滇西三江地区中生代盆—山动力学耦合初论

盆地和相邻造山带在动力学机制上的耦合关系是当前大陆动力学研究的热点,滇西三江地区中—新生代盆山格局是开展这一研究的典型实例。晚三叠世思茅盆地从前陆盆地向裂谷盆地的转换过程,与造山带演化的主碰撞阶段和后碰撞阶段相关,是研究的切入点。通过分析研究区中—新生代盆—山耦合过程及其沉积响应、地球物理和岩浆岩地球化学特征来探讨其深部动力学过程的一致性和连续性。研究表明三江地区中—新生代盆山演化经历了"盆转山"(T1—T2)、"山控盆"(T3—E1)以及盆—山共变(E2—Q)三个阶段;思茅陆相断陷湖盆通过盆地内沉积相迁移、层序建造、基底变形,尤其是沉积旋回来响应深部动力学过程;岩石圈速度结构剖面揭示出思茅盆地的下地壳和岩石圈地幔P波速度增大,莫霍面加深;结合思茅盆地两侧中生代岩浆岩活动期次和地球化学特征,底侵作用、拆沉作用和俯冲板片断离作用可能是盆山动力学耦合的深部作用模式。     

动态“盆山”耦合关系及其层序响应过程:以滇西兰坪—思茅盆地为例

动态的盆山耦合模型是伴随造山带从主碰撞阶段、后碰撞阶段到陆内阶段的演化,与之耦合的盆地会发生从前陆盆地到伸展盆地、走滑构造盆地的转换,滇西三江地区中新生代盆山耦合关系就是该概念模型的典型实例。在认识三江造山带构造演化属性和盆山转换性质的基础上,综合地层、露头和沉积资料,在各时期构造体制内探讨三江地区中生代以来动态盆山耦合过程的层序响应关系。兰坪—思茅盆地中新生界共划分出3个二级层序和11个三级层序。3个二级层序对应于前陆盆地、伸展盆地和走滑构造盆地演化阶段,代表了单一原型盆地的沉积充填。11个三级层序受非周期性的盆地基底活动控制,包括多次逆冲载荷的挠曲反应、基底幕式断陷和走滑构造活动。     

后碰撞伸展环境下的盆地特征与成盆机制

与造山带结合,动态、系统地探讨伸展盆地的成盆机制是大陆动力学研究的新思路。本文以后碰撞环境下的伸展盆地为对象,与其它类型伸展盆地相区别,尝试探讨其大陆构造属性和成盆机制。后碰撞伸展盆地一般平行于造山带展布,受相邻活动造山带控制,形成于造山带后碰撞构造环境。盆地的转换、叠合过程与相邻造山带的演化密切相关,表现为动态的耦合关系,即由前陆盆地与主碰撞造山带相耦合,发展为伸展盆地与后碰撞造山带相耦合。其成盆机制实质是地壳缩短增厚后的去"山根"作用,拆沉作用造成加厚地壳减薄,并诱发基性岩浆活动,在地表形成裂谷或断陷,接受河湖相沉积。     

四川盆地盆-山耦合系统和沉积响应特征

依据四川盆地晚三叠世须家河期至白垩纪盆地构造和沉积演化史的综合分析结果,认为该盆地属于发育在大型周缘前陆盆地基础上的陆内压性叠合盆地,具类前陆盆地性质。盆地形成和演化受周边龙门山、米仓山-大巴山和雪峰山3个造山带多期次非同步异方位的逆冲推覆活动控制,可划分为受盆缘造山带逆冲推覆作用控制的川西、川东北和川东南3个盆-山耦合次系统,区域上构成了独具特色的"三坳围一隆"构造-沉积格局。对应各造山带异方位的交替逆冲推覆活动,盆-山耦合过程又可划分为早期周缘前陆盆地(T3m→T3xt)、中期类前陆盆地(T3x→J3)、晚期萎缩衰亡(K)3个演化阶段。各演化阶段盆-山耦合过程的沉积学响应具有特征的异同性:差异性为对应各造山带逆冲推覆应力方位的变化,各亚阶段沉降-沉积中心位置各异,往复迁移于川西、川东北和川东南3个坳陷带;相似性为各次系统地层分布都呈自前缘坳陷带向前陆斜坡带和前陆隆起带上超减薄变细的楔状体,具有相似的沉积组合、相带展布和油气地质特征。     

