鲁西隆起晚中生代以来伸展断裂特征及形成机制

野外地质调查表明,鲁西隆起的伸展断裂十分发育,其构造样式复杂.主要形式为陡倾斜的伸展断裂和缓倾斜的滑脱断层组成的复合伸展断裂系统.陡倾斜的伸展断裂构成鲁西伸展断裂系的主体,是控制其南部凹陷沉积的边界断裂.断裂带中构造角砾岩、断层泥发育,并有小褶皱、擦痕等显示断裂活动的标志.缓倾斜的滑脱断层在鲁西隆起区广泛发育,分为深、浅两个层次,浅层次中最具规模的位于下寒武统与太古宇之间.滑脱面上盘的寒武系底部产生强烈的构造变形,褶皱和破碎带发育,下盘构造相对简单,仅挤压破碎.深层次滑脱断层发育在中地壳低速层处,控制着浅层次滑脱断层的形成与分布.构造应力场数值模拟结果显示,鲁西隆起的伸展断裂系统是由晚中生代以来两次大规模的伸展运动形成的,形成机制上,与中、新生代郯庐断裂的走滑活动、太平洋板块的俯冲以及岩浆上涌密切相关.     

渤海湾盆地晚中生代-新生代伸展和走滑构造及深部背景

渤海湾盆地是一个在早白垩世被动裂陷盆地基础上发育起来的新生代主动裂陷盆地, 走滑作用贯穿始终, 特别是在兰聊-盐山断层以东, 使这个裂陷盆地具有鲜明的走滑特征。伸展和走滑作用此消彼长, 伸展构造和走滑构造相互叠加、转换, 垂向上相互叠置、交切, 并由此导致变换带的产生。晚中生代以来太平洋板块向欧亚板块俯冲的方向和速度变化、后撤以及板片窗效应、中始新世印欧板块碰撞导致的地幔上涌是控制盆地形成的深部背景, 郯庐断裂带早白垩世强烈的左行走滑、古新世-早始新世弱的左行走滑以及中始新世后的右行走滑活动也深刻地控制和影响着盆地的发育, 盆地内晚中生代-新生代的伸展和走滑构造的演化则是其浅部响应, 并由此控制着岩浆活动以及油气生成、运聚和分布的时空迁移。     

渤海湾盆地晚中生代一新生代伸展和走滑构造及深部背景

渤海湾盆地是一个在早白垩世被动裂陷盆地基础上发育起来的新生代主动裂陷盆地,走滑作用贯穿始终,特别是在兰聊-盐山断层以东,使这个裂陷盆地具有鲜明的走滑特征。伸展和走滑作用此消彼长,伸展构造和走滑构造相互叠加、转换,垂向上相互叠置、交切,并由此导致变换带的产生。晚中生代以来太平洋板块向欧亚板块俯冲的方向和速度变化、后撤以及板片窗效应、中始新世印欧板块碰撞导致的地幔上涌是控制盆地形成的深部背景,郯庐断裂带早白垩世强烈的左行走滑、古新世-早始新世弱的左行走滑以及中始新世后的右行走滑活动也深刻地控制和影响着盆地的发育,盆地内晚中生代-新生代的伸展和走滑构造的演化则是其浅部响应,并由此控制着岩浆活动以及油气生成、运聚和分布的时空迁移。     

珠江口盆地构造演化旋回及其新生代沉积环境变迁

目前对珠江口盆地中生代以来的演化过程及其与沉积环境演变的响应关系尚缺乏系统性认识.基于珠江口盆地中-新生代岩浆活动、断陷结构样式及其改造、典型构造变形样式、沉积中心的转换等特征的对比分析,将盆地中-新生代的构造演化划分为4个阶段、7个期次：（1）中侏罗世-晚白垩世早期（～170～90 Ma）为古太平洋板块俯冲主控的陆缘岩浆弧-弧前盆地演化阶段;（2）晚白垩世-始新世中期（～90～43 Ma）为太平洋板块俯冲后撤背景下弧后周缘前陆/造山后塌陷-主动裂谷演化阶段;（3）始新世中期-中中新世（～43～10 Ma）为华南挤出-古南海俯冲拖曳主导的被动陆缘演化阶段;（4）晚中新世以来（～10～0 Ma）为菲律宾板块NWW向仰冲主导的挤压张扭演化阶段.～90 Ma、～43 Ma、～10 Ma分别实现了由安第斯型俯冲向西太平洋型俯冲、由主动裂谷向被动陆缘伸展、由被动陆缘伸展向挤压张扭的转换.在此过程中,伴随着古南海和南海的发育-消亡,新生代裂陷期沉积环境由东向西、由南向北逐渐海侵,裂后期由南向北阶段性差异沉降,由陆架浅水向陆坡深水转换,这使得珠一/三、珠二、珠四坳陷的石油地质条件具有显著的分带差异性...     

