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     

东秦岭－大别山及邻区盆－山系统演化与动力学

东秦岭－大别造山带受不同块体间的拼合碰撞及其之后的陆内变形控制,在造山带边缘和内部形成了不同的盆山系统。造山带北缘响应北秦岭与华北板块的弧陆碰撞及其之后陆内变形作用,形成了后陆逆冲与弧后前陆盆地系统。造山带南缘三叠纪至白垩纪随着扬子板块与秦岭－大别微板块沿勉略缝合带自东向西的斜向俯冲和之后的陆内旋转挤压,在扬子北缘形成了前陆逆冲与周缘前陆盆地系统。自晚侏罗世末至白垩纪造山带挤压与伸展并存,伸展自核部向边缘发展,形成造山带伸展塌陷与近东西向裂谷盆地系统。大致在中始新世之后,受中国东部环太平洋构造带东西向伸展作用和深部构造作用控制,横跨造山带形成近南北向的裂谷盆地。     

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.      

秦岭造山带板缘裂解与拼合过程及动力学分析

秦岭造山带与原特提斯洋、占特提斯洋扩张作用同步,于震旦世至早奥陶世阿伦尼克期、泥盆纪至早三叠世分别以商丹洋和勉略洋(海)为中心发生两次洋、陆扩张运动,实现了华北板块与扬子板块之间以及各自板缘带的全面裂解破碎,从而形成复杂而不规则的板缘构造带。在主造山期继商丹古洋盆和勉略古洋(海)盆扩张之后分别于早奥陶世、早三叠世晚期开始转变为俯冲消减,并先后于晚古生代末期和中、晚二叠世实现拼合造由,由于商丹古洋壳俯冲消减受到勉略古洋盆同时期的扩张作用影响,秦岭造山带之中的华北板块与扬子板块碰撞过程首先表现为板缘区南方的微地块(或微板块)与北方华北板     

北秦岭元古代构造格架与演化

秦岭造山带是经历了多阶段的多陆块长期裂解、拼合的复合型造山带。最新的地质、地球化学和同位素年代学综合研究共同揭示沿商丹带分布有中新元古代蛇绿岩,并伴生有与板块俯冲碰撞作用相关的弧后盆地、岩浆弧、高压变质作用,表明北秦岭于中元古代末—新元古代初曾发展成为类似于现代板块构造体制的活动大陆边缘,出现板块向北俯冲消减、弧后盆地的生成和蛇绿岩构造侵位及其后的碰撞造山作用。     

西秦岭造山带的演化、构造格局和性质

简要论述了西秦岭造山带显生宙以来的构造演化和格局,讨论了西秦岭造山带的性质。西秦岭造山带自800Ma左右以来,经历了超大陆裂解、洋陆演化、碰撞造山、板内伸展和陆内叠覆造山后才形成现今的西秦岭造山带。在不同的构造演化阶段,西秦岭有着完全不同的构造体制和格局。在洋陆演化阶段属板块构造体制,以多陆块洋为特征的洋陆格局;在板内伸展阶段属板内裂谷和裂陷盆地体制,以板内伸展盆地体系为特征的海陆格局;在陆内叠覆造山阶段属陆内盆山体制和陆内盆山格局。西秦岭造山带是一个“碰撞—陆内型”复合造山带。     

