青藏高原东北缘弧形构造带新生代地层沉积序列及年代学研究进展

青藏高原东北缘弧形构造带新生代的构造变形和沉积充填过程既受到了太平洋板块俯冲的远程效应影响,也受到了青藏高原北东向扩展的控制。确定新生代地层的沉积时代是深入理解青藏高原东北缘弧形构造带内构造变形和沉积充填过程的重要前提,但是目前弧形构造带内新生代地层序列和沉积时代仍存在诸多争议。文章系统研究了弧形构造带内古近纪至新近纪沉积序列和地层时代,结果显示弧形构造带内寺口子组、清水营组、彰恩堡组和干河沟组的沉积时代分别为中晚渐新世、晚渐新世—早中新世、中中新世—晚中新世和晚中新世—上新世。综合分析了古近纪至新近纪不整合界面的形成时代,重新厘定了古近纪—新近纪两期不整合及其大地构造意义,第一期不整合发育在清水营组与彰恩堡组之间,时代为早中新世,指示了青藏高原的北东向扩展到达弧形构造带;第二期不整合发育在彰恩堡组与干河沟组之间,时代为晚中新世,指示了青藏高原北东向扩展对弧形构造带的改造达到高峰。讨论了弧形构造带沉积充填过程与构造演化的耦合关系,新生代盆地的沉积演化过程主要经历了三个阶段:自中渐新世至早中新世,弧形构造带主要受控于早期的滨太平洋伸展构造体系域,处于伸展构造背景;早中新世至晚中新世,构造...     

南海及邻区新构造运动表现特征及其主控因素

南海具有复杂的地质构造背景,扩张结束以后,新构造运动活跃,但各区域新构造运动发生的时间及运动特征有较大差异。本文综合分析了南海各区域构造演化事件、现今构造格局及新构造运动的基本特征,认为南海新构造运动的起始时间为中中新世（约15 Ma）较合理。在此基础上,收集和整理了南海及邻区最新的地质和地球物理资料,对南海海域新构造期地层差异升降、活动断裂、天然地震以及岩浆活动等新构造表现形式进行了综合分析,系统总结了南海新构造运动特征,并根据活动断裂、天然地震以及岩浆活动等特征和分布规律分析,认为南海海域新构造的表现形式之间存在较大的耦合性。本文根据新构造运动表现形式在空间分布的不平衡性,将南海及邻区划分为1个强构造活动区、3个中等强度构造活动区以及1个弱构造活动区,并结合研究区应力场特征分析,认为南海新构造运动主要受控于东部菲律宾海板块和太平洋板块对东亚大陆边缘的持续俯冲碰撞作用。     

伊犁盆地新构造运动与砂岩型铀矿成矿关系

伊犁盆地新构造运动在地貌、断裂活动和地层接触关系等方面表现十分明显，通过构造地貌和构造年代学的分析方法，对其表现特征和运动特征及其与铀成矿之间的关系进行研究，伊犁盆地新构造具4个演化阶段：①始新世晚期-渐新世盆地新构造运动起始活动阶段；②中新世盆地南缘隆升、北缘差异沉降阶段；③上新世末-早史新世盆地新构造强烈挤压隆升与沉降阶段；④中更新世至今盆地新构造差异升降运动阶段，伊犁盆地新构造运动对区内砂岩型铀矿成矿在空间上和时间上均具有明显的控制作用，活动期次决定了铀成矿时间上的分段性，活动强度决定铀成矿空间分布的不均一性。     

