东亚大陆边缘的板块重建与构造转换

东亚大陆边缘中新生代期间的动力学演化始终是地质研究的难点和热点,特别是对其大陆边缘性质、类型和演化过程始终不明朗,并存在巨大争论。系统综述了40多年来已有东亚大陆边缘二叠纪以来板块重建的主要方案,特别是近10年来东亚陆缘新的研究成果,侧重探讨了晚三叠世以来东亚大陆边缘类型转换、不同构造域的交接—转换过程。认为东亚陆缘总体经历了三叠纪前的被动陆缘阶段、晚三叠世—早白垩世的大陆岩浆弧发育的安第斯型活动陆缘阶段、早白垩世晚期—始新世的走滑拉分盆地发育的安第斯型活动陆缘阶段和渐新世以来的日本型活动大陆边缘阶段。这对于认识中国东部海域渤海湾、黄海、东海和南海盆地成因具有指导意义。同时,分析了各阶段海—陆分布特征及其变迁规律、板块格局变动过程及其动力学背景。     

南海北缘新生代盆地沉积与构造演化及地球动力学背景

南海北缘新生代沉积盆地是全面揭示南海北缘形成演化及与邻区大地构造单元相互作用的重要窗口。通过对盆地沉积-构造特征分析,南海北缘新生代裂陷过程显示出明显的多幕性和旋转性的特点。在从北向南逐渐迁移的趋势下,东、西段裂陷过程也具有一定的差异,西部裂陷活动及海侵时间明显早于东部,裂陷中心由西向东呈雁列式扩展。晚白垩世-早始新世裂陷活动应是东亚陆缘中生代构造-岩浆演化的延续,始新世中、晚期太平洋板块俯冲方向改变导致裂陷中心南移,印度欧亚板块碰撞效应是南海中央海盆扩张方向顺时针旋转的主要原因。     

珠江口盆地的形成与南海的构造演化

南海地块在中生代早期与华南大陆边缘发生了一次陆陆碰撞,这一碰撞形成了研究地区中生代近EW向为主的构造格局,珠江口盆地及整个南海的演化都是在南海地块各块体裂离华南陆缘后发生的。盆地自晚白垩世以来,先后经历了不同构造方向的两期张裂阶段及张裂后沉降阶段。     

东海陆架盆地南部中生代构造-沉积演化与油气勘探方向

东海陆架盆地位于欧亚板块东南缘,中生代以来盆地形成和演化过程受到古太平洋板块多期洋壳俯冲及其多构造体系叠加改造,其盆地原型、构造-沉积演化与油气成藏关系一直是研究的热点。本文综合应用东海陆架盆地南部最新地震调查、钻井和临近陆域资料,通过海陆对比、中生界层序地层建立、构造-沉积演化过程重塑,探讨中生界油气成藏的关键问题和勘探方向。研究结果认为东海陆架盆地南部中生界存在2个超层序7个层序,中生代以来演化表现为晚三叠世前的被动大陆边缘基底、晚三叠世—中侏罗世活动大陆边缘拗陷、白垩纪活动陆缘断陷盆地;早期基底NE向格架控制中生代盆地结构与宏观含油气性,中生代两期构造演化造就了两套生储盖组合,基隆运动、渔山运动和雁荡运动控制早期油气的生成、聚集,龙井运动主要控制早期油气藏调整与改造、再成藏;继承性隆起(斜坡)闽江斜坡和"凹中凸"台北转折带是中生界油气主要勘探方向。     

