（大约305Ma以来）。阿尔金断裂的形成与其两侧地块的强烈不均一变形（阿尔金山腹地以收缩变形为主，祁连地块以逆冲扩展为主）有关，它经历了分段破裂、逐段连接和逐渐扩展的动力学过程，其形成与祁连地块中的上叠式逆冲序列和青藏高原隆升同步，随着自南而北逆冲扩展和青藏高原     

塔里木盆地西北缘晚新生代印干断层的运动学特征及其区域构造意义

塔里木盆地西北缘NW走向的印干断层为逆冲断层,断层带指向构造证据表明印干断层的逆冲方向为NE向,与柯坪冲断系SE向推覆明显不同.地层学、断层切割关系等证据显示印于断层形成早于更新世活动的柯坪冲断系,活动期主要在上新世至早更新世.研究结果表明,柯坪塔格地区晚新生代发育两期方向不同的逆冲推覆构造,印干断层是上新世帕米尔构造结前陆冲断带的前缘冲断层,而柯坪冲断系是更新世以来南天山向塔里木盆地方向的前陆冲断带.