南海南部边缘沉积盆地构造-热演化历史

南海南部边缘发育众多含油气盆地,具有可观的油气资源潜力.本文采用基于多期有限拉张模型的应变速率方法对南海南部边缘沉积盆地进行了构造-热演化模拟,并与南海北部边缘沉积盆地的构造-热演化历史进行了对比分析.南海南部边缘晚新生代具有明显碰撞挤压、走滑改造的痕迹,而同时期北部边缘以小规模的张性断裂活动为主,由于构造活动背景的不同,造成了南、北边缘沉积盆地构造-热演化历史的差异.     

阿尔金走滑断裂带昌马段的电性结构样式及构造意义

阿尔金断裂带东段走滑速率沿断裂走向方向存在明显的流失现象,有关阿尔金断裂带的影响范围及走滑速率变化的机制需要有更多的深部结构证据来提供支撑.本文以阿尔金断裂带昌马段为窗口,获取了4条横穿阿尔金断裂带及相邻地区的大地电磁测深剖面.二维电性剖面显示在阿尔金断裂带北侧中上地壳以连续的高阻体为主,而南侧祁连山内部的深部电性结构在横向上有较为复杂的变化.这一点与区域构造背景相对应,即北侧的塔里木盆地东缘依然具有较好的整体性,南侧的祁连山是青藏高原北缘生长的最前端,变形强烈.在断裂带的结构特征上,阿尔金断裂带沿走向方向的切割深度在昌马盆地西侧发生了显著的降低,与阿尔金断裂带相对应的电性边界在这里向南偏移了约15 km,对应F18断裂,并与昌马盆地相接.祁连山北部的断裂带,包括昌马断裂、旱峡—大黄沟断裂总体呈现出低角度南倾的样式,切过高阻异常体的顶部.虽然昌马盆地可以起到连接断裂带的阶区的作用,将部分阿尔金断裂的走滑分量转移到盆地南侧的昌马断裂上,但是昌马断裂的走滑速率从西向东是增加的,东侧的走滑速率甚至大于阿尔金断裂沿走向方向的流失分量.我们认为在青藏高原北部主要断裂带的活动还是受印度—欧亚板块碰撞引起的远程挤压效应的影响,包括阿尔金断裂以及祁连山内部系列断层都处于斜向挤压应力环境.在这种基本构造模式下,阿尔金断裂、断裂F18、昌马盆地、昌马断裂构成了一个局部的走滑速率分解-转换-吸收体系,对局部应力状态产生影响.     

阿尔金断裂南侧弧形地貌单元成因及其构造意义

巨型左旋走滑的阿尔金断裂是青藏高原的北部边界,在印度-欧亚板块碰撞过程中起重要的调节作用,控制着青藏高原东北部的构造演化,认识其活动演化对理解青藏高原的构造变形过程和机制具有重要意义。阿尔金断裂南侧存在一系列弧形地貌单元,知晓这些弧形带是原始弧形弯曲还是后期由于阿尔金断裂左旋走滑拖曳而形成的,对认识阿尔金断裂的构造演化具有重要意义。文中在前期阿尔金断裂南侧柴西英雄岭和柴北缘2条弧形带不同部位已开展的精细古地磁旋转变形研究的基础上,综合研究区和阿尔金断裂附近已有的古地磁旋转变形研究结果和弧形带几何形态学等其它地质证据,分析发现这2条弧形带的几何学特征是由其不同部位发生旋转变形所导致的,且旋转变形与该时段阿尔金断裂的快速左旋走滑活动密切相关。通过上述工作,更加全面地了解了阿尔金断裂新生代2阶段的走滑特征,进一步限定了阿尔金断裂早渐新世以来左旋滑移量,以柴西段为参照系滑移量至少约350～430km,以柴北缘段为参照系至少约380～460km,平均滑移速率至少约10. 6～13. 9mm/a。     

琼东南盆地构造沉降史及其主控因素

以28口钻井、3条主干地震剖面最新解释成果资料为依据的构造沉降史恢复结果表明：琼东南盆地新生代存在三期快速沉降过程和一期缓慢沉降过程：第一期为始新世,第二期为渐新世—早中新世,第三期存在时空差异：在盆地西部乐东凹陷为晚中新世以来,在盆地中东部陵水凹陷和松南-宝岛凹陷为上新世以来;缓慢沉降过程亦存在时空差异,盆地西部中中新世沉降缓慢,盆地中东部中—晚中新世沉降缓慢.第一期快速沉降过程受东亚陆缘扩张和红河断裂左旋走滑共同影响,第二期快速沉降受南海海底扩张和红河断裂左旋走滑联合作用,第三期快速沉降主要受红河断裂右旋走滑控制,缓慢沉降过程与南海海底扩张停止以及红河断裂构造活动处于宁静阶段相耦合.     

