右江地区新生代断裂活动及构造变形机制的物理模拟分析

右江地区北西向断裂起源于晚古生代右江盆地内发育的同沉积断裂，这些断裂近等间距平行分布，新生代以来发生了多期次左旋走滑活动，进而导致了右江地区整体发生简单剪切变形。利用三维沙箱模型展开了物理模拟实验，对新生代右江地区的变形机制进行了分析。实验结果表明，早期在红河断裂的左旋剪切错动和印支地块的顺时针旋转联合作用下，右江地区北西向断裂复活，并发生明显的左旋走滑活动；随后川滇地块发生东南向的挤出运动，对右江地区产生侧向挤压，导致了右江地区北西向断裂新一轮的快速左旋走滑活动，同时还导致了右江地区西部的地壳压缩增厚。实验证实新生代右江地区的简单剪切变形以及北西向断裂的走滑活动是印支地块和川滇地块挤出运动共同作用的结果，同时也是印度-欧亚板块碰撞产生的连锁反应之一。      

西秦岭断裂走滑与盆地的耦合——西秦岭—松甘块体新生代向东走滑挤出的证据

新生代西秦岭—松甘块体向东挤出是印度—欧亚大陆碰撞后青藏东北部一种主要应变响应形式 ,它构成青藏高原东部走滑调节带的北支 ,并与南部印支挤出构造一起共同调节和吸收大陆碰撞后青藏东部的变形。西秦岭岷县—宕昌断裂的走滑与新生代盆地在时空上的耦合 ,明显展示出西秦岭—松甘块体向东走滑挤出历程并提供了走滑作用的定量标尺。古近纪岷县—宕昌断裂的走滑位移量为 36km ,而新近纪则为 76km ,相应的平均走滑速率分别为 0 .0 86mm/a和 0 .37mm/a ,表明新生代西秦岭—松甘块体向东挤出的幅度至少为 112km。西秦岭新生代幔源岩浆活动是在块体挤出背景下 ,块体旋转停止、断裂面弯曲和走滑加速等诸事件耦合的结果 ,同时也是断裂走滑的物质和时间记录器 ,表明岷县—宕昌断裂新生代的走滑波及到了岩石圈底部 ,记录了青藏东北部变形响应的动力学机制从以块体旋转为主向快速走滑为转变的时间 ,即西秦岭—松甘块体向东快速挤出的可能时间为 2 1.1～ 2 5 .4Ma。     

试论滇中地区新生代陆内变形

邻近青藏高原东南边缘,夹持于红河断裂与小江断裂之间的滇中地区,是一个在新生代上下地壳间近水平的拆离带,自北向南滑移的陆壳地块。区内形形色色的构造变形是印度板块与欧亚板块在西藏陆壳碰撞所致。四条近于平行的南北向左旋走滑断裂将滇中陆壳地块分割成若干长条形的次级块体。南北向走滑断裂具有“转换断层”的作用,它将一组会聚带缩短转换到另一组。东西向和北东向断裂以逆掩和逆冲为特征,并伴有紧密线状褶皱,形成会聚带,使陆壳缩短。地块南段的几条北西向走滑断裂,属红河断裂体系,可能是地块南部边界的先存断裂,早期(可能为上新世)为左旋,从而引起向南滑移块体的拖曳式顺时针旋转,晚期(可能为更新世)为右旋,导致向南滑移块体沿南北向及北西向之间的弧形带形成逆冲会聚,并造成当今弧形山链的地貌。现有资料说明,滇中地块变形主要发生在晚新生代,主要断裂至今仍在活动,是具有强烈地震的活动断裂带。走滑(转换)、逆冲(会聚)和块体的适当旋转是滇中地块的主要构造组合和变形模式;它我之间的几何关系表明变形属于中下地壳拆离带之上的壳内滑脱构造。正是这种构造组合关系调整和吸收了从西藏碰撞带中挤出的陆壳块体向东南的巨大位移。     