鲁西地区中生代穹盆构造与东亚构造体制转换

根据野外观察分析,综合前人研究成果,对鲁西地区中生代褶皱叠加期次、构造特征以及动力学机制进行了分析。结果表明,鲁西中生代构造期次主要分为印支期和燕山期两幕褶皱-逆冲推覆作用,印支期主要为近东西向的宽缓褶皱,燕山期则以北东—北北东向的逆冲推覆和相关褶皱为主,两期褶皱叠加,形成穹盆构造。鲁西地区这种穹盆构造是东亚构造体制转变的地壳变形构造特征的产物。中生代以来,华北和华南地块之间的拼合构成了最初的东亚大陆,主要以近东西向构造为主。中生代中晚期逐渐发育起来的北北东向的环太平洋构造带叠加在东亚大陆的东缘,意味着在这期间古特提斯构造域为主导的汇聚体制转变为古太平洋构造域的俯冲消减体制。     

论东亚大陆的陆缘弧问题

陆缘弧是太平洋西北岛弧背后大陆陆地与内海间的弧形构造.这些陆缘弧的特点是:1.陆缘弧彼此形态相似,均一致突向大洋,它们在几何学上与相对应的岛弧相同;2.它们具有大致平行海岸线的断裂弧,其断裂面经常倾向大陆;3.沿弧存在着主要为新第三纪以来的基性火山活动;4.沿弧发生近期浅源张裂地震活动;5.它们切割大陆内所有中生代构造,是最新的活动构造带.作者还探讨了东亚陆缘弧的形成机制.     

台西盆地新生代构造的演化

于１９８６－１９９１年，应用地震地质方法，对台湾海峡的地震地层和地质构造进行调查，采用地震剖面资料，结合区域地质特征，对台西盆地的构造演估进行研究，认为该盆地由厦澎坳陷，乌丘屿坳陷，新竹坳陷和台湾坳陷等组成，其构造演化经历了中生代末－中始新世初始张裂，晚始新世一渐新世全面断裂，中新世构造调整，以及中新世末以来挤压－收缩－封闭等阶段，现今已成为残留陆缘裂谷盆地，是陆缘裂谷从产生到衰亡的一个典型实例。     

南海东北部高磁异常带成因的地球物理反演研究

南海东北部的高磁异常带是南海北部磁场最显著的特征,目前对其成因尚有不同推测.选取一条穿越该异常带的剖面,在多道地震解释及相关地质资料的约束下进行地球物理反演研究,验证其晚中生代俯冲增生带模式的可行性.结果表明,在东沙隆起带的前新生代基底中2.5-6km的深度上、宽约150km、密度2.65 g·cm-3、剩余磁化强度700×10-3A·m-1的中生代中酸性火山岩带可产生南海东北部的高磁异常带,与浙闽东部高磁异常带的成因相同,与晚中生代古太平洋向东亚陆缘的俯冲有关.     

东亚大汇聚与中—新生代地球表层系统演变

东亚长期处于古亚洲洋、特提斯洋和古太平洋三大构造域的大汇聚构造背景之下。印支运动后,东亚东缘形成了统一的被动大陆边缘,随着晚三叠世古太平洋板块俯冲的启动,东亚东缘的被动大陆边缘转化为主动大陆边缘,发育了与俯冲相关的蛇绿岩、I型花岗岩。晚三叠世—中侏罗世,古太平洋俯冲带持续向西迁移,板块俯冲产生的挤压应力影响到了东亚内部,发生广泛构造变形,构造体制从受E—W向特提斯构造域和古亚洲洋构造域控制逐渐向受NE向的古太平洋构造域控制转变。晚侏罗世—早白垩世早期(160~135 Ma),古太平洋板块继续西进,东亚被挤压-走滑的应力场控制,安第斯型主动大陆边缘和华北东部高原最终形成,发育少量的埃达克岩。早白垩世晚期(135~90 Ma),古太平洋俯冲带向东后撤,东亚陆缘由挤压-走滑应力场转变为拉张-走滑应力场,安第斯型大陆边缘被破坏,华北东部高原开始垮塌,伴随大量的埃达克岩、变质核杂岩的出现。在晚白垩世,随着俯冲带的后撤,东亚内部伸展作用减弱。新生代东亚发生了巨型的地形倒转,印度板块与欧亚板块碰撞最终导致中国西部的青藏高原隆升,相反,中国东部渤海湾盆地和海区的盆地群形成;构造-盆地-岩浆带体现出自西向东迁移的特征,盆地群起始时代主要在古近纪,形成了新生代西高东低的台阶式地貌格局。在新近纪盆地群由断陷转为快速拗陷,同时东亚内部的伸展构造主要受青藏高原隆起制约。     

