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.      

滇西三江地区中新生代“盆山”耦合运动学过程

滇西三江地区中新生代盆山格局是研究盆山耦合的典型实例。本文通过解析该区叠加构造变形期次和样式,理清其中新生代的盆山耦合关系,并探讨思茅盆地对相邻造山演化的沉积响应过程。研究表明,三江地区经历了主碰撞造山带与前陆盆地耦合(T1-T2)、后碰撞造山带与伸展盆地耦合(T3-K)以及陆内"盆山"共变(E-Q)三个盆山耦合运动学过程。兰坪-盆地内复理石、山前磨拉石到红色碎屑岩的沉积序列响应了相邻造山带从主碰撞阶段向后碰撞阶段的演化,该阶段盆地转换过程受控于拆沉作用和岩浆底侵作用等深部动力学机制。     

陆-陆碰撞造山带双前陆盆地模式——来自大别山、喜马拉雅和乌拉尔造山带的证据

大陆碰撞造山带不同的构造演化阶段往往形成不同成因类型的周缘前陆盆地 (系统 )。根据对几个典型大陆造山带的研究 ,我们把大陆碰撞造山带的构造演化过程分为陆 -陆拼接和大规模陆内逆冲推覆 (陆内俯冲 )两个阶段 ;早期陆 -陆拼接阶段直接在俯冲板块被动大陆边缘基础上形成的前陆盆地称为“原前陆盆地” ,后期大规模陆内逆冲 -推覆 (或陆内俯冲 )阶段在俯冲板块内部形成的前陆盆地称为“远前陆盆地”(它比原前陆盆地距主缝合带远 )。原前陆盆地和远前陆盆地是同一大陆碰撞造山带不同构造演化阶段的产物 ,是两种不同成因类型的周缘前陆盆地 ,它们构成了同一大陆造山带的双前陆盆地 ,而不是传统概念的单一成因类型前陆盆地。     

江汉叠合盆地及邻区中生代以来盆山耦合数值模拟研究

江汉叠合盆地位于扬子地台中部,夹持于秦岭-大别及江南造山带中段之间。中生代以来,先后经历了北部陆陆碰撞、南部陆内挤压造山与断陷、裂陷成盆的演化历程,区域构造体制在中生代发生了重大转换,其中复合、联合了众多的地质现象;盆地历经的海盆、煤盆、盐盆、陆相广盆四个盆地世代详细记录有中国南北大陆联合及东北亚大陆构造体制转换的运动学过程,是认识欧亚大陆东部深层动力地质作用过程的关键地区之一。盆地沉积充填过程可简要概括为前陆、裂陷、坳陷三种基本样式。系统的盆山构造样式及运动学分析结果表明:叠合盆地前陆期发育于同碰撞-造山后作用阶段早期,断、坳陷期发育于造山后作用阶段晚期-非造山裂解阶段。本文运用大陆动力学数值模拟(FLAC软件)方法,从挤压和伸展两方面效验了山-盆演化分别受控于印支-早燕山期的华南与华北陆块的旋转碰撞造山,以及随后的晚燕山-喜山早期碰后陆内俯冲作用所产生的板片断离引起的地幔物质上升与对流作用,晚喜山期太平洋板块俯冲作用以及由此产生的地幔调整等三期动力学系统。为南方中小型叠合盆地动力学解析提供了一种新的思路与研究方法。     