大别造山带与沿江中新生代盆地的耦合过程

结合对大别造山带地质构造的认识,并从盆山关系统一观点出发,侧重研究沉积盆地的形成、演化、属性及其特征,论证了大别造山带与沿江中新生代沉积盆地的盆山耦合过程。将大别造山带与沿江中新生代盆地从中三叠世至新近纪划分出五个耦合过程,反映了从同碰撞挤压逆冲造山相耦合过程至挤压―压扭造山隆升的耦合过程。     

Basin-Mountain Coupling Syestem and Its Sedimentary Response in Sichuan Analogous Foreland Basin

依据四川盆地晚三叠世须家河期至白垩纪盆地构造和沉积演化史的综合分析结果,认为该盆地属于发育在大型周缘前陆盆地基础上的陆内压性叠合盆地,具类前陆盆地性质.盆地形成和演化受周边龙门山、米仓山-大巴山和雪峰山3个造山带多期次非同步异方位的逆冲推覆活动控制,可划分为受盆缘造山带逆冲推覆作用控制的川西、川东北和川东南3个盆-山耦合次系统,区域上构成了独具特色的“三坳围一隆”构造-沉积格局.对应各造山带异方位的交替逆冲推覆活动,盆-山耦合过程又可划分为早期周缘前陆盆地(T3m→T3 xt)、中期类前陆盆地(T3x→J3)、晚期萎缩衰亡(K)3个演化阶段.各演化阶段盆-山耦合过程的沉积学响应具有特征的异同性:差异性为对应各造山带逆冲推覆应力方位的变化,各亚阶段沉降-沉积中心位置各异,往复迁移于川西、川东北和川东南3个坳陷带;相似性为各次系统地层分布都呈自前缘坳陷带向前陆斜坡带和前陆隆起带上超减薄变细的楔状体,具有相似的沉积组合、相带展布和油气地质特征.     

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     

楚雄前陆盆地的构造特征与沉积演化

对楚雄前陆盆地西部及相邻构造格架进行了分析 ,认为原形盆地的西南部及相邻造山带受到了新生代红河断裂的强烈改造 ,而盆地西北部的盆 -山体系保留了盆地演化时期的基本格架。利用当代前陆盆地演化模式理论 ,对原形盆地的沉积特征及其与西部推覆构造的耦合关系进行了综合分析 ,认为扬子西部被动陆缘向楚雄前陆盆地转化的时期发生在晚三叠世卡尼早期 ,前陆盆地经历了 3个发展阶段 :卡尼期深水复理石沉积、诺利期浅水复理石沉积和瑞替期磨拉石沉积 ,并提出了相应的沉积 -构造演化模式。     

造山带与沉积盆地的耦合——以青藏高原周边造山带与盆地为例

通过系统分析青藏高原周边造山带与沉积盆地的结构样式、变形特征及形成演化，认为该区中、新生代造山带与盆地之间存在极其明显的耦合关系，主要表现在：(盆)伸展扩张—(山)收缩隆升；(盆)挤压俯冲—(山)挤压仰冲；(盆)负荷沉降—(山)卸荷隆升；(盆)挤压挠曲、顺层滑脱—(山)侧向扩展、逆冲推覆。盆山耦合作用造成造山带具有厚皮构造的厚壳薄幔，盆地具有薄皮构造的薄壳厚幔的岩石圈结构。     

中国西部新生代沉积盆地演化

新生代期间中国西部发生了多次强烈的构造运动, 经历了复杂的构造-地貌演化历史.地质构造背景和地球动力学过程则控制了中国西部大陆新生代期间的构造-地貌演化.盆-山系统是中国西部新生代构造的基本格局, 盆-岭体系是中国西部新生代的主要地貌单元.根据盆地的几何学、动力学与构造演化特征, 中国西部新生代盆地可以划分为压陷盆地、断陷盆地、走滑拉分盆地以及残留海-前陆盆地4类.这些新生代封闭盆地均被造山带所围限, 而盆地与山脉之间由挤压型活动断裂(逆冲断层和走滑断层)所分割.新生代以来印度板块与欧亚板块的碰撞以及其后印度板块的向北俯冲挤压, 对中国西部新生代沉积盆地的发育和演化产生了重大影响.中国西部新生代盆地构造岩相古地理演化与板块运动和构造隆升之间存在明显的耦合.      