阿尔金主断裂东端第四纪左行走滑的新证据

通过对阿尔金主断裂东端早更新世冲积相砾岩的追踪,发现疏勒河古冲积扇沉积的西边界距现今疏勒河河口约 10km,由此提出了阿尔金主断裂东端第四纪以来左行走滑错动 10km的沉积学新证据。通过对疏勒河河口阶地的分析,认为疏勒河河道沿阿尔金主断裂 2 8km的肘状弯曲除主要反映了断裂的左行走滑外,可能还包含了河流弯折段侧向侵蚀因素的影响。对阿尔金主断裂东端第四纪期间的位错量和走滑速率进行了讨论     

祁连山构造带的新构造变形机制

论述了祁连山构造带新生代以来的变形过程及形成机制。研究表明： 祁连山构造带的变形过程是在欧亚大陆与印度大陆碰撞汇聚作用下发生和发展的, 其变形过程与整个青藏高原的隆升过程同步进行。其中阿尔金断裂在其东段的走滑贯通对祁连山－ 河西走廊地区的构造运动影响很大。上新世末或第四纪初阿尔金断裂东段的走滑导致了祁连山地区应力场的旋转, 进而增大了沿 Ｎ Ｗ Ｗ 向主断裂的水平走滑分量。它是引起主断裂发生走滑的重要原因之一。     

祁连山构造带的新构造形机制

论述了祁连山构造带新生代以来的变形过程及形成机制。研究表明：祁连山构造带的变形过程是在欧亚大陆与印度大陆碰撞汇聚作用下发生和发展的,其过程与整个青藏高原的隆升过程同步进行。其中阿尔金断裂在其东段的走滑贯通对祁连山－河西走廊地区的构造运动影响很大。上新世末或第四纪初阿尔金断裂东段的走滑导致了祁连山地区的应力场的旋转,进而增大了沿ＮＷＷ向主断裂的水平走滑分量。它是引起主断裂发生走滑的重要原因之一。     

阿拉善地块南缘的左旋走滑断裂与阿尔金断裂带的东延

阿拉善地块南缘发育了由5条走向近EW、向西收敛、向东撒开的断裂组成的断裂束,每条断裂长度一般>100km,控制第四纪盆地呈EW向长条状展布,卫片上线性影像清晰,晚第四纪以来表现出左旋走滑活动的特点。断裂束西段的金塔南山断裂与阿尔金断裂带东段的宽滩山段趋于交会,并与文殊山构造隆起之间构成构造转换关系。分析认为金塔南山断裂以及整个阿拉善南缘断裂束是阿尔金断裂左旋运动的东延部分,断裂束在平面上“帚状”的、向东撒开的构造样式有利于走滑运动量的分解、消减和吸收,符合走滑断裂末端的构造特点。阿拉善南缘断裂束的左旋走滑活动有可能是阿尔金断裂带进一步向东扩展的结果,其时代可能发生于早更新世末—中更新世初     

GPS观测及断裂晚第四纪滑动速率所反映的青藏高原北部变形

断裂晚第四纪滑动速率及现今GPS观测揭示了青藏高原向北扩展与高原边缘隆升的运动特征.主要断裂晚第四纪滑动速率及跨断裂GPS应变速率的结果表明,青藏高原北部边缘的断裂以低滑动速率（＜10 mm/a）为主,特别是两条边界断裂：阿尔金断裂和海原—祁连山断裂.两条主要边界断裂上的滑动速率分布显示了断裂间滑动速率转换及调整特征.阿尔金断裂自95°E以西的8～12 mm/a稳定滑动速率,向东逐渐降低到最东端的约1～2 mm/a,而海原断裂自哈拉湖一带开始发育后滑动速率为1～2 mm/a,到祁连一带（101°E以东）增大到相对稳定的4～5 mm/a,直到过海原后转向六盘山一带,滑动速率降低到1～3 mm/a,甚至更低.滑动速率的变化及分布特征显示,阿尔金断裂滑动主要是通过祁连山内部隆起及两侧新生代盆地变形引起的缩短来吸收的,海原—祁连山断裂的低滑动速率及沿断裂运动学特征表明断裂尾端的陇西盆地变形及六盘山的隆起是断裂左旋走滑速率的主要吸收方式.这一变形特征表明,青藏高原北部边缘的变形模式是一种分布式的连续变形,变形发生自高原内部,边界断裂的走滑被高原内部变形所吸收.     