东亚及其大陆边缘新生代构造迁移与盆地演化

构造迁移是盆地发展演化过程中十分普遍的地质现象,但西太平洋地区相关研究程度较低,本文基于近10年来对中国东部海域渤海湾盆地、南黄海盆地、东海陆架盆地和南海盆地等所开展的大量研究工作,并综合前人研究成果,对西太平洋地区中最具有代表性的中国东部及邻近海域的新生代构造迁移特征进行了系统讨论.西太平洋活动大陆边缘位于欧亚、太平洋和印度三大板块的交汇处,占据了全球板块汇聚中心的独特位置,并同时受到印度板块的挤入、太平洋板块的后退式俯冲、台湾造山带的楔入的联合作用,自新生代以来,形成了宽阔的自西向东后退式的沟弧盆体系.中国东部及邻区作为西太平活动大陆边缘的重要组成部分,在这个大地构造背景下,新生代的构造特征总体也表现出自西向东的迁移规律,具体表现在盆地的断裂活动性、沉积作用、断陷的萎缩与消亡等自西向东变新逐步演化,新生代的生、储、盖、圈、运、保六大油气成藏要素也表现出西早东晚、自西向东迁移的特征.这种成藏规律的识别对于中国东部油气、天然气水合物勘探具有非常重要的指导意义.最后,从板缘、板内和板下过程和机制,探讨了盆内和盆间的新生代构造迁移机制,这种构造-岩浆-成盆-成藏等的向洋变新迁移和跃迁是晚中生代以来挤出构造和新生代北西向壳内伸展、印度和欧亚板块碰撞诱发的软流圈向东流动的远程效应及太平洋俯冲带的跃迁式东撤的联合效应.     

大陆板内盆山耦合及盆山成因——以青藏高原及周边盆地为例

摘要：大陆造山带与沉积盆地之间具有十分密切的内在联系,空间上相互依存,物质上相互补偿,构造上相互作用,时间上同步演化。这些内在联系体现在统一的形成机制上:大陆造山带和沉积盆地是在大陆边缘俯冲板片脱水熔融和大陆内部地幔柱(枝)上隆的热动力作用下,地壳由盆向山侧向流动,导致盆山地壳物质发生循环运动。青藏高原与周边盆地的耦合作用十分典型。青藏高原不是印度板块与欧亚板块碰撞的结果,而是形成于下地壳流动驱动的板内盆山作用。青藏高原板内盆山耦合可分为两个阶段:(1)板内造山成盆阶段,表现为180～120 Ma→65～30 Ma→23～7 Ma从青藏高原北部和东部盆山系统→青藏高原中部盆山系统→青藏高原南部盆山系统有序迁移,以构造隆升、水平运动、地质作用和大规模板内金属成矿为特征;(2)均衡成山成盆阶段,表现为从36 Ma开始,青藏高原整体快速隆升和周边沉积盆地边缘坳陷带巨厚的磨拉石沉积,以36 Ma B.P.、25 Ma B.P.、18~12 Ma B.P.、 08 Ma B.P.和015 Ma B.P.等一系列脉动式快速隆升、垂直运动、地理作用和水系 环境变化为特征。大陆板内盆山构造演化经历从伸展构造向挤压构造的转换,伴随盆地主动作用转变成造山带主动作用。大陆下地壳流动和盆山耦合形成非安德森式的低角度拆离断层、波状起伏逆冲断层和异常共轭关系走滑断层。     

西北地区盆山构造演化及其控煤作用分析

通过对中新生界的地层完整性、不整合分布与类型变化、沉积建造三方面的系统对比分析,在构造层序划分基础上,重点论述了西北地区中新生代盆山构造演化及其控煤作用。认为,西北地区盆山构造格局历经多期构造运动后快速定型于喜山运动中晚期。西北地区中新生代构造演化受控于南部各板块的依次北向多期碰撞,地层缺失和不整合的向南增加是南部构造挤压远、近程效应下的被动响应。印支运动期“围裹型”和“夹板型”盆地在规模级次和构造形态上的显著分异奠定了煤炭空间分布和构造变形分异的基础。高峰聚煤事件发生于构造引张-弱挤压下盆山“趋同”演化“广盆”发育阶段,“围裹型”和“夹板型”盆地的煤炭资源分别呈环状、线状分布于盆山过渡斜坡带。“围裹型盆地”煤系变形的“向心”环状分异和“夹板型盆地”煤系变形的“向轴”带状分异的主因是挤压能量从盆缘向盆内的逐级递减。      

