沉降量约束下的黄骅裂谷形成的地球的动力学模式

在计算覆盖整个黄晔裂谷２００口人工井（包括少部分探井）沉降量的基础上，总结本区二种基本沉降曲线模式。统计出热沉降（Ｓｔ）与初始沉降（Ｓｉ）之比为０．６，依此为约束条件与大陆岩石圈伸展的地球动力学正演模式进行对比，与简单剪切模式预测的热沉降与初始沉降之比值及几何效应更接近。进一步证实黄骅裂谷以简单剪切机制形成的地球动力学模式更合理，这与著名的以纯剪模式形成的北海伸展盆地不同     

新生代黄骅坳陷构造伸展、沉积作用和岩浆活动

黄骅坳陷是一典型的张性盆地,其构造主要受西缘向东倾的拆离断层的控制。构造沉降分析显示盆地西部以裂谷沉降为主,而向东热沉降逐渐增大,反映了上地壳的强烈裂谷区与岩石圈深部强烈减薄区发生了错位。沉积作用在裂谷期和热沉降期具明显不同的特点,指示了早期基底快速不均匀的下沉和晚期基底广泛缓慢下沉的过程。玄武岩的形成和演化也与盆地构造发展过程相一致。研究结果表明,黄骅坳陷是在下伏岩石圈上部发生简单剪切和下部发生纯剪切的构造伸展过程中形成的。     

华北盆地新生代裂陷机制与过程的数值模拟

采用McKenzie的纯剪切动力学模型对似环状的“大华北盆地”的形成机制与过程进行初步的数值模拟。模拟结果表明：(1)“大华北盆地”新生代以来经历了两次伸展减薄--热事件．而不是原来所认为的一次事件的两个阶段;(2)第二次伸展减薄--热事件(即新近纪一第四纪)的沉降幅度要小于第一次伸展减薄--热事件(即古近纪)的沉降幅度;(3)“大华北盆地”古近纪的第一次伸展减薄一热事件可能已经进入后裂谷相,并且是处于后裂谷相的初期;(4)现今盆地的演化可能处于第二次伸展减薄--热事件的同裂谷相的晚期。这一研究对认识华北地区新生代的盆地演化及动力学背景有重要的意义。     

宽裂谷的构造样式与成因机制

宽裂谷是一类重要的大陆伸展构造样式,野外工作与物理模拟、数值模拟相结合是研究宽裂谷构造样式的主要方法。国外学者对宽裂谷进行了较多研究,集中于其形成与持续时间、构造样式、岩浆活动特征等方面。试图在广泛的国内外文献综合分析的基础上,介绍宽裂谷的定义及其构造特征,通过盆岭省和爱琴海盆地的地质剖面验证宽裂谷构造样式,进而分析其成因机制。宽裂谷的形成受控于区域性的低角度拆离面,它同时控制了变质核杂岩的发育,拆离面之上发育高角度断层控制的掀斜断块。控制宽裂谷构造样式的参数主要有:伸展应变速率及地壳组成、初始的地壳厚度和岩石圈热状态、岩石圈的机械不稳定程度、岩石圈抗张强度与重力的对比关系。动力学机制上,宽裂谷可能主要由被动裂谷成因机制控制;运动学机制上,宽裂谷通常由简单剪切或简单剪切与纯剪分层拆离机制控制。以期对认识中国东北地区宽裂谷系统的构造样式与成因提供帮助。     

当前沉积盆地研究的若干进展

本文主要介绍了当前国内外在沉积盆地分类、伸展盆地、挠曲盆地和走滑盆地方面的研究现状和主要进展。盆地分类可归纳为板块构造背景分类和地球动力学背景分类两种方案。近年来，在伸展盆地的研究中，裂谷类型（主动裂谷和被动裂谷）、伸展模式（纯剪模式，单剪模式和复合剪切模式）和板内应力等方面引起了人们极大的关注和兴趣。挠曲盆地的沉降机制和走滑盆地的形成机制也是当前沉积盆地研究的重要方面。     

