中国及邻区石炭纪构造古地理及生物古地理

本文包括3部分:（1）扼要回顾了中国及邻区晚海西阶段的地质构造背景和构造古地理特征。根据全球构造活动论和地壳发展阶段论的观点,把中国及邻区晚海西阶段的大地构造单元分为4个构造域,10个亚构造域。（2）论述中国和世界石炭纪生物古地理分区。根据四射珊瑚和腕足动物群分析,把全球早石炭世生物古地理区系分为两个生物大区、6个生物区和8个生物亚区。在中国境内对生物亚区内部生物地方中心的分异作了进一步划分。（3）简述中国石炭纪古地理和某些有关的沉积矿产。中国石炭系矿产除了重要的煤以外,还有石膏矿、铝土矿和不同类型的铁矿。这些沉积矿产的分布主要受到古气候、古地理和构造条件的控制。     

中国西北盆山地区中-新生代古地理及地壳构造演化

中国西北地区的盆山地形和该地区地壳结构具有明显的一致性,反映了现代盆山构造的一个重要特征。文中讨论了中国西北盆山区在中-新生代不同时期的古地理面貌和它们的发展演化过程。本区在中-新生代不同时期具有不同的古地理面貌,而且随着地壳上地幔的构造演化而不断发展,盆山构造的形成受到了地壳活动和演化的控制。一般来说,中国西北的主要山系是古生代或早中生代的造山带,但它们形成现在这样巨大的山系主要发生在晚新生代。如天山山脉的构造演化,三叠纪天山曾经一度隆起成山,两侧的准噶尔和塔里木盆地中堆积了巨厚的磨拉石;侏罗纪时由于剥蚀夷平成为一个准平原,形成了广泛分布且可以对比的含煤岩系;从白垩纪到早新生代,它再度隆升,直至第四纪时形成雄伟的高大山系,两侧形成相应的大型沉积盆地。其他一些山脉,如祁连山和昆仑山,也具有类似的发展演化过程。最后,控制这一过程的根本原因则是地壳、甚至整个岩石圈的构造发展演化。     

中国大陆及邻区新生代以来的一种构造形式:右旋运动及效应

根据地貌、地震、压应力分布、地壳运动的GPS速度矢量、新生代沉积、新生代火山岩、古地磁、深部地幔结构等特征,论证中国大陆及邻区自新生代以来呈现整体右旋运动特征,动力可能源于全球旋转背景下欧亚印度板块的碰撞,随着印度板块与亚洲板块碰撞后岩石圈加厚,以及周缘走滑断裂释放应力,导致在40Ma左右中国大陆具有明显整体右旋运动特征;随着印度板块持续向北俯冲,25Ma之后中国大陆整体进入较明显的向右旋转时期,并延续至今;简要讨论了中国大陆自新生代以来呈现的右旋运动效应。     

四川盆地及邻区寒武纪古地理与构造-沉积环境演化

四川盆地寒武纪台地滩相储集体是一套重要的油气勘探目的层,准确预测其发育部位、储集性能与分布规律是其油气勘探的重要基础,其中,寒武纪不同地质历史时期古地理与构造-沉积环境的研究是储集体预测的关键。根据野外实测剖面、钻井和测井分析、地震资料,应用活动论构造-古地理思想,在沉积地质条件、区域连井地层剖面,地层厚度与沉积相等分析的基础上,综合编制了寒武纪各个时期的构造-沉积环境图件,反映了四川盆地寒武纪的古地理特征及盆地演化。四川盆地寒武纪整体呈现西高东低、北高南低的古地理格局,西部发育潮坪和滨岸等碎屑岩沉积相,中东部发育缓坡相、台地相及台地边缘浅滩相等。沉积相在时空上的响应为由早寒武世梅树村期局限台地→筇竹寺期碎屑岩台地和深水盆地→早寒武世沧浪铺期滨岸-混积台地→早寒武世龙王庙期碳酸盐岩缓坡→中寒武世陡坡寺期蒸发局限镶边台地→中晚寒武世洗象池期成熟镶边台地的演化过程。其中,筇竹寺期为巨厚的烃源岩生成期;龙王庙期和洗象池期,为碳酸盐岩储集层发育的有利时期;龙王庙期及陡坡寺期发育的蒸发岩可形成良好的盖层。     

