库车前陆冲断带秋里塔格构造带水系形态与褶皱生长

水系形态能够非常敏感的记录活动构造的演化过程,尤其对于褶皱横向生长的地区,常形成特征的水系形态。库车前陆冲断带发育平行于南天山造山带走向的褶皱带,并形成特征的水系形态。利用遥感影像、卫星照片、以及从数字高程数据中提取的地貌和水系参数,对库车前陆冲断带秋里塔格构造带水系形态进行分析研究,得出库车前陆冲断带褶皱具有横向生长的演化特征,并识别出判别褶皱生长的5个水系形态标志。这些水系形态标志包括：不对称的水域形态,水系受到阻挡发生弯曲、捕获、并流现象,背斜脊部风口的形成以及高度依次降低排列,不对称的冲积扇体,被纵向河流分隔的两侧背斜的水系形态差异。褶皱的横向生长最终导致相互拼接形成更大规模的褶皱带,秋里塔格构造带正是由多条背斜的横向生长,并拼接而成现今延伸~300km的褶皱带。     

南大西洋被动陆缘盆地盐构造形成的控制因素

南大西洋两岸被动陆缘含盐盆地油气分布与盐构造的构造样式及分布有直接联系。基于地震资料的构造解译和物理/数值模拟实验,前人对被动陆缘盆地盐构造的形成演化进行了大量研究,然而尚缺乏对盐构造形成演化主控因素的系统论证。本文基于地震资料的构造解释,采用离散元数值模拟手段,通过2组共8个模型的对比实验,探讨了被动陆缘盆地底板倾斜角度和盐岩上覆地层厚度对盐构造形成的控制作用。数值模拟的结果表明:①随着底板倾斜角度的增加,盐岩及其上覆沉积流动速度逐渐增大。其中,从无倾角到2.5°倾角,盐岩流速增加最大,后续陆源沉积搬运距离增加了约1.5倍,远高于其他角度模型间的距离增量;②盐层的上覆地层厚度越大,后续沉积搬运能力越差,盐构造及其相关构造越难形成。上覆地层的厚度直接影响了盐岩的流动速度,上覆地层厚度每增加1m,沉积物的搬运距离减小约5%~10%。最后,基于上述模拟结果定量分析,探讨了两种因素对盐构造形成的影响机制。     

超级克拉通盆地发育的构造背景及其形成模式探讨

克拉通盆地是所有盆地类型中最稳定、最长寿的盆地,也是地壳和地幔长期垂向变形最重要的地质记录。地史上面积最大的克拉通盆地(超级克拉通盆地)原型面积常超过200×10^4 km^2,对探讨克拉通盆地成因演化具有重要的代表性意义。目前世界各地的研究可以识别出10余个不同时期的超级克拉通盆地。本文根据超级克拉通盆地基底性质、盆地发育的超大陆构造演化背景及其构造特征,将超级克拉通盆地划分为A型盆地和B型盆地两种类型,它们分别以西西伯利亚盆地和刚果盆地为代表。A型盆地形成于超大陆裂解之前至初始裂解的背景下,基底为前期造山带,为短波长盆地。盆地形态不规则性强,内部均一性相对较低,克拉通盆地边缘可能渐变为弧后盆地或前陆盆地。B型盆地形成于超大陆裂解末期(即下一个超大陆汇聚之初),基底为古克拉通陆块,为长波长盆地,盆地多呈对称的宽缓碟型。A型盆地处于短期活动的热地幔柱之上,伴随早期裂谷作用及其随后的热衰减成盆;B型盆地常处于热点和地貌高地之间的部位,盆地沉降长期受地幔持续缓慢下沉控制。     