凉山活动构造带晚新生代变形特征与位移规模

凉山近南北向活动构造带位于青藏高原东南边缘鲜水河 -安宁河 -则木河 -小江断裂带中段东侧 ,与鲜水河断裂带左阶雁列 ,与小江断裂带右阶雁列。大体呈南北或北北西方向展布的凉山构造带 ,自北而南主要包括普雄河断裂、布拖断裂和四开 -交际河断裂。晚新生代以来的活动 ,凉山南北向构造带以明显的左旋走滑为特征 ,相应的倾滑位移分量不大。初步统计得到其晚第四纪以来的走滑速率为 2mm/a左右 ,晚新生代以来位移规模 13.5～ 15.5km。凉山活动构造带的活动 ,弥补了鲜水河 -安宁河 -则木河 -小江断裂带中段安宁河 -则木河断裂带活动存在的位移和速率亏损 ,对于全面评价青藏高原东南边缘的地壳运动和变形模型具有重要意义     

基于高分辨率影像的宽滩山北缘断裂带右旋走滑特征及其构造意义的初步研究

阿尔金断裂在河西走廊西端的酒西盆地附近左旋走滑特征逐渐消失,而其东侧的宽滩山断裂和黑山北缘断裂表现为逆冲构造。在宽滩山北侧分布的2条断裂,分别是塔尔湾-池家刺窝断裂和干峡山断裂,这2条断裂也表现出明显的活动特征。前人认为塔尔湾-池家刺窝断裂是1条低活动速率的逆冲断裂,并未对其水平运动进行详细研究。宽滩山北缘断裂带是否存在水平走滑运动,对于进一步探讨阿尔金走滑断裂和祁连山北缘逆冲断裂的构造转换模式,具有非常重要的意义。文中通过无人机Sf M摄影测量等野外工作,对宽滩山北缘的塔尔湾-池家刺窝断裂和干峡山断裂的走滑运动特征进行研究,并获得了2点初步认识:1)宽滩山北缘断裂是具有右旋兼有逆冲的活动断裂,通过对宽滩山北缘断裂带的河流冲沟和阶地的位错量进行统计,初步估计其晚更新世右旋走滑速率为0.2~0.25mm/a,全新世右旋走滑速率为0.5~1.5mm/a;2)宽滩山北缘断裂所在的河西走廊西端位置的构造主要驱动力来自于祁连山向北的挤压作用,造成了宽滩山北缘断裂的右旋走滑和酒西盆地内多条断裂的逆冲运动性质。     

晚中新世红河断裂走滑反转事件的海底滑坡证据

晚中新世(~5.5Ma),琼东南盆地深水区发育面积约18000km~2、最大沉积厚度达到930m的大型海底滑坡.大型海底滑坡具有明显的地震相特征,头部发育正断层,侧向边界形成陡崖,底部形成强剪切面,内部地震反射杂乱,被平行-亚平行的连续地震相所围限,呈现从南向北的主体搬运方向,主要物源来自于位于中南半岛以东、广乐隆起以北的琼东南盆地南部区域.在区域上,晚中新世红河断裂发生走滑反转,中南半岛的隆升和侵蚀加剧,南海西部的沉积速率突然加速,这些事件为大型海底滑坡的形成提供了基本条件与触发机制.大型海底滑坡的发现提供了晚中新世红河断裂走滑反转构造事件的沉积学证据,并通过海底滑坡顶界面地质时间的约束,推断红河断裂反转过程中最剧烈的构造活动发生在~5.5Ma.     

