华北地区两个世代深部构造的识别及其意义——燕山运动与深部过程

通过对华北地区地震层析成像成果的研究，将其深部构造划分为三带：①大型软流圈上涌柱带，主要出现两个大型软流圈上涌柱；②过渡带，呈现4个小型软流圈上涌柱（软块）与岩石圈较厚区（硬块）相间的构造格局；③巨厚岩石圈带，为巨厚岩石圈（鄂尔多斯硬块）稳定区。依据岩石圈热力学衰减原理，一定体积的深部构造可存留200～300Ma之久，而传导人浅表的热量则扩散较快。故以大地热流值为主，结合浅层岩浆活动可将本区中生代与新生代的软流圈上涌柱区分开来：渤海湾柱、大同柱和南阳柱属新生代，邯郸柱、中条柱和吕梁柱则属于中生代燕山期。在此基础上，建立了燕山期深部构造与浅表岩浆构造活动关系的模式：在强大的分散热力作用下，软流圈上涌柱柱头中大量热浮物质向上熔蚀薄的岩石圈及下地壳，混染而主要形成中酸性岩及有关矿产；而在软流圈上涌柱与岩石圈的陡接触处，由于该处热力集中，致使幔源物质底侵下地壳，并再熔融上侵形成偏碱性-碱性杂岩及相应矿产。     

华北地区深部构造特征

通过岩石圈厚度变化、大地热流值和莫霍面起伏,结合浅表岩浆构造活动,编制了华北地区深部构造略图,建立了燕山期软流圈上涌与岩浆构造活动的关系模式,总结了该区的深部构造特征:岩石圈厚区与软流圈上涌区共存.同时,按生成机制对该区软流圈上涌进行了类型划分:中生代燕山期(J-K1)、早新生代(E2-E3)主动机制形成的软流圈上涌,中、新生代(K2-E1)及晚新生代(N-Q)被动机制形成的软流圈上涌.     

雪峰造山带靖州盆地断裂构造及其形成背景探讨

靖州盆地是位于雪峰构造带南段的一个NE向晚三叠世-中侏罗世小型陆相盆地。作者对盆地周缘上古生界及盆地侏罗系中不同产状与运动性质的小型断裂和节理进行了大量观察研究,据此识别出近SN向挤压、NNE向挤压、NEE向挤压、近EW向挤压、NW向挤压、NW向伸展等应力事件。根据断裂构造赋存层位和部分断裂显示的次序,结合靖州盆地构造特征及区域构造演化背景,初步厘定了研究区中生代以来构造体制演化过程:中三叠世晚期印支运动中区域NW向挤压;晚三叠世-早侏罗世区域近SN向挤压;中侏罗世早、中期区域NW向挤压;中侏罗世晚期因区域NE-NNE向溆浦-靖州断裂左行走滑而具SN向挤压;白垩纪因区域NE向挤压而形成NW向伸展;晚白垩世晚期-古新世溆浦-靖州断裂右行走滑派生NEE向挤压;始新世-渐新世区域近EW向挤压;新近纪区域NNE向挤压。     

中国东部深部构造特征及其与矿集区关系

文中以地震层析原始数据为基础,结合大地电磁测深和热流值数据,对老资料重新开发,编制了中国东部岩石圈厚度图、大地热流值图、岩石圈构造与矿集区关系图等,在此基础上对中国东部上地幔岩石圈-软流圈构造及其变异进行了初步研究,认为:(1)中生代燕山期较大型深部构造(如软流圈上涌体)的地震层析影象可存留至今,运用大地热流值及其相应浅表岩浆岩、矿集区等特征差异可以将中、新生代深部构造加以区分;(2)中国东部深部构造总特征:上地幔岩石圈-软流圈构造起伏变化,岩石圈西厚东薄,软流圈上涌发育且形式各异。大体可分为华南(构造线呈NWW)、华北(构造线近SN)、东北(构造线呈NNE)三大块,其基本特征各异。整个中国东部深部构造中,软流圈上涌起主导作用;(3)中生代软流圈上涌是相应浅表燕山期花岗质岩形成的根源,并与金属矿集区密切相关,新生代软流圈上涌则是大陆裂谷、玄武岩喷发及大型油气田形成的基础;(4)岩石圈减薄的主因是软流圈上涌,中生代燕山期主要减薄于中国东部大陆内部,新生代主要减薄于偏东部沿海区域。     

