月球的全球构造格架初探

长期以来,最初依据月表反照率建立的月陆、月海二分法一直主导着人们对于月球构造格架的基本认识,然而自20世纪末以来的各种月球探测数据均表明,南极艾肯盆地作为月球上最大的撞击盆地不仅占据了月表很大的面积,而且有不同于月陆和月海的性质及演化过程.本文通过综合研究月球典型的地球物理、地球化学以及地形特征,初步确定了月球的全球构造格架是一个既有横向表面延伸又有纵向深部延伸的三元结构,包含三个月球大地构造单元,分别是主要覆盖正面风暴洋及周围月海盆地区域的月海构造域、主要覆盖背面高地的月陆构造域以及位于南极艾肯盆地的南极艾肯盆地构造域.     

中国地层学新进展——“中国综合地层和时间框架”专辑前言

地质历史时期发生了一系列改变整个地球生物圈演化进程的重大地质和生物事件.为了解这些事件发生的时间、顺序、速度和原因,需要在统一的时间框架中进行综合分析.精准的生物地层是划分地质年代和进行洲际和地区间对比的首选标准.中国地层类型多种多样,化石丰富,传统的以化石门类系统古生物学为基础的生物地层工作发挥了重要的作用,在已经建立的72个全球界线层型(GSSP)中有11个位于中国,是目前建立GSSP最多的国家,在国际地层表中占有一席之地.高精度定年、化学地层学、天文旋回地层学等也在地层划分和对比中越来越多地应用,并取得一定进展.本专辑由中国的地层古生物学专家对中国近十多年以来从埃迪卡拉纪到第四纪综合地层和时间框架方面的进展以及各大区之间的地层划分与对比进行了系统总结.     

第三纪与第四纪的由来

地质年代中为什么只有第三、四纪,而没有第一、二纪?原来,早期的地史学家,曾把地球的历史分为第一、第二、第三和第四纪.第一纪、第二纪分别相当于现在地质年代表中的古生代、中生代.后来,随着地史学研究工作的深入,发现第一、二纪这两个时期的地层很厚,化石种类很多,有多次大的地壳运动(大的沉积旋回),故将第一纪分为六个纪,改名古生代;把第二纪分为三个     

辞海条目选

[地史学]也称“历史地质学”.研究地球(主要是地壳)发展历史及其规律性的学科.主要任务是:阐明岩石在时间上形成的顺序,即岩石时代的划分;研究各个地质时期的古地理环境;阐述地壳的地质构造的生成及其发展的历史;研究岩浆活动和变质作用的历史.地史学的研究是以古生物学、岩石学、矿物学、构造地质学、地球物理学等所提供的资料为依据的.研究的成果有助于正确组织和进行矿产普查和地质勘探工作.[历史地质学]即“地史学”.[生物地层学]以古生物学的方法来研究地层的学科.由于生物是不断地演进的,不同的地质年代就有不同的生物群.因此根据地层中化石的特征,就可以确定     

祁连山及邻区古-新近纪地层分区与构造-沉积演化

位于青藏高原东北缘的祁连山由一系列平行的山系及其山间盆地相间组成,其新生代山体隆升与盆地演化是关系到青藏高原隆升扩展乃至中国一二级阶梯地势形成的关键问题.本文以祁连山腹地及外围新生代沉积盆地为研究对象,综合考虑区域位置、盆地形成与演化等要素,基于不同盆地区域地层对比,进行动态地层区划,进而恢复祁连山地区构造-沉积演化过程.结果表明,古近纪早期(古-始新世)祁连山地区为一隆起带,南北两侧的柴达木盆地与酒泉盆地以及腹地兰州-西宁盆地独立演化;渐新世青藏高原隆升并向东北方向扩张逆冲,西秦岭北缘贵德-西宁-兰州-临夏压陷盆地形成,祁连山东部地区压陷盆地全面接受沉积,祁连山西部地区的南祁连古隆起与北祁连古隆起之间苏里盆地开始形成并接受沉积.中新世祁连山地区陆内挤压造山与盆地裂解,拉脊山、青海南山、积石山、六盘山等山体相继隆起,将古近纪统一大型压陷盆地分割为贵德、共和、青海湖、西宁、兰州、临夏及天水等盆地,分别归属新近纪贵德-西宁-兰州地层区中各地层分区,疏勒南山隆起将苏里盆地裂解为多个小盆地,同归新近纪苏里地层区.与此同时,南、北祁连开始向外逆冲扩展,柴达木盆地与酒泉盆地范围较古近纪缩小,且在盆地边缘形成次一级沉降中心,分属新近纪柴达木地层区和肃北-酒泉地层区.     