西秦岭中—新生代红层的构造层划分及其构造意义

西秦岭及其邻区中—新生代红层地层包括白垩系、古近系和新近系。这些红层地层的沉积组合、构造变形、空间分布及相互关系等是西秦岭中—新生代陆内地质过程的客观记录,对其系统研究是重建西秦岭及其邻区中—新生代构造演化过程之基础。依据这些红层地层之间的角度不整合、沉积序列与沉积环境、空间分布型式和构造线方向及构造样式,西秦岭及邻区中—新生代红层地层可分为早白垩世、晚白垩世、古近纪—新近纪三个构造层。三个构造层对应于西秦岭中—新生代陆内构造演化的三个不同阶段,即早白垩世北东向盆—山构造、晚白垩世区域左旋走滑拉分构造和渐新世—上新世区域伸展泛盆地阶段。结合印支期多块体拼贴形成的中国大陆中—新生代陆内构造格局与岩石圈动力学过程分析,认为西秦岭早白垩世北东向盆山构造格局是中生代以来西太平洋板块向西俯冲导致的东亚区域性伸展构造的组成部分;晚白垩世走滑拉分盆地则是白垩纪拉萨地块与羌塘—昌都地块汇聚碰撞背景下中国西北大陆区域性左旋走滑作用的结果;而渐新世—上新世的泛盆地阶段则指示了印度板块与欧亚板块碰撞的远程构造—地貌响应之前经历了漫长区域伸展均衡坳陷和侵蚀夷平期,这说明上新世,西秦岭尚未成为现今青藏高原的组成部分,也就是说新生代以来印度板块与欧亚板块碰撞汇聚的构造响应起始于上新世末期。     

新生代板内造山作用研究--认识中国区域地质构造基本特征的关键

中国区域地质构造特征深受新生代初印度板块对欧亚板块陆陆碰撞的影响 ,原属显生宙不同时代构造单元拼贴的中国区域发生了普遍而强烈的构造叠加改造 ,导致板内造山作用。由作者新编的中国主要活动断裂构造图显示 ,印度板块的碰撞对中国地质构造演化的影响远比自中生代侏罗纪以来太平洋亚洲板块会聚造成的影响更为强烈。中国帕米尔山结东、西两侧的现今大陆动力环境差别巨大 ,其东侧的东移因遇太平洋板块向西俯冲而获得上冲的自由空间。阿尔金断裂带把中国西部分划为南、北断裂构造活动性质不同的两大构造域。有人否认板内造山作用是因为他们只承认经典的板块边缘造山带的存在。要改变这一观念深入研究板内造山作用及演化 ,综合分析造山带构造地貌、山体隆升扩展、与前陆盆地的耦合、陆相沉积建造序列、冲断推覆构造系及其匹配、壳源花岗岩侵位及深部地球物理场观测等是关键。中国是研究大陆拼贴地块区板内造山作用的理想区域 ,在这一地区从事研究可大大丰富大陆动力学的内涵 ,把地质构造综合成果及对演化规律的认识作为编制大地构造图新的重要要素 ,对理论研究与实际应用都有巨大意义     