湘西沅麻盆地中新生代构造变形特征及区域地质背景

沅麻盆地是叠加在雪峰造山带中段的一个中生代大规模陆相盆地,盆地中新生代断裂、褶皱发育特征尚缺乏系统、深入的研究。本文通过构造剖面测制、野外路线调查并结合区域地质资料,对沅麻盆地中新生代构造格架、褶皱和断裂的发育特征、变形序列、时代及区域构造背景等进行了详细的分析研究,取得以下主要认识和进展。(1)NNE-NE向正断裂、逆断裂和平缓褶皱(主要为向斜)组成沅麻盆地的主体构造格架,同时发育其他多组不同方向、性质的褶皱和断裂。盆地西部和中部大部以正断裂为主,形成复杂的堑-垒构造格局,褶皱变形强度低;盆地东缘因区域怀化—沅陵断裂带控制而变形强烈,以多为东倾、少量西倾的逆断裂为主,常伴有倒转紧闭褶皱。(2)中三叠世以来沅麻盆地经历多期构造变形事件:1中三叠世晚期印支运动中受区域NW—NWW向挤压而形成NE—NNE向褶皱和逆断裂;2晚三叠世—早侏罗世期间受区域SN向挤压,形成EW向褶皱和膝折;3中侏罗世晚期早燕山运动中受区域NWW—近EW向挤压,形成盆地东缘上三叠统—中侏罗统卷入的SN向和NNE向褶皱和逆断裂;4早白垩世区域NW-SE向伸展作用下形成不同规模的NE—NNE向正断裂;5晚白垩世在区域SN向伸展体制下形成EW向正断裂;6古近纪中晚期受区域NE向挤压,形成卷入白垩系及先期地层的NW向褶皱、NW向逆断裂、NEE—NE向左行走滑(或兼逆冲)断裂、NNE向右行走滑断裂、NEE向与NNE向共轭剪节理等;7古近纪末—新近纪初在区域NW向挤压下,形成最新卷入地层为白垩系的NE向褶皱、NE-NNE向逆断裂、SN向逆断裂。上述多期变形中以早白垩世NW-SE伸展形成的正断裂和古近纪末—新近纪初NW-SE向挤压形成的褶皱和逆断裂最为重要,其次为中侏罗世晚期NWW—近EW向挤压下形成的褶皱和逆断裂。(3)前人提出的沅麻盆地东部及东侧外围地区发育的王炳坡、黄金坳、潭湾、麻阳等"飞来峰"构造并不存在,所谓"飞来峰"实为向下"生根"的断夹块,组成"飞来峰"的板溪群座立于古生界和中生界之中与逆冲断裂或正断裂活动有关。     

北淮阳及其邻接区地壳稳定性研究

运用多学科、多技术相结合的研究方法,从现今构造应力场特征、现代地壳形变特征、主干断裂构造以及区域断裂活动性分析、新构造运动、地震活动、数值模拟等方面入手,对北淮阳及其邻接区地壳稳定性进行了全面而系统的研究,指出本区地震活动受走滑活动断裂控制,中、强地震集中于区内东南部和西北部NW向与NE向断裂交汇处;第四纪无大规模差异升降运动;数值模拟等综合分析表明,信阳地区的区域构造稳定性高,现代地壳形变量小,应力平缓,地震活动少且弱。     

北黄海盆地构造几何学研究新进展

北黄海盆地是发育于隆起背景之上的中、新生代沉积盆地。新一轮资源调查研究表明，北黄海中、新生代沉积盆地的基底由古生界沉积岩层和前寒武纪变质岩系等组成，盆地不同程度地发育下构造层（J3-K1）、中构造层（E2-E3）和上构造层（N）；从油气资源和中、新生代地层发育情况出发，将北黄海海域划分为辽东-海洋岛隆起区、北黄海盆地和胶北．刘公岛隆起区等3个一级构造单元，其中北黄海盆地包括6个二级构造单元和24个三级构造单元；盆地褶皱、断裂构造十分发育，褶皱构造可划分为区域挤压型、局部伴生型和披盖型等三类，断裂构造主要可见近EW—NE向、NW向和NNE向三组，其中近EW—NE向和NNE向断裂比较发育，控制着盆地隆、坳分布格局和沉积特征。     

