南海共轭被动大陆边缘洋陆转换带构造特征

南海被动大陆边缘洋陆转换带与典型洋陆转换带相比有其特殊性,南海共轭被动陆缘的构造运动、火山活动以及海底地形的差异表明南、北洋陆转换带具有不同的构造特征。本文利用多条多道地震反射剖面和重力异常数据,研究南海共轭被动陆缘洋陆转换带构造特征差异性,探讨南海被动陆缘的类型和伸展模式。南海北部陆缘洋陆转换带可以划分为两种类型:一类以前缘铲状断块为界与洋壳区分,发育有裂陷期断陷、火山带(埋藏海山带)和不十分发育的向海倾的掀斜断块带;另一类则以海山为界,发育裂陷期断陷、宽缓的低凸起和火山或海山。深反射地震特征显示出了下地壳高速层的存在。南部以裂陷期断陷和明显的向海倾的掀斜断块为特征,以前缘铲式断层为界与洋壳区分。自由空间重力异常由陆向海从高异常值过渡为低异常值再到高异常值,预示着地壳由陆壳→过渡壳→洋壳的变化。结果表明,南海共轭被动陆缘更可能属于非火山型被动大陆边缘,其洋陆转换带的构造差异主要受岩石圈差异伸展变形控制。     

大陆解体与被动陆缘的演化

火山型被动陆缘是大陆解体过程中形成的一类陆缘类型,其演化过程与活动陆缘一样复杂多变。随着近年来对大陆解体过程与被动陆缘演化的深入研究,对其沉积过程、岩浆活动以及变质作用研究都有了很大的进展。陆壳减薄解体的过程有许多不同的模式,不对称的简单剪切模式可能是火山型被动陆缘的成因,其机制是软流圈隆起的最大位置从剖面上看与地壳减薄最大位置不在一条垂线上,造成软流圈上升的岩浆在解体的大陆一侧形成火山型被动陆缘。被动陆缘的沉积建造由两套沉积物组成,一套是大陆解体的裂谷阶段所形成的陆相沉积物和双模式火山岩组合,另一套是稳定陆缘的复理石组合;岩浆作用中基性岩类反应了物质直接源于上地幔的主要特点,并有部分受到地壳混染的特征;变质作用中高温低压环境主要发生在裂谷作用阶段,其特点反映了大陆解体过程中随着时间的增温和减压过程,而拆离伸展阶段则被脆性变形所代替。     

大陆解体与被动陆缘的演化

火山型被动陆缘是大陆解体过程中形成的一类陆缘类型,其演化过程与活动陆缘一样复杂多变。随着近年来对大陆解体过程与被动陆缘演化的深入研究,对其沉积过程、岩浆活动以及变质作用研究都有了很大的进展。陆壳减薄解体的过程有许多不同的模式,不对称的简单剪切模式可能是火山型被动陆缘的成因,其机制是软流圈隆起的最大位置从剖面上看与地壳减薄最大位置不在一条垂线上,造成软流圈上升的岩浆在解体的大陆一侧形成火山型被动陆缘。被动陆缘的沉积建造由两套沉积物组成,一套是大陆解体的裂谷阶段所形成的陆相沉积物和双模式火山岩组合,另一套是稳定陆缘的复理石组合;岩浆作用中基性岩类反应了物质直接源于上地幔的主要特点,并有部分受到地壳混染的特征;变质作用中高温低压环境主要发生在裂谷作用阶段,其特点反映了大陆解体过程中随着时间的增温和减压过程,而拆离伸展阶段则被脆性变形所代替。     