攀西裂谷存在吗？

大陆裂谷以地幔上隆、岩石圈伸展、减薄、断陷和沉降为特征，伸展构造环境是大陆裂谷形成的必要条件和本质特征。中国学者以前所认为攀枝花-西昌裂谷的主要标志是海西期层状堆晶杂岩、晚二叠世峨眉山玄武岩、印支期环状碱性杂岩和晚三叠世裂谷盆地沉积。最近一系列研究成果表明攀西地区海西期-印支期构造岩浆热事件是地幔柱和岩石圈相互作用的结果，不是裂谷作用的产物。进一步对上扬子西缘二叠纪-三叠纪的沉积作用和构造特征综合分析表明攀西地区不存在裂谷盆地沉积。该区晚二叠世-中三叠世为古陆隆起遭受剥蚀，晚三叠世断陷型类磨拉石建造是前陆走滑复合盆地的产物。本文根据对攀西地区二叠纪-三叠纪的岩浆活动、沉积作用、构造特征和地球物理资料等方面综合研究对攀西裂谷的存在提出质疑，并以峨眉山地幔柱活动为主线探讨了攀西地区古生代和中生代的地质构造演化历史。     

新生代黄骅坳陷构造伸展,沉积作用和岩浆活动

黄骅坳陷是一典型的张性盆地，其构造主要受西缘向东倾的拆离断层的控制。构造沉降分析显示盆地西部以裂谷沉降为主，而向东热沉降逐渐增大，反映了上地壳的强烈裂谷区与岩石圈深部强烈减薄区发生了错位。沉积作用在裂谷期和热沉降期具明显不同的特点，指示了早期基底快速不均匀的下沉和晚期基底广泛缓慢下沉的过程。玄武岩的形成和演化也与盆地构造发展过程相一致。研究结果表明，其骅坳陷是在下伏岩石圈上部发生简单剪切和下部发生     

正向和斜向裂谷作用实验模型

砂箱实验模拟了正向和外向裂谷的三维演化过程，裂谷作用的方位角α（α为裂谷轴和伸展方向之间的夹角）分别取90°（正向裂谷）、75°、60和45°（斜向裂谷）。实验模型分别在水平和垂向上做切面。正向裂谷模型以长、直的边界断层和内断层与拉伸方向正交为特征。外向裂谷模型以短、分段的边界断层和内部断层为特征。在科向裂谷模型中，边界断层呈雁行排列，并与基底伸展带平行；裂谷内断层与伸展方向大角度相交。在中度外向和斜向裂谷（α＝60°和45°）中，随着拉伸量的增加，裂谷内断层朝着平行于边界断层方向发生旋转。在所有实验中都没有发现走滑或斜滑断层。所有模型中，裂谷边界断层和内部断层沿走向分段，在断层重叠部位形成中继断坡构造。共轭正断层组成的调节带能够实现裂谷系统走向方向上半地堑不对称性的转变和沉降中心的错开。实验产生的断层样式可与现代年轻裂谷中断层样式进行很好的对比，在这些现代裂谷中，也没有发现由基底控制的走滑或科滑转换断层。实验模型得出断层的几何形态可以作为识别正向和斜向裂谷中断层样式的样板。     

大陆伸展构造综述

简述了大陆伸展构造的研究历史,并从基本概念、构造样式、变形机制和动力背景等方面对大陆伸展构造进行了综述.伸展是大陆构造一种主要类型,并以正断层为主形成多种构造样式,如地堑、裂谷、拆离断层和变质核杂岩等.大陆伸展的变形机制包括纯剪切、简单剪切及分层剪切模式,并由此产生对称与非对称构造.大陆伸展构造的地表表现形式主要为裂谷或变质核杂岩,两者的形成主要取决于岩石圈的流变学结构.大陆伸展的动力学背景主要包括地幔柱上涌、俯冲板片反转与俯冲带后撤、增厚地壳的重力垮塌以及走滑体系的派生拉张等.     

大陆裂谷盆地演化的流体驱动力动态研究

本项研究是应用连续压实作用、实密度地下水流动力和热传导／对流交换等的二维有限元模型，定量反映大陆裂谷初始断陷和挠曲坳陷阶段的流体动力学。分析过程中为了确定地质上相关的盆地沉降和基底热流的边界条件，也结合了两个阶段裂谷下岩石圈热演化的伸展／冷却地球动力模型。在确定盆地演化期主要的流体驱动力（压实、密度和地形）方面，通过该模型获得的动态研究能反映渗透性和地下水位结构的控制作用。动态分析中考虑了许多代表     

准噶尔盆地的类型和构造演化

准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地 ,存在意见分歧 ;晚二叠世—老第三纪盆地的性质也不确定。文中通过对盆地构造几何学、沉降史、热史及火山岩的综合分析研究 ,对盆地类型和构造演化获得了一些新的认识 :( 1)准噶尔盆地在早二叠世为裂谷 ,晚二叠世为热冷却伸展坳陷 ,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地 ,新第三纪至今 ,由于印度板块与亚洲大陆碰撞才形成陆内前陆盆地。 ( 2 )对石炭纪—早二叠世的岩浆活动结合区域构造资料的研究表明 ,准噶尔地区古生代的板块运动和造山作用具软碰撞特点 ,早二叠世的裂谷盆地是在软碰撞背景下造山带伸展塌陷的产物。 ( 3)地幔热对流作用可能是软碰撞造山后伸展塌陷的主要深部动力学机制。     