中国南海西沙碳酸盐岩台地形成过程及控制因素:来自西科1井的地球化学证据

通过对南海西沙石岛已完钻的科学探井——西科1井进行岩性组合特征、元素地球化学、TEX86等多种指标分析,尝试恢复了西沙地区中新世以来海平面变化,讨论了碳酸盐岩台地形成发育的控制因素。发现受控于南海区域性构造事件及全球海平面变化的双重影响,西沙地区海平面呈现早中新世高—中中新世低—晚中新世到上新世高—第四纪低的变化趋势,海水温度从早中新世到上新世呈整体下降趋势。岩性组合特征揭示,西沙地区碳酸盐岩台地在早中新世开始发育,到中中新世逐渐繁盛,在中中新世末达到顶峰,形成了包含潟湖相在内的大型礁盘;在晚中新世—上新世由于海平面快速上升以及海水温度下降而逐渐衰退淹没,到第四纪进一步持续萎缩。研究发现,西沙地区在早中新世和晚中新世—上新世,出现2次较强的白云岩化作用,与海平面下降造成碳酸盐岩台地暴露剥蚀直接相关。西科1井揭示的碳酸盐岩台地的发育演化过程是南海新生代碳酸盐岩台地繁荣与消亡的代表,是南海新生代构造演化与全球气候变迁相互作用的综合结果。     

塔里木盆地西缘晚新生代岩石磁学特征及其对区域构造活动的响应

本文在前人研究基础上,选择中国西部塔里木盆地、南天山及西昆仑3个重要大地构造单元交界部位的塔里木盆地西北缘喀什凹陷地区,通过对乌恰黑孜苇剖面晚新生代巨厚陆相沉积物岩石磁学特征的分析,结合岩性、古水流和物源变化等的研究,揭示了晚新生代以来区域存在5次构造活动事件,它们分别发生于渐新世末—中新世初、中中新世初、晚中新世初、晚中新世末—上新世初和上新世末—更新世。其中渐新世末—中新世初和上新世末—更新世的构造活动是该区两次重大事件,并与青藏高原构造隆升有关,前者造成西昆仑和南天山强烈上升使塔里木盆地西缘喀什凹陷地区中断了与古地中海的连通进入了陆盆沉积环境演化阶段,后者进一步造成西昆仑和南天山强烈上升、帕米尔—天山之间地壳强烈缩短以及该区现今地貌格局的形成。     

武威盆地西缘覆盖区构造特征的地球物理证据

武威盆地是河西走廊主要的含油气盆地,也是古生界页岩气勘探的热点区域。由于武威盆地为第四系所覆盖,盆地的结构和构造存在争议。为研究武威盆地西部的地质结构和构造特征,利用二维地震和已有的1∶5万航磁、1∶20万重力、钻孔,采用钻孔约束下的重磁震联合反演,对武威盆地西部的结构和构造进行了厘定。研究表明：武威盆地西部的基底岩性复杂,寒武系变质岩、加里东期中酸性岩浆岩交互分布,岩性变化大;盖层以第四系、新近系为主,第四系厚度多在200 m以上;武威盆地西缘可分为古生代—中生代、新近纪、第四系等三个构造活动阶段,古生代—中生代经历了早寒武世NE—SW向伸展变形、侏罗纪末—白垩纪初NE—SW地壳缩短变形、早白垩世NE—SW伸展变形等三个阶段的构造变形,在新近纪晚期经历了伸展断陷过程,在第四纪经历了快速堆积过程;新近系和寒武系之间的区域不整合界面表明,至少在晚中新世（11.2 Ma）之前,武威盆地西部仍处于准平原化阶段,对晚中新世之前的沉积进行了剥蚀、夷平,造成了武威盆地西部地层分布的不连续;中新世之前,武威盆地西部和北祁连山是连为一体的,即武威盆地在发生相对沉降之前是青藏高原的一部分。     

南海北部渐新世末沉积环境及物源突变事件

南海北部沉积物成分在渐新世末(23.8Ma)发生剧烈改变,出现地球化学成分上的突变,并在深海沉积中发生沉积间断及滑塌堆积。这些沉积事件在时间上与南海扩张轴由东西方向转为北东—南西方向发生跳跃的时间十分吻合,是渐新世以来南海构造演化史上最为重大的构造事件。经过这次构造事件,白云凹陷由渐新世晚期的浅水陆架环境转为中新世以后的深水陆坡环境,南海北部地区沉积物源由渐新世近源为主转变为中新世远源为主的供给特点;并使南海北部地区自中新世以来总体呈现海侵的特征。这次沉积环境与物源突变事件对南海北部地区油气藏的形成影响深远。     