大陆盆地的聚敛-闭合过程研究:以塔里木盆地为例

印度与欧亚大陆第三纪以来碰撞汇聚,造成亚洲大陆内部强烈缩短变形。塔里木盆地如何发生相应的变形调节和应变分解,成为中亚板内构造的重要问题。塔里木陆块新生代以来被板内造山带及走滑断裂系环绕,盆地内部以刚性为特征,未发生强烈构造变形。区域大断裂与塔里木盆地的冲断、走滑构造边界共同作用,形成盆地边缘复杂的构造系。其新生代构造变形主要集中于盆地的构造边界上,4条构造边界显示差异性的运动特征和构造交切关系。盆地边缘构造带叠加并向盆内扩展,造成盆地总体上水平缩短,并发生应变分解。盆地内部发生沉积-构造分异,发育前陆盆地、前缘隆起、复合前陆盆地、拉分盆地等单元。其中,盆地西北缘及西南缘发生陆内俯冲,形成前陆盆地及前陆冲断带,对盆内构造演化有重要影响。区域构造研究表明,塔里木盆地新生代主要发生了4期区域构造变形,第三纪以来还发生顺时针旋转。大陆盆地构造边界上的运动组合、盆内不均匀阻挡和滑脱拆离,造成其变形扩展方式的差异,并影响盆内单元构造演化。因此,塔里木盆地是认识大陆盆地聚敛与闭合过程的天然实验室。     

浅谈中国大陆东缘中生代地质演化与泛太平洋板块活动的关系

本文旨在厘清中生代中国东缘受泛太平洋板块俯冲作用影响下,其可能形成的地质记录的时空分布与泛太平洋板块活动的关系。前者主要从岩浆、构造、沉积盆地的时空演化等角度出发,后者的运动学参数集中在俯冲角度、速度、方向等维度。结果显示：俯冲角度、速度以及方向的改变都有可能形成与之对应的地质事件;但是中国东缘（东北、华北和华南）区域地质记录间的差异也表明,即使都可能遭受俯冲作用,由于个体特殊的构造背景,最终的结果也不尽相同。我们对于中国东缘中、新生代的这一特殊构造现象进行了讨论,得出如下结论：首先三联点力学稳定性分析结果认为,在华北和华南碰撞拼合后,中国大陆东缘可能存在TTT、TTR或者TFT的三联点,而不是简单的稳定的被动大陆边缘;另外,中国华南早、中侏罗世近东西向岩浆岩的形成可能与法拉隆板块和伊泽奈岐板块洋中脊俯冲有关;晚侏罗-早白垩世的板片后撤由NWW向的伊泽奈岐板块与太平洋板块的洋中脊扩张作用所致;而华北克拉通东部记录侏罗纪伊泽奈岐板块俯冲的证据不足,可能并没有发生板块俯冲作用,表现为板块运动与作为中国东部最为薄弱地区的郯庐断裂带的强烈耦合作用。     

Nonmetallic Mineral Deposits of China and Plate Tectonics

The Chinese continent is a component part of the present Eurasian plate. The history of its geologicaldevelopment is a process of the convergence of palaeo-plates. the oceanward migration of volcanic belts andvolcanic island-arcs, and the accompanying growth of the intracontinental rifts in the later stage. So theChinese continent abounds in nonmetal resources. Based on the plate-tectonic settings in which those depos-its were formed, the nonmetallic deposits can be generally classified into those related to the sutures andophiolites. those related to the volcanic island-arcs. those related to the back-arc epicontinental sea. those re-lated to the intracontinental rifts and those within the plate interior. They all show certain characteristicregularities of distribution. The evolutionary process of the Chinese continent is so complicated that somenonmetallic deposits have various origins and are characterized by multi-stage mineralization. multiplicityof types and superimposition of mineralization. All these are of great significance in deepening the under-standing of the formation and modes of occurrence of the nonmetallic deposits and in prospecting for min-eral resources.     

秦岭祁连山昆仑山构造发展史与南北中国板块的拼合

按秦岭祁连山昆仑山发展演化，中国大陆的形成可总结为3阶段板块拼贴“焊合”模型即：中元古代至新元古代早期，原始秦昆洋俯冲—消减，塔里木—华北古陆（北中国板块）与华南洋域新生陆壳（南中国板块）拼贴增生，形成原始中国古陆；震旦纪至志留纪，原始中国古陆裂解，秦祁海洋扩张—俯冲—消减，阿拉善—华北板块（北中国板块）与塔里木、柴达木、华南组成的联合板块（南中国板块）缝合统一，形成古中国板块，泥盆纪至三叠纪早期，古特提斯洋俯冲—消减，藏滇板块（基梅里大陆一部分）与古中国板块碰撞拼贴，滨邻古特提斯洋的中国大陆西南缘（秦祁昆地区）全面皱起，造就中国大陆轮廓；中生代以来，板内超长期继承性汇聚和滨西太平洋边缘构造带、新特提斯—喜马拉雅构造叠加、改造，造就现令中国大陆构造、地势。     

