塔里木盆地北缘—南天山造山带盆-山耦合和构造转换

文章探讨了塔里木盆地北缘和南天山造山带的盆-山耦合和构造转换过程。塔里木盆地属于典型的叠合盆地,经历了多期构造演化。研究表明,在地史时期中,塔里木盆地北缘和相邻南天山造山带经历了多期和复杂的盆山耦合和盆山转换过程,形成多种类型盆山耦合和转换方式。(1)按时间域可划分为:早古生代陆内裂陷盆地-早期伸展造山-晚期挤压造山耦合,晚古生代陆内裂陷盆地-弧后造山-晚期碰撞造山耦合,中生代陆内前陆盆地-挤压造山耦合,古近纪前陆盆地-挤压造山耦合,新近纪—第四纪再旋回前陆盆地-挤压造山耦合;(2)按深度域可划分为:深部地幔俯冲型盆-山耦合,地壳分层滑脱拆离型盆-山耦合,基底滑脱拆离型盆-山耦合,古生代伸展和逆冲推覆型盆-山耦合,中—新生代逆冲推覆型盆-山耦合;(3)按运动学和动力学可划分为:逆冲推覆型盆-山耦合和接触关系、重力滑脱型盆-山耦合和接触关系、走滑转换型盆山耦合和接触关系、深部岩浆上涌焊接型盆-山耦合和接触关系、鳄鱼嘴型盆-山耦合和接触关系。     

造山带与沉积盆地的耦合——以青藏高原周边造山带与盆地为例

通过系统分析青藏高原周边造山带与沉积盆地的结构样式、变形特征及形成演化，认为该区中、新生代造山带与盆地之间存在极其明显的耦合关系，主要表现在：(盆)伸展扩张—(山)收缩隆升；(盆)挤压俯冲—(山)挤压仰冲；(盆)负荷沉降—(山)卸荷隆升；(盆)挤压挠曲、顺层滑脱—(山)侧向扩展、逆冲推覆。盆山耦合作用造成造山带具有厚皮构造的厚壳薄幔，盆地具有薄皮构造的薄壳厚幔的岩石圈结构。     

走滑造山带与盆地耦合机制

走滑造山带是大陆山链主要类型之一,走滑断层按卷入深度可分为转换断层、平移断层、变换断层和捩断层等。压缩弯曲和伸展弯曲可以形成走滑挤压带和走滑伸展带等。走滑挤压作用常形成走滑造山带及正花状构造,并在造山带两侧或一侧可以形成走滑挤压盆地;走滑伸展作用可以形成走滑盆岭构造及负花状构造,并在走滑带形成拉分盆地或楔形裂陷。印度板块的楔入及西伯利亚板块的阻滞在中国大陆中形成滑移线场,并在中国东部及中西部广大地区发育走滑造山带与走滑盆地的耦合,同时调节中国大陆中、西部的收缩与中国大陆东部的滑逸或蠕散,因此在中西部以发育走滑造山带及走滑－挠曲盆地为主,而在东部以发育走滑盆岭带及拉分盆地为主。     

东北地区佳木斯隆起与周缘中新生代盆地群的耦合关系

在对东北地区佳木斯隆起与周缘中新生代盆地群的野外地质调查和地震剖面综合解释的基础上,结合近年来的研究成果,确定了研究区的盆山耦合关系：在早白垩世发生NW－SE向伸展作用,形成广泛发育呈NE向展布的伸展盆山耦合系统;在晚白垩世受到NWW－SEE向挤压作用,形成NE－NNE向的逆冲推覆构造与挤压坳陷型盆地并存的盆山耦合系统;在渐新世－中新世受到近NS向挤压作用,不仅使白垩纪形成的NE－NNE向构造和盆地受到叠加改造,而且形成了与NS向挤压作用相伴产生的挤压坳陷型盆地,构成了广泛发育的近EW向展布的隆起和挤压坳陷盆地并存的盆山耦合系统。佳木斯隆起在中新生代的隆起作用主要是晚白垩世、渐新世－中新世2次逆冲作用叠加的结果。研究区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景。上述3个阶段的盆山耦合机制与太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。     

