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.     

辽东半岛晚侏罗-早白垩世挤压-伸展构造转折及金成矿意义

由于缺少沉积、岩浆和变质作用记录,挤压构造向伸展构造的转折过程是研究的盲点和难点.东部华北克拉通东缘的辽东半岛,在经历早中侏罗世褶皱-逆冲挤压构造作用后,至早白垩世转变为区域性的伸展构造.其间晚侏罗世-早白垩世早期至少有约13Myr构造活动性较弱,理解程度较低,是区域构造演化与构造动力学分析的盲点.本文选取辽东半岛北部通远堡-爱阳地区进行了详细的构造调查与解析,识别出一系列小规模SN向逆冲-左行走滑为主、NW向右行逆冲-走滑为辅的断层和相关褶皱.根据断层及其擦痕线理与构造运动学关系分析,恢复的构造应力场以走滑机制为主,最大主压应力场为NW-SE向.区域上这些近SN向逆冲-走滑断层组合表现为右列排列,控制了断层桥区的局部挤压抬升和剥蚀,切割分解并在相邻岩桥之间保存了早中侏罗世大型火山-沉积的残留盆地,在随后的演化中,在通远堡、方家隈子等上覆形成早白垩世小型火山-沉积盆地.通过对盆地性质和形成时间的分析,结合区域岩浆作用年代综合分析,辽东半岛的构造转折开始于156～153Ma,结束于约140～139Ma.我们提出上述逆冲-走滑断层组合是晚侏罗世-早白垩世早期郯庐断裂带持续左行走滑和沿渤海湾地区向北扩展过程中形成的R-R′破裂组合,是古太平洋板块俯冲方向由向NW转向NNW的过程中,构造应力场逐渐减弱导致,从而提出了挤压构造向伸展构造转折的构造模式,并认为这个过程可能为金元素活化和含金流体开始迁移提供有利条件,从而开启了新一次金成矿富集过程.     

俯冲大陆岩石圈重熔：大别-苏鲁造山带中生代岩浆岩成因

大别-苏鲁造山带是华南-华北陆块在三叠纪经过大陆碰撞形成的,其中含有大量中生代岩浆岩,形成时代上主要属于晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世.晚三叠世碱性岩和晚侏罗世花岗岩仅出露在苏鲁造山带东部,而早白垩世岩浆岩则遍布整个大别-苏鲁造山带（包括大面积的花岗岩、零星的中基性侵入岩和火山岩）.虽然时代不同,但是它们均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有高的初始Sr同位素比值、低的εNd（t）值和低的放射成因Pb同位素组成.晚侏罗世和早白垩世花岗岩锆石中含有新元古代和三叠纪U-Pb年龄的继承核,大多数早白垩世基性岩中锆石具有比正常地幔锆石低的氧同位素比值,全岩具有比正常地幔低的碳同位素比值.系统的元素和同位素对比研究发现,大别-苏鲁造山带中生代花岗岩和基性岩分别与经过超高压变质的花岗片麻岩和榴辉岩具有相似性.尤其是若干鉴定性特征的地球化学指标证明,它们都是华南岩石圈北缘的组成部分.由于中生代大陆深俯冲,这些具有类似地球化学性质的岩石分别在不同时间和层位发生超高压变质和碰撞后深熔作用.因此,这些中生代岩浆岩的形成与华南陆块俯冲/折返之后的碰撞后造山带构造跨塌有关,是俯冲大陆岩石圈在碰撞造山带加厚背景下部分熔融的产物.     

南秦岭大巴山和米仓山-汉南穹隆中生代隆升幅度

确定大陆造山带在地质时期的隆升幅度对认识大陆造山过程、动力学机制,以及气候环境变化等问题具有重要的科学意义.秦岭造山带是中国大陆主要造山带之一,对其隆升过程的认识是理解中国,乃至东亚大陆构造格局及深部动力学的关键.研究表明,南秦岭造山带大巴山和米仓山-汉南穹隆在中生代发生隆起,但是,隆起的幅度缺乏定量约束.文章基于四川盆地北缘中生代山前盆地沉积数据,通过模拟岩石圈挠曲变形,获得南秦岭造山带大巴山和米仓山-汉南穹隆中生代山体隆升量及相应的山前盆地岩石圈有效弹性厚度(T_e).结果显示,大巴山和米仓山-汉南穹隆在中侏罗世和早白垩世分别隆升了~1220和~880m.山体的现今高程是在此基础上于新生代继承性构造隆升的结果.不同构造单元隆升时限和幅度的差异表明南秦岭造山带中生代和新生代的隆升进程和驱动机制是不同的:中生代隆升受控于自东向西的华北-华南陆块汇聚,新生代隆升则由西南-东北向的印度板块对欧亚大陆的挤压驱动.四川盆地北缘从中侏罗世到早白垩世岩石圈强度发生了弱化,T_e由73km减小为57km,其机制可能源于山体作用下的挠曲应力加载.     