"蓝色风暴"与"红色革命"——论创建新的"大陆构造学说"

60年代兴起的板块构造学说如一场"兰色风暴"席卷全球,开创了地球科学的新纪元。但是,板块构造学说也存在许多难以解释的问题,板块构造学说解决不了大陆地质问题。大陆有不同于海洋的特点,大陆需要有新的理论。为此,美国构造学家在2002年率先提出了超越板块构造(beyond plate tectonics)的思想,开辟了地球科学研究的新领域,具有里程碑式的意义。作者的研究发现,板块构造学说解释不了花岗岩问题,应当另辟蹊径,开展一场"红色革命",创建有别于板块构造学说的新的大陆构造学说。作者指出,板块构造不是全球构造,板块构造 地幔柱构造也不是全球构造,板块构造 大陆构造才是全球构造。文中回顾了中国大陆构造研究的历史和现状,建议将大陆的形成与演化、大陆构造与板块构造的关系、陆壳与地幔的关系和大陆变化与环境、生态、人居的关系作为大陆构造学研究的4个目标,提出4项研究任务,并建议以中国东部活化和青藏高原抬升两个课题作为研究的切入点。文中还探讨了大陆构造学研究的前景,分析了中国在创建新的大陆构造学中的有利条件和不利因素,指出开创新的大陆构造学说,需要国家的大投入,思想的大解放和人才的大引进。     

甘肃内蒙古北山地区古生代地壳演化

甘肃、内蒙古北山地区从寒武纪初期在前震旦纪统一古陆壳的基础上发生裂解，到石炭纪末洋盆最终闭合形成新的统一大陆，先后经历了两期板块构造体制和两次主要的俯冲-碰撞造山作用.其中，第一期板块构造体制出现在早古生代（O2-S3），沿红柳河-牛圈子-洗肠井一带裂解形成洋盆，晚奥陶世-志留纪发生由南向北俯冲，志留纪末大洋封闭;第二期板块构造体制出现在晚古生代中期（C），随着早石炭世初期红石山-百合山-蓬勃山有限大洋的发育，分割了哈萨克斯坦板块和塔里木板块，石炭纪末结束了板块构造格局，形成了新的统一大陆，自此以后北山地区进入陆内演化.石炭-二叠纪北山地区南部还出现了陆内裂谷、裂陷槽及断陷盆地等一系列扩张机制。     

北祁连造山带中—西段陆壳残块群的构造—地层特征

北祁连造山带是一条多旋回的造山带,其最大特点是早古生代岩系中镶嵌有众多大小不一的由前震旦系变质岩系所组成的陆壳残块群,它们源于晋宁期末,统一的巨型华北古大陆早古生代初的裂解。寒武 奥陶纪西段演化为裂谷系,陆壳残块群组成裂谷系的正性隆起构造单元;中段发育微洋盆沟弧盆体系,在南缘的陆壳残块群处于奥陶纪活动大陆边缘张裂带上,并构成被晚期弧后盆地及裂谷分开后的陆壳基底部位,少数陆壳残块为沟弧盆体系中的孤岛隆起。它们不是由中祁连推覆来的飞来峰或是外来移置的滑覆体,而是由统一的巨型华北古大陆西南缘古阿拉善地块于早古生代初裂解后向洋或裂谷演化过程中残留其中的大小不一的陆壳残块。北祁连早奥陶世海域与现在加拿大北部巴芬湾及伊丽莎白女王群岛的构造格局相似。     