板块俯冲对济阳坳陷形成的制约

为了研究地幔柱、西太平洋板块俯冲对济阳坳陷的影响, 在前人提出的地幔柱观点的基础上, 总结济阳坳陷的地质特征及关于地震震源分布与板块俯冲的研究成果, 发现济阳坳陷的沉积地层、岩浆活动、构造拉张、地热梯度、密度流成因的储集砂体由南而北有规律地分布; 俯冲板块进入地幔的过程实际上构成了地幔对流的下降流, 地幔660km (或670km) 深处是俯冲板块进入地幔后地幔物质调整所引发的上升流的深度; 西太平洋板块向下俯冲时下插角度由南而北减小, 俯冲板块到达地震不连续面的时间自南向北增大, 使地幔柱由南向北迁移, 导致济阳坳陷的地质、地球物理特征具有规律分布的特点.      

鲁西地区沿寒武系/太古宇不整合面滑脱构造的主要特征及形成机制

郯庐断裂带以西的鲁西地区,寒武系/太古宇不整合面改造成为构造滑脱面,滑脱面上发育碎裂岩和动力变质岩。滑脱面上盘的寒武系底部产生强烈的构造变形,褶皱和破碎带发育;滑脱面之下的太古宇构造变形以劈理和裂缝为主,岩石破碎。构造滑动使露头区寒武系底部地层有不同程度的缺失,济阳坳陷南缘则出现地层重复现象。从地层缺失到褶皱产生再到地层重复是滑脱构造逐渐演化的结果。⁴⁰Ar-³⁹Ar、K-Ar、锆石和磷灰石裂变径迹数据分析表明:滑动的主要时期在早白垩世中-晚期(距今130~110Ma)和中始新世(距今43~37Ma)。各种构造指向标志表明滑动的方向以向北、北北西和北北东为主。滑脱构造是低角度的伸展构造,其机制与华北东部晚中生代的构造变革和新生代以来印度—欧亚板块碰撞、太平洋板块俯冲方向和速度的变化密切相关。     

南黄海盆地中部隆起构造特征及其成因机制

通过选取南黄海盆地中部隆起内部地震反射清晰、构造特征明显的典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了南黄海盆地中部隆起的构造样式特征,识别出挤压(滑脱、高角度逆冲、对冲/背冲)、走滑(正花状、y字型)、伸展(铲式正断层)等多种构造组合样式.首次提出在中部隆起内部发育2条NW-SE向走滑断层.在此基础上,结合区域应力场特征和深部地球动力学背景,明确了中部隆起构造样式的发育期次、成因机制和构造演化历程.研究结果表明:(1)滑脱构造主要位于中部隆起北部,滑脱面位于志留系底部的泥页岩.滑脱构造应力机制来源于三叠纪末印支运动时期华北板块与下扬子板块之间的碰撞造山作用;(2)高角度逆冲主要位于中部隆起南部,其应力机制来源于早侏罗世燕山运动早期,古太平洋板块初始高速、低角度NW向俯冲;(3)走滑断层主要表现为具有压扭特征的正花状构造,位于中部隆起东南部、中西部,对应于早白垩世时期,古太平洋板块低角度俯冲由NW向转变为NNW向引起的左旋剪切作用,中国东部郯庐断裂在该时期亦表现为左旋剪切特征;(4)伸展正断表现为铲式正断层特征,发育在中部隆起南北边界,即在中部隆起与南黄海盆地南部坳陷、北部坳陷的接触部...     

