构造地层学及构造岩片填图法在大陆造山带的应用

本文着重分析了依据地层垂直叠覆和侧向连续延伸原理和法则所建立的地层学工作方法，应用于大陆造山带所遇到的普遍性问题和困难。提出将大陆造山带的地层体划分为斯密斯型、有限斯密型和非斯密型三种基本类型，并重点论述了有关构造岩石地层、混杂堆积岩、变质杂岩等的划分与命名方案，提出了造山带地层学研究的工作准则和构造岩片填图法在１：５万区调中的具体应用与实施要点。     

造山带非史密斯地层

造山带一般都经历了多期板块裂解与拼合的复杂演化过程。造山带地层体在造山带洋盆会聚、俯冲消亡和陆内造山阶段,发生过强烈的构造搬运和构造混杂。俯冲带在消减板块下潜过程中,盆地中先前在重力机制下形成的原始浊积岩和远洋沉积(基质)、同沉积滑塌岩块,与先前在热力机制下形成的蛇绿岩和火山弧,与早先裂解的陆壳碎片等最终一并带入俯冲带内遭受剪切,发生构造混杂,由这种混杂作用形成的地层体通常由经强烈构造剪切作用的基质(浊积岩和远洋沉积)和混入的多种外来岩片(块)构成,是造山带非史密斯地层研究的主体。对造山带非史密斯地层,要针对基质和外来岩片(块)分别进行划分、对比研究。特别对基质中的外来岩片(块),要进行物态、时态,相态、位态、变形和变质历程的精细解剖与研究。通过造山带非史密斯地层研究,建立造山带地层系统理论模型,恢复造山带形成和演化历程。     

造山带混杂岩及相关术语

中国造山带面积约占全国陆域面积的3/5。造山带区由于经历过复杂的多岛洋演化,陆缘增生与陆-陆碰撞等多期次强烈的构造活动,形成了类型多样的混杂岩。混杂岩的识别与分类是造山带地质编图的重点与难点。本文介绍国际国内对混杂岩概念的理解,对与混杂岩紧密相关的名词术语,如蛇绿岩和蛇绿混杂岩、俯冲增生杂岩、杂岩、岩片和超岩片、非史密斯地层、构造地层、洋板块地层、对接缝合带、叠接缝合带等的含义进行了阐述。针对中国造山带地质特征,中国造山带混杂岩可划分出沉积混杂、构造混杂、沉积-构造复合混杂三大类。沉积混杂主要发生在威尔逊旋回的早期阶段(洋拉张阶段),构造混杂和沉积-构造复合混杂主要发生在威尔逊旋回的晚期阶段(洋俯冲消减-碰撞阶段),俯冲增生杂岩是俯冲带由俯冲消减-碰撞作用形成的构造混杂岩。     

雅鲁藏布江缝合带内构造岩片划分及形成——以仲巴-桑桑段为例

构造岩片作为造山带中非史密斯地层地区的填图单位有其重要的地质意义,本文将雅鲁藏布江缝合带分为6大构造岩片,其中蛇绿混杂岩岩片又分4个次级岩片,进一步阐述了缝合带内不同单元具有不同岩性和不同构造型式,是一条复杂的构造带,并发现俯冲板块一侧的不同构造单元具有自南而北,由脆性变形到低温高压变质、脆-韧性变形,超基性岩的深层次韧性变形的分布规律,大多数岩片的分布是通过多重逆冲推覆型或走滑型的断层将其从地壳深部挤出定位的。雅鲁藏布江缝合带内的构造岩片特征,反映了冈瓦那大陆北缘自三叠纪末期到第四纪经历了裂陷、扩张、多岛洋、闭合、俯冲、碰撞、褶皱、推覆造山的全过程。     

关于非史密斯地层学的几点认识

非史密斯地层学是近年来国内发展起来的新的地层学思想和综合性地层学分支。所谓非史密斯地层是指受构造变形和变质作用强烈改造的基本无序的地层体,它主要分布于大陆造山带（包括陆内造山带）地区,包括造山带古缝合线的构造混杂岩带和强变形带的无序或低序的地层。非史密斯地层之“非”并无任何否定史密斯生物顺序律和其它传统地层学原理的含义。与克拉通地区的史密斯地层一样,造山带的非史密斯地层也有一些可循的规律,并有待总结出相应的地层学原理。造山带非史密斯地层学在区域地层和区域地质调查中具有广阔的应用前景。     