青岛沧口断裂的地质构造特征与第四纪活动性研究

本文根据青岛市活断层探测与地震危险性评价项目初查阶段第四纪地层分析、遥感影像解译、地球化学探测、地质地貌调查与探槽开挖、浅层地震勘探与钻孔探测、地质年代测定等获得的丰富的第一手资料,对青岛沧口断裂的地质构造特征和第四纪活动性进行了详细分析与综合研究,结果表明:沧口断裂经历多期构造变动,是本区的重要断裂之一,它由多支断层组成,控制了中生代的火山活动、盆地沉积和岩浆侵入以及晚第四纪的盆地沉积、山体隆升和水系发育;第四纪以来,沧口断裂的主要活动发生于中更新世晚期至晚更新世早期,表现出中高角度向南东倾的逆冲活动特点,错断了上更新统底面1—6m,而最新活动时代为晚更新世中期,以走滑活动为主,垂直错距0.2—1.1m。     

大兴安岭两侧控盆断裂域地球物理场基本特征与地质意义

大兴安岭重力梯度带两侧控盆断裂域的地球物理场基本特征与构造属性存在巨大差异,本文通过研究大兴安岭西坡德尔布干断裂以及松辽盆地中央孙吴—双辽断裂附近的重力、大地电磁测深资料,并结合满洲里—绥芬河地学断面(GGT)资料,对德尔布干断裂和孙吴—双辽断裂的控盆作用以及地质意义进行论述.研究结果表明:德尔布干断裂控制了海拉尔—根河盆地的演化,并在区域动力作用下被改造;使断裂深部倾向北西,浅部倾向南东.孙吴—双辽断裂控制着松辽盆地的形成演化,断裂深部倾向近垂直,浅部主要受太平洋西向俯冲和蒙古—鄂霍茨克洋闭合的影响,在浅部产生双向逆冲推覆构造.德尔布干断裂位于盆地的附近,由于岩浆沿断裂的侵入与喷发,因此有利于生烃也有利于形成重要的金属成矿带;孙吴—双辽断裂位于盆地中央,含油气层附近的双向逆冲推覆构造可能更有利于油气的聚集,使松辽盆地成为最重要的产油盆地之一.     

西藏羌塘盆地侏罗系基准面变化及沉积充填响应

羌塘盆地侏罗系地层基准面变化表现为从上升到下降的一个完整过程,基准面的升降变化与盆地构造演化密切相关,特别是受盆地形成演化过程中班公湖-怒江洋演化过程的控制,而且受气候变化的影响.侏罗系相当于一个长期基准面旋回层序,表现为由上升半旋回和下降半旋回组成的不完全对称旋回,其间可进一步划分为6个中期基准面旋回层序,包括2个由碳酸盐岩沉积组成的层序,3个碳酸盐岩和碎屑岩混合沉积组成的层序,一个由碎屑岩组成的层序.基准面变化过程中沉积充填特点表明,侏罗纪土阿辛期-巴柔期班怒洋已经开始扩张,巴通期-牛津期为洋盆扩张的鼎盛时期,其间由于气候干燥而影响海域面积减小,其后由于班公湖-怒江洋俯冲消减及碰撞,结束了海相沉积充填历史.     