鄂尔多斯地块南缘奥陶纪前陆盆地的沉积大地构造格架与演化

鄂尔多斯地块南缘位于鄂尔多斯地块与北秦岭造山带结合部位,是研究北秦岭造山带奥陶纪弧-陆碰撞事件沉积-构造响应的理想场所。目前对鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地的沉积充填特征、构造属性、结构以及演化历史仍缺乏清晰的认识。本文通过对露头区典型剖面观测结果和覆盖区地球物理资料的综合分析,发现鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地沉积充填整体表现为南厚北薄、顶底均被区域性不整合面所限定的楔状沉积体;由北向南可以划分出局限沉积环境的坳陷带、持续抬升的隆起带和局限浅水-海相深水-陆相冲积扇环境的盆地带。结合北秦岭造山带奥陶纪大地构造属性及演化历史分析,得出鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地是与北秦岭造山带奥陶纪弧-陆碰撞事件相关的周缘前陆盆地,经历了以下四个阶段的演化:(1)冶里-亮甲山期,前陆盆地初始挠曲阶段;(2)马一-马五期,前陆盆地结构成型阶段;(3)马六-平凉期,前陆盆地快速沉降阶段;(4)背锅山期,前陆盆地快速充填阶段。此外,该周缘前陆盆地具有经典前陆盆地的四元结构:褶皱冲断带位于包括渭河地堑在内的西安-宝鸡一带,前渊带呈近东西向展布于岐山-富平一带,前缘隆起带位于庆阳-运城一带,隆后坳陷带大致位于延安-榆林-绥德一带,呈不规则的椭圆形。该研究不仅有助于查明鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地性质、结构与演化历史,还为北秦岭造山带奥陶纪弧-陆碰撞事件提供了盆地内部的地质历史证据。     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇武山蛇绿岩带、晚寒武世—早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲碰撞型花岗岩体等组成。关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于NMORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于EMORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪。李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境。关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世（471～440Ma）古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型（450～456Ma）花岗岩类和碰撞型（438～400Ma）花岗岩类岩浆活动。西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成洋壳俯冲消减直至陆陆碰撞造山的板块构造演化过程。总体构造演化可划分为四个阶段：①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆陆或陆弧碰撞造山阶段。     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水-武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇-武山蛇绿岩带、晚寒武世-早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积-火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山-沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲-碰撞型花岗岩体等组成.关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于N-MORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于E-MORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪.李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境.关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世(471～440Ma)古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型(450～456Ma)花岗岩类和碰撞型(438～400Ma)花岗岩类岩浆活动.西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成-洋壳俯冲消减直至陆-陆碰撞造山的板块构造演化过程.总体构造演化可划分为四个阶段:①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆-陆或陆-弧碰撞造山阶段.     

桐柏-大别造山带加里东期构造热事件及其意义

桐柏－ 大别造山带是多旋回发展的复合造山带,至少有晋宁期、加里东期和印支期三个造山旋回。加里东旋回结束洋壳发展历史,经历了广泛的区域变质作用和局部强烈的高压超高压变质作用,具有划时代意义。桐柏－ 大别造山带加里东期具小洋盆、微古陆、多岛海古地理面貌,总体向北俯冲,最终形成陆 陆碰撞造山带。进一步可划分为三个各具特色的单元：北淮阳构造带是一个板块碰撞混杂带;中间隆起区相当于岛弧性质,但它部分地段曾一度伴随小洋盆俯冲至深处,形成高压超高压变质带;随应褶皱带为大陆裂谷性质,并具某些弧后盆地特征。它们共同构成了大陆造山带复杂的内部结构构造特征。桐柏－ 大别造山带向东被后期的郯庐断裂所截;向西与秦岭造山带相连。通过区域地质和古地磁对比,加里东期秦岭造山带开裂规模更大,蛇绿岩更发育,构成一个向西开口的喇叭形;碰撞时大别造山带先碰,然而逐渐向西迁移     

东准噶尔强应变构造带成矿系统的特征、成矿流体和热动力条件分析

东准噶尔强应变构造带形成于板块构造的特定部位 ,是不同级别板块俯冲、碰撞作用的产物 ,控制着该区大部分内生金矿的分布 ,并构成了该区最重要的金成矿系统 .在洋壳俯冲和洋盆闭合阶段陆缘火山岩浆弧、残余海盆和俯冲带上形成的陆缘 -火山碎屑沉积相、含碳质沉积相及混杂蛇绿岩块等是金丰度较高的地质体 ,构成了成矿系统潜在的矿源层 (体 ) .构造运动产生的和深部上升的热能是成矿系统中岩石强烈变形变质和Au活化的能源 .构造带内由于应力的差异驱动成矿流体从强烈挤压地段向相对低压的伸展区迁移 ,使金矿床 (点 )集中分布于二者过渡带附近 .矿体及矿脉则形成于构造带较晚阶段形成的次级断裂及裂隙中 .     

盆山耦合与前陆盆地成藏区带分析

经济全球化导致油气勘探全球化,板块学说在理论上提供全球油气勘探基础,亚洲大陆与北美大陆盆山体系在实践上提供全球油气勘探经验。盆山耦合体系存在3类造山带与3类前陆盆地即:(1)俯冲造山带与弧后前陆盆地;(2)碰撞造山带与周缘前陆盆地;(3)陆内造山带与陆内前陆盆地。前陆盆地成藏区带勘探中,在空间上应将造山带前麓褶皱—冲断带层与前陆盆地作为统一应变场,在时间上应将前冲断作用沉积层序,同冲断作用沉积层序和后冲断作用沉积层序作为整体来进行勘探。     

