川滇南北向构造带早中生代构造变形研究

贺兰-川滇南北向构造带是划分中国大陆东西的地幔陡变带,其南段川滇南北向构造带是由几个性质不同的构造系统叠加组成的复杂构造带.研究发现,位于扬子地块西缘的川滇南北向构造带发育由雁行状左行走滑断裂为骨架的走滑构造带.走滑构造带经历了两期构造叠加,早期变形为北东-南西挤压应力场形成的一系列北西-南东走向的逆冲断裂,晚期北西-南东挤压应力场环境下沿先前的逆冲断层形成一系列左行走滑断裂.在这些左行走滑断裂之间,发育一些中生代盆地,盆地沉积相和古流向研究显示,这些盆地的形成受走滑断裂控制.因此,依据盆地内最老地层限定,扬子西缘走滑构造带形成于早中生代.作者认为,这个走滑构造带的形成,很可能与晚三叠世-侏罗纪时期扬子地块顺时针旋转并持续向北俯冲-碰撞有关,川滇南北向构造带在早中生代中国大陆的主体碰撞拼贴过程中就已经开始形成.     

合肥盆地和郯庐断裂带南段深部地球物理特征研究

根据重、磁、电、震资料联合反演和综合解释，研究了合肥盆地和郯庐断裂带南段深部结构特征和构造样式. 合肥盆地呈现深部印支面以下为逆冲断层、以上为张性正断层的构造样式，盆地构造反转发生在晚侏罗世，早白垩世是裂陷盆地形成的主要时期，早白垩世晚期合肥盆地发生构造反转，发育冲逆、冲推覆构造. 郯庐断裂带南段表现为“上正下逆”的构造变形样式和正花状构造特征，并经历了复杂的挤压走滑-引张正断层变形过程.     

冀北张家口地区同构造沉积过程及其与褶皱-逆冲作用耦合

"燕山运动"年代和燕山构造带侏罗纪的构造性质仍存在着争论.燕山山间盆地沉积地层记录了燕山运动的活动历史及盆地构造性质,开展盆-山系统同构造沉积及其构造控制关系研究,准确确定地层年代,重新建立年代地层格架是进一步揭示燕山侏罗纪至早白垩世构造变形机制、变形年代的有效途径.本文通过对燕山西段与太行山北段交接部位的冀北张家口地区褶皱-逆冲带与山间沉积盆地的构造和沉积结合研究表明,研究区沉积盆地中发育的所谓"侏罗纪地层"可能为晚三叠世-早侏罗世、中侏罗世和晚侏罗世-早白垩世早期地层;受生长褶皱-逆冲构造控制,在褶皱-逆冲带边缘形成褶皱前渊型、逆冲前渊型、断展褶皱型、断弯褶皱型及断弯褶皱与断展褶皱复合型生长地层;重建的由褶皱-逆冲带与挠曲盆地构成的晚三叠世-早侏罗世、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世早期的"源-汇"系统反映了燕山运动在研究区起始于中侏罗世;在晚侏罗世晚期-早白垩世早期至少发生了3次褶皱-逆冲事件,形成了基底卷入式褶皱-逆冲构造和小型山间挠曲盆地;基底卷入式褶皱-逆冲带与挠曲盆地"对"的自东向西迁移,可能受控于西太平洋"平板式"前进俯冲作用.     

燕山地区中生代盆地演化及构造体制

燕山地区中生代盆地经历了重要的构造变革, 由前晚三叠世台缘克拉通盆地转变为晚三叠世至晚侏罗世挠曲盆地, 进而再次转变为晚侏罗世晚期至早白垩世裂谷盆地. 晚三叠世和晚侏罗世响应两次板内强变形作用, 分别沿逆冲带边缘沉积了杏石口组和土城子组粗碎屑冲积体系; 早白垩世受转换伸展断层控制, 盆地充填以扇三角洲-湖泊体系为主. 晚三叠世挠曲盆地的沉积碎屑成分反映了源区元古界和太古界地层的剥露过程; 而晚侏罗世挠曲盆地则反映了源区受早期沉积覆盖的火山碎屑岩的剥蚀及其基底岩石的剥露过程. 原型盆地再造结果显示, 早侏罗世至晚侏罗世早期盆地展布具有向近北东东向和近东西向迁移的趋势; 早白垩世盆地呈北北东向横跨于前期盆地之上. 两期盆地分别受控于不同的构造体制.     