海南岛周邻新生代沉积盆地构造与差异性演化特征

海南岛周邻发育有4个重要的新生代沉积盆地,即莺歌海盆地、北部湾盆地、琼东南盆地和珠江口盆地珠三凹陷。根据最新的地球物理数据,重新厘定这些盆地的构造与沉积演化及其与海南岛陆上构造的关联。这些盆地发育NE和NW向断裂构造,但存在极大差异性。前者受红河哀牢山断裂构造影响,表现为张扭性的拉分盆地。而后三个盆地则总体表现为裂陷盆地,夹于江绍 博白断裂与丽水 南澳断裂南段之间。伸展始于古新世,具有四次裂陷作用,并发育NW向走滑伸展断层。晚期岩浆对沉积盆地具有一定改造作用,表现岩浆喷发、热流值高。我们厘定了这些NE向断裂在海南岛延伸,滨海断裂可能延至海南岛东南缘,并表现出明显的地震活动性,推断海南岛新生代构造演化与南海北部陆缘演化具有一致性。     

中国东部中、新生代软流圈上涌与构造-岩浆-矿集区

以深部地球物理资料为基础,结合大地构造环境、岩浆岩同位素示踪及矿产资源分布规律,加以综合分析.通过热力学计算可知,中国东部近2亿年来的上地幔岩石圈/软流圈构造可以存留至今,且能区分出中、新生代.软流圈上涌与矿集区:(1)中生代金属矿:(a)克拉通区,软流圈沿柱身上涌,其柱头上方形成幔壳混熔花岗质岩及相应Au、Cu、Mo、Pb-Zn等矿集区,并于柱身与岩石圈块体陡接触带,形成中基性杂岩及相应富Fe矿集区;(b)褶皱带区,在软流圈上涌柱上方形成近幔源型花岗质岩,相应为Cu、Au、Pb-Zn、Mo、Ag矿集区;(c)南岭带,软流圈层在适当深度、热量充足、较大范围内"平卧",因热传导而致使地壳内物质部分重熔,形成壳源型花岗质岩及相应的W、Sn、稀有元素矿集区;(2)新生代油气田:(a)与太平洋板块俯冲有关的软流圈上涌,其上方出露玄武岩,形成较大型油田;(b)与裂陷盆地有关的软流圈上涌,其上方形成大型油田,也有中小型油田.软流圈上涌与大地构造:中生代J-K时期,通过构造力特征等的综合分析,阐明燕山运动的根源及其影响;新生代侧重剖析大陆裂谷相关特征.总之,软流圈上涌是岩石圈减薄,以及中、新生代构造-岩浆-矿集区形成的根源.     

伊通地堑深部软流圈的上涌及其对盆地发育演化的控制和影响

对广泛分布于伊通地堑边界断裂的新生代玄武岩稀土元素组成进行了岩石圈厚度反演,得到了新生代岩石圈厚度变化情况,并结合该区构造演化特征综合分析得出晚白垩世至更新世发生两期深部熔岩上涌：第一期发生于晚白垩世至古新世,软流圈上涌强度大,上涌至约50km,直接导致伊通盆地的断陷和沉降;第二期发生于中新世11．5～11．0Ma,持续时间短,软流圈上涌强度较弱,表现为隆起构造,对盆地断陷后期起改造作用,控制着莫里青地区尖山构造带的形成以及该地区沉降中心的迁移。     

Tectonics of the Northern Bresse region (France) during the Alpine cycle

Combining fieldwork and surface data, we have reconstructed the Cenozoic structural and tectonic evolution of the Northern Bresse. Analysis of drainage network geometry allowed to detect three major fault zones trending NE–SW, E–W and NW–SE, and smooth folds with NNE trending axes, all corroborated with shallow well data in the graben and fieldwork on edges. Cenozoic paleostress succession was determined through fault slip and calcite twin inversions, taking into account data of relative chronology. A N–S major compression, attributed to the Pyrenean orogenesis, has activated strike-slip faults trending NNE along the western edge and NE–SW in the graben. After a transitional minor E–W trending extension, the Oligocene WNW extension has structured the graben by a collapse along NNE to NE–SW normal faults. A local NNW extension closes this phase. The Alpine collision has led to an ENE compression at Early Miocene. The following WNW trending major compression has generated shallow deformation in Bresse, but no deformation along the western edge. The calculation of potential reactivation of pre-existing faults enables to propose a structural sketch map for this event, with a NE–SW trending transfer fault zone, inactivity of the NNE edge faults, and possibly large wavelength folding, which could explain the deposit agency and repartition of Miocene to Quaternary deformation.     

