西昆仑山前晚三叠世古构造特征及对侏罗-白垩纪沉积的控制

造山带和盆地是在时空发展和形成机制上具有密切联系的构造系统。青藏高原内部晚三叠世古特提斯造山带的形成,对北缘的塔里木盆地产生了重要的影响,导致了盆地内部西昆仑山前地区发生了强烈的冲断构造变形,而这一冲断构造变形所形成的古构造-古地貌对后期侏罗-白垩纪的沉积具有重要的控制作用,同时也决定了该地区的油气分布。本文基于对西昆仑山前露头区中生代地层分布详细的野外考察和盆地覆盖区钻井资料的整理,结合对盆-山结合带清晰地震剖面的详细解释,开展西昆仑山前的晚三叠世古构造特征及侏罗-白垩纪沉积充填过程研究,以期揭示晚三叠世的古构造-古地貌特征及对沉积的控制作用。通过研究发现,西昆仑山前地区发育晚三叠世前陆褶皱冲断带,冲断带根部发育基底卷入构造,锋带发育叠瓦状构造;古生界受逆冲断裂控制,形成一系列的北陡南缓的背斜隆起,冲断带前锋位置与新生代构造前锋位置相近。三叠纪末古地貌形态由于特提斯造山带的强烈隆升,总体呈南高北低的地貌形态,但是褶皱冲断构造带受地表风化剥蚀作用,背斜核部形成南缓北陡的古隆起,而断层破碎带形成南陡北缓的洼地,是侏罗系发育前的基本地貌格架。早侏罗世受特提斯造山带造山后伸展的影响,西昆仑山前发育4个箕状断陷,控陷断层发育于古造山带一侧;受大型控陷断层的影响,在断陷内部呈北高南低的地形特点,断陷内侏罗系逐渐向北部斜坡超覆。晚三叠世形成的古构造-古地貌与早侏罗世断陷叠加形成的古地理格架一直控制了侏罗纪-早白垩世的沉积,直到晚白垩世沉积时才没有起到控制作用。     

西昆仑山前冲断带的分段变形特征及控制因素

本文在精细地表构造地质学解析的基础上,利用塔里木油田公司在塔里木盆地西南缘完成的高分辨率地震资料、钻井资料,开展新生代构造变形的精细几何学解析,确定不同构造部位的变形几何学和运动学特征,分析不同构造部位构造变形特征的差异性及其变化规律,探讨构造变形分段性的控制因素。根据西昆仑山前冲断带的变形特征,可以将冲断带划分为5个构造段,自西北向东南分别为:乌泊尔段、苏盖特段、齐姆根段、柯东段与和田段,且各段又可分为1~4个的构造带。各段的构造样式存在较大差异,乌泊尔段表现为受主帕米尔断裂(MPT)和帕米尔北缘断裂(FPT)控制,帕米尔北缘断裂表现为地表突破和大规模的垂向位移,限定了冲断作用的往北传播,浅部发育了上新世以来的背驼盆地;苏盖特段表现为走滑逆冲作用导致的构造变形的特点,构造样式总体上靠近山前地区为堆垛构造,盆地内部为薄皮的叠瓦扇构造;齐姆根段受深部右行走滑断裂带控制,形成了向北东突出的走滑构造;柯东段则以逆冲作用为主,变形向盆地内部发生大规模的薄皮传播;和田构造段表现为南部发育高角度的铁克里克断裂及基底卷入构造,北部发育断层转折褶皱。北西向的喀什-叶城转换系统、北东向的库尔干右行压扭断裂带和齐姆根深部右行走滑断裂带、古近系的膏盐滑脱层、新近纪同构造沉积作用和乌拉根古隆起等对西昆山山前冲断带分段变形起到了重要的控制作用。     

华南东部陆缘侏罗纪岩浆作用特征及其构造背景——来自浙东南毛弄组火山岩的新证据

华南东部内陆地区在侏罗纪处于陆内伸展背景已逐渐成为学术界共识,但对于该时期东部陆缘的构造环境仍存在争议。本文以浙东南毛弄组火山岩为对象,开展了岩石学、SHRIMP锆石U-Pb年代学、锆石微量元素、全岩元素地球化学和Sr-Nd同位素等研究,为认识华南东部陆缘构造背景提供制约。浙江侏罗纪火山岩以松阳毛弄剖面较具代表性,总体上是一套以英安质晶屑凝灰岩和流纹质玻屑凝灰岩为主的火山岩组合。本次研究在毛弄组下段获得的流纹质玻屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153±2Ma。综合前人研究表明,毛弄组火山岩主要形成于180～148Ma。毛弄组火山岩属于镁质钙碱性系列,且表现出明显的轻稀土元素富集特征,其中早侏罗世毛弄英安质凝灰岩Eu负异常不明显,而晚侏罗世毛弄流纹质凝灰岩具有显著的Eu负异常;两组凝灰岩均富集K、Rb和Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素。毛弄英安质火山岩的源区残留相组合可能为"斜长石+石榴石+角闪石",而毛弄流纹质凝灰岩则可能为"斜长石+角闪石",这一差异可能代表它们具有不同的源区深度。毛弄组火山岩的Sr-Nd-Hf同位素特征与华夏陆块古元古代基底岩体相似,其可能主要起源于基底地壳物质的部分熔融,并有少量地幔新生物质的加入。结合构造背景分析认为,毛弄组火山岩等陆缘岩浆岩形成环境为相对低温的"安第斯型"俯冲环境。通过不同时代区域岩体锆石氧逸度计算发现,早侏罗世东南海域岩浆岩的氧逸度比大陆陆缘更高,且大陆陆缘岩浆岩的氧逸度从晚三叠世至晚侏罗世不断升高,可能标志着陆缘地区俯冲流体的影响有着从东南海域向大陆陆缘扩散的趋势。综合分析认为,在侏罗纪华南东部陆缘可能发育一个与古太平洋俯冲有关的"安第斯型"陆缘岩浆弧,其时代可能最早可以追溯到早侏罗世早期,并持续扩大到中-晚侏罗世。这一时期浙闽沿海地区总体处于弧后挤压主导的构造环境,与同期内陆地区构造伸展背景形成鲜明对比。     