西秦岭北缘-拉脊山两侧地貌差异及地貌演化

为了解西秦岭北缘-拉脊山两侧的地貌差异及其发育机制,利用DEM数据结合地质数据,提取局部地形起伏并绘制高程带状剖面图,定量化揭示了西秦岭北缘-拉脊山东西两侧地貌结构;在此基础上,统计了两侧新生代不同时期地层砂岩的高程像元众数,并进行了对比分析;通过对已知地质资料的提取和归纳,对比了西秦岭北缘-拉脊山断裂两侧新生代盆地地层岩性及沉积相.结果表明,界限以东新生代地层呈现地层年代越老高程越高的趋势;界限以西则呈现古近纪至新近纪地层越新高程越高、第四纪地层高程最低的特征.这种地层发育规律体现了西秦岭北缘-拉脊山两侧的地貌演化过程存在差异,即东侧水系发育时间早于西侧,地貌接受侵蚀的时间较长.同时,也从侧面反映了东、西两侧构造活动强度与时间的不一致性,古近纪以来东侧构造演化具有自SW向NE逐渐扩展的趋势;而西侧构造演化更为复杂,体现在新生代以来不同断裂带隆升历史的不一致性以及在较强的挤压应力及较弱剥蚀共同作用下的增生过程.     

利用重力地形导纳估计月壳厚度

在频域使用多窗口(Multitaper)方法来计算月球正面四个形成于不同历史时期月海区(Smythii, Crisium, Imbrium, Orientale)的重力地形导纳,然后将其与月球弹性岩石圈的理论导纳模型相比较,由最小二乘法得出四个月海区的月球岩石圈的平均弹性厚度约为8 km,月壳的厚度分别为：Smythii 盆地,72 km; Crisium 盆地 70 km;Orientale 盆地 60 km;Imbrium 盆地57 km.随着月球的演化,月壳厚度呈现变厚的趋势.     

测井旋回分析在南图尔盖盆地Aryskum坳陷侏罗系地层划分与对比中的应用

中方接手哈萨克斯坦南图尔盖盆地勘探工作后,为了建立盆地统一的地层划分标准,研究快速而有效的地层对比方法,开展了本次侏罗系旋回地层划分对比研究.在统一的应力作用下沉积地层具有统一或相关的旋回特征,贯穿盆地发生、发展、消亡过程,这种旋回特征是地层对比的基本依据.本次研究以测井曲线旋回趋势分析为基础,通过对侏罗系地层岩性组合特征、测井曲线旋回趋势特征分析,孢粉化石资料标定和地震波组特征约束等方法,实现了全区侏罗系旋回地层划分对比,将侏罗系划分为七个三级旋回层序JSQ1~JSQ7,并建立了研究区等时地层格架,为进一步开展勘探工作奠定基础.该方法操作方便,综合应用地震、测井、钻井地质、古生物等资料,对比结果科学可靠,对盆地地层划分工作具有借鉴意义.     

临汾盆地晚第四纪地层划分与新构造运动分析

为划分临汾盆地第四纪地层,在临汾市东布设1个控制性钻孔,描述其所揭示的地层岩性特征。通过对钻孔剖面中269件孢粉样品的孢粉组合进行分带讨论,结合9个光释光样品和12个电子自旋共振样品的年龄测试结果,认为该控制性钻孔记录了379ka B.P.以来的沉积地层,其中埋深0~0.4m属于全新统,0.4~80.8 m属于上更新统(孢粉记录揭示出相对干燥寒冷的古气候特征,终末期气候转暖,降水增多),埋深80.8m以下属于中更新统(代表了温暖潮湿的古气候特征)。晚更新世以来平均沉降速率为0.64mm/a,远高于临汾盆地第四纪平均断陷速率,表明晚更新世以来临汾盆地的新构造运动呈现增强趋势。     

基于磷灰石裂变径迹约束的北黄海盆地热演化研究

热演化历史的研究对于盆地分析和油气勘探具有重要意义.北黄海盆地是中国近海海域油气勘探程度较低的盆地之一,迄今未见专门的热演化研究报道.笔者利用北黄海盆地中生代砂岩的磷灰石裂变径迹分析结果,结合地质条件约束,模拟获得了中生代以来盆地的热演化史.结果表明,北黄海盆地经历了两次增温和两次冷却的热演化过程,并在100-80 Ma时盆地的热历史出现明显变化,表明在晚白垩世北黄海盆地发生过一次较大的构造-热事件.磷灰石裂变径迹分析所表明的北黄海盆地的热历史与盆地原型演化阶段相对应,而这种热历史和盆地的演化过程与区域构造背景相关.磷灰石裂变径迹所揭示的热演化史对于深化认识北黄海盆地的地质演化过程和油气勘探潜力具有重要意义.     

