亚洲扩展式挤出构造——从简单粘土实验得到的新启示

在单向限制的粘土(塑造模型用的代用粘土)块上进行平面压入实验,有助于我们对东亚大陆块内部有限变形和走向滑动断层演化的认识。几条大型左行走向滑动断层的活动是相继的,一个时期以一条断层活动为主。实验表明在碰撞期之初20~30百万年间,印度插进亚洲并旋转约25°,与此同时印度支那沿着左行红河断层东南挤出约800公里。这次活动可能是中国南海在晚中新世前张开的原因。然后,挤出构造向北迁移,阿尔金山断层成为第二条大型左行断层,同时中国南部则向东运动达数百公里。在此过程中,印度支那继续顺时针旋转达40°,但是红河和南部其它走向滑动断层的运动方向则相反。墨吉盆地和安达曼海的张开(直到现在)看来也是这种挤出运动的简单结果。中国东北和云南的近期裂谷可以认为是中国南海和安达曼海的早期状况。另外一些第三纪构造,诸如泰国湾的沉积盆地,根据我们实验取得的论点也可解释为碰撞的效应。这些实验还说明:另一个大型左行走向滑动断层和裂谷系将越过天山、蒙古和贝加尔扩展至鄂霍次克海。     

印度-亚洲碰撞：从挤压到走滑的构造转换

印度-亚洲板块碰撞导致喜马拉雅山脉的崛起、青藏高原的生长、两倍于正常地壳厚度的巨厚陆壳体,以及大量青藏高原腹地的物质沿着大型走滑断裂朝东、东南、西的方向逃逸。印度-亚洲碰撞如何造成板块汇聚边界由挤压到走滑的构造转换对认识大陆岩石圈的变形机制具有重要意义。本文通过总结喜马拉雅造山带及青藏东南缘~55Ma以来的构造、变质、岩浆记录,发现高喜马拉雅的挤出起始于始新世加厚的喜马拉雅造山带中—下地壳的部分熔融,受控于渐新世以来同期发育的向南逆冲和平行造山带的韧性伸展,并建立了高喜马拉雅"三维挤出"构造模式。晚始新世以来,羌塘地块和拉萨地块的物质通过"岩石圈横弯褶皱和壳内解耦"的运动学机制,围绕东构造结发生顺时针旋转并向青藏高原东南缘逃逸。结合东南亚板块重建的资料,我们认为:印度-亚洲的"陆-陆碰撞"到印度洋板块-亚洲东南大陆的"洋-陆俯冲"的转换是导致从印度-亚洲主碰撞带的挤压到青藏东南缘走滑转换的根本原因。     

青藏高原西南部南北向构造研究的新见解

广泛分布在青藏高原西南部的南北向构造,是高原新生代陆内汇聚变形的重要组成部分。经过中外学者40余年研究,至今已取得许多重要进展并形成了一些共识,也存在若干分歧。作者对南北向构造研究及某些共识的不同意见是：①南北向构造不仅有伸展构造形迹,还有褶皱、逆断、叠加等挤压构造形迹;②不能用裂谷系代表所有的伸展构造,也不能用裂谷系、地堑系等伸展构造名称代表高原西南部的全部南北向构造形迹。建议采用＂南北向构造＂这一包容性强的中性名称;③南北向构造最早产生于始新世-渐新世;④首先产生南北向伸展构造的是藏北羌塘-青南地区而非喜马拉雅地区;⑤大致在渐新世末-中新世初,青藏高原曾出现过一次短暂的东西挤压应力场,生成了各式挤压构造变形形迹。本文的新见解既丰富了南北向构造的成份与内涵,又可以此将南北向构造划分为早期（E2-3）伸展、中期（E3末-N1初）挤压、晚期（中新世及以后）再伸展3个发生、发展期。     