全球钾盐资源分布规律及其构造成因

全球钾盐矿床分布广泛,总储量达35×10~8t,是最重要的蒸发岩型矿床之一,主要分布在加拿大、白俄罗斯、俄罗斯、中国、美国、智利以及德国等地。文章分析了全球钾盐资源分布的时空特征,认为其主要以固体矿床形式分布于北半球海相、海陆相蒸发盐盆地中,主要成钾时期为寒武系、泥盆系、二叠系、侏罗系和白垩系。其中古生代的钾盐资源规模较大,分布于地壳相对稳定的板内坳陷区和板块边缘的坳陷带;而中新生代钾盐盆地在板内多位于拉张区域,而在板块边界上则可出现在伸展区或前陆盆地。结合古板块再造、古地理与古气候分析,认为全球钾矿资源形成和时空分布的因素包括:(1)古气候带。全球重要的钾盐矿床均形成于干旱气候,而其它无法保持长期干旱的气候环境,难以沉积钾矿资源;(2)全球海平面波动。海平面由高水位向低水位转换的海退环境最有利于钾盐的形成,在全球海平面处于非峰值且比较平稳的时期形成的钾盐较多;(3)大地构造环境。全球构造比较平静的时期(造山活动初期或造山后)与地区容易形成、聚集钾盐,而在造山事件频繁发生的时期钾盐形成较少。在此基础上,进一步讨论了中国钾矿资源分布广、规模小、分布集中的原因,即在全球最重要的钾盐沉积期,中国华北、华南与塔里木三大主要板块不能同时满足干旱环境和被浅海覆盖两个条件,不利于蒸发岩的形成。     

塔里木陆块在Rodinia超大陆中位置的新认识——来自地层对比和古地磁的制约

塔里木周缘的新元古代地层中均记录了涉及Rodinia聚合和裂解的构造热事件,但塔里木在Rodinia超大陆中位置尚存争议.本文综合地层对比以及古地磁的研究方法,将塔里木陆块在Rodinia超大陆中置于澳洲板块的西北缘,并且塔里木的西南缘(现今位置)和澳洲的西北缘(现今位置)相连.基于塔里木周缘的构造热事件和塔里木、澳洲运动学特征分析,认为塔里木陆块周缘在约800~700 Ma中发生了强烈的裂谷事件,导致塔里木从Rodinia超大陆中裂解,但塔里木并没有完全从澳洲裂离,而是随澳洲一起,加入冈瓦纳大陆.在约450 Ma左右,塔里木与澳洲发生分离,其原因为古特提斯洋的扩张.     

内蒙古中南部古元古代高温型双变质带及其构造意义

内蒙古中南部集宁-丰镇-土贵乌拉地区发育了一条超高温变质岩带.通过对土贵乌拉地区超高温变质岩的矿物组合研究,发现其中包含了尖晶石+石英、假蓝宝石+石英、斜方辉石+夕线石+石英的超高温标型矿物组合,并且在超高温变质作用区域内,经历了初始近等压冷却,随后近等温降压的逆时针退变质过程.已有的年代学数据表明,超高温变质作用峰期变质时代为1 920 Ma左右,降压退变质时代为1 850 Ma左右.在超高温变质岩带的东南地区,包括怀安-宣化一带,还出露了高压麻粒岩带.高压麻粒岩经历了近等温降压的顺时针退变质过程.年龄数据表明高压麻粒岩峰期变质时代为～1 900 Ma,退变质时代为1 850 Ma左右.内蒙古中南部超高温变质岩带和高压麻粒岩带相邻分布、产状相似且变质时代接近,共同构成了类似都城秋穗提出的双变质带;由于其温度偏高,故称为高温型双变质带,为世界上最古老的双变质带之一.该高温型双变质带可能反映了内蒙古中南部不同层次地壳物质在早前寒武纪碰撞作用中经历了P-T演化截然不同的变质作用,两条变质带在经历了各自的峰期变质作用后,作为一个共同的地体抬升.对内蒙古中南部古元古代高温型双变质带开展进一步研究,为认识华北克拉通早期构造背景、地壳热演化,特别是板块构造、不同地壳层次的构造作用提供了难得的科学机遇.     