安徽庐枞矿集区大地电磁探测与电性结构分析

庐枞矿集区位于长江中下游成矿带,内赋有大型铁矿床、铜矿床及一系列中小型铅锌、铜、铜金矿床。为理解矿集区成岩成矿与深部结构的关系,通过5条大地电磁测深剖面,获得了庐枞矿集区及其邻区10km以浅的地电结构。地下电性分布清晰地反映了区域断裂位置、庐枞火山岩盆地的双层结构,指示了遭受多期构造运动的庐枞火山岩盆地外围基底出露区和大别造山带及其前陆地堑式凹陷盆地结构特征,划分了形成于不同时期、不同性质的地质构造单元,识别了火山盖层厚度和控制庐枞火山岩盆地范围的边界断裂。电性异常部位显示,与沙溪斑岩型铜矿具有成因联系的闪长岩体表现出亲造山带,可能为独立于火山岩盆地的具有不同演化路径的岩浆系统。通过3条北西—南东走向和2条北东—南西走向的剖面特征对比发现从浅至深北东-南西向构造在研究区内均占主导地位。根据一系列受断裂控制的北东-南西走向不同构造单元特征可以推演,在晚侏罗世挤压背景向早白垩纪伸展机制转变时,燕山期构造继承了印支期造山运动的前陆构造体系。     

鄂尔多斯盆地中、新生代后期改造

鄂尔多斯盆地周缘和内部在中、新生代都受到后期改造作用,周缘存在挤压逆冲推覆和拉张断陷等不同性质的构造改造作用。在盆地内部,后期改造过程中发育在盖层中的断裂具有很强的规律性,受到了基底断裂的控制。盆地中部东西向断裂带对盆地的构造特征具有分区性,南北构造特征有别,北部地区北东、北西、近东西向断裂均有发育,正断裂、逆断裂和由断裂控制的挠曲构造等有规律发育,在不同方向基底断裂交汇部位的盖层内断裂最发育。南部则主要发育北东方向断层。     

江西九瑞地区中生代两次构造事件及其对成岩成矿的控制

庐山变质核杂岩体的抬升与大别隆起的南移是九瑞地区中生代的两次构造事件。九瑞地区中生代构造是这两次构造事件所形成的构造复合作用的结果。依据其复合情况将该区划分出３种控岩控矿断裂构造类型,并阐述构造性质与岩浆侵位和成矿类型三者之间的关系。     

中国东部新生代岩石圈构造滑脱、岩浆活动和地震

在岩浆活动比较发育的中国东部地区,通过研究岩浆起源深度来大致判断岩石圈底部和内部是否存在局部构造滑脱面是一种可行的研究方法。华北期（始新世-渐新世）的构造滑脱主要局限在岩石圈底面与先存的NW或E-W向与NNE向岩石圈断裂的交点附近。喜马拉雅期（中新世-早更新世）在先存的NNE和NE向3条岩石圈断裂（太行山断裂,郯庐断裂和东南沿海断裂）与岩石圈底面相交部位发生较强烈的滑脱。根据地震资料分析,新构造期（中更新世以来）的构造滑脱主要发生在莫霍面和中地壳附近,局部呈面状分布,但华南地区则不发育构造滑脱。现代的重力梯度带就是大陆岩石圈地幔与大洋岩石圈地幔的分界线,也是岩浆作用强烈与微弱区的分界,此界线从白垩纪到现代最大向东移动了大约200 km。作者认为,主干断层是造成岩石圈内构造滑脱的主导因素。中国东部新生代岩石圈内部不同圈层之间的构造滑脱作用与断层控制了板内岩浆活动和地震的性质、强度及空间分布。研究结果不支持在中国东部新生代岩石圈深部存在广泛的地幔羽和热地幔上隆作用,也不支持中国东部在新生代发生大规模的岩石圈拉张减薄作用的假说。     