青藏高原新近纪重大气候事件演化序列

综合分析青藏高原新近纪古气候研究的不同替代性指标,建立了高原新近纪重大气候事件的演变序列,探讨青藏高原隆升和全球重大气候事件的关系。青藏高原新近纪不同构造-地层区重大气候事件发生的时间与高原隆升事件基本吻合,说明高原隆升是青藏高原气候变化的主要因素,与全球气候变化事件既存在一致性,又存在差异性。早—中中新世青藏高原气候变化频繁,气候变冷期开始的年代早于全球约15Ma以来的降温期,说明早—中中新世高原隆升对全球变冷的贡献较大。晚中新世以来的气候事件与全球重要气候事件相吻合,说明青藏高原可能在晚中新世已经隆升到了一定高度,其对全球气候变化的影响较之前有所减弱。青藏高原气候变化除受到高原隆升影响外,亦受到全球气候变化的影响。     

南海盆地新近纪浮游有孔虫带、气候、生物生产力爆炸事件和沉降速度的转换时限

依据浮游有孔虫带的研究,南海北部浅海区LH-19-4-1井和南海北部陆坡区ODP1148站更新世的N22带,晚上新世的N21带和N20带,早上新世的N19—N18带,中新世的N17带至N4带,和晚渐新世的N3带(N3带=P22带)的地层相当,可以对比。如生物多样性在时间上的变化所示,南海北部浅海区,从晚渐新世的N3带末期至更新世N22带经历了五次降温事件(C1—C5)。C1,晚渐新世N3带末期(23.20~23.40Ma),可能相当于Mi-1事件;C2,早中新世早期N4带中晚期(22.50~21.80Ma),它与Mi-1a事件相当,C2降温事件在陆坡区也有反应;C3,早中新世晚期N7带早中期(17.15~17.10Ma),可能相当Mi-1b事件;C4,中中新世中期N10带晚期(14.65~14.60Ma),可能与Mi-3事件相当;C5发生于早更新世N22带早期。14.60Ma是C4事件结束的时限、是本区古环境长时间尺度变化的时限,也是南海盆地在新近纪期间的沉降速度由慢速转入快速的时限。它还可能是青藏高原在中中新世中期开始由慢速隆升转入中速隆升变化的时限。本区从晚渐新世末期至更新世早期的环境为中-外浅海环境,在此期间,共有五次生物生产力爆炸事件(BEE1—BEE5)。BEE1和BEE2发生在早中新世早期N4带,23.2~21.5Ma期间;BEE3发生在早上新世N18—N19交界处,4.80Ma;BEE4发生在晚上新世晚期N21带,3.10~1.80Ma期间;BEE5发生在早更新世初期,1.60Ma。爆炸事件期间的生物生产力高出非爆炸事件期间平均生产力5~11倍,为原生油气藏提供了丰富的物源,给探寻原生油气田提供了重要的信息。     

柴达木盆地西部地区古近系—新近系天然气成藏期次研究

近年来在柴达木盆地西部地区古近系—新近系地层发现了较多的天然气,但已探明的天然气储量与天然气资源量相差甚远;这就需要把资源量转化为储量,需要加强天然气的生成、运移及富集规律等基础地质研究,其中又以天然气成藏期次研究最为重要。因此,文中以柴达木盆地西部地区古近系—新近系地层为重点研究对象,采集了柴西地区大量的包裹体样品并测试了其均一温度,收集和分析了研究区不同构造带的22个包裹体样品均一温度数据,在此基础上结合盆地模拟、圈闭演化对工区天然气成藏期次进行了研究,为下一步的天然气勘探提供了依据。研究结果表明:柴达木盆地西部地区古近系—新近系烃源岩的主力生烃期为N12末—N22时期和N32末—Q时期;圈闭形成发育期贯穿整个古近系和新近系,天然气成藏期晚于圈闭形成期,结合生烃史认为其成藏期在N1末时期以后;流体包裹体均一温度与地温史和埋藏史曲线也证实研究区至少存在两期油气充注,即N1末—N12初和N22末—N32初。总之,柴达木盆地西部地区古近系—新近系天然气具有多期生烃、晚期成藏的特点;其主要成藏期为N1末—N12初期和N22末—N32初期,具有明显的长期性和阶段性。最后提出建议,即围绕中浅层N1末—N12初期和N22末—N32初期气藏进行勘探部署,为研究区的天然气勘探开发打开一个新场面。     