塔里木盆地北缘—南天山造山带盆-山耦合和构造转换

文章探讨了塔里木盆地北缘和南天山造山带的盆-山耦合和构造转换过程。塔里木盆地属于典型的叠合盆地,经历了多期构造演化。研究表明,在地史时期中,塔里木盆地北缘和相邻南天山造山带经历了多期和复杂的盆山耦合和盆山转换过程,形成多种类型盆山耦合和转换方式。(1)按时间域可划分为:早古生代陆内裂陷盆地-早期伸展造山-晚期挤压造山耦合,晚古生代陆内裂陷盆地-弧后造山-晚期碰撞造山耦合,中生代陆内前陆盆地-挤压造山耦合,古近纪前陆盆地-挤压造山耦合,新近纪—第四纪再旋回前陆盆地-挤压造山耦合;(2)按深度域可划分为:深部地幔俯冲型盆-山耦合,地壳分层滑脱拆离型盆-山耦合,基底滑脱拆离型盆-山耦合,古生代伸展和逆冲推覆型盆-山耦合,中—新生代逆冲推覆型盆-山耦合;(3)按运动学和动力学可划分为:逆冲推覆型盆-山耦合和接触关系、重力滑脱型盆-山耦合和接触关系、走滑转换型盆山耦合和接触关系、深部岩浆上涌焊接型盆-山耦合和接触关系、鳄鱼嘴型盆-山耦合和接触关系。     

吕梁山地区中—新生代隆升演化探讨

对吕梁山地区中—新生代隆升时限及其演化的认识,是恢复鄂尔多斯盆地沉积东界的基础,也是探讨华北克拉通演化和破坏等科学问题的有机组成部分。本文以改造盆地与盆山耦合的研究思路为指导,通过对研究区及邻区前中生代地质演化、中生代原始沉积面貌、中生代构造变动与岩浆活动以及新生代以来与相邻地堑发育耦合关系等的分析,并结合裂变径迹测年与热史模拟,认为吕梁山地区在中生代鄂尔多斯盆地发育的主要时期是大型沉积盆地的一部分,与鄂尔多斯盆地经历了同步沉降—抬升过程。晚白垩世以来是吕梁山地区主要的隆升期,可进一步分为缓慢隆升（100～21±2Ma）、加速隆升（21±2～8Ma）及强烈隆升（8Ma以来）3个隆升演化阶段。吕梁山地区中—新生代以来的隆升演化,与相邻鄂尔多斯盆地的抬升消亡及其周边断陷盆地的发育从属统一的区域动力学环境,主要与滨太平洋构造域的活动和演化息息相关,同时受更广阔的区域地球动力学环境的影响。     

中国西北盆山地区中-新生代古地理及地壳构造演化

中国西北地区的盆山地形和该地区地壳结构具有明显的一致性,反映了现代盆山构造的一个重要特征。文中讨论了中国西北盆山区在中-新生代不同时期的古地理面貌和它们的发展演化过程。本区在中-新生代不同时期具有不同的古地理面貌,而且随着地壳上地幔的构造演化而不断发展,盆山构造的形成受到了地壳活动和演化的控制。一般来说,中国西北的主要山系是古生代或早中生代的造山带,但它们形成现在这样巨大的山系主要发生在晚新生代。如天山山脉的构造演化,三叠纪天山曾经一度隆起成山,两侧的准噶尔和塔里木盆地中堆积了巨厚的磨拉石;侏罗纪时由于剥蚀夷平成为一个准平原,形成了广泛分布且可以对比的含煤岩系;从白垩纪到早新生代,它再度隆升,直至第四纪时形成雄伟的高大山系,两侧形成相应的大型沉积盆地。其他一些山脉,如祁连山和昆仑山,也具有类似的发展演化过程。最后,控制这一过程的根本原因则是地壳、甚至整个岩石圈的构造发展演化。     