南海中北部陆架-陆坡区新生代构造-沉积演化

南海中北部陆架-陆坡区作为南海地区的一个重要地质构造单元,记录了大陆张裂到海盆扩张的丰富信息。通过对研究区地震剖面的解释,分析了该地区新生代的构造与沉积特征,同时通过平衡剖面恢复工作,建立了新生代演化模型。研究显示南海中北部陆架-陆坡区新生代构造演化可以分为三个阶段：古新世—始新世的裂陷阶段、渐新世—早中新世的裂陷-坳陷过渡阶段以及中中新世以来的坳陷阶段。沉积环境经历了河流-湖泊、浅海和深海的演化过程。南海北部陆缘下NW-SE方向流动的地幔流的存在使得伸展活动具有由北向南发育的机制。同时陆坡区盆地（如白云凹陷）显示出韧性伸展的特征,这与地幔上涌热岩石圈伸展引起的该区域地壳强烈韧性减薄和颈缩变形相关。     

汇聚背景下的多幕裂陷作用及其迁移机制:以南海北部珠江口盆地为例

南海的形成演化受控于印-澳、欧亚以及太平洋板块的相互运动,为研究汇聚背景下板块碰撞及其远程效应提供重要窗口。为了揭示该汇聚背景下的多幕裂陷过程,本文选取地质信息丰富的整个珠江口盆地为典型区,利用三条高精度地震剖面,对盆地各地质单元进行断层活动速率和构造沉降速率的定量计算及综合分析。结果表明盆地裂陷期东部、中部和西部主要控凹断层的平均活动速率分别为96 m/Ma、223 m/Ma和124 m/Ma,且其平均沉降速率依次为8.5 m/Ma、34 m/Ma和12.7 m/Ma,盆地整体呈现中部裂陷作用最强,其后向西部和东部逐渐减弱的特征。本文认为这与先存断裂以及初始地壳厚度有关:盆地东部和中部存在NE向先存断裂,并且东部先存断裂更加活跃,因此在新生代拉伸应力下东部更易表现为裂陷作用最强的区域,其次为中部和西部;而受前新生代时期俯冲作用的影响,岩浆的底垫作用引起盆地东部地壳增厚,东部裂陷作用强度急剧降低,造成裂陷作用强度的东西差异。此外,盆地南段凹陷裂陷期的断层活动和沉降速率发生激增,裂陷作用存在向南迁移的现象。本文推测在深度相关的伸展模式的影响下,南段凹陷地壳温度升高,强度减弱,因而在伸展应力下发生快速的拉伸减薄,导致裂陷中心向南迁移及岩浆物质上涌。同时,侵入的岩浆物质导致高角度正断层转换成低角度正断层,进一步促进裂陷中心向南迁移。     

塔里木盆地上新世晚期—更新世早期伸展构造:喜马拉雅碰撞造山远程效应的一个构造间歇期

受控于印度-亚洲碰撞的远程效应,中亚地区的晚新生代挤压冲断构造异常发育,同时发育少量区域挤压构造背景下派生的局部伸展构造。以往的研究没有发现晚新生代区域性伸展构造。我们通过认真、系统的地震资料解释,在塔里木盆地发现一系列上新世晚期-更新世早期的正断层。这些正断层主要分布于塔里木盆地西部的阿瓦提坳陷、巴楚隆起、麦盖提斜坡以及塘古孜巴斯坳陷。正断层走向NW-SE和NE-SW,剖面上组合成堑-垒构造,仅塔里木盆地西北缘沿沙井子断裂带分布的上新世晚期-更新世早期正断层带组合成负花状构造,显示出张扭性断层带的特征。根据生长指数计算,正断层活动的起始时间是上新世晚期（ca.3 Ma）,持续演化至更新世早期（ca.2 Ma）,然后停止活动。这些正断层形成于一个弱的区域性伸展构造背景;这期正断层活动代表印度-亚洲碰撞远程效应下,中亚地区脉动挤压冲断过程中的一个构造间歇期。     