冀东地区燕山中段北西向构造带: 构造属性及其年代学

冀东地区燕山中段北西向构造带由北西向展布的逆冲断层系统、伸展断裂系、走滑断裂及伴生同构造沉积组成. 基底卷入、指向北东的主要逆冲作用发生于174 ~168 Ma之间, 随即发生了花岗质岩浆侵入活动. 伴随着逆冲后伸展构造作用, 在晚侏罗世-早白垩世晚期, 沿该带南西侧发育了北西向分布的土城子组、张家口组、义县组、九佛堂组等火山-沉积地层. 由于主要伸展断层的倾向位移量具有向东南方向逐渐增大的趋势, 因此, 火山活动和沉积作用显示出向东南方向南积作用迁移的特征. 九佛堂组沉积晚期及其以后, 北侧原物源区又发生向南西的逆冲作用, 在盆地东北缘逆冲断层下盘的九佛堂组地层形成了倒向南西的不对称向斜. 最后, 沿北西向构造带还发生了右行走滑运动. 该构造带醒目的地貌-构造表现以及频繁的地震活动表明, 在新生代以来它仍然具有很高的构造活动性. 该构造带在空间上与地质、地球物理研究所揭示的基底断裂构造基本吻合, 因此, 其中生代构造活动可以看作是在有利的区域构造应力作用下基底构造活化的结果. 这种基底构造活化可能是板内变形和板内造山作用的重要机制之一.     

燕山构造带西段千家店盆地生长构造与生长地层

Izanagi板块在晚中生代向NW前进式俯冲于欧亚板块东部之下,诱发形成了燕山构造带一系列挤压构造,然而构造的具体形成时间以及弥散分布于燕山构造带的山间盆地的控盆构造属性、构造活动与沉积作用之间的相互关系依然存在着较大的争议.本文基于对北京北部千家店盆地上侏罗统-下白垩统土城子组的沉积作用、物源及盆缘、盆内构造的精细研究,认为:千家店盆地西缘发育断展褶皱型生长构造与生长地层,土城子组第二段顶部和第三段地层在盆地西缘生长,它们受控于翼部旋转模式的断展褶皱作用;千家店盆地内发育的两条小型逆冲断层,均表现为盆地基底下马岭组逆冲于土城子组地层之上,可能控制了断弯褶皱型生长地层的发育;盆地"源-汇"过程分析表明,尚义-平泉断裂上盘基底地层为千家店盆地晚侏罗世-早白垩世早期地层的主要物源区;断展褶皱型生长地层底界面处火山岩获得的最年轻的一组锆石206Pb/238U加权平均年龄为(140.8±2.4)Ma,它可能代表了断展褶皱型生长构造活动的起始时间.千家店盆地断展褶皱型生长构造和生长地层的发现,证明了千家店盆地早白垩世早期是受控于褶皱-逆冲作用的山间挠曲盆地.近E-W向的尚义-平泉断裂与NE向的千家店逆冲断层和盆内的两条逆冲断层可能构成一个统一的右行走滑式逆冲构造系统,共同控制了千家店盆地土城子组的沉积,其构造作用可能与侏罗纪至早白垩世初Izanagi板块向NW的前进式平板俯冲有关.     

准噶尔盆地东缘构造:阿尔泰与北天山造山带交接转换的陆内过程

准噶尔盆地位于中亚造山带西段,地表地质已有大量成果,但对该盆地深部结构构造研究相对薄弱,这制约了对该区构造演化的认识.通过对研究区大量二维地震剖面的详细构造解释,揭示出准噶尔盆地东缘主要的逆冲断裂有:乌伦古东、红盆、红盆南、喀拉萨依、滴水泉北、滴水泉南和沙西等断裂.断裂整体组合表现为向北西发散、向南东收敛的逆冲-走滑构造特征,可分为三组构造体系.北部叠瓦式褶皱-逆冲体系位于研究区北部,走向北西,倾向北东,表现为自北向南的叠瓦式逆冲推覆构造,整体上具有北老南新的特征,断裂最早形成于石炭纪,之后向南不断拓展.中部逆冲-走滑体系位于研究区中部,近东西走向,断面陡立,印支期为左行压扭,燕山期发生右行走滑,伴生少量小型正断层.南部褶皱-逆冲体系位于研究区南部,北东走向,倾向北西,分支断裂主体均为走向北东的逆断层.全区断层相关褶皱常见有断展和断弯褶皱.区域构造对比表明,在南阿尔泰和北天山两大造山带的挤压汇聚作用下,准噶尔盆地东缘在三叠纪-早白垩世期间持续发生陆内变形.其中研究区北部主控断裂指示了自北向南的逆冲推覆,动力来自南阿尔泰造山带的持续挤压;南部褶皱不对称性和主逆冲断层指示动力来自北天山造山带的持续挤压;中部走滑断裂早期逆冲作用较强,后期叠加走滑构造,是南、北两大动力系统发生复杂交接转换的结果,并调节了盆地内部次级块体的运动,使其向西挤出.     

营潍断裂带走滑构造特征、演化及动力学机制

营潍断裂带位于渤海湾,是郯庐大断裂的北延段.由于受早期NW向断裂分割构造块的影响,营潍断裂带可分为走向和构造特征有显著差异的北、中、南三段,其走滑构造特征表现的非常明显,形成了一些特征性的伴生构造.断裂带的深部结构呈现出典型的平移断层性质,已切穿莫霍面乃至岩石圈,成为地幔热物质上涌或基性物质上涌的通道.通过综合分析区域板块构造演化、沉积盆地发育和岩浆活动特征,将营潍断裂发育演化历史归结为晚侏罗世-早白垩世(J3-K1)左行平移期、晚白垩世-始新世(K2-E2)伸展拉张期和渐新世以来(E3-Q)右行平移期三个阶段,并就其动力学机制进行了初步的讨论.     

文莱-沙巴盆地深水褶皱冲断带构造变形特征及成因机制

为揭示活动陆缘深水褶皱冲断带的特征及成因,本文利用地震和区域地质资料的综合分析,系统阐述了文莱—沙巴盆地深水褶皱冲断带的构造变形特征,并结合盆地演化动力学特点,探讨其构造变形机制及其对深水区油气成藏的影响.研究结果表明,文莱—沙巴盆地深水褶皱冲断带具有"垂向分期、平面分段"的特点,垂向上,以中中新统底界面为界可划分为下部（始新世-早中新世）和上部（中中新世-现今）两套逆冲褶皱冲断体系,其中下部逆冲褶皱冲断带的形成与古南海的俯冲作用密切相关,上部逆冲褶皱冲断带是中中新世以来三角洲前缘重力滑动与苏禄海扩张造成的区域挤压应力远程效应共同作用的结果,且苏禄海扩张造成的远程挤压效应主控平面上南北段褶皱冲断带变形的差异性,导致北段褶皱变形强度大于南段,具有背斜褶皱数量多、褶皱间距离短、逆冲断层倾角陡的特点,南段反之;且晚上新世以来北段深水区地层缩短量大于陆架区伸展量,两者之差为2~6 km,而南段两者相当,仅受三角洲前缘重力滑动影响.整个褶皱冲断带发育断弯、断展、断滑褶皱等3种断层相关褶皱以及叠瓦扇和冲起构造2种逆冲构造组合,是多期NW向挤压应力作用下形成的大型逆冲推覆构造,以前展式向盆地扩展.此外,由于中中新世以来逆冲断层的持续活动,研究区深水褶皱冲断带发育众多构造圈闭,油气成藏条件优越,且南段优于北段,靠近陆坡的近端优于远端,可作为勘探部署重点.     

青藏高原北、东边缘第四纪构造应力场演化特征

由断层滑动资料确定的第四纪构造应力场和晚第三纪以来的地壳形变分析结果,较好地解释了青藏高原北、东边缘自中新世中晚期以来的地壳动力学演化特征:在中新世中晚期至早更新世末期,青藏高原北、东边缘主要受来自印度板块碰撞青藏块体产生的垂直块体边界方向的挤压,在高原周缘主要形成逆断裂．构造应力场以逆断型为主;早更新世末期以后,印度板块继续向北推挤,高原内部挤压变形增大．与此同时,在高原东侧边缘形成北西-南东方向的引张,构成了高原东部块体向东、南东方向滑移的有利条件,从而导致了高原周边一系列断层由逆冲改变为走滑,构造应力场以走滑型为主．其最大主压应力方向相对早期构造应力场发生了一个顺时针方向的旋转．      

延怀盆地活动断裂运动与现代构造应力场

延怀盆地包括延矾、怀涿两个相互连通的次级盆地.野外地震地质调查和断裂滑动观测表明:延矾盆地NE向活动断裂以右旋走滑为主,兼具正断层分量;怀涿盆地NE向活动断裂以正断为主,兼具右旋走滑分量;盆地内NW向断裂以左旋走滑为主,兼具正断层分量.采用野外观测取得的10个测点337条活断层擦痕数据,利用由断层滑动资料反演构造应力张量的方法,计算获得了研究区现代构造应力场的主要特征:延矾盆地现代构造应力场以NEE-近EW向挤压、NNW向-近SN向拉张为主要特征,应力结构均为走滑型.其最大主压应力(σ1)方向为N74°～88°E,平均倾角18 °;最小主压应力(σ3)方向为近SN,近水平;中间主应力(σ2)倾角较陡,近垂直.怀涿盆地以NNW向拉张为主要特征,应力结构为正断型为主.其最大主压应力(σ1)平均倾角68°,近垂直;中间主应力(σ2)倾角较缓,最大的不超过35°;最小主压应力(σ3)方向为NNW-近SN向,近水平.断层滑动反演的结果与北京及周边地区由震源机制解资料反演分析结果基本一致.     

渤海湾盆地区燕山期构造特征与盆地转型

以各种地震资料的分析解释、构造解析为基础,对燕山期渤海湾盆地区构造特征与盆地转型过程进行了研究.结果表明:燕山早期渤海湾盆地区以挤压褶皱及逆冲断裂发育为主,在太行山以东、盐山-歧口-兰聊断裂以西地区主要展布方向为NE和NNE向,整体具有西强东弱的特征,在盐山-歧口-兰聊断裂以东的济阳坳陷区,以NW(W)向的逆冲断层发育为主;燕山中期研究区以伸展构造发育为主,在太行山以东、盐山-歧口-兰聊断裂带以西地区断层展布方向主要为N(N)E向,盐山-歧口-兰聊断裂带以东、郯庐断裂带以西、张家口-蓬莱断裂带以南地区主要发育NW(W)向负反转断层,张家口-蓬莱断裂带以北地区以N(N)E向断裂发育为主;燕山晚期以正反转断层及新生逆冲断层发育为主.燕山期渤海湾盆地区发生了三次重要的盆地转型,燕山早期由印支期的挤压隆升剥蚀转型为山间坳陷盆地,燕山中期由山间坳陷转型为强烈的陆内断陷盆地,燕山晚期由陆内断陷盆地转为隆起区遭受剥蚀.区域构造背景的转变是燕山期渤海湾盆地区转型的主控因素,不同构造期盆地的叠加改造造成了研究区前第三系油气地质条件的复杂性和多样性.     

依兰-伊通断裂带中生代走滑构造特征与起源时代

北东走向、长达900km的依兰-伊通断裂带是东北地区重要的大型断裂构造,然而其起源问题却长期存在着较大的认识上分歧.通过系统的野外观察与室内综合分析,表明该断裂带在白垩-古近纪地堑外侧仍保存着走滑断层或韧性剪切带,代表了其起源期构造.这些走滑构造多为脆性平移断层,仅在南部威远堡-叶赫段和中部舒兰段出露为韧性剪切带.这两段剪切带走向北东-南西,具有陡倾的糜棱面理和缓倾的矿物拉伸线理.露头与显微构造及石英C轴组构均指示剪切带为左行走滑运动,并具有小幅度的逆冲分量.显微构造指示威远堡-叶赫段剪切带的变形温度为400~450℃,而舒兰段剪切带为350~400℃.一系列剪切带内变形与未变形岩体或岩脉的锆石U-Pb定年,限定了其走滑活动时限为160~126Ma.再依据研究区主要地质事件的对比,推断该断裂带起源时间为早白垩世初.由此表明,起源于中三叠世的郯庐断裂带中-南段,在早白垩世初区域挤压作用下(相当于燕山运动B幕)沿着依兰-伊通断裂带以左行平移断层的形式向北扩展进入东北地区.依兰-伊通断裂带在早白垩世初的出现应是东部太平洋区伊泽纳崎板块的高速斜向俯冲与西北部蒙古-鄂霍茨克洋最终关闭联合动力作用下的结果,但前者的动力贡献占主导.     

汶川Ms8．0地震断层映秀-南坝段的活动方式、形变特征及其形成机制

通过对2008年5月12日发生的汶川8.0级地震的发震构造--中央断裂映秀-南坝段地震地表破裂、地表形变及断裂上余震迁移等特征的详细调查和分析,结果表明:(1)白映秀至南坝,断层活动方式表现为由逆冲逐渐过渡为逆冲-右旋走滑、再到走滑分量与逆冲分量大致相当,同时断层两盘滑动伴有相对弱旋转活动;(2)在断层总体走向NE向、逆冲为主兼右旋走滑活动方式下,局部表现为走向NW向、逆冲为主兼左旋走滑活动方式;(3)地震裂缝与单侧破裂面关系,以及地表重叠缩短形变特征表明,断层活动、应变能释放是在近EW向区域构造应力及NE向局部构造应力综合作用下的结果.依据断层沿线地表裂缝产状的变化,粗略推出映秀至南坝段主应力方向由SEE向NEE方向变化,与前人使用CAP(Cut and Pasate)方法求出的主余震源机制方向基本一致.     

胶东东部中生代逆冲推覆构造研究

研究区胶东东部位于华北东部苏鲁超高压变质带东端, 发育逆冲推覆构造. 采用多尺度构造研究和构造年代学研究相结合的方法, 可将胶东东部逆冲推覆体划分为石岛推覆体、荣成推覆体、米山推覆体、牟平推覆体等四个推覆体. 这些推覆体以相应的走滑逆冲型剪切带为底界, 主要活动于中生代. 研究表明, 由石岛剪切带、荣成剪切带至牟平剪切带, 古差异应力值和韧性变形强弱序列呈现逐渐降低的趋势, 与变形温度的变化趋势呈负相关. 根据逆冲推覆构造研究、⁴⁰Ar/³⁹Ar同位素测年数据以及前人在区域上的同位素构造年代学研究成果, 推测研究区中生代构造的发展主要经历了四期运动: 三叠纪末(约210~180 Ma)的逆冲推覆运动; 侏罗纪-早白垩世(约180~130 Ma)的伸展运动; 早白垩世(130~120 Ma)的走滑逆冲运动; 晚白垩世以后(约120 Ma~)的伸展运动. 其中, 早白垩世(130~120 Ma)的走滑逆冲运动期剪切带的活动序列为石岛剪切带→荣成剪切带→牟平剪切带→米山剪切带, 引起了推覆体的逆时针旋转效应. 胶东东部逆冲推覆构造与郯庐断裂带的两期走滑事件时代吻合、运动学相容, 可吸收或调节部分郯庐断裂带的走滑运动量, 从而导致该断裂带北段走滑量的显著变小.     

汶川Ms8．0级地震断层滑动机制研究

汶川Ms8.0级地震的发震构造为龙门山断裂带,地震地表破裂主要分布在其中的北川-映秀断裂和江油-灌县断裂上,尤其是沿前者发育了长达240 km左右的地表破裂带.通过对龙门山断裂带震后断层擦痕的测量,得到311条断层擦痕数据,利用由断层滑动资料反演构造应力张量的计算方法,得到研究区8个测点的构造应力张量数据,并获得了研究区构造应力场特征:区域现代构造应力场以近水平挤压为主,最大主应力方向(σ1)为76°～121°,平均倾角9°,应力结构以逆断型为主.受构造应力场及断层几何特征的影响,地表破裂呈现出分段性:映秀-北川段主要以NW盘逆冲为主,垂直位移明显;北川以北段为逆冲兼走滑,水平位移量与垂直位移量基本相当,或水平位移略大.     