洋陆转换带类型特征和形成机理及其在南海北部的表现特征

20世纪90年代以来,处于被动大陆边缘与洋盆接壤过渡地带的洋陆转换带(OCTs)因其上覆深水-超深水盆地群具有较大的工业性油气勘探潜力,且本身蕴含了丰富的岩石圈伸展破裂信息而备受关注,已成为当今国际学术研究热点。形成于被动大陆边缘伸展与洋盆扩张背景下的洋陆转换带具有地壳强烈减薄、宽30~170km、存在蛇纹岩或蛇纹石化橄榄岩、缺少铁镁质岩浆、梯度变化明显的地震波速度结构、较高的地表热流值等特殊的地质属性特征,根据岩浆活动的频繁与"Moho面"双层结构等具体信息将洋陆转换带划分为2型4类,即以岩浆剧烈活动、海倾地震反射体(SDRs)、高密度流体底侵和急剧减薄的陆壳为特征的岩浆型(A类)和以海倾拆离断层发育、陆壳相对均匀减薄和贫岩浆作用为特征的非岩浆型(B1、B2、B3类)。基于OCTs构造演化剖析了被动大陆边缘岩石圈伸展裂解进程,并将其总结为3个阶段:第一次纯剪切阶段(弥漫式平均伸展);简单剪切阶段(聚焦式细颈化-地幔出露);第二次纯剪切阶段(火山作用-岩石圈完全裂解)。在洋陆转换带的形成过程中,构造变形的"集中-迁移"现象对于上覆的深水-超深水盆地形态结构具有重要的影响作用。国内外OCTs研究历史和近况的系统调研成果表明,当前南海北部OCTs研究主要反映各种地球物理参数特点,而对OCTs的地质属性和界限仍然不清楚。以鹤山凹陷-双峰盆地为例的分析表明,南海北部发育海倾拆离断层和弱火山作用,洋陆转换带宽60~170km,东宽西窄,其中鹤山凹陷洋陆转换带宽约53.91km,为非典型的非岩浆型B3类洋陆转换带;鹤山凹陷构造演化受洋陆转换带的形成机制控制。分析洋陆转换带的类型特征与形成机理对于了解南海北部被动大陆边缘构造演化、深水-超深水盆地的成因机理有重要启示作用。     

火山型被动陆缘演化与拉张期岩浆活动的壳底垫托作用

本文讨论了被动陆缘演化研究中的最新进展和大陆岩石圈拉伸的纯剪切模式,简单剪切主“对”被动陆缘新概念、详细论述了火山型被动陆缘形成、演化的深部构造背景及拉张期岩浆活动的壳底垫托作用,强调在陆间型褶皱带研究中拉张型过渡的划分和研究肯有重要意义。     

被动陆缘洋陆转换带和岩石圈伸展破裂过程分析及其对南海陆缘深水盆地研究的启示

作为伸展陆壳和正常洋壳之间重要的过渡和衔接,洋陆转换带(ocean-continent transition,简写为OCT)蕴含有丰富的地壳岩石圈伸展破裂过程的信息。文中通过系统的资料调研,在总结OCT研究历史、现状和发展趋势的基础上,阐明了OCT的现代概念、类型及其识别标志;详细介绍了以OCT为基础而建立的被动陆缘地壳岩石圈结构构造单元划分方案、表层沉积盆地构造地层格架及重要的构造变革界面特征;分析了大型拆离断层在地壳岩石圈薄化、地幔剥露过程中的控制作用;揭示了陆缘变形集中、迁移和叠合的规律,建立了被动陆缘岩石圈伸展、薄化、剥露和裂解模式。最后,论文对比了国际非岩浆型被动大陆边缘与我国南海OCT的研究,介绍了南海OCT和陆缘深水超深水盆地研究的新发现,提出深入研究南海OCT将为南海陆缘构造演化、洋盆扩张过程和深水超深水盆地的成因机制研究提供新的启示。     

扬马延微陆块构造特征及火山型被动陆缘远端带构造演化模式

随着全球油气勘探的不断深入,北大西洋极地逐渐成为油气勘探研究的前沿领域,而扬马延矿区勘探程度极低。基于中海油冰岛矿区新采集的地震及重磁资料,结合其他有关扬马延微陆块最新的研究资料,开展了扬马延微陆块的地层和构造特征分析,以及与共轭盆地的对比,建立了扬马延火山型被动陆缘远端带的构造演化模式。研究表明:位于北大西洋格陵兰与挪威之间海域的扬马延微陆块,与北大西洋两侧陆架盆地古生代-中生代地层具有共轭特征;构造呈NE-SE向展布,发育拆离断裂体系,与挪威西部陆架盆地中生界拆离断裂体系具有相似性;构造内部受岩浆侵入及喷出等强烈影响,发育向海倾斜反射层(SDR)及岩浆溢流相沉积。在上述研究基础上,探讨了扬马延微陆块与格陵兰古陆和波罗的海古陆拉断分离的构造演化过程,认为扬马延在古生代-中生代与格陵兰古陆和波罗的海古陆为一体,在经历了古生代-中生代陆内碰撞、弱伸展到陆内裂谷和陆内热沉降后,受北大西洋拉开影响,经历了古近纪和新近纪火山型被动陆缘远端带的形成演化过程,在55 Ma第一次洋中脊扩张期,与波罗的海古陆挪威陆缘盆地分离,在25 Ma第二次洋脊跃迁时期,新生洋脊扩张导致扬马延微陆块与格陵兰古陆分离,在沉积与构造上开始与北大西洋火山型被动陆缘盆地产生分异,最终扬马延微陆块成为孤立在洋壳上的一个"弃子"。本次关于扬马延微陆块的研究揭示了火山型被动陆缘远端带在岩浆活动、拆离断裂作用下,减薄-破裂的残余陆壳及内部新生洋壳的构造面貌及板块构造背景下的演化过程。     