川滇西部上新世以来构造地貌:断裂控制的盆地发育及对于远程陆内构造过程的约束

青藏高原隆升、周边地貌形成是新生代时期印度-欧亚板块碰撞后的重要响应。在滇西北地区发育了一系列由晚新生代(上新世以来)活动断裂所控制的盆地,例如宾川盆地、洱海盆地、鹤庆盆地、弥渡盆地等。宾川盆地是近南北向程海左行走滑断裂在走滑剪切作用下产生的北西向正断层和北东向走滑断层共同作用而形成的一个较大的拉分盆地。洱海盆地是由两组陡立的共轭张剪性(Transtensional)断层组限定的,为一伸展断陷盆地,总体上反映了近E-W向的区域伸展。滇西北地区发育的其它晚新生代盆地,如弥渡盆地、鹤庆盆地、剑川盆地等,也为区域走滑断裂及其分支断裂所控制,并且这些分支断裂在区域上为一组NE-SW和NW-SE向的共轭正断裂,反映了该区域近E-W向的伸展。将藏东南三江地区发育的活动断裂按照其走向分为三组:(1)NW-SE走向的断裂,如红河断裂、无量山-营盘山断裂等;(2)近N-S向断裂系,以程海断裂、小江断裂等为代表;(3)NE-SW走向的断裂,如丽江-剑川断裂、鹤庆-洱源断裂和南定河断裂等。这些断裂的震源机制解表明地震断裂活动性或者是走滑性质或者是伸展属性,它们的组合型式也揭示出藏东南三江地区在上新世以来表现为近E-W向的伸展。区域上,在藏东北部地区发育的断层构造组合普遍反映了以近E-W向挤压为主导的应力场。推测这一现象为上新世以来藏东地区上地壳围绕喜马拉雅东构造结做顺时针旋转所致,区域上受印度-欧亚会聚过程中印度板块顺时针旋转诱发的差异性应力场制约。     

滇西南新生代走滑断裂运动学、年代学、及对青藏高原东南部块体运动的意义

依据走滑断裂的运动学和年代学,确认滇西腾冲地区新生代大型走滑断裂带变形作用的三个阶段:1)始新世初(54-56Ma),在槟榔江两岸出露的与新特提斯俯冲和两大陆碰撞相关的左旋走滑-逆冲断裂,由此推断腾冲地块西缘南北向展布格局是两大陆碰撞后发生顺时针旋转达90°的结果.2)渐新世-中新世,腾冲地块东缘的高黎贡右旋走滑断裂和西缘的那邦右旋走滑断裂存在两个走滑活动的峰期:24-19Ma和11-14Ma,早期与Tapponnier模式中挤出块体东边界红河-哀牢山左旋走滑断裂活动的时限相一致,指示高黎贡和那邦右旋走滑断裂在此时期是挤出的印支地块的西边界;晚期与安达曼海的扩张、缅甸境内实皆断裂的右旋活动相一致,可能是此期地块再次发生挤出的结果.3)中新世末,约5-8Ma间两大陆的进一步会聚,引起了腾冲地区岩石圈结构的重要变化,腾冲地块发生了向南的挤出和顺时针的旋转,促成了一系列与此前右旋走滑相关的盆地的折返和南北向凹陷盆地的形成,制约了腾冲火山岩的喷发和整个地区的快速抬升.腾冲地块及其周缘新生代断裂带多阶段运动的转换对揭示青藏高原东南部块体运动型式具有重要的研究意义.     

丹池晚古生代盆地的沉积和构造演化*

丹池盆地属右江裂谷带靠近江南古陆南缘的次级裂陷盆地,其中的沉积可分为五个相区,十三种相类型。研究认为丹池盆地的形成、沉积作用、相和相序的分布均明显受到同沉积期断裂活动的影响。构造演化从泥盆纪初开始即有北西向丹池断裂的张裂作用,此种张裂与其派生的北北东向走滑断裂的复合作用,到二叠纪时,演变为北西向断裂的走滑活动,丹池盆地最初由半地堑式发展为地堑式盆地,到二叠纪成为-走滑盆地。     

南海西缘新生代沉积盆地形成动力学探讨

通过对南海西缘新生代沉积盆地伸展作用、沉降、构造变形等特征分析,检查印支地块多条近北西向走滑断裂时间、幅度等特征以及与盆地之间联系,结果表明印度-欧亚碰撞引起的逃逸作用与南海西缘新生代盆地没有直接的成因联系;两个与俯冲有关的不同扩张机制与南海西缘新生代盆地有成因联系,即(1)太平洋板块在古新世到始新世的滚动后退,太平洋-欧亚板块汇聚速率的降低驱使这些盆地产生初始伸展作用;(2)渐新世到中中新世古南海南倾俯冲板块的拖曳力,进一步驱使这些盆地的伸展及接着的南海扩张.     