晚古生代中国大陆与欧美地区植物群之间的差异及其原因

晚古生代同处于赤道或低纬度地带的中国大陆植物群与欧美地区同期植物群之间总存在一定的差异。中泥盆世－早石炭世维宪期,中国大陆以石松类的大量繁育和高度分异为显著特色,而同期的欧美地区植物群以古蕨类和前裸子植物为其主体;纳缪尔期－二叠纪,大量东亚型鳞木类植物及许多地方性植物属相继在中国大陆出现,使它和欧美植物群之间差距进一步拉大。     

Evolution of the Australian lithosphere

The evolution of the Australian plate can be interpreted in a plate‐tectonic paradigm in which lithospheric growth occurred via vertical and horizontal accretion. The lithospheric roots of Archaean lithosphere developed contemporaneously with the overlying crust. Vertical accretion of the Archaean lithosphere is probably related to the arrival of large plumes, although horizontal lithospheric accretion was also important to crustal growth. The Proterozoic was an era of major crustal growth in which the components of the North Australian, West Australian and South Australian cratons were formed and amalgamated during a series of accretionary events and continent‐continent collisions, interspersed with periods of lithospheric extension. During Phanerozoic accretionary tectonism, approximately 30% of the Australian crust was added to the eastern margin of the continent in a predominantly supra‐subduction environment. Widespread plume‐driven rifting during the breakup of Gondwana may have contributed to the destruction of Archaean lithospheric roots (as a result of lithospheric stretching). However, lithospheric growth occurred at the same time due to mafic underplating along the eastern margin of the plate. Northward drift of Australia during the Tertiary led to the development of a complex accretionary margin at the leading edge of the plate (Papua New Guinea).     

中国大陆构造及动力学若干问题的认识

中国(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的构造和整个地幔运动的构架:地震层析资料揭示西太平洋板片向西俯冲到东亚大陆之下,其倾角逐渐减小,最后近水平地插进400～600km深度的地幔过渡带中,成为箕状几何形态的超深俯冲板片。印度岩石圈板片超深俯冲至青藏高原之下～800km的深度,在喜马拉雅西构造结部位发生双向不对称深俯冲,印度岩石圈板片向东俯冲至东构造结东侧之下300～500km的深度。②中国大陆变质基底的再活化:中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造与激活,在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育有形成于泛非期(530～470Ma)的造山带,其影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。新生代的变质活化普遍出现在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江-缅甸地区,最新的变质年龄仅2～1Ma(南迦巴瓦)。③中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及深俯冲-折返机制:中国及邻区含榴辉岩的高压-超高压(HP/UHP)变质带有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲之分。青藏高原中,大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与原-古特提斯洋盆中诸多微陆块之间的小洋盆的汇聚碰撞有关,陆壳深俯冲作用有两种机制,它们分别是大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片的深俯冲。④中国大陆造山带的深部物质可经3类机制挤出,即深部地壳物质"牙膏式"挤出、侧向挤出和"挤压转换式"挤出。     

试论“塔里木-扬子古大陆”再造

扬子古板块在地史演化中,是与塔里木板块靠近还是与华北古板块相近,这是中国大陆再造中长期争论的问题。在前人有限资料基础上,从岩石学、古气候学和古生物学等方面,论证扬子与塔里木古板块内部地质特征的可比性,从构造解析板块边缘造山带的岩石学记录,追踪扬子与塔里木古板块地史演化中的相关性,得出从新元古代至二叠纪扬子古板块多与塔里木古板块靠近,成为一个大陆,我们暂命名为“塔里木-扬子古大陆”。后经“峨眉地幔柱”的作用和“峨眉地裂运动”的拉张,古大陆解体,二板块分离,扬子古板块向东漂移到现今位置。二板块会聚和离散的演化模式若能成立,则涉及到中国一些基础地质科学的重新认识,也对预测大型矿产提供一点新思路。