台西盆地乌丘屿凹陷新生代构造演化特征

以区域地质、地震等资料为基础,系统研究了台西盆地乌丘屿凹陷构造特征及其形成演化。台西盆地的发育受欧亚板块、印度板块、太平洋板块和菲律宾海板块4大板块共同作用的影响。中生代晚期,台西盆地区域应力场从挤压转为松弛,地壳拉张减薄。新生代初期拉张形成裂谷,乌丘屿凹陷是在此背景下发育而成东断西超的半地堑式陆缘断陷。乌丘屿凹陷的构造发育与演化过程,可分为4个阶段,分别为中生代晚期的裂前阶段、古新世至渐新世的断陷阶段、中新世的坳陷阶段和上新世至第四纪的区域沉降阶段。     

中、新生代华南陆缘离散地块的基本特征及演化过程

华南陆缘晚中生代以来大规模的地块离散运动形成了华南陆缘离散地块-地堑系,其演化过程可分为K_2—E_1~3,E_2~1—E_3~1,E_3~2—N_1~1和N_1~2—Q等四个阶段。南海即是该陆缘离散地块-地堑系演化的产物。     

北极地区大地构造特征及其构造演化——北极地区大地构造编图研究进展

北极地区具有丰富的油气资源,但是受极度寒冷气候和广泛分布冰盖的影响,北极是全球地质研究程度最低的地区之一。为此,基于最新地球物理数据,结合文献资料中的地貌、地质、矿产资源资料,编制了北极地区大地构造图(1:500万)。通过系统的编图研究,认为北极地区位于泛大陆腹地,中生代以来的构造演化受到冰岛地幔柱的垂向作用和欧亚-劳伦板块缓慢的顺时针旋转的水平作用共同制约。其构造演化可归纳为3个阶段:(1)早中生代:北亚-北美西北部(远东-科迪勒拉)造山带俯冲-造山增生阶段,古太平洋向北俯冲,古亚洲洋最终关闭,泛大陆最终形成;(2)侏罗纪-白垩纪:伴随着加拿大盆地张开,南阿纽伊洋盆俯冲消亡并形成南阿纽伊缝合带,两者之间在运动学上具有耦合联系,并伴随其间转换断层的调节作用;(3)新生代以来北大西洋中脊持续扩展传播,造成欧亚盆地张开和加科尔洋中脊发育。北极地区处于全球不同构造域之间的桥梁和枢纽。随着北冰洋洋盆伸展作用发展及加科尔洋中脊向南传播,它将西南贯通北太平洋构造域(远东造山带),彻底改变全球中生代以来的构造格局。     

南海北缘中段近岸陆区晚中生代以来构造应力场反演——以广东樟木头地区为例

利用樟木头及其邻区断层擦痕数据,采用"多重逆解法"反演该区晚中生代以来的构造应力场,为华南陆缘地区晚中生代以来构造演化过程的研究提供参考。通过5个野外断层擦痕测点观察与数据测量,采集了125组有效断层滑动数据,反演得到八种应力状态,进一步区分了晚中生代以来该区4个期次的构造应力场,即1NNW—SSE方向(254.9°~355.7°)的拉张应力体制;2ENE—WSW方向(64.9°)的拉张应力体制:3最大主应力优势方位为NE—SW向(约46.8°~59.9°)的走滑应力体制;4最大主应力优势方位NW—SE向(约329.5°~339.7°)的走滑应力体制。应力场的变化反映出控制该区不同时期的大地构造背景差异,即由早期的太平洋板块的俯冲带后撤、古太平洋俯冲方向的改变,之后的印度-澳大利亚板块与欧亚板块碰撞及印支块体顺时针旋转,最后,菲律宾海板块俯冲方向以及强度的变化。     

