滇西三江地区中新生代“盆山”耦合运动学过程

滇西三江地区中新生代盆山格局是研究盆山耦合的典型实例。本文通过解析该区叠加构造变形期次和样式,理清其中新生代的盆山耦合关系,并探讨思茅盆地对相邻造山演化的沉积响应过程。研究表明,三江地区经历了主碰撞造山带与前陆盆地耦合(T1-T2)、后碰撞造山带与伸展盆地耦合(T3-K)以及陆内"盆山"共变(E-Q)三个盆山耦合运动学过程。兰坪-盆地内复理石、山前磨拉石到红色碎屑岩的沉积序列响应了相邻造山带从主碰撞阶段向后碰撞阶段的演化,该阶段盆地转换过程受控于拆沉作用和岩浆底侵作用等深部动力学机制。     

动态“盆山”耦合关系及其层序响应过程:以滇西兰坪—思茅盆地为例

动态的盆山耦合模型是伴随造山带从主碰撞阶段、后碰撞阶段到陆内阶段的演化,与之耦合的盆地会发生从前陆盆地到伸展盆地、走滑构造盆地的转换,滇西三江地区中新生代盆山耦合关系就是该概念模型的典型实例。在认识三江造山带构造演化属性和盆山转换性质的基础上,综合地层、露头和沉积资料,在各时期构造体制内探讨三江地区中生代以来动态盆山耦合过程的层序响应关系。兰坪—思茅盆地中新生界共划分出3个二级层序和11个三级层序。3个二级层序对应于前陆盆地、伸展盆地和走滑构造盆地演化阶段,代表了单一原型盆地的沉积充填。11个三级层序受非周期性的盆地基底活动控制,包括多次逆冲载荷的挠曲反应、基底幕式断陷和走滑构造活动。     

滇西三江地区中生代盆-山动力学耦合初论

盆地和相邻造山带在动力学机制上的耦合关系是当前大陆动力学研究的热点,滇西三江地区中—新生代盆山格局是开展这一研究的典型实例。晚三叠世思茅盆地从前陆盆地向裂谷盆地的转换过程,与造山带演化的主碰撞阶段和后碰撞阶段相关,是研究的切入点。通过分析研究区中—新生代盆—山耦合过程及其沉积响应、地球物理和岩浆岩地球化学特征来探讨其深部动力学过程的一致性和连续性。研究表明三江地区中—新生代盆山演化经历了盆转山(T1—T2)、山控盆(T3—E1)以及盆—山共变(E2—Q)三个阶段;思茅陆相断陷湖盆通过盆地内沉积相迁移、层序建造、基底变形,尤其是沉积旋回来响应深部动力学过程;岩石圈速度结构剖面揭示出思茅盆地的下地壳和岩石圈地幔P波速度增大,莫霍面加深;结合思茅盆地两侧中生代岩浆岩活动期次和地球化学特征,底侵作用、拆沉作用和俯冲板片断离作用可能是盆山动力学耦合的深部作用模式。     

天山地区碰撞后构造与盆山演化

研究表明,近东西向的天山造山带基本格架在古生代晚期已经初步形成;平行造山带广泛分布的二叠纪红色磨拉石证明当时造山隆升作用非常强烈,导致前陆盆地普遍发育。三叠纪,天山造山带遭受区域剥蚀夷平,盆山高差缩小,盆地规模进一步扩大。侏罗纪—古近纪,由于板内伸展作用,在准平原化的天山地区形成了一系列伸展盆地,呈近东西向分布。新近纪以来,受南面印度—欧亚陆—陆碰撞的影响,天山地区发生强烈陆内变形,以逆冲推覆和褶皱堆叠为特征;节理统计表明新生代的主压应力为南北方向。晚新生代,由印度和欧亚大陆碰撞产生的强烈挤压作用对大陆腹地的天山地区影响很大：前中生代块体发生剧烈隆升和褶皱,伴随大规模新生代坳陷的形成,导致盆山高差急剧增大;脆性剪切与挤压变形构造叠加在韧性变形的古生代岩层之上。同时,中生代拉伸盆地发生构造反转,形成新生代挤压盆地,盆山交接带变形以台阶状逆断层和断层相关褶皱为特征。由于盆地朝造山带的下插作用,使古生代的岩层呈构造岩片方式逆冲推覆在盆地边缘的中新生代岩层之上,当穿越不同地质构造单元时表现出不同的运动学特征。强烈挤压褶皱冲断是晚新生代盆山交接带的基本特征和最普遍的盆-山耦合方式,局部伴有小规模近东西向的走滑断层。中生代沉积岩的褶皱与断裂、侏罗纪煤层自燃及烧结岩的形成、强烈地震与断层活动、以及新疆独特的镶嵌状盆山格局,都是新近纪以来构造作用的产物。     