贺兰山隆升时限及其演化

贺兰山横亘于鄂尔多斯盆地西北缘,其隆升时限与盆地的构造属性和发展演化密切相关.对其隆起的时间前人有晚三叠世、晚侏罗世等多种认识.对贺兰山现存地层的分布和岩浆及热液活动等资料分析,认为晚三叠世-中侏罗世贺兰山并未隆升,其隆起时间应在中侏罗世之后.通过对与贺兰山相邻的银川地堑沉积地层及沉降速率的研究,指出贺兰山大规模隆升时间为始新世,在上新世以来发生了快速隆升.根据对不同时代样品磷灰石和锆石裂变径迹测试结果的分析,精细刻画了贺兰山的隆升-冷却过程,指出其隆升至少经历了晚侏罗世—早白垩世初、早白垩世中晚期、晚白垩世和始新世以来4个阶段.其中,晚白垩世和始新世以来的隆升最为明显.早白垩世中晚期为区域冷却过程.综合分析和总结各方面研究结果,认为贺兰山隆升的最早时间在晚侏罗世,此时隆升规模较为局限;晚白垩世的隆升与鄂尔多斯盆地整体的抬升相对应;始新世开始发生大规模的隆升,上新世隆升速率进一步加快.     

渤海湾盆地晚中生代构造地层划分及对比:对燕山运动的启示

通过对渤海湾盆地中生代地层同位素年代学研究、地震资料解释和测井、录井资料分析,将渤海湾盆地中生代地层划分为下-中三叠统、下-中侏罗统、上侏罗统、下白垩统、上白垩统等五个构造层.通过碎屑锆石的分析,渤海湾盆地碎屑岩记录了两期侏罗纪的岩浆活动,分别为180～175Ma、160～152Ma,可分别与燕山地区南大岭组和髫髻山组对应.但是,由于在渤海湾盆地没有直接发现侏罗纪火山岩,推测这两期活动可能主要集中在华北克拉通周缘而不是内部.通过火山岩和火山碎屑岩锆石的分析,渤海湾盆地早白垩世的岩浆活动主要有两期,分别为120～125Ma、110～100Ma,可以和华北克拉通东部岩浆活动对应.这些锆石年龄唯独缺乏了在华北克拉通北缘极其常见的土城子后期和张家口期火山活动,这可能与渤海湾盆地在晚侏罗世后期抬升有关.通过对比渤海湾盆地与燕山构造带中东段造山带中生代盆地构造和沉积地层发育过程,发现两者总体可以对比,但是也存在明显的差异.燕山构造带中东段缺少早-中三叠世的地层,渤海湾盆地缺失晚侏罗世晚期-早白垩世早期的地层.结合燕山构造带中东段晚中生代沉积构造相关研究成果,本文认为渤海湾盆地及其周缘燕山运动A幕表现微弱,而燕山运动B幕对渤海湾盆地及其周缘均产生了强烈的影响.目前的资料表明其表现方式存在差异,渤海湾盆地表现为垂直隆升,华北克拉通北缘表现为水平挤压隆升.     