东北地区及邻区晚古生代晚期构造特征及演化规律

本文通过区域物探、地质资料的综合分析和野外调查,在重新厘定了东北地区晚古生代晚期区域断裂构造和区域构造格局的基础上,重点探讨了石炭—二叠纪的沉积构造特征。     

青藏高原及邻区新生代火山岩Sr-Nd-Pb同位素特征

笔者在综合分析最近十多年来的Sr、Nd、Pb同位素资料基础上,重点研究了青藏高原及邻区新生代火山岩岩浆源区在时空上的变化规律。结果表明:①冈底斯中段火山岩的岩浆源区逐渐从普通地幔向EMⅡ方向演化;西段晚期火山岩源区的演化方向为俯冲带壳幔混合源→造山带上地壳源→下地壳源。②西羌塘岩浆源区主要为不具富集或亏损的幔源物质;囊谦盆地、大理海东火山岩源区较深,为大洋型软流圈地幔+消减组分混合源;藏北羊湖、雄鹰台鲸鱼湖、西昆仑以及北羌塘巴毛穷宗火山岩的岩浆源区为EMⅡ;鱼鳞山超钾质火山岩为经历了大陆地壳物质强烈交代作用的EMⅡ型岩浆源区;西秦岭火山岩源于亏损地幔,腾冲新生代火山岩源区为受到地壳物质交代的EMⅡ。③西羌塘、可可西里、西昆仑和腾冲新生代火山岩具两种演化趋势——鱼鳞山、普鲁、雄鹰台鲸鱼湖岩区和腾冲火山群向EMⅡ方向演化,而泉水沟、黑石北湖、阿什库勒则分别沿0Ma的地幔上地壳混合线方向演化。④青藏高原及邻区新生代火山岩至少存在4种不同的岩浆源区。     

中国东北古亚洲与古太平洋构造域演化与转换

现今分布于中朝、塔里木古陆与西伯利亚古陆之间的古亚洲构造域,既存在于前中生代,也存在于中新生代.古亚洲构造域不能等同于古亚洲洋及其构造域.作为古亚洲构造域一部分的古亚洲洋开始于晚寒武世—奥陶纪,结束于中三叠世.古太平洋及其构造域形成于晚古生代,印支期后,成为滨太平洋构造域.在晚三叠世—侏罗纪时期与古亚洲构造域并存,形成两个构造域的板内造山带、局部盆山构造和东北高原.早白垩世形成以滨太平洋构造域为主体的北北东向盆山体系.     

贵州及邻区晚新生代岩相古地理演化

贵州及邻区大陆地面的真正“现代化”,始于石脑运动之后的晚第三纪。在区内晚新生代沉积环境中,沉积盆地仅占很少一部分面积,因而,沉积盆地的演变并不能反映广大陆地地面的演化历史。据此,本文提出“沉积地面”的概念,它泛指沉积盆地及其与剥蚀区之间的既有剥蚀、又有堆积的广大地面,其较狭窄的含意仅限于剥浊—堆积地面,可分为风化壳地面和表生改造成岩地面。根据新构造运动性质、地貌特点和沉积地面不同,把区内晚新生代岩相古地理演化划分为两个阶段和数个时期。     

新生代亚洲季风的演化过程

陆地和海洋热容量差异会引起风向和降水发生季节性反转形成季风气候。亚洲是世界上季风气候最典型的区域,同时也有最多的受季风气候影响的人口。季风带来的强降水容易诱发多种次生灾害,严重影响着区域内人类社会生产、居住的安全,因而认识亚洲季风的形成过程至关重要。利用将古论今的地学思想,文章旨在阐述亚洲季风的组成,列举影响亚洲季风形成、演化的主要因素,总结亚洲关键地点的沉积记录显示的南亚季风和东亚季风的演化期次。结果表明,在古近纪,印度板块与亚洲大陆南缘发生碰撞,改变了亚洲的海陆分布,导致青藏高原发生初始隆升,南亚和东亚均出现季风性气候。但此时的东亚地区依然主要受行星风系的控制,东亚季风处于孕育阶段,仅呈条带状局部分布在华南板块的南缘,而南亚季风的覆盖面积相对广泛。这可能主要是因为东亚地区的边缘海打开时间明显要晚于南亚地区海陆分布出现的时间。但随着青藏高原在中新世整体隆升并接近现今的海拔高度,亚洲季风全面进入增强阶段,强烈影响区域内的地质演化过程。自中新世中期以来,由于受控于青藏高原隆升、南北极冰盖的发育,亚洲季风经历了多期次的稳定发展阶段。研究成果为科学合理利用季风开展亚洲系统地球科学研究提供了参考。     

中亚及邻区沉积盆地形成演化与含油气远景

中亚及邻区位于亚洲大陆古老地块之间的巨型构造活动带,在这个地区发育众多类型的沉积盆地。在形成演化机制上,发育有裂谷盆地、前陆盆地、克拉通盆地等单型盆地和这些单型盆地组成的叠合盆地。在形成时代上,发育前寒武纪沉积盆地、古生代沉积盆地和中新生代沉积盆地。这些不同时代不同类型的沉积盆地发育在不同的大地构造背景上,基底性质、成盆机制、沉降特征、构造特征及含油气性等具有较大的差别。沉积盆地类型和形成时代与油气分布规律和含油气远景密切相关,拉张裂谷型沉积盆地油气资源潜力较大,克拉通裂谷-坳陷型盆地具有一定的油气资源潜力。     