亚洲东部大陆边缘的构造扩张和地球动力环境

东亚大陆边缘位居大陆岩石圈和大洋岩石圈交接地带,是各种地质作用的强烈演变带,也是它们之间的物质交换和能量转变带。在这里我们可以看到大洋岩石圈和大陆岩石圈的差别,也可以看到大陆边缘在构造扩张中陆壳解体、分离和漂移的演变历史,以及在构造收缩中陆壳块体聚合、拼贴和碰撞的发展过程。大陆边缘构造背景的变换,取决干大陆岩石圈板块和大洋岩石圈板块之间构造作用的动平衡,也取决于区域地幔应力场的变化。     

基底收缩对挤压构造变形特征影响——来自砂箱实验的启示

进行了 4个砂箱模型的模拟实验。其中基底收缩单侧挤压剖面模型以形成后冲叠瓦式断层为特征 ,基底无收缩单侧挤压剖面模型则以发育前冲叠瓦断层为特征。基底收缩斜向双侧挤压平面模型形成两组不同走向的逆断层 ,一组为与挤压带边界基本平行的主控断层 ,另一组为与挤压方向近于垂直的雁列断层。而基底无收缩斜向双侧挤压平面模型仅形成一组与挤压带边界基本平行的逆断层。这些模型的实验结果表明 ,基底收缩对挤压构造变形特征具有重要的影响。后冲 (或向陆冲向 )叠瓦式这种较为罕见挤压构造、以及与挤压方向近垂直的雁列断层的形成与基底的收缩作用有关。对于类似于焉耆盆地这种通常认为是压剪形成的挤压构造组合 ,笔者认为用“基底收缩条件下的斜向挤压作用”可更加贴切地加以解释。     

基底收缩对斜向挤压盆地构造格局影响的实验研究

实验设计了不同基底条件的两个斜向挤压砂箱模型,实验结果表明:基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成复杂的构造面貌,说明复杂构造格局并非总是意味着盆地经历了复杂的构造变形过程、或变形历史。基底收缩的斜向挤压实验模型说明盆地内部不同走向的断层也可以形成于同一挤压变形过程,不同走向的断层非总是意味着盆地经历了多期构造作用。基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成雁列式断层带,雁列式断层带并非是走滑活动、或拉分作用的确凿证据。基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成背冲式构造组合格局。基底收缩的斜向挤压实验模型为研究复杂构造格局盆地的成因机制提供了新思路。     

滑脱层在挤压构造变形中的作用——来自构造物理模拟实验的证据

为了研究滑脱层在挤压构造变形中的作用,通过物理模拟实验,观测了两种构造挤压方式(即单向挤压、双向挤压)作用下不同时期及不同部位地层的构造形成及其晚期演化特征.实验结果表明:①在滑脱层存在的地质条件下,地质体自下而上可以划分为三个构造变形单元,即上构造层、滑脱层、下构造层.②构造变形过程可以划分为3个时期,在变形初期...     

构造年代学——当今构造研究的一个新学科

以大别山高压超高压变质带构造年代学研究为例阐述了构造年代学。它是90年代以来构造地质学的一个新的分支学科。构造年代学研究内容和方法为：进行区域构造分析和典型地区构造解析；根据具体地质构造情况和研究目标的要求选择同位素年代测试方法和进行同位素年代的取样、选样和测试；通过综合分析和对比建立构造年代学时空格局。     

从构造形成的新旋转假说观点看构造圈的形变规律

本文是为中国地球科学研究者而写的。文中介绍了地球构造圈构造形成的新的旋转假说及其一些成果:构造圈断块性和断裂继承性活动的规律。      

全球新——中生代构造的基本特征

新编全球新－中生代构造图中清楚显示：（1）洋底增生构造具有不连续性和复杂性，时间上有6个增生阶段；空间上可划分为49个增生单元。（2）存在全球纬向构造系统，突出表现为环太平洋地震与火山带的分段性和大洋底纬向转换断层直接伸入大陆及大陆本身存在众多纬向构造。（3）地球具有反对称性，北半球为全球级挤压带；南半球发育全球性纬向洋脊张裂环。     