西南三江构造体系及演化、成因

西南三江构造体系突出表现为以昌都-兰坪-思茅地块为中轴的不对称走滑对冲构造,次为与走滑断裂相伴的伸展滑脱、走滑拉分盆地构造体系,再次为块体内部的近北东、北西向走滑断裂系。西南三江造山带构造体系演化分为挤压收缩变形、走滑深熔热隆、走滑剪切伸展、走滑剥蚀隆升等4个阶段。自晚白垩世开始,印度板块与欧亚板块碰撞,西南三江造山带对冲体构造体系初始形成。自渐新世开始,印度板块持续向北楔入欧亚大陆,印度板块与扬子克拉通构成力偶,两者相向、相对运动,挤压与剪切特提斯大洋缝合带及两大陆边缘弧盆系等地质体,西南三江造山带对冲体构造体系进一步发展,近南北向剪切走滑构造体系形成,构造方向也由近东西转为近南北向。而与近南北向主走滑断裂带之相伴的伸展滑脱构造、拉分盆地,块体内部近北东、北西“X”型剪切走滑断裂同时相伴形成。这样,就形成了西南三江造山带大规模的对冲、走滑、旋转及其伴生的伸展、拉分盆地构造的构造体系。     

四川盆地中西部走滑断裂及其对油气成藏控制作用

为明确四川盆地中西部走滑断裂与油气成藏的关系,基于三维地震断裂解释,缝洞充填物定年和已发现气藏解剖,揭示了走滑断裂特征、主要活动时期和对油气成藏的控制作用.走滑断裂主要见于震旦系-古生界地层,可划为3个断裂构造变形层;平面上主要分布于川中古隆起及斜坡区,以近EW和NWW-SEE向为主,存在6条近EW向走滑断裂带和两条NW-SE向逆冲断裂带,加里东期-海西早期、海西晚期-印支期和燕山中期-喜山期是走滑断裂主要活动时期.走滑断裂沟通了多套源储组合,对盆地中西部海相多层系立体成藏控制作用明显,已发现油气田和高产井主要分布在走滑断裂带;建立了走滑断裂4种差异化立体成藏模式,指出7个有利勘探区带,可为勘探部署提供理论认识依据.     

鄂尔多斯盆地古峰庄地区断裂特征及油气地质意义

开展断裂研究对认识盆地构造特征及演化、分析其对油气成藏的控制作用具有重要意义.以三维地震资料为主,应用多种方法和资料,对鄂尔多斯盆地西部古峰庄地区的断裂特征进行了系统研究,并结合钻探结果分析断裂对油气运聚成藏的控制作用.研究表明:古峰庄地区共发育北东东、北西和近南北向3组近直立、断距小、隐蔽性强的断裂,在空间上具有"纵向分层,带状分布"的特点;各组断裂的平面展布特征和剖面构造组合样式存在较大差异;3组微小断裂依次形成于燕山期右旋张性走滑、印支期左旋张性走滑和加里东期拉张背景;北西向断裂有利于油气运聚成藏,在断裂伴生圈闭、断裂强活动带、裂缝发育处三者耦合的部位是油气成藏的有利区.     

滇西三江地区新生代主要走滑断裂性质及特征

滇西三江地区 ,新生代主要活动断裂以左行走滑为主 ,走滑作用均发生于新生代古新世之后。部分断裂到第四纪表现为右行走滑。这些走滑断裂控制了滇西三江地区新生代地块的边界 ,是滇西新生代陆内变形的重要组成部分。     

郯庐断裂中段新生代右行走滑位移

依据走滑拉分盆地中盆地沉降（或抬升）速率与边界断层走滑速率之间的数值关系,通过对夹在郯庐断裂中段两分支断层间的潍北凹陷沉积埋藏史的恢复,间接求取郯庐断裂中段新生代右行走滑位移。潍北凹陷内不同构造位置4口井的埋藏史恢复结果表明：凹陷新生代经历了古近纪早、中期的快速沉降,古近纪末-新近纪初的抬升剥蚀和中新世以来的缓慢沉降3个阶段;各阶段的平均沉降速率分别为0.142 9、-0.072 8、0.032 5 km/Ma。通过对太平洋板块与欧亚板块间俯冲速率和方向变化的分析推断,中新世中期（39.5 Ma）太平洋板块由北西向俯冲转而变成正西向俯冲所产生的西南向应力分量是导致新生代郯庐断裂开始右行走滑的主要因素,且走滑活动持续至今。根据走滑活动发生和持续的时间,结合各个时期内潍北凹陷的沉降和抬升速率,计算出郯庐断裂中段新生代右行走滑位移量为15 km左右。     