晋北地区口泉断裂带晚中生代分段构造特征

口泉断裂带位于华北克拉通中部造山带的西侧,晚中生代具有独特的逆冲构造样式和复杂的构造演化过程。以区域地质调查资料为基础,通过野外地质考察、构造建模及磷灰石裂变径迹分析,研究了口泉断裂带晚中生代的分段构造特征及其形成机制。结果显示:(1)口泉断裂带自东南向西北逆冲推覆,沿断裂带走向的位移活动具南强北弱特点;上盘为太古宇片麻岩,下盘地层依次为寒武系—奥陶系、石炭系—二叠系及侏罗系。(2)口泉断裂带具有分段特点,主体构造样式为非典型的构造三角带,具有两套以上的滑脱层;底滑脱层自南向北从太古宇、寒武系—奥陶系升高至石炭系,被动顶板滑脱层则位于下寒武统馒头组—毛庄组或下伏的太古宇片麻岩。(3)据磷灰石裂变径迹测试模拟,口泉断裂带逆冲活动的最早年龄是(147. 1±6. 0) Ma,为晚侏罗世,其形成机制与晚侏罗世伊泽奈崎板块俯冲造成的NW向挤压大地构造背景有关。     

江南东段地区NE-SW向断裂带断层滑移矢量反演及其大地构造意义

华南中-新生代构造演化受太平洋构造域和特提斯洋构造域的联合控制.以江南东段NE-SW向景德镇-歙县剪切带和球川-萧山断裂中发育的脆性断层为研究对象,利用野外交切关系和断层滑移矢量反演方法厘定了7期构造变形序列并反演了各期古构造应力场,讨论了断层活动的时代及其动力学.白垩纪至新生代研究区7期古构造应力场分别为:(1)早白垩世早期(136～125Ma)NW-SE向伸展;(2)早白垩世晚期(125～107Ma)N-S向挤压和E-W向伸展;(3)早白垩世末期至晚白垩世早期(105～86Ma)NW-SE向伸展;(4)白垩世中期(86～80Ma)NW-SE向挤压和NE-SW向伸展;(5)晚白垩世晚期至始新世末期(80～36Ma)N-S向伸展;(6)始新世末期至渐新世早期(36～30Ma)NE-SW向挤压和NW-SE向伸展;(7)渐新世早期至中新世中期(30～17Ma)NE-SW向伸展.结合区域地质研究表明,第1期至第4期古构造应力场与古太平洋构造域的板片后撤、俯冲以及微块体(菲律宾地块)间的碰撞作用有关;第5期伸展作用受控于新特提斯构造域俯冲板片后撤,而第6期和第7期古构造应力场主要与印-亚碰撞的远程效应有关.白垩纪至新生代,华南东部受伸展构造体制和走滑构造体制的交替控制.先存断裂的发育可能是导致华南晚中生代走滑构造体制的主要控制因素.     

鲁西地块NW走向断层的活动特征及裂变径迹证据

不同于华北克拉通东部普遍存在的NE走向断层,鲁西地块广泛发育一组特征明显的NW走向断层,包括非控盆断层和控盆断层两类。前者位于鲁西地块最南部,倾角相对较陡,错开了古生界及以下地层,下盘太古宇中发育韧性剪切带,断层碎裂岩指示断层存在多期活动;后者位于非控盆断层以北,除蒙山断层外韧性剪切带不发育,倾角相对较缓,控制了中生代以来的沉积。磷灰石/锆石裂变径迹证据分析得出NW走向断层的活动存在差异。断层上、下盘样品磷灰石裂变径迹表观年龄在在67±5~35±2Ma之间,径迹直方图表明样品在冷却过程中没有受到热扰动。通过平均径迹长度-年龄(或香蕉图)图、单颗粒峰值年龄、径迹年龄谱模式以及热史反演模拟综合分析来约束断层的活动时间,结果表明非控盆断层可能在早侏罗世约184Ma开始活动,之后在晚白垩世80~75Ma以及新生代~61Ma和51~43Ma活动,43Ma之后不再活动。控盆断层活动时间稍晚,于早白垩世约141Ma、晚白垩世80~75Ma活动,新生代活动时间为约61Ma、49~42Ma以及36~32Ma。总体上,NW走向断层由早到晚由南向北发育,非控盆断层活动时间早、结束早;控盆断层活动晚、结束晚,并控制了凹陷的向北发育。中生代以来区域构造应力场的变化和郯庐断裂带的走滑作用是导致两类NW走向断层差异演化的根本原因,在深部则受控于晚三叠世以来华北、扬子板块陆陆碰撞和古太平洋板块俯冲方向和速度的改变。印支期后挤压到伸展的转变,加上郯庐断裂带的左行走滑,使靠近华北克拉通南缘的前端NW走向断层首先发育,因倾角较大故不控制盆地发育;向北的后端相对伸展,成为控盆断层,后经早白垩世约141Ma期间的伸展、晚白垩世末80~75Ma和新生代的发育断层最终成型。NW走向断层的这种大致向北迁移的规律,隐示华北克拉通破坏可能始于早侏罗世或晚侏罗世,且由南向北逐渐拆沉。     