盆山转换和当代盆地分析中的新问题

盆地和造山带之间的关系是当前大陆动力学探索的热门和前沿思想的生长点。大陆构造上最突出的和最基本的构造单元,一是盆地系统,二是造山带系统。这两个系统是地壳时空演化的一对孪生体。沉积盆地系统是把堆积空间和各类物源区作为一个有机的整体体系。盆地是地壳构造运动的产物,是地球动力学的响应,而盆地的发生和发展又与造山带是相辅相成的。盆地的性质、类型、演化和盆地性质转换的动力学分析,通过火山岩的性质、蛇绿岩和混染堆积或者是岛弧带的走向等判断,这些信息无疑是重要的因素。沉积地质学的发展所赋予新的研究内容是:通过不同物源堆积体的相互关系可以反馈盆地地球动力学性质和盆山转换的信息,盆地边界的构造要素、不同物源的充填堆积物的生长序列、堆积物的几何形态及其叠置关系等也具有与蛇绿岩同等的重要性。造山带是地壳构造活动和动力转换的记录,它代表陆块间的相互运动、消失的大洋、消失的陆块和大陆边缘盆地,所以造山带就是消失的大洋系统和消失的盆地系统,即盆地转为山系。这种"盆山转换"的耦合关系是当代沉积地质学和大地构造学交叉的前沿。本文提出"盆山转换"的新思路和研究的内涵。并讨论这一理论、方法的基本观点和思路:"板块构造控盆、盆转山和山控盆"。     

盆山耦合与沉积盆地成因

我国的沉积盆地成因研究主要遵循盆山耦合的研究思路进行 ,关注重点为盆山体系的构造、沉积和深部结构上的耦合现象。构造耦合研究是指盆山结合带的统一变形特征 ,沉积耦合研究是通过沉积响应去重塑盆山耦合过程及相邻造山带的演化过程 ,深部结构耦合的重点是研究盆山体系在岩石圈尺度的动力学统一性。国际上相应领域的研究重点为岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合。国内外研究既有相同之处 ,又有差异之处。建议在未来的沉积盆地成因研究中更加开阔思路 ,采用天然实验室的工作模式 ,进行多学科综合研究。     

造山带与沉积盆地的耦合——以青藏高原周边造山带与盆地为例

通过系统分析青藏高原周边造山带与沉积盆地的结构样式、变形特征及形成演化,认为该区中、新生代造山带与盆地之间存在极其明显的耦合关系,主要表现在:(盆)伸展扩张-(山)收缩隆升;(盆)挤压俯冲-(山)挤压仰冲;(盆)负荷沉降-(山)卸荷隆升;(盆)挤压挠曲、顺层滑脱-(山)侧向扩展、逆冲推覆。盆山耦合作用造成造山带具有厚皮构造的厚壳薄幔,盆地具有薄皮构造的薄壳厚幔的岩石圈结构。     

弧后盆地火山-沉积特征

多数被描述的现代弧后盆地的经典例子,诞生于最引人注目的环西太平洋大陆边缘的弧.盆体系。而古代的弧后盆地则多幸存于碰撞造山带中,如东特斯构造域内的义敦弧后盆地。目前普遍认为大多数的弧后盆地是与俯冲作用有关的弧后扩张作用形成的。弧后盆地火山.沉积特征主要为:物源具双向性,一是大陆物源区;二是岛弧或扩张中心火山活动处。沉积类型复杂多样,靠近大陆一侧多半发育浅水碎屑岩和碳酸盐岩沉积;岛弧侧发育大量的火山碎屑岩与火山熔岩,并与碎屑流、浊积沉积和深水相沉积共生,沉积作用方式多,沉积速率较高等。沉积序列上具有下粗上细的双层结构特征。     