二连盆地“三明治”电性结构特征及其对古生界的研究意义

由于长期以来东北地区晚古生代的构造属性一直被认为是海西期褶皱带或碰撞造山带,而一直被作为中、新生代盆地的变质结晶基底成为油气勘查的禁区,限制了古生界的油气勘探和开发."佳木斯—兴蒙地块"新认识及二连盆地赛51井取得的石炭纪碳酸盐岩油藏的发现,开辟了二连盆地古生界油气勘探的新领域.本文对二连盆地3条典型的CEMP电测量资料进行了二维电阻率反演,结合研究区地震反射资料、钻孔电测井资料、钻井岩芯资料、岩石露头资料,揭示了二连盆地具有"三明治"的电性结构特征,同时指出二连盆地古生界广泛分布,在古生界与中生界之间广泛分布一套以玄武岩、安山岩、凝灰岩等为主的火山岩.这种"三明治"电性结构特征不但给古生界的研究提供了线索和依据,而且火山岩(高阻层)与其下伏古生界地层(低阻层)之间可形成良好的储盖组合(或生储盖组合),其对于古生界油气勘探的研究具有重要的意义.同时,认为二连盆地中、新生界和古生界的构造沉积演化主要经历了4个重要阶段,即:泥盆纪的南北差异性升降阶段、石炭-二叠纪的地层稳定沉积阶段、三叠纪-晚侏罗世的古生代盆地被改造和中新生代盆地构造格架形成的重要演化阶段以及中新生代的地层沉积阶段.     

扬子东南缘浙赣地区中生代盆地演化与构造环境研究

针对扬子东南缘浙赣地区地质构造特征,通过研究中生代的构造分层、盆地演化、火山活动构造环境等,分析了研究区中生代构造环境,认为研究区中生代盆地演化经历了由近东西向、北东东向向北东、北北东向构造方向的转变和由挤压-拉张-挤压-拉张的构造环境变化;构造体制环境从晚侏罗世开始,到早白垩世早期基本完成转换过程。伴随构造环境的转变,研究区内形成了中生代不同类型的盆地。     

大别山南麓中生代盆地充填记录对造山作用属性的反映

大别山南麓暨江汉盆地北部中生代充填序列显示5个演化阶段: ①早三叠世-晚三叠世早期: 为陆缘海相碳酸盐岩(T₁)-海陆交互相细碎屑岩沉积(T₂-T₃¹); ②晚三叠世中晚期: 抬升剥蚀, 反映挤压构造背景; ③晚三叠世晚期到早-中侏罗世: 为准平原化陆相含铁质结核细碎屑岩沉积(T₃³)、辫状河流相碎屑岩及含煤沉积(J_1-2); ④晚侏罗世至早白垩世: 酸性火山岩与火山碎屑岩的旋回充填, 区域构造背景转换为陆内伸展; ⑤晚白垩世: 粗碎屑类磨拉石堆积. 砂岩碎屑和砾石组成特征并结合沉积相研究表明, 第1至第3演化阶段的陆源碎屑主要来自扬子大陆, 其物源具有“再旋回造山带”属性; 第5阶段碎屑岩矿组合反映物源具有“弧造山带”类型特征, 其源区为大别山. 研究区没有与大别山“晚三叠世同碰撞造山作用”直接相关的沉积记录, 而上白垩统类磨拉石建造显然是大别山碰撞后造山作用(陆内造山作用)和伸展体制下强烈剥露作用的反映. 此外讨论并指出了大别山南、北麓盆地沉积记录与造山带差异隆升模式存在的不协调关系及其核心问题.     

西藏羌多地区早-中二叠世生物地层特征

本文在西藏羌多地区羌多幅1∶25万区域地质调查基础之上,对分布于羌多地区的早-中二叠世生物地层进行了详细的研究和划分,厘定了该区早-中二叠世岩石地层单元,建立了3个腕足类化石组合和4个蜒类化石组合带,为西藏二叠系地层的研究与划分提供了重要依据.     

Syn-tectonic sedimentation and its linkage to fold-thrusting in the region of Zhangjiakou,North Hebei,China