构造地球化学——地球化学的一个新分支

人们早就注意到地质构造与地体成分的关系,并从这方面讨论问题。在背、向斜的核部常有岩脉或矿脉侵位;岩脉和矿脉又常沿一定构造断裂分布。尽管在这方面的工作还是零星的、分散的,或者说还不是自觉地从构造地球化学的角度考虑问题。但是随着地质学科的发展,迫使人们不得不把构造地质学与地球化学联系起来,从而产生了一门边缘学科—构造地球化学。     

北大港——白东构造带成因的实验解析

砂箱模拟实验已经被证明是研究盆地内部伸展构造的有效工具。用砂箱实验模拟了黄骅盆地内北大港－－白东构造带的成因，认为北大港－白东构造带是盆地在以沧东断理解为主边界断层的伸展过程中，上盘变形受到新港－海河断裂带影响的产物。     

脆—韧性剪切带控矿的初步探讨——对金川铜镍矿控岩控矿构造的新见解

本文从构造层次的溉念探讨了金川铜镍矿的控岩控矿构造,提出了一些与以往研究结果不同的看法。作者对于该矿岩体、矿体形态与分布规律、构造岩、小构造与显微构造等的研究结果表明,金川矿的超基性岩体与矿体从形态上不是岩墙状,而是由透镜体组成的雁列脉;控岩控矿构造不是龙首山北缘深断裂F_1派生的人字型构造,而是受该断裂早期演化阶段的脆-韧性剪切带所控制。文中同时探讨了该脆-韧性剪切带的特征。     

斜向挤压叠加变形的构造解析——以四川威远地区为例

威远地区位于四川盆地西南部,其构造主体威远背斜属于大型穹隆状背斜构造,经历了多期构造运动的叠加变形,前人对威远背斜的形成过程与机制认识存在很大争议,无法满足油气精细勘探和高效开发的需要。本文通过地震资料的构造解析,确定威远背斜主体是在基底先存构造(NE向基底古隆起)的条件下,在燕山期近NS向斜向挤压作用过程中形成的,喜山期近EW向斜向挤压作用对其构造变形也有一定的贡献。按此认识设计了砂箱模拟实验,实验结果在平面和剖面上很好地再现了威远背斜的构造特征,表明了上述认识的合理性。这些认识不仅能为威远地区油气的勘探开发提供指导,还可以为相似区域的构造形成演化机制分析提供借鉴。     

从尼玛地区地质新资料看中特提斯洋的构造演化

班公湖怒江结合带南缘存在一套中、晚侏罗世稳定浅海碎屑岩沉积,属残余海盆地沉积,表明尼玛地区的俯冲消减机制在中侏罗世以后已结束。结合带南侧三叠系确哈拉群为一套半深水-深水沉积,是陆架边缘沉积序列,代表结合带打开之初的较早期沉积。确哈拉群之上不整合覆盖了一套中侏罗世钙碱性岛弧火山岩系,是班公湖怒江结合带在早侏罗世向南俯冲对应的滞后弧火山岩。在结合带南侧80~100km范围内分布着一条东西长超过100km的中晚侏罗世后碰撞强过铝花岗岩带,属班公湖怒江结合带向南俯冲碰撞作用的后碰撞阶段产物。综合认为,尼玛地区中特提斯洋是在三叠纪打开、中侏罗世以前向南俯冲闭合的。结合区域上该结合带闭合时间有早有晚、俯冲方向有南有北的事实,提出中特提斯是一个具有众多互不相通的、时代早晚各不相同的小洋盆共同组成的多岛洋,其间存在许多大小不一、运动方向和性质各不相同的地体。不同时期、不同方向的弧弧碰撞、弧陆碰撞造山(造陆)机制是解释中特提斯洋发展演化诸多问题的理想模式。     

基于平面砂箱实验对黄骅盆地新生代构造成因的新解释

根据黄骅盆地实际情况设计系列砂箱实验模型。基于实验结果分析,笔者认为黄骅盆地是近Ｓ—Ｎ 向伸展形成的新生代裂陷盆地。盆地内部不同方向的断层形成于同一伸展变形过程。导致盆地内部断层方向复杂多变的原因是盆地裂陷边界方向的变化, 而非走滑构造或拉分作用叠加的结果。实验模型同时也可较好地用以解释整个渤海湾盆地区新生代构造的成因。     