东海新生代构造运动对比

东海面积大、构造复杂,不同构造单元的发展史有一定差异,因而与沉积和构造圈闭发育有关的地壳运动时代、幕次的性质和表现形式的对比就为人们所关注,更主要的是它们对矿产的形成,特别是油气的聚集息息相关。为此作者据国内外有关东海的地质和地球物理资料,从生物地层学、地震地层学、同位素测年和变质期,以及岩浆活动诸方面对之进行了评述与对比,并特别强调了早第三纪末玉泉运动和中新世末龙井运动对东海油气田形成的重要意义。     

中国东北地区新生代火山活动的构造背景

中国东北地区新生代以玄武岩为主的喷发经历了60~29 Ma、25~15 Ma、＜2 Ma三期及不同喷发期之间的过渡阶段,而每一期又可以分为若干旋回。火山作用形成于不同的构造部位,沿断裂和非断裂分布的玄武岩均有存在,且与不同时期的大陆边缘构造演化相匹配。不同的构造背景下火山活动的分布也不同,且具明显的迁移性。构造环境体现为非造山大陆边缘张裂隙、上地幔上隆的陆内拉张环境、陆内非造山环境等特征。上新世晚期—更新世以来的火山活动与中国西南部地区的大陆板块间的碰撞作用没有关系。     

西藏及腾冲地区晚新生代火山作用的构造背景

产在潜火山岩中的七宝山金矿是中国与火山隐爆作用有关的比较典型的金矿床。金矿床严格受火山机构控制,中生代的火山喷发作用在七宝山地区形成破火山口,并形成了一组火山岩及潜火山岩。通过对该区火山岩、潜火山岩以及金矿床的研究,证实七宝山地区中生代的火山活动与金矿化密切相关。     

东、西昆仑山晚新生代以来构造隆升作用对比

东、西昆仑晚新生代以来隆升过程和程度存在明显差异。东昆仑山现代地貌格局主要是在第四纪以来经过早中更新世之交的昆黄运动和中更新世晚期的共和运动形成的,山系的崛起在时空演化上呈现出由北向南的迁移趋势,而西昆仑山在第三纪已有明显的地貌反差,第四纪地貌反差加剧。东昆仑地区在昆黄运动后尽管形成了近东西向的东流水系,但向南的强烈溯源侵蚀并奠定现代河流水系格局主要发生于中更新世晚期,与共和运动大体同时,而西昆仑地区向南的强烈溯源侵蚀主要发生于早更新世晚期,与东昆仑的昆—黄运动大体同时。在剥蚀程度上,东昆仑最上部3km的去顶至少延续了45Ma,而西昆仑公格尔—塔什库尔干地貌单元只延续了2~5Ma。控制东、西昆仑晚新生代构造隆升的动力背景可能取决于强烈加厚及强烈隆升的青藏高原岩石圈边缘的重力伸展垮塌与来自南部的挤压应力之间的动态平衡。考察青藏高原隆升过程与机制,不仅要注意隆升作用的共性,更要强调不同部位隆升过程及动力学的差异性。     

莺歌海盆地周边区域构造演化

莺歌海盆地周边新生代区域构造演化综合分析表明,该舅地形成和演化构造应力场分四个阶段：第一阶段,古新世末至早渐新世印支地块快速向南东方向挤出,同时伴随着地块的顺时针旋转运动。第二阶段,晚渐新世至早中新世印支地块向南东挤出运动逐渐减弱,华南地块整体仍然相对稳定。莺歌海盆地处于左旋剪切状态。第三阶段,中、晚中新世随着印度地块逐渐楔入欧亚板块内部,印支半岛的挤出运动进一步减弱。至中中新世末,华南地块整体开始挤出。第四阶段,上新世一第四纪印支地块相对稳定,华南地块挤出运动继续进行,两地块间的相对运动呈右旋剪切运动。莺歌海盆地新生代的构造应力场演化受太平洋板块、印度与欧亚板块之间相互作用控制。其中,印度与欧亚板块碰撞作用所导致的印支地块与华南地块的相对运动,是决定莺歌海盆地新生代构造运动应力场变化的主要因素。     