中西非裂谷系形成的动力学机制

中西非裂谷系是沿中非剪切带及邻区发育的一系列中新生代裂谷盆地,其成因机理一直存在争议。中西非裂谷系的构造演化主要经历了三个演化阶段,其中在早白垩世进入强烈断陷期,是盆地形成的重要阶段。以早白垩世中西非裂谷系的地质背景为基础,运用弹性力学有限元数值模拟方法,通过应力场和应变场的分析,为中西非裂谷系形成的力学机制提供依据。模拟结果表明,早白垩世非洲大陆内部走滑和伸展作用并存,中非剪切带不是所谓的"转换断层",而是与中西非裂谷系同时形成和发育的构造。中西非裂谷系是在中新生代泛大陆裂解时期,非洲板块绕西北非地块逆时针旋转,非洲内部不同地块在统一构造应力场作用下,由于伸展和走滑的差异作用形成和发育的。      

中西非裂谷盆地白垩系两类优质烃源岩发育模式

中西非裂谷系位于非洲中部，主要为沿中非剪切断裂带分布的被动裂谷盆地，进一步划分为中非裂谷系和西非裂谷系。针对国内外对勘探程度极低的中西非裂谷盆地白垩系优质烃源岩展布、发育机理及油气成藏模式认识薄弱的现状，笔者在开展大量中西非裂谷盆地上、下白垩统两类烃源岩样品的主微量元素等地球化学分析的基础上，从含油气盆地构造、烃源岩发育古环境、古气候、古生产力和有机质保存条件等分析出发，剖析了不同类型含油气盆地优质烃源岩发育主控因素，分别建立了中、西非裂谷系低勘探程度含油气盆地下白垩统、上白垩统优质烃源岩的发育模式：中非裂谷盆地(Bongor、Muglad、Melut盆地)下白垩统裂陷期快速沉降、温暖湿润气候条件下，勃发的水生有机质(藻类)控制的深水湖相优质烃源岩“生产力”单因素发育模式；西非裂谷盆地(Termit盆地)上白垩统拗陷期海侵、炎热潮湿气候条件下，陆源有机质输入为主，优越的保存条件(偏咸水体)优质海相烃源岩 “生产力+保存条件”双因素控制的发育模式。从而进一步锁定富油气凹陷和主力成藏组合，有效指导含油气盆地内选区选带，助推油气规模储量发现。     

转换-伸展盆地——莺歌海的演化

在系统研究莺歌海盆地沉降史、变形史、充填史和埋藏史和基础上，确定了莺歌海盆地的演化阶段和分地类型，并建立了转换－－伸展盆地的演化模式，莺歌海盆地演可分为４个主要发展阶段；（１）初始断陷；（２）裂陷；（３）拗陷（４）再次裂陷，盆地的沉降机理是：初始断陷为岩石圈刚性体的简单伸展；裂陷为与先期切断裂带重新活动腾的走滑－－伸展；拗陷走滑－伸展相对较弱，叠加热沉降；再次裂陷以走滑－伸展为离，叠加重力沉降和压     

大陆裂谷盆地层序地层学的研究

本文以松辽裂谷盆地为例，讨论了层序地层学在陆相湖泊盆地中的应用实例，提出了适用于内陆湖泊盆地的层序地层学的术语和模式。根据大陆裂谷盆地的演化阶段特征，划分为同裂谷沉降超层序和后裂谷沉降超层序，指出两个超层序在形成机制和组份上的差异，并相应建立了两类层序地展模式；根据古湖泊发展过程中出现枯水湖—丰水期—枯水期的周期性演化特点，划分为湖进体系域、湖泛体系域和湖退体系域。     

松辽盆地形成、发展与岩石圈动力学

根据区域构造环境、深部构造机制、火山活动的时间序列以及盆地几何学、运动学特征,分析了松辽盆地形成与发展的岩石圈动力学问题。提出古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲引起热流上升,由此导致裂谷期前火山作用和岩石圈热与机械减薄,裂谷期上地壳伸展发育成裂谷盆地,火山活动减弱。随着陆缘陆块拼贴,俯冲带长距离后退,处于热异常的岩石圈开始向热平衡转化,盆地由伸展转化为坳陷。     