试论造山带构造地层体的类型及特点--以金沙江造山带为例

根据造山带的地层和构造特点，以构造地层学的观点将造山带地层分为三类：（1）构造混杂型，是由混杂岩组成的混杂堆积，构造作用强烈，原始地层层序无法恢复；（2）构造置换型，地层遭受强烈的褶皱和剪切作用，发生构造置换，原始层序和层理保存不完整；（3）构造岩片型，因逆中推覆作用而将地层分割成许多岩片，岩片内地层相对独立。     

东昆仑造山带非史密斯地层序列重建方法初探

东昆仑造山带发育沉积－构造复合混杂和构造混杂的全部无序或部分无序的非史密斯地（岩）层体，对其层序重建的有效方法是对不同类型的非史密斯地层体进行时态，相态，位态，变形和变质调查，把这一主要研究途径称之为“非史密斯地层体构造造片四维裂拼复原位”。     

四川甘孜生康剪切混杂岩带物质组成、变形特征及演化历史

甘孜生康剪切混杂岩带,它初始发育在陆棚与大陆基之间,是“再生”小洋盆关闭、俯冲－碰撞乃至斜冲剪切、左行走滑综合作用的产物。带内由不同岩性,不同层位,不同时代的构造岩块与遭受强烈剪切变形的粉砂岩、板岩“基质”组合而成。宏观上,无层无序,块体内有序,是造山带特有的非史密斯地层体。     

关于罗冬群的新认识

通过分析和研究原罗冬群的详细资料，笔者认为罗冬群系非史密斯型构造地层（岩石）体、其它各类外来岩块组成典型的构造混杂岩，它是班公错－怒江带东段小洋盆消亡后在大陆造山带中留下的残迹。     

造山带地层类型研究

根据形成环境,造山带地层可分为三种类型：形成于稳定地台、地位、或大陆边缘,且后期无强烈构造置换的史密斯型,形成于板块或地体边缘,并经构造多期置换表现出构造（蛇绿）混杂岩特征的非史密斯型和与介于二者之间具构造岩片特征的过渡类型。     

河北兴隆复式叠瓦扇构造

河北省北部兴隍-平泉复向斜的西端发育了一种特殊类型的推覆构造,该推覆构造具有三重结构的特点,即由上叠瓦扇、下叠瓦扇和下伏系统组成。上叠瓦扇可以分为被分支断裂分割的太古字、长城系、蓟县系、青白口系和寒武-奥陶系5个逆冲岩席;各分支断裂上陡下缓,向下逐渐归并于F₁主逆冲断裂上。F₁断层下的石炭-二叠系也发育了一组叠瓦状逆冲断层,形成了与上叠瓦扇具有不同变形特征的下叠瓦扇。由于这一构造特殊的两套叠瓦扇结构,故笔者称其为复式叠瓦扇构造,这是一种新的推覆构造类型。     

东秋里塔格构造带构造特征及油气勘探区带

东秋里塔格构造带是塔里木盆地库车坳陷的前缘构造带,整体表现为受新近系吉迪克组膏盐岩滑脱层控制的分层变形构造特征。盐上构造层主要发育断层相关褶皱,盐岩层以塑性流动变形为主,盐下构造层发育断层相关褶皱、冲起构造、逆冲断块等多种构造样式。依据盐下构造层变形特征,自西向东将东秋里塔格构造带划分为过渡构造段、叠瓦扇构造段、前端冲起构造段以及后端冲起构造段四段。过渡构造段内膏盐岩层发育层位由库姆格列木群转变为吉迪克组,盐下发育叠瓦扇构造;叠瓦扇构造段盐下发育典型的逆冲叠瓦构造样式;前端冲起构造段盐下发育断弯褶皱背斜,并在反冲断层的复合作用下发生冲起,主逆冲断层之下发育次级逆冲夹片;后端冲起构造段盐下发育断弯褶皱,并在背斜北翼发育一个独立的冲起构造。东秋里塔格构造带具备有利生储条件,构造分析表明过渡构造段、叠瓦扇构造段以及前端冲起构造段的盐下次级逆冲夹片具备勘探潜力,是有利的油气勘探区带。     