华北克拉通新太古代不整合事件的确定及其大陆克拉通构造演化意义

在华北北部麻粒岩相带内识别出了古老的不整合事件 ,表现为面状分布的孔兹岩系不整合覆盖在灰色片麻岩杂岩基底之上 .孔兹岩系的稀土配分模式指示其原岩主要为较成熟的沉积岩系 .同位素年龄及变质作用P T t轨迹的研究证明孔兹岩系明显晚于基底杂岩形成 ,并且孔兹岩系经历的变质事件叠加于基底杂岩 .孔兹岩系 基底杂岩的二元结构现存于整个华北克拉通的西部 ,并被五台裂谷构造截切 ,证明不整合事件发生于新太古代 ,记录了新太古代华北克拉通化的重要构造热事件     

华北克拉通中部孔兹岩系的地球化学特征及其大陆克拉通化意义

在华北中部高级变质基底内新发现一套太古代的孔兹岩系 ,它们以大离子亲石元素富集 ,Zr、Hf和Sr含量较低 ,稀土元素分布型式显示明显的轻稀土元素富集及Eu负异常 .其原岩应为一套长石砂岩、页岩或泥质岩 ,并有碳酸盐类 ,沉积于远离陆地的克拉通大陆架浅海环境 ;物源区以花岗岩类为主 ,并有少量TTG ,经历了较强的化学风化作用 .结合相关的构造制约 ,可以认为孔兹岩系代表的变质沉积盖层是华北大陆新太古代克拉通化最重要的外生标志 .     

恒山西段石榴石角闪岩和麻粒岩的变质作用、PT轨迹及构造意义

恒山西段广泛发育石榴石角闪岩和麻粒岩包体,石榴石斑晶的生长环带都完好地保留,甚至晚期的麻粒岩相变质条件也未使其破坏,显示了快速的构造过程和有限的热松弛。石榴石核心保存了早期高压角闪岩相的矿物组合和矿物化学特征,变质作用条件为６００—６５０℃和大约１１ ＧＰａ。随后,石榴石麻粒岩的变质温度和压力继续上升,达到高压麻粒岩相,大约为８１０℃和１２５ ＧＰａ。两类岩石变质作用的晚期都经历了特殊的减压升温过程,显示典型的顺时针ＰＴ 轨迹。因此可以推断,恒山西段在太古宙末或早元古代很可能经历了某种形式的大陆俯冲或碰撞过程,并且随后发育逆冲和一系列壳内变形剪切等。     

洋壳渗透率结构对其内部热液对流的影响研究——基于热力学数值模拟

洋底特殊环境的限制使数值模拟成为研究海底热液对流与成矿机制的有效方法.本文通过数值模拟的方法,研究洋壳渗透率单因素变化对热液对流系统的形态和输出参数(热液喷发温度和热流值)进行研究.模拟结果表明,洋壳平均渗透率分别与热液喷发温度和热量输出呈反相关和正相关关系,符合达西流体热对流的基本解析规律.另外,洋壳渗透率的垂向变化不会使洋壳内部的对流系统产生明显的横向偏移,只使热液羽规模在垂向上产生规律性变化,且渗透率越大,热液羽规模越小.渗透率在水平方向的变化则是引发热液羽和热液喷发位置横向偏移的主要因素,且只有在特定的渗透率水平变化率范围内,上涌热液羽才会发生向高渗区的明显偏移,这也从一定程度上解释了现今拆离断层相关的热液系统均未发育于断层终止线上的事实.以大西洋Trans-Atlantic Geotraverse(TAG)热液区为例,断裂带高渗区必然影响相邻洋壳内部热液的上涌路径,但受区内拆离断裂带周缘的渗透率水平变化规律的影响,上涌热液羽不至于完全偏移至断裂带,从而产生拆离断层上盘的热液活动.