The timing of the "Yanshanian Movement" and the tectonic setting that controlled the Yanshan fold-and-thrust belt during Jurassic time in China are still matters of controversy. Sediments that filled the intramontane basins in the Yanshan belt perfectly record the history of "Yanshanian Movement" and the tectonic background of these basins. Recognizing syn-tectonic sedimentation, clarifying its relationship with structures, and accurately defining strata ages to build up a correct chronostratigraphic framework are the key points to further reveal the timing and kinematics of tectonic deformation in the Yanshan belt from the Jurassic to the Early Cretaceous. This paper applies both tectonic and sedimentary methods on the fold-and-thrust belt and intramontane basins in the Zhangjiakou area, which is located at the intersection between the western Yanshan and northern Taihangshan. Our work suggests that the pre-defined "Jurassic strata" should be re-dated and sub-divided into three strata units: a Late Triassic to Early Jurassic unit, a Middle Jurassic unit, and a Late Jurassic to early Early Cretaceous unit. Under the control of growth fold-and-thrust structures, five types of growth strata developed in different growth structures: fold-belt foredeep type,thrust-belt foredeep type, fault-propagation fold-thrust structure type, fault-bend fold-thrust structure type, and fault-bend foldthrust plus fault-propagation fold composite type. The reconstructed "source-to-sink" systems of Late Triassic to Early Jurassic,Middle Jurassic and Late Jurassic to early Early Cretaceous times, which are composed of a fold-and-thrust belt and flexure basins, imply that the "Yanshanian Movement" in our study area started in the Middle Jurassic. During Middle Jurassic to early Early Cretaceous times, there have been at least three stages of fold-thrust events that developed "Laramide-type" basementinvolved fold-thrust structures and small-scale intramontane broken "axial basins". The westward migration of a "pair" of basement-involved fold-thrust belt and flexure basins might have been controlled by flat subduction of the western Paleo-Pacific slab from the Jurassic to the Early Cretaceous.     

Paleostress reconstructions based on calcite twins in the Joseon Supergroup, northeastern Ogcheon Belt (South Korea)

Abstract   Paleostress of the Joseon Supergroup in the northeastern part of the Ogcheon Belt, South Korea, is reconstructed in the Jecheon–Danyang area with the help of calcite twinning. In the study area, the average twin thickness and intensity increase with the total twin strain increase. From the appearance of twins, the average twin thickness and intensity, and the total twin strain, it is estimated that calcite twins were produced under temperatures lower than 200°C. The maximum shortening axis in the study area changes orientation from northeast–southwest to NNW–SSE or northwest–southeast, and finally to north–south. We suggest these three distinct stages with different orientations of the maximum shortening axis can be correlated with: (i) the Paleozoic to Early Jurassic Songrim orogeny; (ii) the Early Jurassic to Late Jurassic Daebo orogeny; and (iii) the Cretaceous Bulgugsa orogeny.     

Depth Distribution of Moho Discontinuity Beneath Beijing and Its Adjacent Area

Based on the method of "two-dimensional depth structure of the crust" proposed by Horiuchi et al., about 5000 arrival times of 303 local shallow earthquakes recorded by the Beijing Seismographic Network from 1990 ~ 1993 are used to investigate the depth distribution of Moho discontinuity beneath Beijing and its adjacent area. We simultaneously determined the hypocenter parameters and P- and S-wave station corrections. The data of the North China Network were also investigated. The results are as follows: (1) The depth distribution of Moho discontinuity becomes shallower from the northwest to the southeast, i.e., in Zhangjiakou area, the Moho discontinuity is located at a depth range from 40~42 km. In the Beijing area, it is 36~39 km. However, at the eastern and southeastern part of this area, it is only 28-30 km and 30~32 km, respectively. (2) Beneath the Tangshan area, there is another elliptic interface shallower than the Moho discontinuity. Separately, its major and minor axis is approximately along     

松辽盆地北安地区断陷期构造特征的地震学证据及其油气意义

北安地区位于松辽盆地内的东北部,共有姚家组顶界、泉头组顶界、营城组顶界、基岩顶界四个主要地震反射层位,缺失登娄库组反射层.北安断陷期地层反射能量均较弱,且基本为中低频反射.北安断陷是北安地区最重要的一个断陷,北安断陷西侧发育有北安西断裂,走向北北东,在平面展布上近"S"型,主要发育于侏罗系地层;北安断陷东侧发育有北安东断裂,走向北北东,其特点是上逆下正,从姚家组断至侏罗系地层.北安地区发育有较大的正向反转构造.北安地区反转构造对油气成藏的影响较大,主要表现在:(1)反转构造为油气聚集提供了圈闭;(2)反转构造作用促进了油气再次运移;(3)反转构造作用使地层拱张,产生了许多断裂,改善了储集性能.     