滇西西盟地区前泥盆纪变质岩系的变形构造格架

滇西西盟一带是保山—掸邦地块在我国境内的一个基底岩系出露地区。该地区的前泥盆纪变质岩系可划分成两个构造层，下部为元古代构造层，由变质深度达角闪岩相的怕可杂岩系组成，发育３期南北向的变形构造；上部为早古生代构造层，由低绿片岩相变质的王雅组、允沟组组成，发育两期呈南北向的变形构造。变形构造表明，西盟变质岩系的主期构造格架以怕可—老街子背形叠瓦垛为主导构造要素，由背驮式扩展的向东逆冲的盲逆冲断裂系组成，王雅—允沟反冲叠瓦扇是盲逆冲断裂系的盖层响应变形系统，并以向西逆冲的推覆构造为特征     

基底收缩对挤压构造变形特征影响——来自砂箱实验的启示

进行了 4个砂箱模型的模拟实验。其中基底收缩单侧挤压剖面模型以形成后冲叠瓦式断层为特征 ,基底无收缩单侧挤压剖面模型则以发育前冲叠瓦断层为特征。基底收缩斜向双侧挤压平面模型形成两组不同走向的逆断层 ,一组为与挤压带边界基本平行的主控断层 ,另一组为与挤压方向近于垂直的雁列断层。而基底无收缩斜向双侧挤压平面模型仅形成一组与挤压带边界基本平行的逆断层。这些模型的实验结果表明 ,基底收缩对挤压构造变形特征具有重要的影响。后冲 (或向陆冲向 )叠瓦式这种较为罕见挤压构造、以及与挤压方向近垂直的雁列断层的形成与基底的收缩作用有关。对于类似于焉耆盆地这种通常认为是压剪形成的挤压构造组合 ,笔者认为用“基底收缩条件下的斜向挤压作用”可更加贴切地加以解释。     

不同组合形式叠瓦状逆断层地应力分布规律研究

叠瓦状逆断层是地壳中分布的主要断层组合形式之一。为了揭示地质演化过程中不同组合形式下叠瓦状逆断层间地应力分布规律,采用大型物理模拟手段,以龙门山地区的地质构造为背景,研究了两条平行叠瓦状逆断层和在其间与之相交的断层组合形式下地应力分布和变化规律。取得的主要认识如下:（1）对于研究区仅分布两条平行的叠瓦状逆断层,构造挤压方向与它们的走向垂直的情况,靠近构造挤压端的断层会首先发生失稳破坏,较大的局部应力释放会使地壳内部整体应力有所降低,但在下伏断层的深部会出现应力的突然升高;（2）对于研究区不仅分布两条平行的叠瓦状逆断层,而且在两条断裂之间存在一条与它们垂直的逆断层,构造挤压方向与叠瓦状逆断层垂直,叠瓦状逆断层附近浅层地应力变化较早,地壳易沿叠瓦状逆断层首先失稳活动,进而带动所夹逆断层的地应力发生调整;（3）对于研究区不仅分布两条平行的叠瓦状逆断层,在其间夹着走向与它们垂直的逆断层,构造挤压方向与叠瓦状逆断层斜交情况,地壳易沿所夹断层首先失稳活动,进而触发叠瓦状逆断层地应力变化;（4）仅存在叠瓦状逆断层,地应力分布较为均匀;叠瓦状逆断层间夹逆断层的情况下,在断层端部和几条断层交汇部位出现了应力集中现象。该问题的研究对区域稳定性评价和地震预测具有一定的指导意义。     

相干和方差数据体的算法研究及应用

研究了相干数据体的C3算法以及方差数据体算法,编制开发了利用相干和方差数据体技术进行地震资料处理的数据处理系统,利用相干和方差数据体的时间切片和顺层切片来分析相邻道地震信号的相似性,进而探测小断层和分析地质构造。通过对实际资料的分析解释可以看出,相干和方差数据体技术对断层解释是非常有效的,可以提高解释精度,缩短勘探周期。     