中国中西部中、新生代前陆盆地与挤压造山带耦合分析

中国中西部主要由中、新生代造山带与中、新生代盆地构成盆山格局 :秦岭造山带与南北两侧四川盆地与鄂尔多斯盆地 ;天山造山带与南北两侧塔里木盆地与准噶尔盆地 ;哀牢山造山带与东西两侧楚雄盆地与兰坪思茅盆地等 ,总体上构成盆山耦合。根据挤压造山带类型与前陆盆地类型 ,可以划分出 3种耦合类型 ,即 ( 1)碰撞造山带与周缘前陆盆地 ,( 2 )俯冲造山带与弧后前陆盆地及 ( 3)再生造山带与再生前陆盆地。因此前陆盆地是伴随着造山带的形成与演化而发育 ,造山带断滑系统直接控制前陆盆地结构、沉积层序及构造样式等 ,从而制约前陆盆地油气分布的有序性     

盆地-山岭耦合体系与地球动力学机制

盆山耦合分析应该将地球动力学环境和板块运动学序列结合起来, 根据地球动力学环境所提出的: 伸展构造体系、挤压构造体系、走滑构造体系和克拉通构造体系进行定性与定量分析; 依照板块运动学序列所划分的主要旋回: 裂解阶段、俯冲阶段、碰撞阶段和后造山阶段进行定位与定时分析.伸展构造体系在离散期为陆内裂陷盆地及伸展造山带; 在聚合期为弧后裂陷盆地及张性岩浆弧造山带; 在后造山期为后继裂陷盆地及晚期伸展造山带.挤压构造体系在俯冲期为弧后前陆盆地及俯冲造山带; 在碰撞期为周缘前陆盆地及碰撞造山带; 在再活动期为再生前陆盆地及再生造山带.走滑构造体系在伸展期为走滑拉分盆地及剪张山岭; 在挤压期为走滑挠曲盆地及剪压造山带.克拉通构造体系在裂解期为克拉通内部盆地; 在拼合期为克拉通边缘盆地.      

长江流域中央造山系盆-山体系的构造样式分析及其动力学机制探讨

盆地和造山带是在空间展布和形成机制上具有密切联系的构造体系。盆 -山体系的构造样式分析 ,不仅可以重塑造山带及其邻区盆地的盆山耦合过程和景观演化 ,而且是探索造山作用对地貌、气候、资源、能源、环境和灾害等方面控制作用的基础。按照地球动力学环境 ,可以归纳为三种主要类型 ,即伸展、挤压、走滑盆 -山体系 ,结合其所处的大地构造体制和板块运动阶段 ,可以得出盆 -山体系构造样式的综合分类方案。长江流域的地质 -生态环境与自然灾害受到中新生代以来地壳运动和秦岭 -大别等造山作用的严格制约与影响。根据盆地原型和盆缘造山带之间的配置关系和成因联系 ,研究区长江流域中央造山系的典型盆 -山体系构造样式主要有桐柏 -大别造山带与中扬子北缘的江汉洞庭断陷盆地 ,秦巴边缘冲断造山带与上扬子北缘的四川前陆盆地。本文按同造山期、晚造山期和后造山期演化阶段 ,依此分析两个典型盆 -山体系的构造样式演化特征及其动力学机制探讨     

大别造山带与沿江中新生代盆地的耦合过程

结合对大别造山带地质构造的认识,并从盆山关系统一观点出发,侧重研究沉积盆地的形成、演化、属性及其特征,论证了大别造山带与沿江中新生代沉积盆地的盆山耦合过程。将大别造山带与沿江中新生代盆地从中三叠世至新近纪划分出五个耦合过程,反映了从同碰撞挤压逆冲造山相耦合过程至挤压―压扭造山隆升的耦合过程。     

中国陆内造山带造山过程地球动力学分析

本文论证了我国陆内造山带岩石圈结构、造山过程岩石圈浅层变形构造样式、盆山变形构造时空耦合关系、造山过程与沉积盆地变形动力学模式等。提出中国西部造山带造山过程岩石圈变形总体是：上部以伸展变形为主,中部以挤压变形为主,下部以伸展变形为主。通过中国造山带造山过程与沉积盆地变形作用时空耦合关系对比研究,首次建立起造山过程与沉积盆地形成时空耦合关系的三类四型动力学模式：单向楔入造山推覆成盆、双向楔入造山推覆成盆、剪切造山反转成盆和伸展造山断陷成盆模式。     

中新生代以来华北能源盆地与造山带耦合演化过程及其特征

受欧亚、印度—澳大利亚及太平洋三大动力体系的联合和复合作用,自中生代以来,华北能源盆地由周缘开始逐渐向盆内发育了复杂的盆-山耦合演化过程,形成了不同的构造变形和耦合演化特征。自西向东构造变形依次为西部稳定弱变形亚区、中部过渡变形亚区以及东部伸展变形亚区。同时,由西向东,构造变形由弱挤压至伸展,构造活动性由微弱到显著,且华北陆块东西两侧构造演化特征各不相同。华北能源盆地盆-山展布、耦合演化及其盆-山演化的动力学过程直接控制着盆地各种地质作用的发生和盆地类型及其演化,进而总体制约着能源矿产的赋存规律及成藏机制。     

柴达木盆地北缘盆-山耦合特征及对砂岩型铀成矿的控制作用

柴达木盆地北缘盆地-造山带体系在西北地区有一定的代表性,盆-山耦合过程与成矿的研究是当代地质科学研究的热点之一。以盆-山耦合体系演化、铀矿化目的层改造作用、砂岩型铀成矿理论为基础,将柴达木盆地北缘划分成四大构造单元,讨论了主要构造运动时期的盆-山耦合特征,分析了盆-山耦合体系对侏罗系、古近系和新近系的改造作用,指出了该区的主要找矿类型。     

中国西北叠合盆地的主要构造特征

探讨了中国西北地区大型叠合含油气盆地的主要特征 ,研究表明 ,在中国西北叠合盆地发展演化过程中 ,构造变革和构造耦合起着主导作用。构造变革包括大地构造格局的转变、沉积区和剥蚀区的转换、盆地类型的转换、大型区域性不整合的出现以及发生盆地构造反转等 ,这种构造变革具有多期性。叠合盆地构造耦合的方式主要涉及深部和浅部构造的耦合和盆山耦合等。盆山转换、盆山过渡带深部浅部构造的耦合、盆地沉降与造山带隆升耦合以及不同方向构造的耦合 ,反映了盆山耦合的多样性和复杂性。中国西北叠合盆地构造特征主要表现为构造的分层性、分带性、分段性、交叉性以及区域构造应力场的多变性 ,喜马拉雅运动对于中国西北叠合盆地最后的构造改造以及构造定型起着重要的制约作用。     

覆盖区地质调查中的盆山构造地貌关系研究:以东天山-吐哈盆地为例

西北地区中-新生代以来发育系列断陷盆地,盆地内的覆盖层结构及其与周缘造山带之间的盆山构造地貌关系是研究大陆动力学的基础性问题.在覆盖区地质调查工作中,利用地质学、地球物理学、地球化学、钻探等多种方法手段,可以对覆盖区盆地的结构形态、盆地边界构造属性、沉积物分布特征、沉积过程的源汇体系进行系统的分析研究,帮助深入理解覆盖区的沉积过程、山脉隆升剥露过程以及构造地貌演化过程.基于新疆吐哈盆地覆盖区的地质调查工作,本研究提出并实践了在覆盖区开展盆山构造地貌关系研究的技术方法体系.通过野外地质调查和室内测试分析,结合重力、航磁、地震等地球物理勘探方法以及钻孔岩心分析,系统分析和探讨了哈密盆地中-新生代覆盖层三维结构、控盆控貌构造及源汇系统,建立了研究区与相邻造山带之间的盆山耦合关系及构造地貌演化过程,为覆盖区地质调查过程中开展盆山构造地貌过程的研究提供了示范.      

龙门山造山带与川西前陆盆地的盆山耦合关系对油气成藏的控制作用

综合地球化学、野外剖面和钻测井等资料,运用岩石学和地层对比、盆地模拟等方法,剖析了龙门山造山带和川西前陆盆地的盆山耦合关系,探讨了这种盆山耦合关系对油气成藏的控制作用,最后给出了勘探建议及有利区带预测。结果表明：龙门山造山带和川西前陆盆地在沉积和构造方面表现出良好的盆山耦合关系,具体表现在沉降与隆升的对应、物源与沉积的对应以及构造多幕性和沉积旋回性的对应等特征上;沉积耦合关系控制着烃源岩的沉积厚度及热演化程度,并影响着储层的垂向和横向分布,而构造耦合关系则对造山带和前陆盆地的断层发育以及油气运移和成藏所需圈闭具有决定性作用;盆山耦合呈多期性,具有沉积、沉降中心以及沉积相展布不断迁移和多期叠加的特征;形成了川西前陆盆地深、中、浅层的三维立体幕式演化成藏模式。有利区带预测表明：梓潼坳陷南端是深盆气的有利聚集区;浅层气主要分布在古隆起发育的盆地中、南段;深层气则多分布于盆地北部及中部地层尖灭带。     