青藏高原班公湖－怒江缝合带域岩石密度结构及意义

班公湖-怒江缝合带分隔了青藏高原拉萨地块和羌塘地块, 该带域岩样采集与分析对于该区地球物理资料深化解释、拉萨地块和羌塘地块拼贴碰撞过程的理解等均具有重要意义. 1995年在措勤盆地中采集了3条剖面、从奥陶纪至第四系不同地质年代地层岩石标本共计2500块. 通过岩石密度测试, 获得了研究区不同地质年代岩石密度测量结果. 结果表明, 岩石由老到新密度变化范围为278～253 g/cm3；各相邻地质时代间岩石密度差基本上为010 g/cm3, 白垩与侏罗、二叠与三叠之间岩石密度差最大为012～013 g/cm3 在措勤盆地内不同构造单元间岩石密度存在明显的纵横向非均一性.     

福州盆地埋藏晚第四纪沉积地层划分

文中以14个钻孔地层编录为基础,结合前人研究资料,初步总结了福州盆地埋藏第四纪地层的沉积特征。福州盆地沉积始于晚更新世中期(约56.5ka BP),由砾石、砂、黏土、淤泥组成,总体表现为从下至上粒度变细的沉积序列,地层岩性横向变化较大;盆地内发育3层淤泥,第1,2层淤泥发育于全新世中晚期,时代为1.44～7.86ka BP,为“长乐海侵”的产物,第3层淤泥发育于晚更新世晚期,时代约为44～20ka BP,为“福州海侵”的产物;盆地埋藏晚第四纪地层可划分为上更新统和全新统,分为4个组,从老至新分别为龙海组(Q3pl)、东山组(Qhd)、长乐组(Qhc)与江田组(Qhj)。龙海组归属上更新统,划分为3段,其余3个组归属全新统     

新疆三塘湖地区石炭纪火山岩年代学、地球化学及其大地构造意义

三塘湖地区石炭纪火山岩出露于新疆准噶尔盆地东北缘考克赛尔盖山、三塘湖乡、大黑山及淖毛湖一带,位于克拉美丽断裂带北侧.主要岩石组合为基性、中酸性熔岩及火山碎屑岩.岩石地球化学研究显示基性-中酸性火山岩为同源岩浆产物,其中的玄武岩样品富集大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE),具有明显的Nb-Ta-Ti负异常.石炭系火山岩源于亏损地幔,岩浆在上升过程中未曾受到地壳物质的混染,并经历了岩浆结晶分异作用过程.综合地层岩石组合、岩石地球化学研究,认为三塘湖石炭系火山岩应形成于与俯冲作用有关的构造环境.利用锆石U-PbLA-ICPMS获得安山岩的锆石U-Pb同位素年龄(328.9±1.9)～(331.3±2.3)Ma,该年龄代表了安山岩的成岩年龄.结合区域内的地质记录、同位素年代学资料的综合分析研究,表明准噶尔洋北缘的俯冲消减作用在早石炭世已经存在,三塘湖火山岩形成于准噶尔洋早石炭世俯冲作用诱发的岛弧岩浆作用.     

华南中生代地球动力学机制研究进展

华南中生代地质的最重要特征是大规模的构造变形、大面积的火成岩出露及爆发式的成矿作用.不同学者基于不同的研究就华南中生代演化动力学机制提出了多种观点及模式,其对华南动力学演化的一些关键问题尚存争议,目前并无公认的模式.本文在总结大量前人研究基础上,对目前已有的华南中生代构造及岩浆作用的动力学机制进行了综述,认为大洋板片俯冲模式及多板块相互作用模式可以兼顾解释华南中生代的构造变形及岩浆作用,相对于其他模式具有一定优势.针对已有的概念模型,可通过数值模拟将复杂地质过程定量化,对其开展可证明的检验,并综合构造变形、岩浆活动等实际观测数据对中生代华南的深部动力学机制做更深入的探讨.多学科交叉可以为华南动力学研究提供全面的视野,是今后的发展方向.     

