南大西洋东岸尼日尔三角洲大型重力滑动构造东南缘的断裂和泥构造

尼日尔三角洲位于南大西洋东岸被动大陆边缘之上,以大型重力滑动构造为主要构造特征。该大型重力滑动构造的东南缘位于喀麦隆境内,断裂和泥构造都很发育。这里的断裂包括重力滑动构造后缘伸展形成的正断层、侧翼剪切形成的撕裂断层和泥底辟成因的断层。泥柱和泥墙是研究区的两种类型的泥构造。泥柱代表主动泥底辟;泥墙是撕裂断层控制下被动泥底辟的结果。研究区重力滑动构造相关的断裂活动起始于中新世中期,随后,在上新世和第四纪各有一个断裂活动的加速期。每个断裂活动的加速期都伴随有泥底辟。中新世中期有一次泥底辟,上新世和第四纪各有两次泥底辟。     

Deep-seated gravitational slope deformations, related landslides and tectonics

Deep-seated gravitational slope deformations and their relationships with tectonic deformation of rocks is considered, to examine the viewpoint of Tectonics as a causative factor in slope deformation.

First, a distinction is made between the different types of deep-seated gravitational slope deformation. Then, the geomorphological and structural effects of the different macrostructural deformations induced by tectonics, on the scale of the whole deforming ridge is briefly discussed. Finally, some case studies that represent either verified or possible cases of gravity deformation in response to tectonic activity are used as illustration.     

活动构造定量研究与应用

自上世纪 70年代末以来 ,活动构造研究已从描述性和定性研究阶段进展到定量研究阶段 ,并主要围绕 3个方面展开工作 :(1)如何刻画活动构造的活动特征 ,即需要得到哪些活动特征定量参数 ;(2 )如何得到这些定量参数 ;(3)如何应用这些参数进行地震危险性评价和工程安全性评价。文中就有关活动构造定量研究的这几个方面进行初步总结和分析 ,并指出在今后一段时间内 ,提高测年精度、减少研究过程各个环节的误差和不确定性 ,将是活动构造定量研究的主要发展方向。     

重力负载对库车褶皱冲断带盐构造的影响

库车褶皱冲断带新生代沉积了库姆格列木群和吉迪克组2套盐岩,发育复杂的盐构造,重力负载对其形成和发育具有重要影响。利用水压头分析方法,分析了重力对库车褶皱冲断带盐构造的影响。重力负载对盐岩流动的影响包括重力扩张和沉积负载2种,重力扩张作用由盐岩受自身重力控制,而沉积负载作用由上覆沉积物重力作用控制。水压头分析表明在盐岩高程大的地方,其沉积负载往往更小。在重力扩张和沉积负载共同作用下,库车褶皱冲断带不会发生由盐岩自身重力而形成的重力扩张,重力负载对库车褶皱冲断带盐岩的影响仅表现为沉积差异负载作用。     

LiDAR技术在活动构造研究中的应用

沿断裂带的大比例尺地貌填图是活动构造研究的重要基础。传统方法一般通过遥感、航片解译以及典型地点的实地测量进行详细填图。因此传统方法一般只能获得二维变形特征,或者局部的三维变形。激光雷达测量(Light Detection And Ranging-LiDAR)技术优势为对地貌的高精度、全方位、三维直接测量,可以为活动构造研究提供沿整条断裂带的高精度地貌高程基础数据。基于LiDAR数据的量化分析是未来活动构造研究的趋势。目前,美国、欧洲、日本以及我国台湾地区等均已经开展沿主要活动断裂带的大规模机载LiDAR测量。与传统方法相比,LiDAR技术在森林覆盖区和城区的活动断裂填图中具有巨大的优势,在沿断裂位错测量上也更精准,更有效。并且震前与震后LiDAR数据对比也是研究同震变形特征、探索断裂发震模式的重要手段。本文综述LiDAR技术在活动构造研究中的主要应用,介绍LiDAR技术在活动构造研究中的优势与前景。分析表明,激光雷达技术在活动构造研究中的应用势在必行,沿国内主要活动断裂带的机载LiDAR测量将成为未来国内活动断裂研究基础数据获取的重要手段。     