南海北部深水盆地沉积-构造的差异性及其油气意义

南海北部深水区自西向东依次分布着琼东南盆地、珠江口盆地、台西南盆地等新生代被动陆缘盆地,这些盆地经历了大致相当的从裂陷到坳陷的构造演化史,但在张裂活动过程中存在着明显的沉积-构造的差异性。构造沉降特征分析显示:在同一构造带上自西向东有盆地主要构造沉降发生的时段逐步变晚的趋势;在不同构造带上自北向南有盆地主要构造沉降发生的时段逐步变晚的趋势。这种沉积-构造的差异性对烃源岩的发育类型、分布及生储盖组合等方面有明显的控制作用,表现为:裂谷期构造沉降幅度大的盆地,陆相烃源岩发育,以陆生陆储陆盖型成藏组合为主;裂后期构造沉降幅度大的盆地,海相烃源岩发育规模较大,海生海储海盖型成藏组合及混生海储海盖型生储盖组合所占分量逐渐增多。推测渐新统湖相-湖沼相及海陆过渡相源岩和中新统海相烃源岩应是南海北部深水区油气的主要来源,陆生海储海盖型、海生海储海盖型及混生海储海盖型生储盖组合应是深水区基本生储盖组合类型。     

昆仑--秦岭造山系的几个问题

昆仑-秦岭带加里东旋回的洋盆不是从元古代继承下来的．而是由寒武纪裂谷发展而来的，它在志留纪即宣告封闭；昆仑石炭纪一二叠纪海底裂谷带或可能的小洋盆，在晚二叠世前已经消失，三纪时昆仑-秦岭带只有海，而没有洋。因此，印支造山运动并不是洋盆消失后的陆-陆碰撞造山，而是陆-陆叠复造山(大陆壳消减造山)作用。     

塔里木显生宙盆地演化主要阶段

塔里木显生宙盆地演化经历了震旦纪—泥盆纪、石炭纪—二叠纪和中—新生代３个一级构造旋回。这种旋回性主要与板缘的拉张裂解、俯冲消减和碰撞闭合等板块构造运动体制有关。每个一级构造旋回一般是以拉张体制下的盆地形成开始，尔后转化为挤压体制下的盆地，最终以构造反转结束。塔里木显生宙盆地演化可进一步分为６个二级演化阶段，即震旦—奥陶纪克拉通内裂陷盆地发展阶段、志留—泥盆纪克拉通内挤压盆地演化阶段、石炭—二叠纪弧后裂陷盆地形成阶段、三叠纪弧后前陆盆地发展阶段、侏罗纪—老第三纪碰撞复活前陆盆地形成阶段和新第三纪—第四纪碰撞后继盆地演化阶段，其划分标志是以盆地性质及其构造格局的重大转变为依据的。     

Geological constraints on the alpine evolution of the Mediterranean Tethys

The geological data on the Mediterranean chains and basins are used to point out the constraints that they put on the location through time of oceanic versus continental lithosphere and on the successive relations between them. Emphasis is put on the rules and conventions which enable us to interpret the geological data in terms of plate tectonics and on the major disputed points for which a solution must be chosen.In the first part, the location of oceanic versus continental lithosphere is dealt with, using the data on the present-day basins, the ophiolites and the subduction processes. A Neogene age is retained for the Western Mediterranean and the surrounding continental blocks are considered to have been previously a part of Iberia. A Cretaceous age is retained for the Eastern Mediterranean; Apulia is considered as a part of the African plate except for this period. The Black Sea is considered as a back-arc basin formed mostly during the Upper Cretaceous. The ophiolites are used to locate the Mesozoic oceans; for the double ophiolitic belts of the Dinaro-Hellenides and the Taurides, the tectonic interpretations which minimise the number of oceanic basins have been retained. For the Kirsehir block of Turkey, the chosen solution locates a Jurassic ocean to the north and makes it disappear when a Cretaceous ocean opens to the south. Data on the subduction processes added to the information on these basins and led us to consider as oceanic the unknown basements of the Carpathian flysch and the Maghrebian flysch basins.The second part deals with the organisation of basins and platforms, emphasising the chronology of their formation and subsequent crushing. It furnished step by step constraints on the tectonic history of the system which is related to plate displacement.The general pattern derived from these data shows a wedge-shaped Tethyan ocean which disappeared mostly through repeated subduction below the eastern part of its northern margin. The Jurassic stage shows westward extension of the ocean between the Eurasian and African plates and ends with the Dinaro-Hellenic obduction; the Cretaceous stage shows a complete reorganisation including individual displacement of the Iberian, Apulian and Kirsehir sub-plates; the Tertiary stage shows the general collision between the renewed Eurasian and African plates and Neogene subduction of the basins which avoided collision.     