川滇南北向构造带早中生代构造变形研究

贺兰-川滇南北向构造带是划分中国大陆东西的地幔陡变带,其南段川滇南北向构造带是由几个性质不同的构造系统叠加组成的复杂构造带.研究发现,位于扬子地块西缘的川滇南北向构造带发育由雁行状左行走滑断裂为骨架的走滑构造带.走滑构造带经历了两期构造叠加,早期变形为北东-南西挤压应力场形成的一系列北西-南东走向的逆冲断裂,晚期北西-南东挤压应力场环境下沿先前的逆冲断层形成一系列左行走滑断裂.在这些左行走滑断裂之间,发育一些中生代盆地,盆地沉积相和古流向研究显示,这些盆地的形成受走滑断裂控制.因此,依据盆地内最老地层限定,扬子西缘走滑构造带形成于早中生代.作者认为,这个走滑构造带的形成,很可能与晚三叠世-侏罗纪时期扬子地块顺时针旋转并持续向北俯冲-碰撞有关,川滇南北向构造带在早中生代中国大陆的主体碰撞拼贴过程中就已经开始形成.     

挤压造山带中的伸展构造及其成因——以滇中地区晚新生代构造为例

在印度和欧亚大陆晚新生代SN向陆内汇聚作用下,川滇地块沿鲜水河-小江左行走滑断裂和红河-哀牢山右行走滑断裂发生SE向逃逸和顺时针旋转,这必然造成其南缘的滇中、楚雄等地区地壳发生挤压缩短和隆升。然而,在滇中高原,SN向的小江断裂系发生张扭性运动,沿断裂出现众多的第四纪伸展和拉分盆地,这反映出滇中高原在晚新生代处于近EW向的伸展环境。力学分析与地质现象之间的矛盾暗示有一种尚未被揭示的伸展变形机制。文中根据该地区的地质和地貌特征论证了晚新生代滇中背形构造的存在,揭示出是背形构造的应力分布状态导致了滇中高原上部地壳EW向伸展的发生,从而使得小江断裂发生分裂并伴随伸展构造的发育     

东天山东段碱泉子-巴里坤断裂系晚第四纪左旋走滑的地质证据

东天山至阿尔泰一带吸收了约10mm/a的地壳缩短量,占印度-欧亚大陆缩短量(约40mm/a)的~(1/4),其中一部分变形量在阿尔泰一带通过断裂的右旋走滑和块体的逆时针旋转的联合作用吸收,但东天山一带的地壳变形吸收和调节方式目前仍然存在争议。通过近年来在东天山东段碱泉子、巴里坤山和哈尔尼克山进行的野外地质调查工作,发现东天山东段展布1个左旋走滑断裂系。自西向东,碱泉子-托莱泉断裂、巴里坤盆地南缘断裂和哈尔尼克山中央断裂构成该断裂系的主要格架,这个断裂系在东天山晚第四纪乃至新生代以来的造山过程中调节了山脉隆升过程的变形分配。这些断裂的晚第四纪活动随着断裂走向与区域主应力(NE向)夹角大小的变化呈现不同的活动特征。具体来说,近EW向的碱泉子-托莱泉断裂展现出以走滑为主的特征,这种特征一直延伸到EW—NW向巴里坤盆地南缘断裂的雄库尔一带,但自洛包泉以东巴里坤盆地南缘断裂开始发育逆冲分量,在巴里坤县城以东断裂的活动则表现为逆冲伴随走滑,往东NWW—EW向的哈尔尼克山中央断裂则又呈现出以走滑为主的特征。断裂系的活动特征耦合在东天山东段的造山过程之中,调节和吸收了部分地壳变形,造山带根部断层的变形在造山过程中可能并不是唯一起决定性作用的释放方式。     

郯庐断裂中段的早白垩世拉分盆地(英文)

石场－中楼盆地位于郯庐断裂带中段的沂河－沭河地区。郯庐断裂左旋切割了秦岭－大别－胶南造山带及前中生代地层,研究区内沂河－沭河断裂切割了年龄为１３６．２Ｍａ（４０Ａｒ／３９Ａｒ法）的胶南造山带北缘剪切带,并被时代为１１９Ｍａ（Ｋ－Ａｒ法）的青山群地层不整合覆盖,显示郯庐断裂在早白垩世曾发生了明显的走滑运动。石场－中楼盆地受沂河－沭河断裂的控制,整体为长６０ｋｍ、宽３０ｋｍ,长宽比近于２∶１的“菱型”构造盆地。盆地内早白垩世莱阳群的沉积厚度大于６２６３．７１ｍ,沉积速率大于０．４ｍｍ／ａ;沉积相特征反映盆地具有深而窄,沉积速度快、沉积相变剧烈的特点。盆地沉积中心的迁移方向与边界断裂的左旋走滑效应一致,“边走滑边沉积”的特征明显。根据构造背景、构造格架及沉积特征,确定石场－中楼盆地为郯庐断裂早白垩世左旋走滑过程中形成的拉分盆地     