大陆构造、大洋构造和地球构造研究构想

大陆动力学和大洋动力学是当前固体地球科学的前沿领域 ,反映处于中期阶段的板块理论正向更加深入、全面、完善的方向发展 ,并走向统一的地球构造学的趋势。中、新生代造山带构造 ,全球高原构造的比较 ,周边洋底构造对欧亚大陆的动力作用 ,应是大陆动力学中优先研究的问题。对全球洋底构造的继续探测 ,用地震各向异性研究地幔的流动或变形 ,布设海底宽频带地震台阵探测地幔细结构 ,将会提供更多的地球内部过程信息。“地球大系统科学”概念的提出 ,将能推进固、液、气三态地球多球层相互作用的研究 ,例如固体地球微动态、固液气三态球层运动的可比较性、不同球层分区性的比较等 ,都是需要深入探讨的问题 ,代表了从整体地球系统开展学科交叉研究的方向     

Vortical tectonics

It is shown that lithospheric plates in their movement on the Earth’s surface do not undergo typical rotations, as was previously believed, but rather movements of a more complicated type, namely vortical (or “whirl”). The specific character of vortical movements is reflective in various structural-tectonic phenomena at the global, regional, and local levels. The discovery of vortical movements and structures in solid geospheres is evidence of concepts of nonlinear, unstable geophysical medium. At the same time, due to the exceptional duration of the formation of vortices in these geospheres, completely closed, matured vortical structures are rarely formed. Examples of the evolution of backarc basins in the junction zone of the Pacific Ocean and Eurasia are considered; these are evidence that energy vortical movements are sufficient to influence vitally the geodynamics of junction zones. It is suggested that the complex of lithospheric structures, being the result of vortical movements, can be considered within the specially marked out vortical tectonics, which is the key element of the re-formed geodynamical paradigm.     

Archaean tectonics

The characteristic structures of granite-greenstone and high-grade gneiss terrains are reviewed, using the Superior Province and the North Atlantic craton as examples, with the object of finding a suitable tectonic model to explain both. The granite-greenstone terrain exhibits a combination of gravity-driven vertical tectonics and regional horizontal compression, while the high-grade gneiss terrain shows dominantly subhorizontal high-strain foliation affected by later refoldings.A uniformitarian plate tectonic model may not be appropriate to the Archaean in the likely absence of eclogite-driven subduction and because of practical problems in explaining the deformation patterns.Various alternative mechanisms are considered to explain the structure of the high-grade gneiss terrains in particular. It is concluded that the most fruitful model is tectonic underplating, whereby the crust is thickened from beneath by the emplacement of crustal slices detached from their mantle lithosphere — itself underplated independantly. Such a process could have operated in the North Atlantic craton coevally with greenstone formation and subsequent diapirism in the Superior Province.Sub-horizontal N-S compression affected both cratons in the late Archaean, after the above processes had taken place, when the crust had become sufficiently rigid to be able to transmit regional stresses.