沉积大地构造相划分与鉴别

沉积大地构造相是反映陆块区、洋区、洋与陆块之间的陆缘区(活动和被动陆缘)形成演变过程中, 在各个演化阶段及其特定的大地构造环境中形成的沉积盆地及其充填序列, 是表达大陆岩石圈板块在离散、汇聚、碰撞、走滑等动力学过程中形成的不同类型沉积盆地及其综合产物, 具有恢复陆块区和造山系形成演化的功能.为从大地构造环境和沉积盆地分析角度系统剖析中国大陆新元古代以来纷繁复杂的大陆增生历程, 根据中国大陆形成演化特点, 提出一套沉积大地构造相(沉积盆地类型)划分方案, 并简述其大地构造环境鉴别标志.该划分方案分4级(相系、大相、相和亚相): 一级为陆块区(含地块)相系和造山系相系.陆块区按构造古地理位置和区域构造应力场进一步划分出二级和三级单元.造山系由弧盆系、叠接带和对接带大相构成, 是岩石圈板块大规模水平运动, 在洋陆转换过程中岛弧增生、弧-弧碰撞、弧-陆碰撞、陆-陆碰撞和陆内俯冲的产物, 常表现为复杂岩石组成、复杂褶皱和断裂构造的巨大山系; 叠接带大相主要由弧-弧碰撞和弧-陆碰撞时, 在陆缘形成的洋-陆转化增生带, 是软碰撞产物; 对接带大相由陆-陆碰撞形成, 是硬碰撞产物.在造山系的弧盆系、叠接带和对接带大相之下, 按洋盆演化-洋陆转化历程所产生的系列构造古地理环境和建造, 进一步划分出洋盆、弧前盆地、弧间盆地、弧后盆地、残余海盆、周缘前陆盆地、弧后前陆盆地等大地构造相单元.      

南天山古生代-中生代沉积盆地演化

南天山位于塔里木—卡拉库姆板块和伊犁-哈萨克斯坦板块的碰撞造山带.前人研究表明, 该区在古生代经历了洋盆的扩张、俯冲消减和碰撞造山; 中生代则进入到陆内发展阶段.但由于该区特殊的地理位置和复杂的构造背景, 洋盆的闭合时间及盆地演化的阶段依然存在诸多争论.在广泛收集地质资料的基础上, 对我国境内南天山地层大区进行了地层分区, 并对每个分区的古生代-中生代盆地沉积序列进行了详细分析, 最终划分出5个演化阶段: 寒武纪-奥陶纪, 南天山洋从有限洋盆发展为成熟洋盆, 洋盆性质为弧后盆地; 早志留世, 南天山洋盆开始俯冲消减, 东部红柳河段洋盆在早泥盆世闭合, 而西部的俯冲消减则延续至泥盆纪晚期; 石炭纪-早二叠世, 西部仍存在残余海盆.中二叠世, 残余海盆消失, 南天山西部碰撞造山, 南天山造山带最终形成; 中生代, 该区进入陆内发展阶段, 在三叠纪接受剥蚀夷平; 侏罗纪, 西部发展成为断陷盆地, 东部继续接受剥蚀夷平; 白垩纪, 西部延续侏罗纪断陷盆地特征, 东部则发育成拉分盆地. 关键字: 南天山; 古生代; 中生代; 沉积; 构造; 盆地演化.      

Island arc–back-arc basin evolution: implications for Late Riphean–Early Paleozoic geodynamic history of the Sayan–Baikal folded area

We suggest a more rigorous approach to paleogeodynamic reconstructions of the Sayan-Baikal folded area proceeding from update views of the origin and evolution of island arcs and back-arc basins. Modern island arcs and attendant back-arc basins form mainly by trench rollback caused by progressive subduction of negatively buoyant thick and cold oceanic slabs. Slab stagnation upsets the dynamic equilibrium in the subduction system, which accelerates the rollback. As a result, a continental volcanic arc transforms into an island arc, with oceanic crust production in the back-arc basin behind it. As subduction progresses, the island arc and the back-arc basin may deform, and fold-thrust structures, with the involved back-arc basin and island arc complexes, may accrete to the continent (accretion and collision) without participation of large colliding blocks. When applied to the Sayan–Baikal area, the model predicts that the Riphean and Vendian–Early Paleozoic back-arc basins were more active agents in the regional geologic history than it was thought before. They were deposition areas of sedimentary and volcanosedimentary complexes and then became the scene of collision and accretion events, including folding, metamorphism, and plutonism.