甘肃敦煌现代边滩砂级颗粒叠瓦构造研究

从近年来对甘肃敦煌党河和敦煌阿克塞河进行的详细的工作中发现了在现代边滩砂级颗粒中也会发育叠瓦构造,且远比砾石中的叠瓦构造复杂。首先,研究发现砂级叠瓦构造的倾角比砾石叠瓦构造的倾角变化要大,介于12°~88°之间,倾角均值在51°~63°,明显大于同河段砾石叠瓦构造的倾角34°,倾角如此之大可能与颗粒的紧密堆积有关;其次,倾向无砾石叠瓦构造那么稳定,有时可在小范围内呈现出双倾向。叠瓦构造倾角的统计分析数据也表明其稳定性不好;三是砂级叠瓦构造可以受薄层的控制,也可以呈层块状;四是根据砂级颗粒的接触关系又可以将其分为两种:颗粒支撑的叠瓦构造和含杂基的颗粒支撑叠瓦构造。颗粒支撑的叠瓦构造发育在"清水"环境,一般是在洪水的稳定期形成的;而含杂基的颗粒支撑砂级叠瓦构造则是发育在浊水环境,可能是在洪水的高峰时期形成的。砂级叠瓦构造的研究对于沉积环境的研究、古流分析和储层的研究具有重要的意义。颗粒支撑的砂级叠瓦构造还可以形成特殊的屏蔽孔隙,成为很好的储集空间,是砂岩储层出现各向异性的根本。     

库车坳陷东西段盐下构造变形差异演化数值模拟分析

库车坳陷东、西段盐下构造在北部构造带以南出现明显的差异构造变形特征,在西段的克拉苏构造带盐下发育由一系列逆冲断裂组成的叠瓦构造,而在东段的东秋构造带盐下发育一个大型的断背斜构造。本文基于地震资料构造解析,采用离散元数值模拟方法,设计了5组数值模拟实验来探究先存断层、同构造沉积和滑脱层强度对褶皱冲断带构造形态及演化的影响,进而分析库车坳陷东、西段构造特征差异的成因机制。模拟结果表明含盐褶皱冲断带往往发育垂向分层构造变形。先存断裂会影响褶皱冲断带构造传播的方式,导致盐下楔体形态、断裂数量和盐上构造样式的差异。同构造沉积会增强盐上和盐下的分层差异变形,滑脱层强度增强会减弱盐上和盐下的分层变形。通过将模拟结果与库车坳陷东、西段构造特征进行对比分析,我们认为先存断层可能是影响库车坳陷东、西段盐下构造差异演化的重要因素。库车坳陷东段的东秋构造带受先存断裂影响,在先存断裂的位置优先变形,形成东秋断裂和上覆东秋背斜,同时先存断裂既有助于应力释放,又阻拦应力向前传递,形成乱序式变形传播。库车坳陷西段的克拉苏构造带,没有先存断裂的影响,盐下主要发育前展式构造变形,形成由一系列逆冲断层组成的叠瓦构造楔体。     

塔里木盆地库车坳陷中部构造变形样式及分布特征

库车坳陷是塔里木盆地北部一个次级构造单元,受晚新生代陆内造山作用控制,发育典型的挤压冲断构造; 同时,由于古近系和新近系盐层的存在,发育丰富的盐相关构造; 另外,冲断构造各段之间的调节作用还形成了一系列的走滑构造。本文利用最新的2D、3D 地震资料及钻井资料,分析总结了库车坳陷中部的变形样式及分布特征。研究结果表明: 1)根据变形的成因机制,将库车坳陷的构造变形划分为收缩构造、盐构造及走滑构造。2)收缩构造以逆冲断层及褶皱样式为主,盐上构造层可划分为断层相关褶皱和褶皱相关断层,其中断层多在盐层内滑脱。盐下构造层根据断层组合方式可划分为叠瓦状冲断构造、楔形冲断构造及滑脱冲断构造。盐构造可以划分为盐席、盐墙、盐楔入、盐刺穿及盐拱构造。走滑构造在剖面上可见花状构造及不协调变形,平面上则可见雁列褶皱、马尾断层及海豚效应。3)收缩构造及盐构造主要分布于克拉苏构造带及秋里塔格构造带内,自南天山至盆地中心,盐下构造层由叠瓦状冲断构造过渡至滑脱冲断构造,过渡带内则发育楔形冲断构造; 走滑构造集中于坳陷西部的阿瓦特-却勒构造段以及东部的克拉3-东秋8构造段。