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Zusammenfassung Die charakteristischen Strukturen von Granit-Grünschiefern und hochgradigen Gneisgebieten werden zusammenfassend betrachtet, wobei die Superior Province und das nordatlantische Kraton als Beispiele benutzt werden. Es wird versucht, ein geeignetes tektonisches Modell zu finden, um beide Gebiete zu erklären. Das Granit-Grünschiefergebiet stellt eine Kombination der von durch Gravitation verursachter vertikaler Tektonik und regionaler horizontaler Kompression dar, während das hochgradige Gneisgebiet eine hauptsächlich durch starke Beanspruchung verursachte subhorizontale Schichtung zeigt, beeinflußt durch spätere Faltungen.Ein uniformitarisches plattentektonisches Modell dürfte nicht für das Archaikum geeignet sein, wenn durch Eklogite verursachte Subduktion höchstwahrscheinlich nicht vorhanden ist und wenn außerdem praktische Probleme bei der Erklärung der Deformationsstrukturen auftauchen.Verschiedene alternative Mechanismen werden insbesondere für die Erklärung der Struktur des hochgradigen Gneisgebietes in Betracht gezogen. Als bestes Modell fanden wir die tektonische Anlagerung von unten, wobei die Kruste von unten her durch den Aufbau von Krustenscheiben, die vom Lithosphären-Mantel abgesplittert werden, verstärkt worden ist — wobei diese wiederum unabhängig davon Anlagerungen von unten aufweist. Solch ein Prozeß könnte im nordatlantischen Kraton stattgefunden haben, zusammen mit der Grünschieferformation und dem folgenden Diapirismus in der Superior Province.Subhorizontale N-S-Kompression beeinflußte beide Kratone im späten Archaikum, nachdem die obigen Prozesse stattgefunden hatten und als die Kruste genügend stark geworden war, um die regionalen Spannungen weiterzuleiten.

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Résumé Les structures caractéristiques des domaines à granites et roches vertes, et à gneiss de haut degré de métamorphisme, sont passées en revue; les exemples utilisés sont ceux de la Province Supérieure et du craton de l'Atlantique nord, et ce, dans l'intention de trouver un modèle tectonique approprié à l'explication des deux. Le domaine à granites et roches vertes témoigne de la combinaison d'une tectonique verticale mue par la pesanteur et d'une compression horizontale régionale, tandis que les formations à gneiss de degré de métamorphisme élevé montrent principalement une foliation subhorizontale sous forte tension, affectée par des replissements ultérieurs.Un modèle de tectonique de plaque basé sur la théorie de l'actualisme ne peut pas être appropriée à l'Archéen, étant donné l'absence probable de subduction actionée par des éclogites et en raison des difficultés pratiques à expliquer les structures de déformation.Plusieurs autres mécanismes sont envisagés pour expliquer la structure des régions à gneiss de degré de métamorphisme elevé. On en arrive à conclure que la modèle le plus efficient est le «sous-placage tectonique» suivant lequel la croûte s'épaissit par la mise en place, par en-dessous, de tranches de croûte détachées de leur »manteau-lithosphère«, elles-mêmes des sous-plaques indépendantes. Un tel processus aurait pu fonctionner dans le craton de l'Atlantique nord à la même époque que la formation de roches vertes et que le diapirisme subséquent dans la Province Supérieure.La compression sub-horizontale nord-sud a agi sur les deux cratons vers la fin de l'Archéen, et après qu'eurent lieu les processus ci-dessus, quand la croûte était devenue assez rigide pour pouvoir transmettre des efforts régionaux.

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断块构造|活动断块构造与地震活动

张文佑院士是我国最杰出的构造地质学家和大地构造学家,他提出和倡导的地质构造力学分析和历史分析相结合及断块构造理论符合当代构造地质和构造运动研究的新方向。断块构造是地球构造运动最基本的型式,板块构造是全球范围内的岩石圈构造,是最高一级的岩石圈断块构造。活动断块是现今构造运动最基本的型式,它既控制主要活动构造带和地震活动带的分布,也控制不同地区地震活动特征的差异。断块边界构造带是在构造变形和运动场中的不连续变形带,应力在此释放,应变在此局部化,位移在此发生,其差异活动最为强烈,因此,断块边界构造带是强震发生带,其活动性质会控制震源断层的特性。大地震孕育和发生在边界活动构造带的某些特殊部位,对其成核的构造和物理过程尚需深入进行研究。要特别注意断块整体性活动对地震活动的控制作用,断块的这种整体性活动与一定时期内地震活动主体地区分布有密切关系,所以,在活动构造研究中,要把断块的整体性活动与活动构造带的个体活动结合起来。     