四川叠合盆地盆山耦合特征分析

四川叠合盆地三面环山,自东而西夹持于江南、秦岭与龙门山三大山系之间,位于古亚洲、环太平洋与特提斯三大构造域的结合部位;中生代以来,先后经历了海盆、煤盆、陆相广盆、残盆四个盆地世代;盆地沉积充填过程可概括为前陆、坳陷、再生前陆三种基本样式。系统的山盆构造样式及运动学、沉积充填过程分析结果表明盆地周缘造山带造山活动期与盆内古隆起发育期时间耦合;盆地周缘造山带造山活动期与盆地沉积环境转换期时间耦合;盆地周缘造山带构造轴线走向基本保持与盆内山前坳陷或前陆褶冲带构造轴线走向相耦合;盆地周缘造山带不同时期形成的褶冲构造轴线走向基本保持与其同期盆内产生的沉积或沉降中心构造轴线走向相耦合。     

弧后盆地火山沉积特征

多数被描述的现代弧后盆地的经典例子,诞生于最引人注目的环西太平洋大陆边缘的弧盆体系。而古代的弧后盆地则多幸存于碰撞造山带中,如东特斯构造域内的义敦弧后盆地。目前普遍认为大多数的弧后盆地是与俯冲作用有关的弧后扩张作用形成的。弧后盆地火山沉积特征主要为：物源具双向性,一是大陆物源区;二是岛弧或扩张中心火山活动处。沉积类型复杂多样,靠近大陆一侧多半发育浅水碎屑岩和碳酸盐岩沉积;岛弧侧发育大量的火山碎屑岩与火山熔岩,并与碎屑流、浊积沉积和深水相沉积共生,沉积作用方式多,沉积速率较高等。沉积序列上具有下粗上细的双层结构特征     

沉积盆地动力学与盆地流体成矿

沉积盆地实际上是地球动力学系统中一个巨大的动态化学反应器,其所处的地球动力学背景制约着它的边界条件、外部环境及其与外部环境的物质和能量交换。盆地内则是一个由固体无机,有机沉积物颗粒和盆地流体组成的多相反应体系,包括各种流-岩-烃及流-流反应、与有机质成熟演化有关的各种有机反应、在浅部还有细菌参与的生物化学反应。体系的上部边界不断有新沉积物颗粒和流体的加入,下部则有来自基底的流体或来自盆地边缘大气降水的加入循环,同时还有盆地的构造沉降和基底热能的交换,以及可能岩浆物质,能量的加入。沉积物的固结成岩和后生变化,以及其中储存的油气和金属矿床都是这个巨型化学反应器的一部分(并非全部)产物。因此,只有站在盆地动力学的高度,才可能从整体上去认识这些共存的复杂因素和作用过程的耦合关系,才可能从本质上理解有关矿床的形成机理和产出规律。     

Extensional Tectonic Framework of Post High and Ultrahigh Pressure Metamorphism in Dabieshan, China

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｔｕｄｙｏｆｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＨＰ）ａｎｄｕｌｔｒａｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＵＨＰ）ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｊｏｒｈｏｔｔｏｐｉｃｓｉｎｔｈｅｓｏｌｉｄｅａｒｔｈｓｃｉｅｎ...     

温度场与压力场动态耦合下的沉积盆地热史模拟

盆地热史模拟是盆地模拟的重要组成部分,也是实现盆地整体模拟的基础.温度和压力是烃类形成的两个主要控制因素,在沉积盆地中温度场与压力场之间存在着复杂的相互制约机制.本文就从油气成藏动力学和盆地流体动力学的角度对盆地热流体运移下的温度场与压力场动态耦合关系进行了探讨,并建立了耦合下的温度控制方程.该方程不仅可以运用于沉积盆地热史模拟,推进盆地模拟技术的发展;还可以运用于金属成矿动力模拟,推动金属成矿动力模拟发展和提高成矿预测的精度等其他方面.     