西秦岭北缘断裂带漳县—车厂断层的结构及构造演化

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北缘主要构造边界断裂带之一, 其构造变形历史和运动学特征研究可以为西秦岭中新生代构造过程和印度—亚洲板块碰撞动力学的远程构造响应提供约束。漳县—车厂断层是西秦岭北缘断裂带的重要组成部分, 通过对工程开挖所揭露的断层带内丰富构造现象的观测与分析, 至少可以辨别出3期性质、规模、运动学特征各异的构造变形事件。第一期为向北北东陡倾的伸展正断层作用; 第二期为向南南西倾的由南向北的逆冲断层作用; 第三期为沿近直立断面左旋走滑作用。尽管每期变形的时代尚缺乏构造物质测年的约束, 但根据其与白垩系、新近系的空间关系以及已有第四纪以来沿断层地貌位错和相关沉积物测年以及地震活动历史研究对断层左旋走滑作用的时代约束, 认为第一期伸展正断层作用起始于早白垩纪, 可能持续到渐新世; 第二期向北逆冲断层作用起始于渐新世初, 可能持续到早第四纪; 第三期左旋走滑断层作用起始于晚第四纪, 持续至今。漳县—车厂断层是一条典型的多期变形的脆性断层, 其变形特征与历史, 如果代表了西秦岭北缘断裂带特征与构造变形过程, 那么现今西秦岭北缘断裂带仅是起始于早白垩纪、新生的脆性断裂带, 并非是印支主造山期大规模韧性逆冲推覆作用的边界断层。     

断层与幔源二氧化碳气藏的形成和分布——以渤海湾盆地济阳坳陷为例

幔源CO_2气的形成和分布与不同级别断层早白垩世以来的活动密切相关。郯庐断裂带是研究区最主要的成气断层,拆离断层和变换断层这些地壳断层是次要的成气断层,二者于早白垩世143Ma、124Ma、新生代~43Ma、~24Ma和~8Ma的走滑或伸展活动,以及与之准同时的新生代碱性玄武岩浆活动,控制了幔源CO_2气的分散和聚集。它们与基底断裂、盖层断裂共同组成运移通道,其中拆离滑脱处的低速带和盖层断裂中的顺层断层是重要的水平运移通道。早白垩世古太平洋板块俯冲脱水脱气,产生的幔源CO_2气沿着郯庐断裂带向上分散聚集;新生代以来受控于太平洋板块俯冲方向和速度的改变以及印欧板块碰撞的远程效应,形成幔源CO_2气。与此同时郯庐断裂带切割深度亦逐渐加大,~43Ma碱性岩浆活动亦开始形成幔源CO_2气并主要位于断裂带,24Ma和8Ma(5Ma)为新近纪碱性岩浆活动脱气两个主要形成时期。郯庐断裂带的活动使地幔脱气形成的CO_2沿断层走向向上运移,并在作为重要横向运移通道的拆离断层拆离滑脱处,与因岩浆脱气形成的CO_2汇合,再通过陡倾斜、缓倾斜基底断层、盖层断层的接力传递在浅部聚集成藏。预测郯庐断裂带附近是无机成因油气重要的聚集分布区带。     