我国地洼型造山-造盆作用与硅藻土成矿

本文从盆-山体系演化的角度,探讨了我国地洼型造山-造盆作用与硅藻土成矿关系。研1)硅藻对成矿盆地表现出了一定的选择性,通常只有侧生或伴生型微型地洼盆地才2)地洼期盆-山耦合过程引起的气候效应对我国陆相硅藻土成矿起着积极;3)地洼期盆-山活动性直接控制着硅藻土成矿,盆-山体系的相对稳定有利于高质量硅藻;4)盆-山转换过程中,成矿期后的盆地抬升对硅藻土矿层的保存是相对有利的。     

盆山系统沉积学-兼论华北和塔里木地区研究实例

在地球科学领域盆山系统可以作为一种新的地质单元或整体进行研究。在评述国内外研究成果基础上,本文提出了盆山系统分类三原则:即板块构造单元（位置）、盆山形成演化的构造动力学体制、构造-古地理特征或区域源-汇构造-沉积属性,并由此将盆山系统划分为陆内、陆缘（陆洋）和洋内盆山系统三大类及下属十四个亚类。进而论述了盆山系统沉积学的研究体系,其中构造-地层单元与等时地层格架、物源示踪与源汇体系、综合沉积记录及古构造-古气候演变等三方面是研究基础,沉积体系（域）与综合构造-古地理是核心,而盆山演化动力学为学科目标。以华北东部陆内盆山系统为例,研究指出西伯利亚板块与华北-蒙古联合块体的碰撞隆升,形成了该区侏罗纪-早白垩世早期最显著的陆内山-盆系统,而苏鲁造山带碎屑物源影响甚微;以塔里木陆缘盆山系统为例,初步揭示了泥盆-石炭纪西南天山被动陆缘与东南天山弧相关陆缘盆山系统的差异记录。研究认为,为了深化盆山动力学研究,现阶段特别值得在物源示踪与源汇体系、综合沉积记录及古构造-古气候演变方面加强盆山系统沉积学工作。     

新疆博格达地区中—新生代碎屑成分特征与盆山分异过程

新疆博格达地区中—新生界碎屑成分自中侏罗世的中晚期开始发生了巨大变化,主要表现在：自中侏罗世晚期开始,沉积重矿物组合及相对含量发生较大变化,不稳定重矿物、较高级别变质岩岩屑明显增多,显示此时发生的物源属性变化及构造活动的存在;自侏罗系西山窑组沉积晚期开始,砂岩碎屑成分中的沉积岩碎屑明显增加,显示盆缘沉积岩物源的隆升和剥蚀作用。结合前人研究成果,笔者认为,博格达地区的盆山分异过程主要对应于中晚侏罗世-早白垩世早期、晚白垩世和新近纪以来,其中中侏罗世的中晚期是博格达地区开始发生盆山分异的初始时期。     

帕米尔东北缘地区构造变形特征与盆山结构

帕米尔东北缘乌泊尔地区是正确认识帕米尔北缘盆山结构和构造变形特征非常关键的地区,本文利用连续电磁剖面(CEMP)资料和地震资料,并结合野外地质调查资料和钻井资料,对帕米尔东北缘乌泊尔地区的盆山结构和构造变形特征进行了研究。认为帕米尔东北缘及其以北地区的盆山结构表现为帕米尔造山带向北冲断和南天山向南冲断所形成的对冲结构;帕米尔山前为基底卷入式构造,古生界—中生界沿高角度的逆冲断层推覆到新近系和第四系之上,形成山前的古生界—中生界逆冲推覆带;北侧由受乌泊尔断裂控制的深部隐伏冲断体系和浅部的第四纪背驮盆地所构成。研究区的新生代构造变形时间开始于上新世晚期,并持续变形至今,形成了下更新统西域组(Q_1x)与下伏上新统、Q_2与Q_1和Q_(3-4)与Q_2之间的不整合。研究区最小构造缩短量为48.6 km,缩短率为48.1%。     

安徽北淮阳复向斜形成时间及其构造意义

本文运用盆-山耦合的研究方法,探讨了北淮阳复向斜的形成。石炭纪以后、晚三叠世以前,华北南部的淮南地区和北淮阳地区的沉积特征和构造特征是可以对比的。北淮阳构造带叠加复式向斜和淮南复向斜及“徐宿弧”具有相似的褶皱构造形态、轴迹展布方向和矿物拉伸线理方向,并在统一的应力体制下产生,系北西西向左行走滑作用的强制性褶皱。据此,间接地确定了北淮阳复向斜的形成时间为中—晚三叠世。大别地块的隆升可能是大陆折返过程中“构造挤出”的结果,导致不同类型和不同等级变质岩共存在一起,形成构造加积杂岩。