中国北方新生代大陆变形及其动力学机制分析

大陆变形研究是大陆动力学的基本内容之一,对断裂构造及盆山演化进行研究是认识与了解大陆变形最直接有效的途径。中生代晚期—新生代,中国北方受到印度板块向北俯冲、太平洋板块向西运动与西伯利亚板块阻挡所导致的复杂构造动力系统的长期作用,地壳变形复杂,是研究大陆变形理想的天然实验室。本文在详细野外构造解析基础上,结合遥感与数字地貌技术、地震反射资料解释以及低温热年代学方法,通过对中国北方新生代断裂作用和山脉隆升历史研究,理清了断裂发育序次、断裂作用与构造应力场的对应关系,掌握了现今构造地貌格局东西差异的成因,并探讨了大陆变形的动力学机制。古新世—早始新世,中国北方普遍发育一组NNE向的断裂构造,该组断裂并非全区均匀发育,东部断裂规模较大,地貌特征明显,向西规模逐渐变小。NNE向断裂具有左行走滑的运动学特征,大致对应NW-SE向挤压应力场,推测NNE向左行走滑断裂的发育与新生代早期太平洋板块NNW向运动有关。NNE向断裂发育之后,东部渤海湾周边发育了NE向右行、NW向左行共轭走滑断裂,大致对应近EW向挤压应力场。西准噶尔地区发育了NE向左行、NW向右行走滑断裂,大致对应近NS向挤压应力场。东、西部的NE、NW向断裂都叠加在NNE向断裂之上,改造和破坏了早期NNE向断裂。本文推测东部后期断裂的发育与43~42 Ma太平洋板块运动由NNW转变为WNW向有关,而西部NE、NW向断裂发育与印度-欧亚大陆碰撞远程效应有关。随着印度板块持续北向运动并发生顺时针旋转,西部地区保持NNE向挤压应力场,发育了一系列NW、NNW向断裂。东部地区依然呈现近EW向挤压应力场。受到新生代以来各组断裂构造的影响,中国北方山脉和盆地呈现出线状与面状结合的网格状特征。磷灰石裂变径迹年龄统计显示,东部地区普遍经历了古新世—早始新世(66~42 Ma)的隆升-剥露,该期构造事件为现今东部地区构造地貌格局的形成奠定了基础。与东部地区不同,西部地区则存在8~6 Ma等时面,且8~6 Ma整体隆升-剥露为西部地区现今构造地貌格局的形成做出了主要的贡献。     

中国东西部地貌边界带晚新生代构造变形历史与青藏高原东缘隆升过程初步研究

中国东西部地貌边界带横跨青藏高原东部与扬子地块,成为我国大陆Ⅰ级构造地貌陡变带和地球物理变异带。根据地表构造形迹的组合特征,地貌边界带由3个主要形变系统组成,从北到南它们是:东昆仑—岷山左旋走滑-冲断系统、龙门山—龙泉山冲断-推覆系统、鲜水河—安宁河左旋走滑-冲断系统等。在综合分析各构造系统的组成、变形特征、变形年代学和演化过程等基础上,提出了青藏东缘晚新生代阶段性构造演化模式。指出,晚中新世至早上新世时期,强烈的走滑-冲断变形主要发生在地貌边界带中南段,导致鲜水河—安宁河走滑-冲断系统和龙门山—龙泉山冲断-推覆系统的形成和发展,而东昆仑—秦岭断裂系则以走滑伸展变形为主,沿西秦岭构造带发育走滑拉分盆地和幔源火山喷发活动。晚上新世—早更新世时期,构造运动性质发生了南北反转,强烈的走滑挤压活动主要集中在北段东昆仑—岷山走滑-冲断系统,岷山隆起带在此时期强烈活动而快速崛起;青藏高原东南缘鲜水河—安宁河走滑断裂系统则以走滑伸展变形为主,在深切河谷中发育了昔格达河湖相沉积。中更新世以来,构造形变系统以挤压剪切为主,兼具正向倾滑活动,局部发生断陷作用。基于攀西地区深切河谷的构造地貌分析,提出了青藏东南缘晚新生代4-阶段隆升模式。     

温盐环流反转及其对新生代气候的影响

温盐环流是由海水温度、盐度差异驱动的全球洋流循环系统。在气候系统中,它对全球热量输送起到了十分重要的作用。在亚轨道尺度(千年时间尺度)上,温盐环流的改变导致了一系列快速的气候变化,因此备受关注。在构造时间尺度(百万年时间尺度)上,古海洋记录和数值模拟揭示出,温盐环流的反转对新生代气候也产生了非常显著的影响。在新生代,温盐环流由“南大洋深层水主控型”向“北大西洋深层水主控型”反转。这一反转改变了全球的热量输送,使得南半球强烈变冷,并有可能导致南极东部永久冰盖的形成。在这一反转事件中,热带海道的作用更加重要。     

中国新生代准造山运动

新生代地质时期如同前期地质时期一样,同样发生过造山运动,由于地质历史时期的短暂或运动正在发展过程之中,其强烈程度显示较差,往往不被人们所注意。但是,只要中研究中国大小山川构造地貌发展过程,不难看出新徨代时期,特别是第四纪地质时期是造成璀构造地貌形态的主要时期,或者是说最新造山运动时期。本文主要涉及陆内区的准造山运动。