新疆主要造山带地壳发展的五阶段模式及成矿系列

按汉尼克（１９８１）提出的简单剪切模式，大陆解离是沿一条缓倾斜的拆离带发生移离。随着拆离的发展，上地慢软流圈隆起追随拆离面下降的一侧迁移，而始终处于解离大陆一侧边缘的下方（而不是在拉伸洋盆的中线上）。因此，在有上地幔软流圈隆起对应的陆缘一侧，会产生大量火山—深成岩浆作用（主要是上地幔物质的渗入），称为“岩浆型被动陆缘”（旧称“火山型被动陆缘”）；而另一侧，则仅表现为地壳表层的构造破坏和陆源碎屑堆积作用，即经典意义上的大西洋型被动陆缘，称为“非岩浆型被动陆缘”。裂谷一般地可看成是上述解离过程初期阶段的产物。上述过程的几种构造环境下的地壳，都具有厚度减小、地壳渗透性增加、成熟度降低的特点，称为“拉张型过渡壳”。拉张型过渡壳阶段是陆同型造山带地壳发展中必不可少的阶段。它的标志性建造是双峰式火山岩建造（岩浆型被动陆缘）和巨厚陆源碎屑岩夹基性火山岩建造（非岩浆型被动陆缘），建造序列由稳定性类型向非稳定性类型演化，地球化学表现出成熟度不断降低的趋势。当基底陆壳拉伸减薄至零时，出现洋壳，洋壳阶段的产物为蛇绿岩建造。当扩张终止，洋盆开始消减，两侧陆缘演化即进入“汇聚型过渡壳阶段”。在汇聚阶段中，前两阶段形成的产物被强烈堆挤     

印度西部洋陆过渡区结构特征及构造演化

印度西部洋陆过渡区位于上印度扇,处于印度板块、阿拉伯板块和欧亚板块交汇处,周缘发育多种板块边界类型,构造特征复杂.前人对该区域的构造性质及演化的研究较少,其内部一级构造的地壳性质认识存在争议.本文在对地震资料构造解析的基础上,分析了印度扇近海盆地、默里脊系统和拉克西米山脊的断裂样式、断裂组合以及盆地结构特征,揭示印度西缘的洋陆过渡区为发育向海倾斜反射层(SDRs)和下地壳高速体(HVZ)的火山型被动陆缘.其中,印度扇近海盆地的断层多构成地堑、半地堑和地垒组合,地壳性质为减薄陆壳;默里脊系统表现为右行张扭性质,以小默里脊为界,以西为正在低速扩张的洋壳基底,以东为减薄的陆壳;拉克西米山脊地壳性质则为减薄的陆壳.印度西缘的洋陆过渡区的形成与白垩纪以来马达加斯加板块、塞舌尔微板块和印度板块之间的多期裂解事件,以及多个热点导致的岩浆事件有关.此外,运用2DMove软件进行了平衡剖面恢复,揭示了印度扇在新生代以来经历了古-始新世初始伸展断陷期、渐新世-早中新世稳定沉积期、中-晚中新世张扭断陷期和上新世以来的热沉降期4个构造演化阶段.     

大 陆 岩 石 圈 研 究

大陆岩石圈和大洋岩石圈有着深刻的差别，运用板块构造理论和模式研究大陆岩石圈会遇到许多特殊的问题。本文从陆缘演化和多个板块构造旋回叠加两方面做了初步探讨，提出岩浆型被动陆缘是独立的一类古陆缘；在辨认后续板块构造旋回叠加中，新构造成分和格局的确定有重要意义。本文还讨论了汲取大陆地质研究经验，在新的学科水平上重新解释传统大地构造学中一些有用概念的意义。