新生代柴达木盆地与周缘造山带的构造耦合

新生代以来,中国西部的一系列古老造山带和盆地在印-亚板块汇聚作用下重新复活,在青藏高原外围形成了现今全球最大的陆内挤压构造域,被称为环青藏高原盆山体系,其形成过程与机制对深入认识陆-陆碰撞如何影响大陆内部变形有重要意义。柴达木盆地是中国西部重要的新生代沉积盆地,四周均被巨型造山带所围限,共同构成了环青藏高原盆山体系北东段的主体。本文利用最新的石油地震勘探数据、地表地质和已发表的深反射地震数据,将上地壳变形与岩石圈深部变形有机结合,系统刻画了柴达木盆地与周缘三大造山带之间岩石圈尺度的构造耦合关系,在此基础上探讨环青藏高原盆山体系北东段的盆山汇聚过程与机制。柴达木盆地与南侧祁曼塔格—东昆仑山、北东侧南祁连山之间在上地壳尺度发育一系列倾向造山带的基底卷入高角度逆断裂体系,自新生代早期就开始活动,以垂直的基底抬升为主,水平缩短量有限;在下地壳和岩石圈地幔深度则发育倾向盆地一侧的深大断裂,使得柴达木盆地与周缘造山带之间发生截然的莫霍面错断。这些变形特征揭示柴达木盆地与南侧祁曼塔格—东昆仑山、北东侧南祁连山之间发育岩石圈尺度的构造楔,即盆地的岩石圈楔入至增厚的造山带下地壳,其发育主要受盆地与造山带...     

塔里木柯坪地区二叠系沉积岩碎屑锆石U-Pb定年和Hf同位素特征及其对塔里木块体地质演化的限定

塔里木早二叠世大火成岩省是我国继峨眉山大火成岩省得到国际公认后的又一个重要的大火成岩省,对其中广泛出露的多层玄武质熔岩的夹层沉积岩中的锆石年代学和Hf同位素特征研究可以对塔里木早二叠世大火成岩省的岩浆演化以及之前的地质史方面的认识提供重要的信息。本文选取塔里木西北缘柯坪地区印干村大湾沟剖面玄武岩的夹层粉砂岩中3个不同层位的沉积岩样品,对其中碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成进行了较系统的研究。研究表明3个样品碎屑锆石U-Pb年龄中最年轻的一组年龄峰值介于284~291Ma之间,与前人对塔里木早二叠世大火成岩省大规模溢流玄武质岩浆事件相吻合。此外,还存在老于1.7Ga、0.9~1.0Ga和750~850Ma以及410~450Ma的几组年龄,可能分别对应于塔里木哥伦比亚超大陆聚合、罗迪尼亚超大陆的聚合和裂解以及志留系地层的剥蚀沉积等一系列地质事件的发生。对上述3个沉积岩样品中锆石Hf同位素成分分析得出其碎屑锆石源区成分复杂,主要源自塔里木前寒武纪基底、志留系地层和塔里木早二叠世大火成岩省岩浆事件。具有二叠纪年龄的锆石ε_Hf(t)值在-10~4之间,平均值为-4.8,Hf同位素亏损地幔模式年龄t_DM^Hf为 801~1363Ma,表明这些玄武质熔岩中沉积岩夹层的碎屑锆石应该来自古老的富集岩石圈地幔。通过对柯坪地区这些夹层沉积岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分研究,有助于对塔里木早二叠世大火成岩省岩浆演化的认识。     

海南岛中三叠世造山后伸展作用:双峰式侵入岩的年代学及地球化学制约

在详细的野外地质调查基础上,对海南岛兴隆双峰式侵入岩进行了岩石学、年代学、地球化学方面的研究,并初步探讨其构造意义.呈双峰式的辉绿岩体与花岗岩体分别由独立的基性岩浆和酸性岩浆形成,在两者接触之处发生了局部的岩浆机械混合;辉绿岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(238±2)Ma,花岗岩的为(234±2)Ma,两者形成于同一构造岩浆作用事件;侵入岩的Si2O含量呈双峰式,微量元素特征表明它们形成于造山后伸展环境,其Sr-Nd同位素组成具有EMⅡ型富集地幔特征,其源区可能受到了俯冲流体交代作用的影响.兴隆侵入岩的形成指示海南岛中三叠世处于造山后伸展的构造环境,其形成与岩石圈伸展减薄背景下玄武质岩浆的底侵作用有关.     