分层滑脱：羌塘盆地构造研究的新概念

羌塘盆地地处青藏高原腹地,油气资源丰富,是我国目前唯一未大规模勘探的含油气盆地。研究其地质结构,将为青藏高原科学考察与油气地质条件评价奠立重要基础。本文针对羌塘盆地“古生代南、北基底有别,中生代周缘板块构造边界限制,新生代陆内构造变形强烈”这一典型的缝合带上的多旋回复合、叠合盆地,利用盆地内部的钻井与高精度反射地震剖面对其分层地质结构进行研究。结果表明,羌塘盆地发育上三叠统肖茶卡组,中‑下侏罗统雀莫错组,中侏罗统布曲组与中侏罗统夏里组泥岩、膏岩、膏泥岩等4套区域性滑脱层;此外,还发育下侏罗统曲色组泥质岩,上侏罗统索瓦组的泥灰岩、泥岩,始新统唢呐湖组的膏盐、泥岩,二叠系煤层等4套局部性滑脱层;基底内部发育韧性剪切层。它们在垂向上将羌塘盆地分划为软弱层与能干层相间的多套组合。受区域性滑脱层控制,羌塘盆地发育分层变形系统;滑脱层上、下构造几何学样式差异较大,运动学指向也不一致;整体表现为大型多重滑脱构造变形系统。分层滑脱变形系统约束了油气保存单元的分布。分层滑脱变形将为进一步认识羌塘盆地,评价羌塘盆地的油气保存单元提供新的学术思路。

     

开合构造:新全球构造观探索

20世纪60—70年代,是我国大地构造研究领域学术思想最为活跃的时期,1979年全国第二届构造地质学术会上,出现八大学派的领军人物同台亮相阐明各自观点的壮观场面。尔后多旋回学说的领军人黄汲清及其继承人之一姜春发、断块构造学说的领军人张文佑及其继承人之一张抗、区域大地构造学说的领军人马杏垣及其继承人之一杨巍然几乎同时分别提出多旋回手风琴式开合、断块开合和"开""合"构造观点。三大学派殊途同归携手创建了具有中国特色的开合构造理论,开合构造理论是研究开合运动及其形成的地质体的结构构造特征和规律的学科。本文是对开合构造研究的新一轮成果的总结。(1)开合运动的基本属性为:开合运动是一切地质体运动的基本形式;它揭示了各种地质运动之间的内在联系和本质特征;开与合是地球动力学中一对主要矛盾,二者相互依存、相互对立、相互转换,转换点(区)时空的定位具有重要的理论和实践意义。(2)地学开合律为开合运动规律的总结:它包括开合运动规模上的级次性和层次性;时间上的旋回性、空间上的互补性、演化上的方向性,并总结出由简至繁和从点开始、到线、再到面的开合迁移演化模式。(3)开合构造研究中几个重要概念:开合标志是指能确定开合属性的各种地质现象,它是研究开合构造的基础资料;开合建造及建造序列是研究开合过程中物质的组合特征,它们反映了该物质组合形成时的构造环境及开合构造演化的阶段;开合构造类型是根据开合标志的综合,总结出不同级次和层次的开合运动的组合规律,它反映了大陆-大洋开合演化的不同阶段,目前已总结出8种开合构造类型;开合构造单位是开合构造综合特征和开合构造类型空间分布规律的总结,提出了以大陆一级构造单位为开合构造集群的新概念,它强调集群内各地质体具成生联系和它们围绕核心陆块从点(块)到线(带)再到面(体)的演化规律;笔者将亚洲中部划分了4个开合构造集群。(4)在开合运动和旋转运动长期共同作用下,形成了地球的层圈结构和各种地质构造。其中开合运动是主导的,旋转运动则是调整开合运动达到相对稳定的动态平衡状态,称之为开合旋构造体系;动态平衡体系一度或局部被破坏,并经调整达到新平衡的过程称构造运动,诸如导致地史中出现重大地质事件的晋宁运动、加里东运动、海西运动、燕山运动等。旋转运动调整开合运动达到平衡是通过地球旋转速度短暂的细微变化和地球层圈间旋转速度短暂细微的差异而实现的。(5)构造运动是开合旋动态平衡体系一度或局部被破坏,并经调整达到新平衡这一过程的真实记录。构造运动的主要动因是地球的热能和重力能:地核是不断向上提供热能的热能库;重力在核幔边界形成开合构造转换地带,成为以热能为主的综合能量形成和聚集的基地。在一定条件下,富含综合能量的物质,上升至地幔和地壳不同层位与围岩化合或混合成不同特点的熔融热流体,它们是导致各种地质事件的产生和各种地质构造形成的直接原因。(6)活动论和固定论长期争论不休,其焦点是地壳运动是水平运动还是垂直运动为主。通过时空分析,地壳不可能分出是以水平还是垂直运动为主。实际上垂直运动和水平运动共同存在于开合构造体系之中,是开合运动中两种形式——水平开合与垂直开合。因此,垂直运动与水平运动之争无实际意义。     

The tectonics of Sakhalin

The controlling tectonic features of Sakhalin are the East Sakhalin horst, the northern fold belt, the western flank of the Tatar Strait geosyncline and the block-faulted area east and north of Aniwa Bay. The linear folds are associated with the Tatar Strait geosyncline. The block faulting is treated as Miocene, and earlier than the folding. — M. E. Burgunker.     

花岗岩与大地构造

花岗岩(广义)是地球有别于其它星球及地球上大陆地壳有别于大洋地壳的物质标志,是大陆上分布最广的岩石之一。在已有研究基础上,本文系统阐述了花岗岩大地构造的内涵、研究思路、研究内容和发展方向。花岗岩大地构造将花岗岩视为一种构造标志体、地质体,是从花岗岩角度,探索解决大地构造问题,其研究内容可概括为物理特性(构造)、物质组成(岩石地化)和年代学三大方面,具体研究内容包括:(1)巨量花岗岩浆侵位的物理特性变化及其构造意义,包括岩浆上升迁移、汇聚定位及岩体(带)形成/构建过程;(2)花岗岩体变形改造及其构造意义;(3)花岗岩物源与大陆生长及深部结构,以新老物质组成,划分造山带类型;(4)巨型花岗岩带发育过程与大陆聚散,探索超大陆和中小板块聚散的岩浆响应。花岗岩大地构造丰富了大地构造研究内容,也有助深化花岗岩体(带)形成、发育过程和构造背景的认识。它的提出是当今地球科学学科交叉、融合发展的必要。     

Modes of extensional tectonics

Although hundreds of papers have been devoted to the geometric and kinematic analysis of compressional tectonic regimes, surprisingly little has been written about the details of large-scale strain in extended areas. We attempt, by means of quantitative theoretical analysis guided by real geological examples, to establish some ground rules for interpreting extensional phenomena. We have found that large, very low-angle normal faults dominate highly extended terranes, and that both listric and planar normal faults are common components of their hanging walls. The very low-angle normal faults may have displacements from a few kilometres up to several tens of kilometres and we regard their hanging walls as extensional allochthons, analogous (but with opposite sense of movement) to thrust-fault allochthons. Differential tilt between imbricate fault blocks suggests listric geometry at depth, whereas uniformly tilted blocks are more likely to be bounded by planar faults. The tilt direction of imbricate normal-fault blocks within large extensional allochthons is commonly away from the transport direction of these sheets, but in many cases tilts are in the same direction as transport, thus limiting the usefulness of the direction of tilting as a transport indicator. The presence of chaos structure, a structural style widely recognised in the Basin and Range Province, implies large scale simple shear on very low-angle normal faults and does not necessarily form as a result of listric faulting.     

西藏冈底斯带南木林地区构造活动的磷灰石裂变径迹分析

南木林地区属于冈底斯地块的南带,研究样品取自不同时代的火山岩地层,本文报道应用磷灰石裂变径迹热年代学研究构造活动的新成果.总计获得5个样品的磷灰石裂变径迹分析结果,其中3个样品属于同组年龄,分别为5.9±0.7Ma,5.2±0.6 Ma和8.7±1.0Ma,平均径迹长度为13.0～13.2±2.2μm,并呈单峰分布,表明它们是最近一次构造热事件的体现.另2个样品属于混合年龄,系由7.1Ma、30Ma、9.6Ma、51Ma和100Ma等5组年龄组成.所有这些年龄值.先后与区内_碰撞前、同碰撞、碰撞后和陆内快速隆升作用有关.自印度-亚洲大陆强烈碰撞以来,总体上具有2阶段热演化历史,其中6～0Ma期间冷却速率为11.3℃～16.7℃/Ma,隆升速率为0.85～0.99mm/a,总计隆升幅度达5100～5940m.是本区冷却隆升的主要时期.     

Aspects of tectonics of Kamchatka

The tectonics of Kamchatka are reviewed in some detail and in several cases reinterpreted in light of recent geological and geophysical studies. Maps present major structural features and magnetic data, obtained by aerial survey. Recent work has confirmed four young phases of tectogenesis, accompanied by intrusions: 1) Late Cretaceous to early Paleogene (Laramian or Kamchatka phase), 2) early Miocene (Kuril phase), 3) late Miocene (Aleutian phase), and 4) late Pliocene (Sakhalin phase). These account for the young folded region that covers most of the Kamchatka Peninsula and the Koryak uplands to the northeast. Three structural-stratigraphic zones are recognized. The west zone is a marginal trough filled with coal- and oil-bearing strata, moderately folded. The central zone is an inner volcanic arc made up of volcanic rocks cut by granitoid rocks. The east zone consists of thick flysch with basic and ultrabasic igneous rocks characteristic of external folded arcs. In general, major synclinoria and anticlinoria have northeast strikes, and magnetic values in general correlate with the strike and composition of these belts. The meridionally oriented Central Massif of ancient rocks controlled the development of structures in nearby Tertiary and Cretaceous rocks. Deep faults also trend northeast and determined the position of volcanic and metallogenic zones, the ophiolite belts, and the chain of intrusive massifs. Geophysical work shows that the northern part of the Sea of Okhotsk is of platform type; it has recently been postulated that the Okhotsk massif is part of the Siberian platform.—W.D. Lowry     

开合构造研究中的几个问题

开合构造是中国学者提出来的一种大地构造观点,强调开裂运动和聚合运动是统一地球动力体系中的2种基本运动形式。开合构造是从开与合相互对立、相互依存、相互转化来研究区域地质特征和大地构造演化的。本文简介了开合构造中的几个问题:开合构造是一种新的大地构造观点;开合运动是地质运动的高级形式;开合类型是固定论和活动论的对立统一;开、合、剪之间是辩证关系;开合构造要冲出国门走向世界。     

Greek tectonics and seismicity

The validity of existing tectonic models for the area of Greece is examined in the light of the new recalculated parameters for earthquakes of the region (Makropoulos and Burton, 1981). Relocated hypocentral positions are extracted from the catalogue to form radial and vertical distance-depth cross-sections centred on a reference point near the mid-point of the Aegean Volcanic arc, and these are used to form a three dimensional topography of the base of earthquake occurrence below 60 km. Isodepth maps are extracted from this topography as both three and two dimensional map presentations. These maps reveal several significant features of deep-seated tectonic processes in the region. Isodepths exceeding 150 km are seen in the northwest Aegean, and these are more closely linked to the Sporadhes and Gulf of Thermaicos, rather than the North Aegean trough. The 150 km isodepths are also seen in the northeast Aegean straddling the Dardanelles; in the northeastern part of the Peloponnesus, Gulf of Saronikos and eastern Gulf of Corinth in the southern Peloponnesus towards Crete; and extending from north of Kos to south of Rodos. The largest extent of deepest activity is seen south of Rodos and this continues towards southwest of Turkey. The subduction zone of the Hellenic arc is clear, but smooth Benioff zones are not the norm, and these data show that structural complexity is more readily observed. It is concluded that none of the proposed tectonic models completely explain the observed activity over the whole area, and rather than propose yet another model places where further work is still particularly necessary are identified.