嫦娥四号在月球背面发现碳质球粒陨石撞击残留物

月球是地—月系统乃至整个太阳系演化历史的记录者,自形成之时起其表面就遭受了来自不同类型小天体的持续撞击. 相比于其他类地天体,月球独特的空间环境有利于保存更长时间尺度及更完整的撞击记录. 通过剖析月表不同时期的撞击通量及各类小天体的贡献比例,可以获取诸多关键科学问题的答案或线索. 例如:碳质小行星是小天体中比较富含水及...     

大兴安岭西盆地群域构造与地球物理场综述

中国东北地区大兴安岭西侧盆地群包括漠河盆地、根河盆地、拉布达林盆地、海拉尔盆地和二连盆地等,蕴藏着丰富的中、新生代油气资源.为研究该盆地群域古生代、中新生代构造演化,综合建立盆地群域地球动力学模型,补充东北亚构造演化理论,本文综述该盆地群域受控的区域构造与深部构造背景、盆地群构造特征与性质、主要控盆断裂特征、盆地群油气条件比较以及盆地群域已完成并取得重要结果的地球物理工作.归纳已有主要认识和研究结果:(1)对大兴安岭西侧的盆地群起构造控制作用的构造带包括蒙古—鄂霍茨克洋缝合带、西拉木伦河缝合带、黑河—贺根山缝合带、塔原—喜桂图缝合带、西太平洋板块俯冲带,以及额尔古纳—呼伦断裂和得尔布干断裂.(2)二连盆地、海拉尔盆地和漠河盆地的盆地构造轴向与蒙古—鄂霍茨克洋缝合带走向相关;而且三个盆地内的一级构造单元走向(隆起、坳陷和推覆带)也具有这类特点.(3)几个地学断面的综合地球物理研究表明,大兴安岭西侧盆地群岩石圈地幔厚度自北向南变厚,南部盆地基底与华北地台基底表现类似;盆地群基底电性结构因受到软流圈热物质作用可能在继续演化.(4)在盆地沉积地层方面,漠河盆地的下部是侏罗系陆相煤系地层,上部是白垩系火山岩地层;海拉尔盆地由下侏罗统的铜钵庙组、南屯组,上侏罗统的大磨拐河组和下白垩统的伊敏组共同组成扎赉诺尔群,厚约3000m;二连盆地中生代地层中,中下侏罗统主要为含煤建造,上侏罗统为火山岩建造,下白垩统主要为含油建造和含煤建造,上白垩统为砂砾岩建造.(5)盆地群整体勘探程度较低.基于上述研究结果,需要进一步研究的科学问题包括:由本研究区的地球物理、构造地质、石油地质等多学科的综合研究,解决研究区受控的区域构造应力场所包括的因素及其作用,以及在岩石圈尺度上三维空间的地球物理场表征;深部构造对盆地群域构造的作用;从晚古生代到中新生代研究区构造演化特点及其依据;从北至南约1650km长的盆地群域构造差异与依据;盆地群(域)油气条件与毗邻的松辽盆地在构造成因上的差异.     

南海北部洋陆转换带盆地发育动力学机制

南海北部洋陆转换带是近年来基础科学研究和深水油气勘探热点地区.本文在详细研究南海北部洋陆转换带新采集的二维长电缆深反射地震剖面资料的基础上,采用挠曲悬臂梁模型和挠曲回剥模型算法,分别计算了上地壳、地壳和整个岩石圈拉伸系数,实验结果表明,研究区洋陆转换带盆地岩石圈发生了与深度相关的拉伸变形过程,并且随深度增加,拉伸量逐渐变大,该结果解释了南海北部盆地裂后阶段发生的加速沉降现象.同时,本文结合南海北部洋陆转换带盆地发育过程的特点,将洋陆转换带盆地演化划分为陆内裂陷阶段、裂后热沉降阶段和裂后加速沉降阶段.本研究将有助于认识南海北部深水盆地特征,并对大陆边缘动力学研究和陆缘盆地深水区油气勘探有重要意义.