中建南盆地新生代层序地层特征

中建南盆地是在晚白垩世末南海中南部的一次张性构造运动──礼乐运动作用下开始形成的。盆地的发育经历了中、晚始新世之间的西卫运动造成区域抬升,使中建南盆地的下伏地层遭受变形、隆升和剥蚀;晚渐新世─中中新世的南海中央海盆扩张──南海运动;中中新世末期的万安运动和中新世末期南海整体沉降作用。共划分了6个层序组,8个层序,即A层序组(含A层序)、B层序组(含B层序)、C层序组(含C1层序和C2层序)、D层序组(含D层序)、E层序组(含E1层序和E2层序)和F层序组(含F层序)。     

Differences in the Tectonic Evolution of Basins in the Central‐Southern South China Sea and their Hydrocarbon Accumulation Conditions

To reveal the causes of differences in the hydrocarbon accumulation in continental marginal basins in the centralsouthern South China Sea,we used gravity-magnetic,seismic,drilling,and outcrop data to investigate the tectonic histories of the basins and explore how these tectonic events controlled the hydrocarbon accumulation conditions in these basins.During the subduction of the Cenozoic proto-South China Sea and the expansion of the new South China Sea,the continental margin basins in the central-southern South China Sea could be classified as one of three types of epicontinental basins:southern extensional-foreland basins,western extensional-strike slip basins,and central extensional-drift basins.Because these basins have different tectonic and sedimentary histories,they also differ in their accumulated hydrocarbon resources.During the Cenozoic,the basin groups in the southern South China Sea generally progressed through three stages:faulting and subsidence from the late Eocene to the early Miocene,inversion and uplift in the middle Miocene,and subsidence since the late Miocene.Hydrocarbon source rocks with marine-continental transitional facies dominated byⅡ-Ⅲkerogen largely developed in extremely thick Miocene sedimentary series with the filling characteristics being mainly deep-water deposits in the early stage and shallow water deposits in the late stage.With well-developed sandstone and carbonate reservoirs,this stratum has a strong hydrocarbon generation potential.During the Cenozoic,the basin groups in the western South China Sea also progressed through the three developmental stages discussed previously.Hydrocarbon source rocks with lacustrine facies,marine-continental transitional facies,and terrigenous marine facies dominated byⅡ2-Ⅲkerogen largely developed in the relatively thick stratum with the filling characteristics being mainly lacustrine deposits in the early stage and marine deposits in the late stage.As a reservoir comprised of self-generated and self-stored sandstone,this unit also has a high hydrocarbon generation potential.Throughout those same three developmental stages,the basin groups in the central South China Sea generated hydrocarbon source rocks with terrigenous marine facies dominated byⅢkerogen that have developed in a stratum with medium thicknesses with the filling characteristics being mainly sandstone in the early stage and carbonate in the late stage.This reservoir,which is dominated by lower-generation and upper-storage carbonate rocks,also has a high hydrocarbon generation potential.     

南海北部扩张的地表过程响应：来自海南岛五指山的磷灰石裂变径迹年龄证据

海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五 文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程的研究能够帮助揭示海南岛新构造活动历史,但至今为止,琼中南山地隆升的原因和时限仍存在争议。为了厘清海南岛中部的剥露隆升事件,本文选择琼中南地区海拔最高、高差最大的五指山为研究区,采集8组高程岩石样品,高程范围为203. 55~1153. 52 m。对采集的样品进行了磷灰石裂变径迹测试和热历史模拟分析,结果表明海南岛五指山地区新生代主要经历了两期快速隆升剥露。第一期为渐新世—中新世（32~17 Ma)：隆升速率较快,此时期太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤,南海正经历第二次扩张,使得海南岛拉张,活动强烈,造成琼中山地区快速隆升,直到中中新世转为缓慢隆升。第二期为中新世末期（5 Ma)的快速剥蚀隆升阶段：南海扩张已经结束,随着菲律宾板块俯冲亚洲板块,南海北部陆缘整体处于加速热沉降阶段,且全球气候变化加快,造成了海南岛广泛的隆起和加速剥蚀。     

试论南中国海盆地新生代板块构造及盆地动力学

南海地处欧亚、印度—澳大利亚和菲律宾海板块的交互带,是西太平洋地区面积最大的边缘海之一,其成因机制和演化过程对探讨特提斯构造域和太平洋构造域相互作用及油气勘探等问题具有重要意义,虽备受关注但仍存争议.综合目前该区及外围已有的大地构造等方面的资料,本文从探讨南海外围的构造格架及中-新生代演化过程入手,分析了南海及外围板块...     