南天山西部山前新生代晚期三期构造活动:来自乌鲁克恰提剖面砾石统计的证据

天山是印度与欧亚板块碰撞过程中,欧亚大陆内重新复活的一条重要的造山带,其拓展过程一直备受关注.南天山西部山前新生代晚期巨厚的砾岩层为构造变形和磁性地层研究带来了困难,限制了该地区新生代晚期造山带拓展过程的研究.本文选取南天山西部山前乌鲁克恰提剖面,对新生代晚期的阿图什组和西域组地层进行详细的描述、测量,并对砾石出露点进行砾石统计.结果显示南天山西部山前乌鲁克恰提地区新生代晚期阿图什组存在3期沉积旋回,第一旋回由冲积扇远端、河流相变为该旋回上部的冲积扇扇中沉积环境.砾石统计结果显示由该旋回中部至上部砾石磨圆度变差、大粒径砾石增多.第二旋回沉积环境以较为平静的湖相及少许河流相开始,变为该旋回上部的冲积扇环境.砾石统计结果也显示出与第一旋回相似的变化特征,即由该旋回中部至上部砾石磨圆度变差、大粒径砾石增多.第三旋回下部为冲积扇远端、冲积扇扇中环境,上部变为扇根环境.砾石统计显示该旋回下部至上部,火成岩和变质岩等不稳定成分增多,磨圆度则呈现棱角状砾石显著增多的趋势,砾石粒径也明显增大.西域组则延续第三旋回的趋势,表现为山前快速堆积砾石沉积,砾石磨圆、分选呈显著变差趋势,粒径持续变大.从阿图什组第一旋回至西域组,砾石的磨圆度呈现变差的趋势,而粒径则表现为明显的增大趋势,这表明晚新生代(5.6Ma以来),褶皱冲断带不断向盆地拓展,物源区距离沉积区越来越近.这些结果表明南天山西部山前新生代晚期(5.6Ma以来)存在3期构造活动,为南天山山前晚新生代的多期拓展提供了证据.     

塔里木盆地中生代古地磁研究及构造意义

采用主成分分析方法、线性谱法和LINFIND方法，分离了塔里木盆地中生代岩石的多磁成分，并采用岩石磁学和褶皱检验等方法研究了剩磁稳定性．对于塔里木盆地三叠系、侏罗系的岩石其携磁矿物以磁铁矿为主，具有两组次生磁性成分和一组原生剩磁成分；原生剩磁成分的解阻温度为550℃，而两组次生成分的解阻温度分别为175－250℃和300一375℃，可能为生物剩磁和次生氧化形成的剩磁．白垩纪岩石的携磁矿物以亦铁矿为主，同样具有两组次生剩磁和一组原生剩磁；两组次生剩磁分别为现代地磁场的粘滞剩磁和岩石变形过程中形成的构造剩磁．塔里木盆地中生代早期极移不明显，处于一个相对平静时期；侏罗纪至白垩纪盆地则主要表现有一定规模的南移，伴有顺时针旋转运动。盆地白垩纪的古纬度与现在纬度相比，仍存在17°－20°左右的纬度等，这一纬度差是通过白垩纪以后塔里木板块的北向漂移和板块北部造山带的压缩及边界的大型走滑作用来缩小；另外，压实作用也可能是由垩纪磁倾角变低的一个原因。     

中太平洋海山演化史及与富钴结壳的关系

中太平洋海山区是海山富钴结壳广泛分布的一个重点地区，目前我国正在该区进行富钴结壳资源调查，了解该区海山形成演化史对研究富钴结壳的成因及其分布规律有重要意义。根据大量的文献资料，对该区海山演化史进行了综述，并对海山与其上生长的富钴结壳的关系进行了探讨。     

海拉尔盆地早白垩世早期挤压变形事件的厘定及其构造意义

中生代发生在东北亚地区的蒙古-鄂霍次克造山作用一直是国内外地学界十分关注的大地构造事件.综合利用油气勘探新获取的地震反射、钻井、测井等资料,在海拉尔盆地贝尔凹陷早白垩世断陷层序之下识别出一套卷入强烈挤压变形的构造层.构造解析表明它主要由一条北东东向的逆掩断层及其相关的冲断-褶皱变形系统构成.地层岩性特征和碎屑锆石U-Pb测年结果显示,这是一套沉积于晚侏罗世末期的陆相湖盆碎屑岩建造,区域上应归属上侏罗统塔木兰沟组;结合上覆早白垩世断陷盆地的发育和邻区同期变质核杂岩体隆升剥露时代,提出海拉尔盆地这期冲断-褶皱变形事件发生在早白垩世早期(ca. 145~133 Ma),是晚中生代蒙古-鄂霍次克洋闭合后进入强烈陆内造山作用的构造变形记录.