南海北缘中段近岸陆区晚中生代以来构造应力场反演——以广东樟木头地区为例北大核心CSCD

利用樟木头及其邻区断层擦痕数据,采用"多重逆解法"反演该区晚中生代以来的构造应力场,为华南陆缘地区晚中生代以来构造演化过程的研究提供参考。通过5个野外断层擦痕测点观察与数据测量,采集了125组有效断层滑动数据,反演得到八种应力状态,进一步区分了晚中生代以来该区4个期次的构造应力场,即1NNW—SSE方向(254.9°~355.7°)的拉张应力体制;2ENE—WSW方向(64.9°)的拉张应力体制:3最大主应力优势方位为NE—SW向(约46.8°~59.9°)的走滑应力体制;4最大主应力优势方位NW—SE向(约329.5°~339.7°)的走滑应力体制。应力场的变化反映出控制该区不同时期的大地构造背景差异,即由早期的太平洋板块的俯冲带后撤、古太平洋俯冲方向的改变,之后的印度-澳大利亚板块与欧亚板块碰撞及印支块体顺时针旋转,最后,菲律宾海板块俯冲方向以及强度的变化。     

珠江口盆地西部文昌A凹陷断裂特征与成因探讨

在前人勘探解释的基础上,通过三维高分辨率地震资料,应用相干属性分析等技术对区域断裂进行精细化解释。研究表明盆地内发育着典型的犁式、花状构造、旋转正断层等伸展构造样式,在珠三南断裂影响下,南部边界断裂以阶梯状排列形成断阶构造。始新世—中中新世,断裂走向在持续右旋张扭应力场下以NE→EW→NWW顺时针方向旋转,张裂强度逐渐减弱。晚始新世—早渐新世,盆地在太平洋板块俯冲后退、印亚板块碰撞、古南海向南俯冲下发育EW向断裂,晚渐新世在南海扩张事件影响下前期右旋应力场得到加强,形成大量近EW向断裂,中新世后演化为NWW向断裂。文昌A凹陷断裂构造的演化、成因机制与南海北部陆缘应力场变化一致。该研究有利于进一步了解南海北部陆缘含油气盆地的构造特征和演化规律,提高油气勘探开发的效率。     

南海北部中生代沉积模式

南海东北部与西北部海域均分布有中生代地层,地震勘探揭示南海北部中生界东、西之间在地震相及沉积充填结构上存在明显差异,东部中生界为双层结构,而西部为单层结构.东部中生代地层由海相及海陆过渡相侏罗系与陆相白垩系组成,而西部则由陆相白垩系构成,缺失侏罗系.从海水入侵方向看,南海北部中生界与特提斯域无关,可能更受太平洋域的影响.侏罗纪古太平洋边缘海盆在南海北部主要分布在珠江口盆地东部及台西南盆地,从早侏罗世到晚侏罗世海盆范围逐渐缩小;白垩纪南海北部整体抬升,除台西南盆地东部接受海相沉积外,白垩纪南海北部以小型断陷盆地为特征,在断陷盆地内接受陆相河湖相沉积.南海北部在中生代时期位于特提斯构造域与太平洋构造域的交接部位,东部中生界双层结构、西部单层结构的沉积模式进一步明确濒太平洋构造域的对南海北部中生界的控制作用,同时东部将是中生代油气勘探的有利区域.     