东北地区佳木斯隆起与周缘中新生代盆地群的耦合关系

在对东北地区佳木斯隆起与周缘中新生代盆地群的野外地质调查和地震剖面综合解释的基础上,结合近年来的研究成果,确定了研究区的盆山耦合关系：在早白垩世发生NW－SE向伸展作用,形成广泛发育呈NE向展布的伸展盆山耦合系统;在晚白垩世受到NWW－SEE向挤压作用,形成NE－NNE向的逆冲推覆构造与挤压坳陷型盆地并存的盆山耦合系统;在渐新世－中新世受到近NS向挤压作用,不仅使白垩纪形成的NE－NNE向构造和盆地受到叠加改造,而且形成了与NS向挤压作用相伴产生的挤压坳陷型盆地,构成了广泛发育的近EW向展布的隆起和挤压坳陷盆地并存的盆山耦合系统。佳木斯隆起在中新生代的隆起作用主要是晚白垩世、渐新世－中新世2次逆冲作用叠加的结果。研究区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景。上述3个阶段的盆山耦合机制与太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。     

柴达木盆地北缘盆山耦合作用特征及砂岩型铀成矿远景分析

柴北缘盆地-造山带体系在西北地区有一定的代表性,盆山耦合过程与成矿的研究是当代地质科学研究的热点之一。以盆山耦合体系演化、铀矿化目的层改造作用、砂岩型铀成矿理论为基础,将柴北缘划分四大构造单元,讨论了主要构造运动时期的盆山耦合特征,分析了盆山耦合体系对休罗系、第三系的改造作用,指出了该区的主要找矿类型。     

Ore-bearing Formations and Mineral Resource Prospects of the Peripheral Areas of the Tarim Block

The tectonic development of the Tarim block has experienced four stages, i. e. Earth's core accretion and block formation in the Precambrian, margin splitting, opening-closing and piecing up in the Early Palaeozoic, rift formation and plate unification in the Late Palaeozoic, and basin-mountain coupling and landform shaping in the Meso-Cenozoic, forming six ore-bearing formations and ore deposits of various genetic types in the Tianshan Mountains, Kunlun Mountains and Altun Mountains. In the peripheral areas of Tarim there are four giant intercontinental metallogenic belts passing through, the Central Tianshan and southwestern Tianshan belts in the former USSR and the Qinling-Qilian-Kunlun and Palaeo-Tethys belts in China. According to the macro-analysis on the nearly one thousand known deposits (occurrences) and geophysical-geochemical anomalies, and the information from reconnaissance in some areas, the region has very good prospects for mineral resources. Some of the metallogenic belts may well becom     

川渝地区构造动力学演化与盆岭-盆山耦合构造分析

以构造动力学演化为主线,从拉张与挤压的辩证关系出发,提出了川渝地区构造动力学演化经历了挤压-区域拉张-陆隆伸展-再挤压的构造动力学演化过程;川渝地区在T3-J2期间为盆岭耦合构造格局,在当时山岭与盆地之间过渡的斜坡带前缘(大致相当于理县至都江堰地域),出现印支、燕山期滑覆构造,表现为山岭斜坡前缘逆冲叠瓦状断层与紧闭甚至倒转、平卧褶皱的出现;J3以来,构造动力学背景由伸展转变为挤压,形成基底卷入的厚皮构造,龙门山迅速崛起,四川盆地最终定型,形成现今见到的松潘甘孜高原-龙门山-四川盆地构成的盆山耦合构造格局。     

Successor Characteristics of the Mesozoic and Cenozoic Songliao Basins

The Songliao basin is a complex successor basin that was initiated in the Mesozoic and experienced multiple periods of reactivation. Based on seismic and drilling data, as well as regional geologic research, we suggest that the Songliao basin contains several different successor basins resting on top of Carboniferous-Permian folded strata forming the basement to the Songliao basin. These basins include the Triassic-Mid Jurassic Paleo-foreland basin, the Late Jurassic-Early Cretaceous downfaulted basin, and an early Cretaceous depressed basin （since the Denglouku Group）. This paper presents a systematic study of the basin-mountain interactions, and reveals that there are different types of prototype basin at different geologic times. These prototype basins sequentially superimposed and formed the large Songliao basin. Discovery of the Triassic-early Middle Jurassic paleo-foreland basin fills a Triassic-early Middle Jurassic gap in the geologic history of the Songliao basin. The paleo- foreland basin, downfaulted basin, and depressed thermal subsidence basin all together represent the whole Mesozoic-Cenozoic geologic history and deformation of the Songliao basin. Discovery of the Triassic-early Middle Jurassic paleo-foreland basin plays an important role both for deep natural gas exploration and the study of basin-mountain coupling in north China and eastern China in general. This example gives dramatic evidence that we should give much more attention to the polyphase tectonic evolution of related basins for the next phase of exploration and study.