The Dihedral Angle and Intersection Processes of a Conjugate Strike‐Slip Fault System in the Tarim Basin,NW China

Recent studies, focused on dihedral angles and intersection processes, have increased understandings of conjugate fault mechanisms. We present new 3-D seismic data and microstructural core analysis in a case study of a large conjugate strike-slip fault system from the intracratonic Tarim Basin, NW China. Within our study area, "X" type NE and NW trending faults occur within CambrianOrdovician carbonates. The dihedral angles of these conjugate faults have narrow ranges, 19° to 62° in the Cambrian and 26° to 51° in the Ordovician, and their modes are 42° and 44° respectively. These data are significantly different from the ～60° predicted by the Coulomb fracture criterion. It is concluded that:(1) The dihedral angles of the conjugate faults were not controlled by confining pressure, which was low and associated with shallow burial;(2) As dihedral angles were not controlled by pressure they can be used to determine the shortening direction during faulting;(3) Sequential slip may have played an important role in forming conjugate fault intersections;(4) The conjugate fault system of the Tarim basin initiated as rhombic joints; these subsequently developed into sequentially active "X" type conjugate faults; followed by preferential development of the NW-trending faults; then reactivation of the NE trending faults. This intact rhombic conjugate fault system presents new insights into mechanisms of dihedral angle development, with particular relevance to intracratonic basins.     

川滇西部上新世以来构造地貌:断裂控制的盆地发育及对于远程陆内构造过程的约束

青藏高原隆升、周边地貌形成是新生代时期印度-欧亚板块碰撞后的重要响应。在滇西北地区发育了一系列由晚新生代(上新世以来)活动断裂所控制的盆地,例如宾川盆地、洱海盆地、鹤庆盆地、弥渡盆地等。宾川盆地是近南北向程海左行走滑断裂在走滑剪切作用下产生的北西向正断层和北东向走滑断层共同作用而形成的一个较大的拉分盆地。洱海盆地是由两组陡立的共轭张剪性(Transtensional)断层组限定的,为一伸展断陷盆地,总体上反映了近E-W向的区域伸展。滇西北地区发育的其它晚新生代盆地,如弥渡盆地、鹤庆盆地、剑川盆地等,也为区域走滑断裂及其分支断裂所控制,并且这些分支断裂在区域上为一组NE-SW和NW-SE向的共轭正断裂,反映了该区域近E-W向的伸展。将藏东南三江地区发育的活动断裂按照其走向分为三组:(1)NW-SE走向的断裂,如红河断裂、无量山-营盘山断裂等;(2)近N-S向断裂系,以程海断裂、小江断裂等为代表;(3)NE-SW走向的断裂,如丽江-剑川断裂、鹤庆-洱源断裂和南定河断裂等。这些断裂的震源机制解表明地震断裂活动性或者是走滑性质或者是伸展属性,它们的组合型式也揭示出藏东南三江地区在上新世以来表现为近E-W向的伸展。区域上,在藏东北部地区发育的断层构造组合普遍反映了以近E-W向挤压为主导的应力场。推测这一现象为上新世以来藏东地区上地壳围绕喜马拉雅东构造结做顺时针旋转所致,区域上受印度-欧亚会聚过程中印度板块顺时针旋转诱发的差异性应力场制约。     

歧口凹陷及周缘新生代构造的成因和演化

歧口凹陷及周缘构造带发育不同方向的新生代断层,主要包括NE、NNE、NEE、近EW和NW向等,从运动学平衡角度推测这些断层均应不同程度地表现为具走滑分量的正断层或上盘斜落的走滑断层。本文提出一个双动力过程模式来解释歧口凹陷及周缘构造带的形成和演化。始新世时主要发生NWW—SEE向区域裂陷伸展,形成NE—NNE向正断层和NEE—近EW向传递断层;渐新世时,受纵贯研究区的NNE向深断裂右旋走滑的影响,叠加了SN向的局部伸展,形成大量NEE—近EW向盖层正断层。晚第三纪时NNE向区域性伸展作用基本停止,深断裂仍继续右旋走滑活动,引起盆地区断层进一步活动。