北京拗陷构造活动性分析

本文据地质历史和构造变形对北京拗陷中、新生代构造演化及新构造运动和断裂活动性作了分析。地质历史分析表明北京拗陷在横向上介于京西隆起和大兴隆起之间的一个中新生代拗陷。在纵向上由几个相间排列的凹陷和凸起组成。中生代沉降中心表现出由北向南迁移,新生代以来则表现出自南向北迁移。从地貌水系所反映的构造运动来看,北京拗陷的中段和南段表现出间歇性均匀抬升性质,北段垂直差异运动明显。断裂活动时间在南段和中段主要为上新世和早更新世;北段活动时间可延续到晚更新世,甚至全新世。北段第四纪时新发育的断陷盆地可能与北西向断层的左旋走滑活动有关。     

青藏块体北部金塔南山断裂晚第四纪走滑活动的地质地貌特征

前人对位于青藏块体北部与阿拉善块体接触带的金塔南山断裂是否存在左旋走滑新活动一直存在争议。文中基于航空照片和高分辨率遥感影像解译、地质地貌调查与填图、差分GPS测图、开挖剖面等方法,详细研究了金塔南山断裂的地质、地貌表现,分析是否存在左旋走滑的新活动特征。结果表明:金塔南山断裂晚第四纪以来有左旋走滑活动,地貌上表现为正、反向交替的断层陡坎、冲沟和微地貌的左旋位错、拉分盆地和挤压隆起等现象;地质剖面上表现为高倾角的断层面、倾向和性质不固定的断层面、花状构造。通过对比分析,得到金塔南山断裂晚更新世以来的左旋走滑速率约为(0.19±0.05)mm/a,与倾滑速率以及地表抬升速率相当,但远小于阿尔金断裂的走滑速率。综合分析认为,祁连山逆冲断裂系向NE的挤压扩展与应变分配可能是金塔南山断裂左旋走滑运动的动力学来源。     

阿尔金断裂中段乌尊硝尔段古地震记录与级联破裂行为

阿尔金断裂是世界上少有的几条巨型活动走滑断裂带之一,对其古地震复发特征至今认识不足,与缺少高分辨率地层控制下的古地震记录有关.在阿尔金断裂中段乌尊硝尔附近发育的小型拉分盆地内,开展了精细的古地震探槽工作.高分辨率沉积地层记录了丰富的古地震变形及其沉积响应.基于裂缝充填、地层增厚、角度不整合、褶皱等古地震判别标志,共识别了4次古地震事件.结合~(14)C测年技术,约束了4次事件的发生时间,其中事件W1发生在AD1220～1773,事件W2和W3发生在407～215BC,事件W4略早于1608～1462BC,显示出丛集性复发特征.通过与相邻的、平顶山阶区以东的探槽中古地震数据对比,发现平顶山阶区两侧在最新一次事件中发生了级联破裂.     

渤海新生代盆地浅部构造迁移特征及其深部动力学机制探讨

渤海湾盆地的海域部分与渤海湾盆地其他部分一样,新生代为断陷-拗陷盆地.中渐新世以来,渤海湾盆地的沉积沉降中心迁移至渤海海域,并且拗陷期出现普遍的加速沉降现象.综合分析渤海各坳陷新生代构造样式和断裂时空展布特征,表明断裂发育总体受伸展控制,只是在中渐新世后受走滑影响.选取基本垂直渤海构造走向的6条大剖面,进行伸展量估算,并在剖面上选取虚拟井计算沉积沉降速率,结果表明,在断陷阶段,孔店组-沙四段沉积期,各坳陷沉积沉降速率较低且相差不大,发育多个沉积沉降中心;至沙三段沉积期沉积沉降速率达到最快,东营组沉积期沉积沉降速率变慢,但沉积沉降中心已从四周逐步迁移至渤中坳陷;拗陷阶段,以渤中坳陷为中心,出现的强烈沉积沉降,明显高于正常拗陷阶段沉积沉降速率.结合最新的深部探测资料,认为渤海新生代盆地的断裂展布,受中生代末先存的构造格局影响;断陷盆地的形成,则是太平洋板块俯冲的持续后退和印藏碰撞远程效应持续东进共同作用的结果;中渐新世以来的加速沉降现象,则是太平洋俯冲板片前缘向东迁移引起的岩石圈迅速冷却的最直接表现.