渤海海域渤南地区新生代断裂体系与盆地演化

利用现今丰富的三维地震资料,将地震剖面解释与相干切片分析相结合,对渤海海域渤南地区断裂发育与盆地结构 进行研究,明确了断裂体系及构造演化特征。结果表明：新生代郯庐断裂渤南段可分为东、中、西三支,并与受郯庐走滑 断裂影响的近EW向、NW向和NE向主干断裂体系共同组成了渤南地区网格状的构造格局;而区域应力背景的改变导致渤 南地区走滑和伸展作用的强弱发生了变化,使得构造演化可划分为左旋走滑-强伸展、右旋走滑-强伸展和弱走滑-弱伸展 三个阶段,第一阶段孔店组~沙四段郯庐断裂东支强烈活动,中支和西支活动微弱,NW向和近EW向大断裂活动形成了黄 河口凹陷和莱州湾凹陷的盆地格局;第二阶段沙三段~东营组走滑断裂三支及其他方向主干断裂均活动,NE向和近EW向 次级断裂开始发育,各盆地持续性伸展断陷;第三阶段馆陶组-明化镇组右旋走滑减弱,郯庐断裂中支和西支发育呈一系 列NE向雁列断层,东支及其他方向主干断裂附近次级小断层继续增多,各盆地转为了整体的坳陷。     

滇西三江地区第三系变形作用及特征

滇西三江地区第三系主要分布于走滑断裂两侧的构造盆地中,其变形主要是由走滑断裂活动引起的地层褶皱、挤压逆冲－推覆,同时发育张性断裂、层间滑动等伸展构造,这些均是新生代陆内变形的重要组成部分。     

渤海湾新生代盆地的两种构造系统及其成因解释

渤海湾古近纪盆地可以划分为3个裂陷带和1个裂陷区，都分布在上地幔隆起部位。盆地构造变形可以分为伸展构造和走滑构造两个相对独立、相互关联的新生代构造系统。伸展卡句造由不同尺度的伸展断层和与伸展断层垂直或斜交的变换断层构成连锁断层系统，在盆地区具有分散的透人性特点，并控制着古近纪断陷的分布和演化。在伸展构造变形基础上叠加了3条北北东向—北东向右旋走滑断裂(带)，后者及其伴生构造组成盆地中的呈带状展布的新生代走滑构造系统。伸展构造是一种“水平层状的”薄皮构造。正断层向深部收敛或终止于中地壳内的拆离断层面上。走滑构造是一种“垂直带状的”厚皮构造。浅层的走滑断层以多种方式并入到深断裂带中。这两种构造系统是盆地区新生代时期主动裂陷和被动裂陷两种作用机制的具体表现。     

青藏高原东南缘川滇地块古近纪沉积地层古地磁分析及其构造意义

针对中国西部及中亚地区以红色陆相沉积岩为主的白垩纪—新生代地层中普遍存在古地磁数据磁倾角偏低的现象,对青藏高原东南缘川滇地块中部大姚地区古近纪陆相红层进行了磁倾角偏低研究。实验结果表明,川滇地块内部古近纪陆相红层古地磁数据不存在明显的磁倾角偏低的现象。结合前人对川滇地块内部古地磁数据及周缘新生代走滑断裂的活动演化历史研究,确定川滇地块自中中新世以来川滇地块内部表现为刚性旋转,楚雄地区则发生局部构造旋转叠加。     