五台山新太古代碰撞造山带的形成及构造岩片划分

经构造-岩性-事件法的详细填图,将五台山花岗绿岩带划分为庄旺-银厂、太平沟-岩头、高凡和北台-朱家坊四个构造岩片.通过对各岩片的构造岩石组合、岩石地球化学、变形变质作用和同位素年龄的综合研究,认为五台山地区新太古代碰撞造山带具有洋壳俯冲、陆-陆碰撞造山的特点.新太古代晚期的地质事件序列为:(1)2 600~2 560 Ma:首先在恒山、阜平两侧的大陆活动边缘沉积了富铝泥砂质岩;主伸展期形成了庄旺-银厂和北台-朱家坊岩片中的金岗库岩组大洋拉斑玄武岩;(2)2 560~2 530 Ma:大洋消减转化为岛弧环境,形成以太平沟-岩头岩片为主体的岛弧钙碱性玄武岩,石佛、北台、光明寺等钠质花岗岩体侵位,高凡浊积岩形成;(3)2 530~2 510 Ma:主碰撞造山事件产生一系列紧闭褶皱、冲断构造,导致各岩片相互叠置、陆-陆碰撞,峨口、王家会钙碱性花岗岩侵位,绿片岩相-角闪岩相变质;(4)2 510~2 500 Ma:碰撞造山后纵向伸展作用,各岩片抬升,高凡浊积岩整体向南滑移,形成高凡岩片.     

Structural Characteristics and Formation Dynamics: A Review of the Main Sedimentary Basins in the Continent of China

The formation and evolution of basins in the China continent are closely related to the collages of many blocks and orogenic belts. Based on a large amount of the geological, geophysical, petroleum exploration data and a large number of published research results, the basement constitutions and evolutions of tectonic–sedimentary of sedimentary basins, the main border fault belts and the orogenesis of their peripheries of the basins are analyzed. Especially, the main typical basins in the eight divisions in the continent of China are analyzed in detail, including the Tarim, Ordos, Sichuan, Songliao, Bohai Bay, Junggar, Qiadam and Qiangtang basins. The main five stages of superimposed evolutions processes of basins revealed, which accompanied with the tectonic processes of the Paleo–Asian Ocean, Tethyan and Western Pacific domains. They contained the formations of main Cratons(1850–800 Ma), developments of marine basins(800–386 Ma), developments of Marine–continental transition basins and super mantle plumes(386–252 Ma), amalgamation of China Continent and developments of continental basins(252–205 Ma) and development of the foreland basins in the western and extensional faulted basin in the eastern of China(205–0 Ma). Therefore, large scale marine sedimentary basins existed in the relatively stable continental blocks of the Proterozoic, developed during the Neoproterozoic to Paleozoic, with the property of the intracontinental cratons and peripheral foreland basins, the multistage superimposing and late reformations of basins. The continental basins developed on the weak or preexisting divisional basements, or the remnant and reformed marine basins in the Meso–Cenozoic, are mainly the continental margins, back–arc basins, retroarc foreland basins, intracontinental rifts and pull–apart basins. The styles and intensity deformation containing the faults, folds and the structural architecture of regional unconformities of the basins, responded to the openings, subductions, closures of oceans, the continent–continent collisions and reactivation of orogenies near the basins in different periods. The evolutions of the Tianshan–Mongol–Hinggan, Kunlun–Qilian–Qinling–Dabie–Sulu, Jiangshao–Shiwandashan, Helanshan–Longmengshan, Taihang–Wuling orogenic belts, the Tibet Plateau and the Altun and Tan–Lu Fault belts have importantly influenced on the tectonic–sedimentary developments, mineralization and hydrocarbon reservoir conditions of their adjacent basins in different times. The evolutions of basins also rely on the deep structures of lithosphere and the rheological properties of the mantle. The mosaic and mirroring geological structures of the deep lithosphere reflect the pre–existed divisions and hot mantle upwelling, constrain to the origins and transforms dynamics of the basins. The leading edges of the basin tectonic dynamics will focus on the basin and mountain coupling, reconstruction of the paleotectonic–paleogeography, establishing relationship between the structural deformations of shallow surface to the deep lithosphere or asthenosphere, as well as the restoring proto–basin and depicting residual basin of the Paleozoic basin, the effects of multiple stages of volcanism and paleo–earthquake events in China.     

Fractal Features and Computer Simulation of Fan-Shaped Sedimentary Bodies in Faulted Basins

Ｆａｎ－ｓｈａｐｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｂｏｄｉｅｓａｒｅｔｈｏｓｅｍａｉｎｌｙｃｏｍ－ｐｏｓｅｄｏｆｔｅｒｉｇｅｎｏｕｓｃｏａｒｓｅｄｅｐｏｓｉｔｓａｎｄｂｅｉｎｇｆａｎ－ｓｈａｐｅｄｉｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ,ｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｌｕｖｉａｌｆａ...