南沙超壳层块边界断裂的运动学特征与动力学过程

本文探讨了南沙超亮层块边界断裂的性质与现今位置和新生代动力学过程。通过综合分析南沙微板块四周边界地带大量的地震勘探剖面、地层、岩浆岩、褶皱、断裂、地球物理场等资料,按照层块构造的“层滑—倾滑—走滑”四维关联断裂系统运动思想,确定了南沙微板块为一超壳层块,四周为性质不同的超壳断裂所围限,北为康泰—双子—雄南超壳正向倾滑伸展断裂带,南为八仙—巴兰—约克—库约超壳逆向倾滑推覆断裂带,西为万安—纳土纳超壳走滑拉张断裂带,东为民都洛—班乃超壳走滑挤压断裂带。它们共以南沙软流圈顶面作为拆离面。根据多元动力成因观,结合东南亚区域板块运动规律,南沙超壳层块的新生代动力学过程可分为4个阶段:①K_2—E_2~1,岩石圈深部拆沉导致南沙超壳层块裂离华南—印支陆缘.古南海     

新疆北部壳体大地构造演化与运动初步研究

位于亚洲大陆中腹的新疆北部地区,是由不同壳块组成的复合型大陆壳块区,经历了长期复杂的壳体运动-演化历程,造就了该区不同地段岩石圈结构和构造的差异。本文在前人研究的基础上,运用壳体大地构造学的研究思路和方法,通过对该区地质-地球物理特征和壳体结构的分析,将该区划分为 4个不同性质和地壳结构的壳块,其中天山地区又可进一步分为东、西两段。文章分析了区域壳体的运动 -演化特征,并初步认为东、西天山在深部地球物理特征、基底性质和前地台期的构造演化,可能分属不同的构造演化体制。中新生代全区先后经历了地台演化阶段之后,陆续发生活化作用,由于不同地段地壳和岩石圈结构的差异,形成浅部地壳不同的活化地质构造特征。     

南海北部新生代构造演化序列

本文从构造地质学的基本理论出发,在综合分析板块作用、壳幔作用、岩浆热事件、构造变形、沉积作用等地质作用特点及其相互印证与制约关系的基础上,梳理了南海北部新生代主要构造事件和构造演化序列,提出受欧亚、印澳、太平洋3大板块的共同影响,南海北部新生代主要构造运动划分为礼乐运动、西卫运动一幕、西卫运动二幕、南海运动、南沙运动5次较为合适。其中礼乐运动使南海北部进入裂陷发展阶段,并产生NE走向小型断陷;西卫运动一幕使断陷进一步扩展;西卫运动二幕使南海北部由断陷向断坳转变,断陷走向向NEE向转变;南海运动使南海北部进入坳陷发展阶段;南沙运动使南海北部进入差异性区域沉降阶段,构造格局基本形成。南海北部这种构造演化序列造就了前古近系、古近系、新近系3层含油气结构层系及始新统湖相、渐新统湖相—湖沼相及海陆过渡相和中新统海相3套烃源岩,围绕3套烃源岩可形成"上生下储上盖"、"自生自储自盖"与"下生上储上盖"3类成藏组合和背斜、古潜山、地层-岩性等多种类型的油气藏及其复式油气聚集带。     

南海北部新生代构造演化序列及其油气成藏意义

本文从构造地质学的基本理论出发,在综合分析板块作用、壳幔作用、岩浆热事件、构造变形、沉积作用等地质作用特点及其相互印证与制约关系的基础上,梳理了南海北部新生代主要构造事件和构造演化序列,提出受欧亚、印澳、太平洋3大板块的共同影响,南海北部新生代主要构造运动划分为礼乐运动、西卫运动一幕、西卫运动二幕、南海运动、南沙运动5次较为合适.其中礼乐运动使南海北部进入裂陷发展阶段,并产生NE走向小型断陷;西卫运动一幕使断陷进一步扩展;西卫运动二幕使南海北部由断陷向断坳转变,断陷走向向NEE向转变;南海运动使南海北部进入坳陷发展阶段;南沙运动使南海北部进入差异性区域沉降阶段,构造格局基本形成.南海北部这种构造演化序列造就了前古近系、古近系、新近系3层含油气结构层系及始新统湖相、渐新统湖相—湖沼相及海陆过渡相和中新统海相3套烃源岩,围绕3套烃源岩可形成“上生下储上盖”、“自生自储自盖”与“下生上储上盖”3类成藏组合和背斜、古潜山、地层-岩性等多种类型的油气藏及其复式油气聚集带.     

壳幔岩石矿物物性参数整合

为理解壳-幔物质密度、速度结构的地质意义,在历时数年的地质-地球物理综合解释工作成果的基础上,整合壳-幔岩石矿物物性参数资料,供地学工作者加深对中国大陆深层区域构造格架的认识.一般来说,随深度增加地壳、地幔和外核岩石矿物密度和速度有正相关的变化规律.从曲线图、柱状图、表格、构造层、岩石矿物多个角度阐述壳-幔岩石矿物物性参数的变化规律,提供综合解释地球内部物质组成的地质-地球物理基础资料.     

论南沙海槽的地壳性质

根据海上地球物理测量,对四条剖面的重力和地震剖面资料进行联合正反演推算,结合已发表的国内外地质、地球物理资料对南沙海槽的地壳厚度及性质进行了分析。结果表明,南沙海槽的地壳为一个减薄的陆壳,从南沙微陆块向婆罗洲方向厚度减薄,具有类似大陆边缘从陆壳向洋壳过渡部位的地壳构造特征。顺着海槽的走向,地壳厚度变化趋势是从东北向西南变薄。从构造演化的角度分析,南沙海槽是古南海洋陆交界的边缘,由于古南海的闭合及晚白垩世以后婆罗洲逆时针方向旋转,海槽的大部分是陆壳,其西南端可能有残留的洋壳。     

东秦岭松树沟超镁铁岩侵位机制及其构造演化

东秦岭松树沟蛇绿岩主要由镁铁质-超镁铁质岩石组成。镁铁质岩类的Sm-Nd全岩等时年龄为1030±46(2δ)Ma,ε_Nd(t)=+5.7±0.2,代表了蛇绿岩的形成时代。超镁铁质岩石由不同成因的橄榄质糜棱岩和中粗粒橄榄岩组成,橄榄质糜棱岩是地幔橄榄岩经历复杂变形并多次部分熔融的残余体,具LREE亏损特征,其中发育橄榄石高温位错构造和高温组构以及低温位错构造和低温组构。中粗粒橄榄岩具LREE略富集的分布特征,是地幔橄榄岩残余体再次部分熔融熔体分离结晶的产物。野外地质、地球化学、构造变形特征均表明超镁铁岩块是因洋壳俯冲而底辟侵位于上覆玄武岩中的地幔橄榄岩残余体。综合分析认为,松树沟蛇绿岩经历了古陆块裂解或洋脊扩张(1271-1440Ma)-洋壳形成(1030-1271Ma)-洋壳俯冲消减-橄榄岩块底辟侵位(983Ma)-蛇绿岩构造侵位及其后构造变形叠加改造的复杂演化过程。     

南海南部礼乐盆地结构演化及其对区域地质背景的响应

运用丰富的二维地震资料,通过构造结构与地层结构的分析,对礼乐盆地的盆地结构演化与转型过程及其对南海地区复杂动力学背景的响应特征进行研究。结果表明:受控于NNE、NEE、NW和近EW向的断裂体系,礼乐盆地现今构造格局表现为"两坳一隆"的结构特征;两个关键的区域角度不整合T70和T50将礼乐盆地新生界自下而上划分为三层结构:陆缘裂陷层、漂移裂陷层和前陆-拗陷层;响应于太平洋板块俯冲、印度-欧亚板块碰撞、新南海扩张、古南海消亡和菲律宾海板块楔入等一系列周缘板块重组事件,礼乐盆地的盆地结构演化及转型经历了三个阶段:陆缘多幕裂陷阶段,盆地结构受控于NNE和NEE向断裂体系,南北坳陷连通;漂移裂陷阶段,NNE和NW向共轭断裂体系控制盆地格局,中部隆起形成,分隔南、北坳陷;前陆-拗陷阶段,前陆盆地结构形成,随后盆地因热沉降进入拗陷沉积阶段。     

东秦岭松树沟超镁铁岩侵位机制及其构造演化

 东秦岭松树沟蛇绿岩主要由镁铁质-超镁铁质岩石组成。镁铁质岩类的Sm-Nd全岩等时年龄为1030±46(2δ)Ma,ε_Nd(t)=+5.7±0.2,代表了蛇绿岩的形成时代。超镁铁质岩石由不同成因的橄榄质糜棱岩和中粗粒橄榄岩组成,橄榄质糜棱岩是地幔橄榄岩经历复杂变形并多次部分熔融的残余体,具LREE亏损特征,其中发育橄榄石高温位错构造和高温组构以及低温位错构造和低温组构。中粗粒橄榄岩具LREE略富集的分布特征,是地幔橄榄岩残余体再次部分熔融熔体分离结晶的产物。野外地质、地球化学、构造变形特征均表明超镁铁岩块是因洋壳俯冲而底辟侵位于上覆玄武岩中的地幔橄榄岩残余体。综合分析认为,松树沟蛇绿岩经历了古陆块裂解或洋脊扩张(1271-1440Ma)-洋壳形成(1030-1271Ma)-洋壳俯冲消减-橄榄岩块底辟侵位(983Ma)-蛇绿岩构造侵位及其后构造变形叠加改造的复杂演化过程。     

中国南方大陆岩石圈结构分析

中国南方多条大地电磁剖面揭示,研究区内大陆岩石圈具清楚的层圈结构。根据高阻层、高导层间互成层的特点,可分出壳内、壳幔、幔内三组高导层。根据高导层的埋深、变形、组合特点,中国南方可分成华北、扬子、康滇中间、华夏四个微板块,各微板块可进一步分为陆壳板段和过渡壳板段。陆壳板段中各高导层广泛分布,地壳三分性清楚,产状平缓,有统一的结晶基底;过渡壳板段中各高导层常有缺失,倾角较大,常受到错断,没有统一的结晶基底。认为华北微板块与扬子微板块间的结合带具有不对称扇状结构的特点,而扬子微板块与华夏微板块间的结合带具有剪刀式闭合结构的特点。微板块之间的构造活动主要受幔内第一高导层控制,微板块内部的构造活动主要受中地壳高导层控制,也受幔内第一高导层控制;而莫霍面构造主要反映了近期构造阶段的地球动力学特征,它对区域构造控制较差。     

On the Kinematic Characteristics and Dynamic Process of Boundary faults of the Nansha Ultra-crust Layer-Block

The Nansha ultra-crust layer-block is confined by ultra-crustal boundary faults of distinctive features, bordering the Kangtai-Shuangzi-Xiongnan extensional faulted zone on the north, the Baxian-Baram-Yoca-Cuyo nappe faulted zone on the south, the Wan'an-Natuna strike-slip tensional faulted zone on the west and the Mondoro-Panay strike-slip compressive faulted zone on the east. These faults take the top of the Nansha asthenosphere as their common detachmental surface. The Cenozoic dynamic process of the ultra-crust layer-block can be divided into four stages: K2-E21, during which the northern boundary faults extended, this ultra-crust layer-block was separated from the South China-Indosinian continental margin, the Palaeo-South China Sea subducted southwards and the Sibu accretion wedge was formed; E22-E31, during which the Southwest sub-sea basin extended and orogeny was active due to the collision of the Sibu accretion wedge; E32-N11, during which the central sub-sea basin extended, the Miri accretion     

周向应力在地壳运动中的作用

地壳运动的驱动力一直存在争议。目前虽然提出了很多假说,但这些假说所描述的驱动力数量级均较小,不足以推动地壳运动;另外,大量实际地应力测量表明,水平主压应力在三个地应力分量中最大,被看作地壳“异常”压力,其机理也没有统一的认识。因此,有必要弄清楚地壳运动的动力来源是什么及为什么会出现这种水平应力占主导的现象。受背斜构造或石拱桥的侧向支撑的启发,通过地球模型受力分析得出,地壳作为球壳在自重下会相互挤压,在圆周方向产生很强的周向应力。周向应力大于重力,且由重力派生,和实测的地应力特征是一致的。推测该应力在20 km深处约为900 MPa,足以驱动板块运动(>500 MPa)。因软流圈是可流动的,其上面的岩石圈只要存在薄弱带,该应力就会释放,板块之间从而产生相对运动。整个洋壳和拱桥类似,在该力的作用下,会在俯冲带处下插至陆壳深部,俯冲带就是岩石圈的薄弱区,它因此会承担部分甚至全部洋壳的重量。最后提出,没有独立于重力的、可独立起作用的构造力或碰撞力,周向应力是地壳运动的唯一具有足够数量级的驱动力。     

Vertical-axis rotation controlled by upper crustal stress based on force balance analysis: A case study of the western Transverse Ranges of California

This paper evaluates driving mechanisms of vertical-axis rotation using data from the western Transverse Ranges in southern California. Simple force balance considerations and comparison of torque applied to a rotating block indicate that shear forces applied to the base of the block are not strong enough to produce the motions and deformation observed at the surface. For the measured dimensions of the crustal blocks and crustal viscosities in southern California, stresses transmitted through the upper crust are one to three orders of magnitude stronger than forces generated in the ductile lower crust. These results suggest that the kinematics of crustal blocks in continental deformation zones are primarily controlled by forces within the upper crust rather than a flow field beneath.     

运用地球动力作用原理推断黄金埋藏分布规律

本文属探讨性理论文章。从力学观点出发,利用黄金的比重结合各地质年代的地壳强度,运用地球动力原理推断全球黄金埋藏的地理纬度和我国黄金埋藏的特点及部位。文中除分析黄金的力学特性外,重点介绍了地球动力合成作用原理的来源、内容、作用和它与成矿条件的力学关系。提出了4种类型的成矿条件,并以世界金矿资料予以验证。其次还分析了中国地壳受力状态,最后举例说明了我国金矿形成的特点及分布规律。     

南沙西南部下地壳高速层成因

高速层成因的争议限制了对南海深部结构、构造演化以及南海完整演化历史的认识.运用Oasis Montaj软件对穿越南沙西南部的最新地震测线进行重震联合反演,分析莫霍面起伏、地壳厚度及高速层的分布,计算全壳伸展因子和现今高速层的温度、识别火山时代,并探讨高速层的成因.南薇西盆地和礼乐盆地区伸展因子为1.5~4.0,未达到蛇纹石发育条件;南沙海槽区伸展因子大,最大为11.2,海水可通过深大断裂下渗与橄榄岩反应生成蛇纹石,高速层处温度低于蛇纹石稳定温度;通过地震剖面确定火山在南海停止扩张之后形成.研究结果表明,南沙西南部高速层按成因分为两类,南薇西盆地和礼乐盆地区为南海扩张停止后火山喷发残余的岩浆,而南沙海槽盆地区为早期橄榄岩的蛇纹石化与南海停止扩张后岩浆的混合体.      

南沙海域盆地群早中新世“挤压隆升幕”及其构造意义

本文依据南沙海域实际地震测线资料,相关证据显示早中新世(T₆₀-T₄₀之间)南沙腹地多盆地发生挤压反转构造,南沙西南部多见挤压褶皱。南沙海域及周边地区在早中新世开始发生全区的挤压隆升和剥蚀,经过局部剥蚀量和构造抬升量定量估算,认为隆升核心区域的九章盆地由于挤压隆升导致的地层剥蚀量大于3 500 m。"早中新世挤压隆升幕"形成一个以郑和隆起为核心的"碟形"剥蚀区,活动时间与西南次海盆的扩张时间一致,西南次海盆的扩张可能是造成隆升幕的重要原因。由于隆升剥蚀前存在深埋,南沙腹地(九章盆地为代表)和南沙北缘(中业、永登盆地为代表)的"浅、薄、小"盆地群的价值不容忽视。     

运用地球动力合成作用原理揭示地壳运动—“大陆漂移”力学原因

推动地壳运动的力包括地球公转惯性力，等速自转力，星际引力和重力，其合力是大陆漂移的真正动力。     

冰透镜体形成过程中的土体破裂驱动力研究综述

随着寒区工程高等级化和变形限制要求的进一步严格化,冻胀问题已经成为寒区工程建设考虑的关键问题。造成冻胀的原因在于外界水分迁移冻结并形成冰透镜体,因此,深入认识冰透镜体形成问题对解决实际工程中的冻害问题具有重要的意义。由于冰透镜体的形成受控于土体破裂驱动力,因此,深入开展冻结过程中的土体破裂驱动力研究对阐明冰透镜体的生长机理以及解决工程冻胀问题具有重要的指导意义。通过对国内外在土体冻结过程中的土体破裂驱动力方面的研究进行综合评述,指出各研究结果之间的异同点。基于各研究结果的相同点,分析了目前土体破裂驱动力研究中存在的不足,并提出了今后研究发展的方向。     

青藏高原重力构造

青藏高原的范围大致由昆仑山、阿尔金山、祁连山、龙门山及喜马拉雅山所围限。是一个边部群峰耸立、内部相对平坦的广阔高原,具有山高地势平的地貌景观。地壳厚度一般为50—70公里,成为全球地势最高、地壳最厚的地区。 中新世晚期,喜马拉雅尚未成山,其高度接近海面,仅约数百米。而由冈底斯山至昆仑山的广大地区,此时形成了统一的夷平面,具有与喜马拉雅地区相似的高度。