大姚—姚安地区强震孕震机理——NW向褶皱节理的构造强化与活动

以21世纪初滇中大姚—姚安一带接连发生的4次Ms6.0~6.5级强震为例,通过分析该地区构造类型及其演化历史,结合川滇块体的现今运动特征和构造应力场,提出滇中构造区运动模型和特殊的孕震模式,探讨褶皱节理与地震活动的关系。研究表明,这些地震序列均有规律地沿北西方向展布,具有高度一致的沿北西向节理面右旋走滑的力学破裂机制。该地区断裂不发育,而是以北西向中生代褶皱构造为主。野外调查发现,该地区广泛发育与褶皱伴生的北西向纵向节理及北东向横向节理,前者较后者更为发育。这些节理密集成带,呈不等间距排列,带宽30~50 m,带内节理密度20~30条/m。节理面上发育有方解石脉和辉长岩脉,同时发育挤压片理化带、新鲜的水平擦痕和松软的断层泥,说明这些节理不仅与深部地壳有关联,而且近期有着新活动迹象。分析认为,在滇中块体南南东运动的背景下,这些地震是在现今北北西向挤压应力场作用下,北西向纵向节理发生构造强化、贯通、破裂的过程中产生的。"活节理"与活动断裂、活动褶皱等构造一样,是地球上广泛存在的活动构造之一。在特殊的构造环境和特定的构造应力场作用下,节理构造会演变为一种构造强化带或活化带,进而成为一种特殊的孕震构造。     

下扬子区新生代断陷盆地的构造与形成

为了揭示下扬子海陆全区新生代断陷盆地的构造特征,进而探讨盆地的形成机理,故对研究区的地震、钻井和地质资料进行系统分析,梳理区内的主要构造地质证据,并在时空上进行对比。垂直盆地走向的区域大剖面构造解析显示,下扬子区由陆至海,盆地范围逐步扩大,断陷充填厚度逐渐增厚,结构趋于复杂,表明盆地的拉伸量和伸展强度自西向东呈增大趋势。受下扬子块体近似楔形几何形状与东部侧向挤压的边界条件约束,块体近南北向侧向扩展,块体内区域伸展,前新生代的基底先存断裂复活,诱发区域张裂作用和盆地沉降,断陷盆地形成受基底应力两个基本因素制约。下扬子新生代块体的伸展与郯庐断裂的右旋走滑,均为下扬子块体构造形变的地质响应,其动力学机制可用太平洋板块北西向俯冲进行解释。     

阿尔金断裂新生代大规模走滑起始时间的厘定

至今仍在活动的阿尔金左旋走滑断裂构成了青藏高原地质意义上的北界,是世界上规模最大、也是最重要的巨型断裂之一,其新生代的快速走滑是吸收印藏碰撞变形的重要途径.对其新生代大规模走滑的起始时间目前尚无一个统一认识,主要受其本身复杂性的限制,也很难找到一个确切的直接证据来限定其走滑时间.本文从阿尔金断裂走滑作用相关的一系列地质现象入手,从多个角度综合阐述这一科学问题,包括柴达木盆地西缘的物源变化、塔里木盆地东南缘走滑挤压挠曲盆地的形成、青藏高原北缘上地壳强烈的NE-SW向缩短变形、走滑相关盆地的形成以及与走滑断裂相伴生的线性隆起形成等等.结果表明与阿尔金断裂左旋走滑相关的地质现象大量出现在中中新世以后,约束得出阿尔金断裂新生代大规模的走滑始于约15±2Ma.此外还分析了本文结果所得出的阿尔金断裂新生代长期滑移速率与实测第四纪滑移速率相互矛盾的原因,并讨论了阿尔金断裂左旋走滑与阿尔金山的隆升以及青藏高原东北缘在中中新世的构造应力转换之间的关系.     

四川盆地川中地区走滑断裂的分布、类型与成因

近期研究发现四川克拉通盆地内存在大型走滑断裂带,是断控油气藏勘探开发的有利新领域,走滑断裂的分布与成因对油气目标评价具有重要意义。本文在三维结合二维地震资料解释的基础上,分析走滑断裂的分布与成因类型,并探讨走滑断裂的形成机制。结果表明,川中三维地震工区发育北西向走向为主的大型板内走滑断裂系统;走滑断裂呈雁列、斜列的不连续的带状分布,断裂发育成熟度低,具有断裂样式的多样性与分层分布的差异性;四川盆地存在川中克拉通内走滑断层、川东南帚状走滑构造、川东调节走滑带、川东北楔入走滑带、川西北斜向冲断走滑带等5个地区发育5种类型走滑断裂带;走滑断裂形成于震旦系灯影组沉积晚期,受控于原特提斯洋俯冲背景下的斜向伸展作用,基底北西向先存断裂构造复活,形成了调节斜向伸展裂陷槽的川中板内走滑断裂系统。结果揭示克拉通盆地可能发育大型的板内走滑断裂系统,不同于常规的板缘与板内调节走滑断裂系统。