从褶曲到断层——构造形态认识的转变

王洼勘探区位于固原含煤区,勘探区整体为一走向近南北至北北西、向东倾伏的单斜构造,地层走向与构造的走向基本一致。在详查阶段确定区内发育王洼背斜、范新庄向斜。通过王洼扩大勘探后,根据新增钻孔资料分析,区内西南部发育一条走向NNE,倾向W的正断层（F7）,倾角60°～80°,由南部延伸至勘探区,落差0-200m,尖灭于中北部的第4勘探线附近。据此认为原定的王洼背斜、范新庄向斜实为断层F7在断裂过程中所引起的牵引变形。     

南盘江盆地中三叠统复理石中的同沉积挤压构造——一类新的沉积构造的归类、命名和构造意义探讨

南盘江盆地在中三叠世时接受了厚达5000m的复理石沉积，而该复理石中保存有丰富的原生沉积构造。笔者等在这些沉积构造中识别并命名了一类新的构造——同沉积挤压构造，并用简单的实验定性地模拟了该类构造的形成机理。这些同沉积挤压构造包括：挤压皱纹、挤压岩枕、挤压裂隙和挤压皱脊，发育于复理石砂岩层的底面或泥岩层的顶面，是相关砂层或泥层沉积后到成岩前复理石盆地遭受挤压收缩的动态记录。根据这些同沉积挤压构造的方向初步判断，南盘江盆地在中三叠世接受复理石沉积的同时受到了SSW—NNE方向的挤压作用，盆地处于挤压收缩阶段。这些构造为复理石盆地的动态演化研究提供了新的证据。     

盆山地壳横向变化对挤压构造变形的影响——来自砂箱模拟实验的启示

前陆克拉通与造山带增生楔在地壳结构、力学性质等方面有明显的差异。挤压作用使盆山地壳横向变化通过构造变形表现出来。本文设计了具有深浅两个滑脱层"克拉通"与不同能干性的"造山楔"接触砂箱模型, 通过模拟实验分析了盆山地壳横向差异变化对挤压构造变形的影响。实验结果表明, 端部的挤压收缩位移由刚性的"克拉通"推挤相对软弱的"造山楔"使之形成挤压"冲起构造", 而"造山楔"发生收缩变形的同时也斜向推挤刚性的"克拉通", 并通过克拉通内部的滑脱层将收缩应变向克拉通内部传递。受不同深度滑脱层发育的影响, "克拉通"发育分层不协调收缩变形。在挤压作用下, 随着"造山楔"与"克拉通"地壳在横向上能干性差异的增加, "造山楔"收缩形成的"冲起构造"幅度减小, 而向"克拉通"侧向(斜向)挤压形成的"反冲构造"幅度增加, "造山楔"通过深层滑脱层向"克拉通"传递收缩应变的调节能力减弱, 通过浅层滑脱层向"克拉通"传递收缩应变的调节能力增强。"造山楔"由深层过渡至浅层形成强变形带, 由"克拉通"边缘至内部形成的深层冲断褶皱与浅层褶皱冲断组合过渡为深层褶皱与浅层的褶皱冲断组合, "克拉通"边缘的冲断带由深层的前展式楔状逆冲叠瓦扇构造向"克拉通"内部的浅层褶皱组合过渡。实验结果为理解中国西北部复杂山前冲断带构造的形成机制具有启示作用。     

长江中下游中生代构造岩相体系分布与成矿规律——新华夏构造体系的“长江式”构造研究

构造分布及演化综合研究显示,长江中下游地区具中生代新华夏构造岩相体系控岩控矿特征,新华夏构造岩相体系主干构造是NNE向的大型褶皱和剪切挤压断裂带,均呈左行斜列分布;发育两组扭性剪切构造,被前人分别称为NEE向泰山式和NNW向大义山式构造;与之相伴的NWW向构造发育且对岩浆活动和内生矿产具有重要的控制作用.本文将“武汉-...