南黄海中-新生代裂谷盆地构造-热演化:对成盆机制和烃源岩热演化的指示

基于Advanced McKenzie地球动力学模型和Easy%R_oDL化学动力学模型,建立了南黄海中-新生代（K₁3-Q）裂谷盆地的构造-热演化史,结合盆地深部壳幔结构、梳理周缘中-新生代板块汇聚与离散过程,讨论了该盆地低地热状态成因、成盆机制和烃源岩热演化.盆地地壳伸展系数约为1.22,岩石圈地幔伸展系数约为1.06;由裂陷期（K₁3-E₂）至今,最高热流值仅由约76 mW/m2降低至约66 mW/m2,最高地温梯度仅由约37 ℃/km降低至约30 ℃/km,首次揭示低地热状态贯穿整个裂谷盆地发育阶段.低岩石圈地幔伸展系数、深部非镜像莫霍面分布、盆地发育阶段仅处于弧后远场拉张应力环境,均指示成盆过程中深部伸展上涌强度低,是导致其持续低地热状态的根本原因,深部热应力不是其主要成盆动力来源;依据高地壳伸展系数和控盆拆离断层演化,认为印支-燕山期先存逆冲断裂复活形成壳间拆离体系,并以简单剪切变形方式控制裂谷盆地发育,是其根本成盆机制;南、北部坳陷烃源岩主排烃期为三垛组二段沉积时期,自渐新世构造反转后热演化终止,古埋深和古地温场条件共同控制现今南、北部坳陷相同深度烃源岩热成熟度差异.      

四川盆地威远地区基底花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

四川盆地内仅有5口井钻穿沉积盖层进入基底,而对基底形成时代与发育构造环境的研究较为薄弱。四川盆地威远地区威117井基底取心资料说明基底由花岗岩类组成,花岗岩锆石SHRIMP U-Pb精确定年结果表明其结晶年龄为794±11 Ma,属于新元古代,该年龄与盆地周缘的花岗岩体结晶年龄具有一致性。结合地球化学特征与岩浆成因类型分析,表明该花岗岩体形成于由挤压向伸展环境的转化阶段,即板块俯冲造山运动结束后向陆内大陆裂谷转化阶段的产物,属于Rodinia超级大陆初始裂解阶段。综合分析认为800 Ma左右是四川盆地具有意义的重要地质时期,是盆地基底形成、构造运动性质发生重要转变的主要时期,越过该时期四川盆地处于大陆裂谷伸展构造环境。     

中国新生代的伸展构造

本文简要论述了中国新生代的伸展构造。新生代期间,中国东部在板块的分离运动和伸展构造作用下发生了区域裂陷,起初由于地壳残薄引起地壳沉降,随后由于热缩减使沉降加速进行。在中国西部,尤其是青藏高原,裂谷系发生在一个以板块聚合运动为主的造山环境中,因大陆碰撞和地体横向逃逸以及巨大的陆内转换边界而相应发生裂谷作用。中国的伸展构造可归为15个地堑系,东部11个,西部4个。它们呈现不同的构造样式:线形裂谷、盆—岭构造和走滑断裂伴生的拉分盆地。本文讨论了中国大陆拉伸作用的几何特征、伸展的运动学和机制。塔魔尼尔(Tapponnier)等提出(1982)的新生代挤出构造模式很好地解释了中国西部的构造轮廓和地堑系的构成。然而,考虑到早第三纪中国东部盆—岭区总的应变格式,一种大尺度的简单剪切运动模式可能比纯剪断裂模式更为可取。     

班公湖—怒江构造带西段三叠纪—侏罗纪构造—沉积演化

班公湖－怒江构造带西段在大地构造位置上处于特提斯构造域东端，横跨班公湖－怒江断裂带。三叠纪－株罗纪期间，其构造－沉积演化经历了大陆初始裂谷（T）、原洋裂谷（J1）、残余弧后盆地（J2－J3）阶段。初始裂谷阶段的拉张是呈南断北超的半地堑式由东向西进行的，逐渐形成地堑式原洋裂谷盆地。中晚侏罗世，南部新特提斯洋壳开始北各俯冲,产生的区域挤压应力使原洋裂谷逐渐封闭，裂谷盆地的小洋壳表现出以南向俯冲为主的双向式腑冲，同时伴生区域热沉降，盆地具残余弧后盆地的性质。该阶段,羌南地区发育碳酸盐岩为主的稳定陆缘沉积，冈度斯－念青唐古拉板片北部则形成广泛南超的近源碎屑沉积。