Paleomagnetic evidence for Jurassic deformation of the McCoy Mountains Formation,southeastern California and southwestern Arizona

The Mesozoic McCoy Mountains Formation is a 7.3-km-thick deformed clastic sequence exposed in six mountain ranges in southeastern California and southwestern Arizona. Interbedded with Jurassic volcanic rocks at its base, the McCoy Mountains Formation had been assigned a Cretaceous age based upon fossil angiosperm wood found in the upper third of the section. Characteristic natural remanent magnetism (NRM) from 145 oriented samples from 18 sites within the sedimentary terrane yield an in situ mean direction:I = 20.6°, D = 335.1°, α₉₅ = 7.7° (uncorrected for structural tilting). Opaque mineralogy and a failed fold test indicate that the NRM is a chemical remanence acquired post-folding. The paleomagnetic pole position calculated from the in situ mean direction falls adjacent to poles from the Summerville Formation and Canelo Hills Volcanics. We interpret these data to indicate that deformation, mild metamorphism, and resultant magnetization of the McCoy Mountains Formation occurred during Jurassic time. It is suggested that the McCoy Mountains Formation and underlying Jurassic volcanics were deposited adjacent to, and then deformed between, the North American craton and an outlying allochthonous terrane during Jurassic time.     

利用区域地震体波走时评价华北地区三维地壳速度结构模型

本研究利用国家地震台网131个地震台站2009—2016年记录的1 749次近震的初至P波和S波走时数据,与采用快速行进方法正演计算得到的华北地区4个三维地壳速度模型对应的走时数据进行对比,通过统计分析的方法,评价这4个速度模型与真实地下结构的近似程度。结果表明:4个速度模型在大范围内存在较高的一致性,在整个研究区内（111°E—119.5°E,37°N—42°N）,Shen等的模型（简称“S模型”）相对优于Fang等的模型（简称“F模型”）和Duan等的模型（简称“D模型”）,Laske等的Crust1.0模型（简称“C模型”）相对较差。我们认为该结果与上述几个模型所使用的数据及其分辨率有关。对于研究区域内的构造单元,D模型在燕山褶皱带西南部、太行山山前构造带西北部和沧县隆起区表现较好,F模型在太行山隆起区中部、沧县隆起北部、黄骅凹陷区和燕山褶皱带表现较好,S模型在西部地块、山西凹陷区、太行山山前构造带和冀中凹陷区表现较好,C模型无明显连片表现较好区域。      

东大别山北缘姚河岩体与边部糜棱岩带的研究及其地质意义

位于东大别山北缘的姚河岩体是最近确定的中侏罗世石英二长岩体,角闪石４０Ａｒ ３９Ａｒ法定年为１５５．８Ｍａ,用角闪石压力计法得出结晶压力为（２．６５±０．５）×１０２ＭＰａ,结晶定位深度约９ｋｍ。岩体北缘发育的ＮＥ倾的糜棱岩带是磨子潭 晓天断裂韧性剪切的结果。对剪切带中宏观标志及显微、超显微构造研究表明,该断裂自中侏罗世之后主要表现为上盘向ＮＥ方向下滑的正断层,两盘垂直差异隆升达９ｋｍ。结合区域构造及深部资料分析显示,东大别造山带并不具有“翻花状”双侧造山链特点     

晋冀蒙交界地区地壳三维P波速度结构及地震活动性研究

2014年9月晋冀蒙临时地震台网正式运行,为晋冀蒙交界地区的地震研究提供了丰富的资料。结合临时台与固定台记录的P波走时资料,采用双差层析成像方法对该区进行地震重定位和三维P波速度结构联合反演,分析该区3个典型盆地的速度扰动结果,结果表明,地震重定位残差显著降低,震源深度分布更加合理;P波速度浅层基本符合平原地区低速、山区高速的特点,深层则有相反表现,典型盆地P波速度在浅层较为复杂,高低速相间,深层表现为低速;研究时段内忻定盆地和延怀盆地地震活动密集,大同盆地地震活动较弱,低速体及边缘地震活动强度高于高速体及边缘。     

黑龙江省新生代火山活动分期

依据同位素年龄、地层的披盖关系、火山岩风化程度以及火山地貌等综合因素,将黑龙江省新生代火山划分为8期。其中,中新世与早、中更新世火山喷发的数量多、规模大,为新生代火山活动的高潮期。同时指出,五大连池老黑山、火烧山火山、镜泊湖全新世火山为活火山。