滇西南新生代走滑断裂运动学、年代学、及对青藏高原东南部块体运动的意义

依据走滑断裂的运动学和年代学,确认滇西腾冲地区新生代大型走滑断裂带变形作用的三个阶段:1)始新世初(54-56Ma),在槟榔江两岸出露的与新特提斯俯冲和两大陆碰撞相关的左旋走滑-逆冲断裂,由此推断腾冲地块西缘南北向展布格局是两大陆碰撞后发生顺时针旋转达90°的结果.2)渐新世-中新世,腾冲地块东缘的高黎贡右旋走滑断裂和西缘的那邦右旋走滑断裂存在两个走滑活动的峰期:24-19Ma和11-14Ma,早期与Tapponnier模式中挤出块体东边界红河-哀牢山左旋走滑断裂活动的时限相一致,指示高黎贡和那邦右旋走滑断裂在此时期是挤出的印支地块的西边界;晚期与安达曼海的扩张、缅甸境内实皆断裂的右旋活动相一致,可能是此期地块再次发生挤出的结果.3)中新世末,约5-8Ma间两大陆的进一步会聚,引起了腾冲地区岩石圈结构的重要变化,腾冲地块发生了向南的挤出和顺时针的旋转,促成了一系列与此前右旋走滑相关的盆地的折返和南北向凹陷盆地的形成,制约了腾冲火山岩的喷发和整个地区的快速抬升.腾冲地块及其周缘新生代断裂带多阶段运动的转换对揭示青藏高原东南部块体运动型式具有重要的研究意义.     

古亚洲构造域和西太平洋构造域在索伦缝合带东段的叠加: 来自内蒙古林西县西拉木伦断裂带内变形闪长岩的岩石学、地球化学和年代学证据

在内蒙古林西县西拉木伦断裂带内发育岩株状产出并具有不同程度变形特征的闪长岩体, 岩体侵入到双井片岩中.对该闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石LA-ICPMS U-Pb年龄和角闪石40Ar-39Ar年龄的研究.结果表明内蒙古林西县西拉木伦断裂带内的变形闪长岩侵位于早二叠世, 其锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为286±1 Ma.岩浆来源于俯冲带流体/熔体交代作用而形成的富集地幔.岩石遭受了早侏罗世绿帘角闪岩相变质作用, 角闪石40Ar-39Ar年龄为188.7±1.4 Ma.结合研究区及邻区近年来的新成果认为索伦缝合带早古生代以来的镁铁质岩石均显示来源于相对富集LILE、LREE的地幔, 与俯冲流体或熔体的改造作用相关, 并且随着时代的更新改造程度显示增强的趋势.索伦缝合带在晚石炭世(~310 Ma)之前发生过闭合碰撞, 晚石炭世-早二叠世(~310~276 Ma)处于后造山伸展的背景, 在伸展环境下形成了华北北缘该时期广泛分布的闪长岩-花岗闪长岩带, 报道的闪长岩即为该时期的产物.晚二叠世缝合带局部区域存在洋盆, 洋盆的闭合导致了晚二叠世-中三叠世(~272~230 Ma)索伦缝合带的最终碰撞缝合, 最终碰撞缝合在空间上的不均一性形成了缝合带内该时期大量并存的同碰撞花岗岩和后碰撞花岗岩.索伦缝合带的缝合导致华北板块与其北部各微陆块的拼合, 此时蒙古-鄂霍次克海作为古太平洋的一个分支北东向展布于西伯利亚板块和拼合后的华北板块之间.早侏罗世蒙古-鄂霍次克海在蒙古东北部发生闭合, 本文报道的角闪石40Ar-39Ar年龄记录了洋壳闭合后陆-陆碰撞的变质时间, 之后研究区进入后造山伸展的环境.此时在古太平洋板块向华北板块俯冲应力的共同作用下, 华北东部在侏罗纪出现挤压机制与拉张机制的多次转换.晚侏罗世古太平洋板块俯冲方向转变后, 中国东部进入持续的拉张背景, 并转入西太平洋构造域的范畴.      

山东胶莱盆地形成的动力学条件及其与金成矿作用的相关性讨论

山东胶莱盆地位于胶东地区的胶北隆起区和胶南造山带之间,在大地构造位置上,位于叠置在华北板块和扬子板块的拼合带部位,它的周边被深断裂所围限和控制,因此属于一个断陷盆地。自晚侏罗世至晚白垩世,胶莱盆地经历了初始拉张、强烈拉张、稳定扩张和萎缩消亡的几个构造演化阶段。它的形成和发展与中生代库拉—太平洋板块向欧亚板块俯冲以及郯—庐断裂带的强烈活动的动力学背景密切相关。胶莱盆地在形成和发育过程中,对胶北隆起区的大规模金成矿作用中的控矿构造的时空演化、矿液上侵驱动转移、成矿热动力、成矿流体和金属来源等方面均有一定的贡献。