Late Oligocene sedimentary environments and provenance abrupt change event in the northern South China Sea

A significant change in composition was recorded in late Oligocene sediments from the northern South China Sea. This abrupt event coincided with the seafloor spreading axis jump across the Oligocene/Miocene boundary, leading to sedimentation breaks and slumps as well as obvious changes in sediment geochemical composition, and representing the greatest tectonic activity in the South China Sea region since the Oligocene. Through this tectonic event, the sedimentary environment in the Baiyun sag area transformed from a continental shelf in the late Oligocene to a continental slope since the early Miocene, the provenance of the sediments changed from neighboring areas to the hinterland of the South China block, and the sea level rose since the early Miocene in the area. Therefore, this abrupt change event has a profound influence on the evolution of petroleum offshore in the northern South China Sea. __________ Translated from Geology in China, 2007, 34(6): 1022–1031 [译自: 中国地质]     

南海西部晚渐新世主要断裂活动特征及与红河断裂之关系

南海的形成演化是众多被动型边缘海中最复杂的,而南海西部的断裂带构造活动特征又是南海中最复杂的构造之一。本文针对前人提出的红河断裂带出莺歌海盆地后的东延、南延以及东南延问题,通过晚渐新世-早中新世琼东南盆地受到南北向挤压的区域应力场分析,认为这期的应力主要来自南海西部近南北向断裂带的右旋剪切活动,结合红河断裂带的构造运动特征,提出晚渐新世末南海西部发生断裂构造置换,红河断裂带17°30′N以南近SN走向部分被南海西缘断裂带所置换,并且构造活动特征与北部红河断裂带明显不同,南海西部晚渐新世前后两个时期不同的断裂构造活动特征反映了印度板块与欧亚板块碰撞造成的两种不同影响效应。     

南海西北部珊瑚礁记录所反映的新构造运动*

珊瑚礁是发育于热带海洋环境中由生物作用和地质作用共同形成的地质体,具有独特的新构造运动意义。南海西北部珊瑚礁记录所反映的新构造运动主要有火山活动、地壳升降运动和地震活动等。珊瑚礁区第四纪火山活跃,到现代已停止活动,部分火山构成珊瑚礁的基座,个别出露海面为火山岛;地壳升降运动差异较大,雷州半岛西南部珊瑚礁呈上升趋势,上升率为0.02~0.05mm/a;西沙群岛等岛礁地壳运动则呈下降趋势,下降率为-0.07~-0.10mm/a,岛礁中的造礁石珊瑚生长率、礁顶和灰沙岛的堆积率均相当于或大于地壳下降率与现代海平面上升率的总和;南海西北部珊瑚礁区内地震活动较强,尤其是1994年12月31日和1995年1月10日在雷州半岛西南部海域发生了6.1级和6.2 级地震,这两次地震对该区珊瑚礁的发育有较大的影响。     

南海北部深水区沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

对南海北部白云深水区沉积物稀土元素的研究表明,渐新世至中新世的物源发生较大变化。渐新世时期,白云深水区不同区域稀土元素的分布特征差异明显,表明沉积物物源不同。深水区北部沉积物主要来自古珠江物源区,深水区东、西部沉积物中含有较多中基性火山物质,南部则主要包含基性火山物质,说明当时南海北部地区构造活动较强,存在较多火山活动,火山活动由北向南基性成分增多。渐新世末的白云运动使南海北部深水区产生强烈持续沉降,造成陆架坡折带北移,白云深水区从渐新世浅海陆架环境演化为中新世陆坡深水环境,中新世期间沉积物主要来自深水区北部的珠江三角洲物源,深水区东部存在东沙隆起源区,而深水区南部沉积物在中新世仍受到基性火山活动的影响。