辽河盆地东部凹陷新生代伸展-走滑构造作用及断裂构造特征

基于最新的三维地震资料处理与地震剖面解释、地震相干切片分析和平衡剖面恢复等方法,对辽河盆地东部凹陷所发育的断裂几何形态、盆地演化过程和走滑构造平面特征进行研究,并结合区域板块构造活动背景,分析其对郯庐断裂带新生代时期活动的响应.结果表明:辽河盆地东部凹陷为伸展和走滑两期构造变形叠加的产物,是具有"下断上坳"双层结构的裂谷型盆地.盆地演化过程经历了强烈断陷期(Es3)、区域隆升期(Es2)、断坳转化期(初始走滑期)(Es1)、坳陷沉降期(强烈走滑期)(Ed)和构造反转期(Ng-现今)5个演化阶段.研究区主要发育正断层、逆断层、走滑正断层和走滑逆断层4种断层类型,经伸展间歇期和后期区域挤压作用,发育两期正反转构造.盆地经历的走滑运动过程可细化为初始走滑(Es1),强烈走滑(Ed)和衰减走滑(Ng)3个阶段.     

鲁甸6.5级地震崩滑地质灾害分布与成因探讨

2014年8月3日的云南鲁甸6.5级地震震源机制解、余震震中分布及震后的地震地质调查表明,发震构造为NW向包谷垴-小河断裂,断层发生左旋错动;震源机制与余震精定位数据表明发震断层倾角较陡。崩塌、滑坡分布在一个长轴为NW向的矩形区域内(15km×12km),基岩崩塌指示地震动主方向自北向南由SE向变为SN向,与震源机制解揭示的主压应力方向NW-SE总体一致。地震诱发的次生地质灾害崩塌、滑坡的平面分布特征可以用2种发震模式来解释:1)总体走向为NW的弧形断层发生左旋走滑错动,由北向南,地震动方向由SE向逐渐转变为近SN向;2)除NW向断层的左旋错动之外,NE向断裂也可能被牵动,发生由NW向SE的逆冲运动。地震是由NE、NW 2组断层共同作用的结果,以NW向断层左旋错动为主、NE向断层逆冲为辅。余震震中主要呈NW向线性展布,同时在震中附近存在NE向分布的地震条带,隐含2组断层同时错动的可能性;而鲁甸6.5级地震震中所在的滇东北永善、昭通地区,区域多个地震的震源机制表明,地震断层多以逆冲运动为主,走滑为辅。     

海原、六盘山断裂带至银川断陷第四纪构造应力场分析

利用断层滑动资料反演构造应力张量从而确定出海原、六盘山断裂带至银川断陷的第四纪两期构造应力场 :早更新世末期以前 ,为北东—南西挤压型构造应力场 ,由此造成该地区断裂活动主要以逆断为主 ;早更新世末期至中更新世以后 ,构造应力场发生了调整 ,主压应力方向由早期的北东—南西改变为北东东—南西西 ,应力结构由挤压型转变为走滑型 ,并导致断裂活动由早期的逆断为主变为走滑为主 ,这种应力场格局一直持续至今。研究区现代构造应力场可划分为 :海原断裂带走滑应力区、六盘山逆断 -走滑混合应力区和银川断陷拉张应力区     

挤压造山带中的伸展构造及其成因——以滇中地区晚新生代构造为例

在印度和欧亚大陆晚新生代SN向陆内汇聚作用下,川滇地块沿鲜水河-小江左行走滑断裂和红河-哀牢山右行走滑断裂发生SE向逃逸和顺时针旋转,这必然造成其南缘的滇中、楚雄等地区地壳发生挤压缩短和隆升。然而,在滇中高原,SN向的小江断裂系发生张扭性运动,沿断裂出现众多的第四纪伸展和拉分盆地,这反映出滇中高原在晚新生代处于近EW向的伸展环境。力学分析与地质现象之间的矛盾暗示有一种尚未被揭示的伸展变形机制。文中根据该地区的地质和地貌特征论证了晚新生代滇中背形构造的存在,揭示出是背形构造的应力分布状态导致了滇中高原上部地壳EW向伸展的发生,从而使得小江断裂发生分裂并伴随伸展构造的发育