中国东部海区及邻域区域构造图的编制方法及地质构造单元划分

我国东部海区及邻域1:1 000 000地质地球物理系列图将于2008年底出版,区域构造图是其中的主要专业图件之一。讨论了该专业图件的编图方法、地质构造单元的划分方法和主要地质构造单元。首次对黄海东海区进行了全面剥皮编图,剥去了Q+N₂地层。对于沉积盆地用等厚度线表示出了新生界的厚度。地质构造单元划分方法是以板块构造理论为指导并以现今的构造特征为主要划分依据。板块内构造单元的划分是在总结国内外多种构造单元划分方法的基础上进行了修改完善,完成了对我国东部海区及邻域的地质构造单元的划分。区内一级构造单元为板块(太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块),二级构造单元为构造域(东亚大陆构造域、东亚大陆边缘构造域和西太平洋构造域)。西太平洋构造域主要包括太平洋板块的西部及菲律宾海板块。欧亚板块在该区的部分可分为东亚大陆边缘构造域和东亚大陆构造域。东亚大陆边缘构造域由日本琉球岛弧、冲绳海槽弧后盆地、日本海弧后盆地等次级构造单元构成。东亚大陆构造域在该区内由中朝地块、扬子地块、华南地块等次级构造单元构成。各地块又可划分出盆地、隆褶带、隆起区等多个次一级地质构造单元。最低一级的地质构造单元为凸起和凹陷。     

南海北部陆缘反“S”型构造带的提出及其在新生代晚期地质演化中的作用

通过地震剖面、地形－地貌、断裂构造、地壳结构、中新生代沉积盆地、第四纪地质特征等分析，认为南海北部陆缘存在滨岸岛链、陆坡北缘和陆坡南缘三条反“Ｓ”型构造带。它们形成于晚第三纪，较“新华夏系”和“南海系”晚。反“Ｓ”型构造带新生代晚期的活动方式，对南海北部陆缘的地质演化影响显著，同时控制了这一区域的灾害性地质因素的活动方式和分布。     

东海陆架盆地南部中生代构造演化与原型盆地性质

东海陆架盆地南部夹持于欧亚板块、太平洋板块与印度板块之间,是发育在前中生代基础之上的中、新生代叠合盆地。其构造演化受古太平洋板块俯冲及特提斯-喜马拉雅构造域的联合影响,经历了印支末期基隆运动、燕山期渔山和雁荡运动的叠加改造。结合浙闽隆起带中生代火成岩事件、盆地构造变形、沉积学的一些证据,通过海陆对比研究,认为东海陆架盆地南部早-中三叠世可能为面向古太平洋的被动大陆边缘盆地;晚三叠世-侏罗纪古太平洋板块已对中国大陆有较强的俯冲作用,东海陆架盆地及南部原型盆地为活动大陆边缘弧前盆地;白垩纪受控于滨海断裂表现为活动大陆边缘走滑拉分盆地;古新世-始新世火山岛弧向东移动,东海陆架变为弧后裂谷盆地。     

珠江口盆地潮汕坳陷中生代构造变形分析

潮汕坳陷位于南海东北部陆缘,具有较厚的中生代沉积层,地层发育全,是研究南海北部中生代构造演化的最佳场所。根据研究区丰富的地震勘探资料以及最新地层解释,利用平衡剖面方法和2DMove软件对过潮汕坳陷的地震剖面进行构造分析,定量计算了潮汕坳陷及其围区中生代—新生代的地层伸缩量和相对伸缩速率。主要结论有:1)潮汕坳陷经历中生代挤压到新生代拉伸的构造环境转变,其中中生代变形以地层挠曲为主。2)潮汕坳陷中生代的地层压缩量为11%左右,为弱挤压环境。新生代地层拉伸量仅为1.8%,而周围凹陷(如潮汕坳陷南侧的靖海凹陷)地层拉伸量可达14.3%以上。说明新生代潮汕坳陷相对于周围凹陷处于极弱拉伸环境。3)坳陷晚侏罗世—早白垩世(J3—K1)挤压速率达到最大值,推测与库拉-太平洋板块快速向北西俯冲至欧亚大陆之下有关。