造山带弧形构造——西昆仑—帕米尔弧及其预测

对比利牛斯等造山带典型弧形构造的分析表明,弧形构造是造山带尤其是板内碰撞造山带的普遍特征,可分为挤压逆冲-推覆主动型构造和推覆-滑覆被动型弧形构造。西昆仑—帕米尔是与比利牛斯Basque弧在空间形态、运动学及动力学特征等方面一致的挤压逆冲-推覆主动型弧形构造,推测该弧中部存在一巨大的底部低角度逆掩断层并由根部带向北延伸达100多公里,康西瓦断裂(基底缝合带)可能是主根部逆冲断层带。     

大陆造山带的伸展构造

大陆造山带是会聚作用的结果,主要由各种类型褶皱、逆冲断层和推覆构造组成。然而,越来越多的事实证明,伸展构造同样也是造山带内重要的构造要素。文中以科迪勒拉、安第斯、阿尔卑斯、喜马拉雅等著名造山带为例,对此作了详细的介绍与评述。在整个造山作用过程中,伸展构造不仅扮演了重要的角色,而且也是重要的控矿构造。     

20世纪后半叶构造地质学的进展

本文简述了20世纪构造地质学的发展历史，以上世纪100年构造地质学论文占地质学论文的比重变化，讨论构造地质学在整个地质科学体系中的地位及其变化。对板块构造、大陆动力学和地球动力学等研究领域，并在构造分析、岩石变形机制与流变学特征、造山带的推覆构造与晚造山伸展垮塌作用、大型走滑断层与压入一挤出构造、活动构造与自然灾害等研究领域的进展进行了重点分析。     

板块汇聚带的造山和重力垮塌作用及其力学成因:以雅鲁藏布江-喜马拉雅山汇聚带为例

从大洋底部磁异常条带的宽度变化可以看出,大洋的扩张速率是时常变化的,这种变化与板块俯冲角度的变化一样,对板块汇聚带的应力和应变场有重要的控制作用。中国存在众多不同特征、不同年代的板块汇聚带,根据其中发生的构造作用可以反演汇聚带在板块扩张速率和俯冲角度控制下的演化。有着巨大高差的喜马拉雅山构造带和雅鲁藏布江缝合带在喜马拉雅山东、西构造结逐渐交汇在一起,其平均海拔高度随之增大而宽度不断变小。喜马拉雅山中段的推覆发生在中新世早期,在推覆的过程中,其北缘沿藏南拆离系还发生了大规模的南北向伸展。这表明在中新世前,在雅鲁藏布江缝合带和喜马拉雅山之间可能存在一个规模很大的造山带,在这里称之为喜马拉雅山—雅鲁藏布江造山带,它在中新世初发生了垮塌。作为这个造山带的前缘,喜马拉雅山中段发生向南的推覆,这就是喜马拉雅山中段的推覆时间要远远滞后于印度和欧亚大陆的碰撞时间的原因。造山带的垮塌可能是印度与欧亚大陆间水平汇聚速率的突然减小造成的。发生在古近纪的日本海和中国的松辽盆地的弧后扩张与喜马拉雅山—雅鲁藏布江造山带的重力垮塌作用可以对比,可能是太平洋和欧亚大陆汇聚速率的突然减小造成的。在白垩纪,太平洋和欧亚大陆汇聚速率很大,所以,欧亚大陆东缘,包括日本海和中国的松辽盆地,在当时可能是规模很大的造山带。位于秦岭南侧,上覆在四川盆地之上的大巴山推覆带的形成机制与喜马拉雅山在中新世的推覆成因类似,与晚白垩世—古近纪秦岭的垮塌有成因关联。秦岭的垮塌可能是华南—华北汇聚速率减小造成的,在此之前秦岭要比现今高得多。     

四川锦屏地区新生代冲断作用

四川锦屏造山带主要由锦屏山陆内逆冲-推覆带、前陆逆冲-推覆带和前陆隆起带组成。本文通过分析其构造单元的特征,认为:茶铺子—巴折复活断裂带为分区性边界断层;扬子准地台西缘实为经前震旦纪基底形成之后,继而转化为震旦纪—三叠纪大陆被动边缘,相继卷入中生代碰撞造山,最终在新生代发生陆内造山而成的造山带。     

造山带逆冲推覆构造研究的主要新进展

造山带逆冲推覆构造研究是造山带研究中最为重要的课题之一。造山带外带即前陆褶皱冲断带(主要发育盖层冲断推覆体,一般遵循薄皮构造变形规则)与造山带内带(主要是基底褶皱推覆体,呈现厚皮构造变形规律)结晶逆冲推覆构造的几何学、运动学特征存在较大差异,二者形成机制也不相同,但其间仍有紧密的联系。近20年来造山带逆冲推覆构造研究的主要新进展为:①前陆褶皱冲断带逆冲断层及其相关褶皱的几何学特征分析已趋定量化,对其组合类型与演化时序有了更全面的认识,且对前陆褶皱冲断带的发展演化模式取得了新的共识,即遵循临界库仑楔模式;②平衡剖面技术在前陆褶皱冲断带的应用已从二维平衡与复原演进到三维平衡与复原,且日渐计算机化;③对造山带内带结晶基底逆冲推覆构造的主要类型(C型与F型逆冲岩席)及其特征已有较深的理解;④对前陆褶皱冲断带与结晶基底逆冲构造的相互关系及其形成演化模式有了新认识。目前造山带逆冲推覆构造研究过程中存在的主要问题为:①造山带内带结晶逆冲推覆构造的研究比较薄弱;②造山带晚期走滑构造及伸展构造的叠加与改造使得造山带内结晶逆冲推覆构造更为复杂化,致使其研究难度加大;③全面、精细的造山带深部地球物理资料较缺乏;④造山带内结晶逆冲岩席变形变质历史与超高压变质岩的形成机制及折返过程之间的关系尚未揭示清楚。在今后研究过程中应加强对上述问题的深入研究。     

论楔入造山作用──以龙门山造山带为例

本文以龙门山造山带为例，根据对阿尔泰—台湾地学断面地质学、地球物理学和地球化学等的综合研究，重点讨论了龙门山造山带岩石圈楔状构造的几何结构样式，探讨了碰撞后的陆内造山过程、造山模式及其科学意义。     

秦岭南缘大巴山褶皱－冲断推覆构造的特征

秦岭造山带南缘的大巴山巨型逆冲推覆构造主要是在秦岭造山带板块俯冲碰撞造山与中、新生代以来陆内造山过程中长期复合作用形成的。详细的室内外构造研究表明,巴山逆冲推覆构造可以巴山弧形断裂带为界划分为北大巴山逆冲推覆构造和南大巴山逆冲推覆构造。北大巴山自北而南依次由安康－武当推覆体、紫阳－平利推覆体、高桥－镇坪推覆体和高滩推覆体逆冲叠置而成。南大巴山则以镇巴－阳日断裂为界,分为北部的前陆冲断褶皱带和南部的前陆褶皱带。北大巴山主要是印支期碰撞造山作用和燕山期陆内逆冲推覆作用叠加改造的结果,南大巴山则主要是燕山期递进变形过程中的产物。构造变形北强南弱,北以冲断褶皱变形为特征,南以皱褶作用为主;北部褶皱紧闭复杂,向南渐变为宽缓的薄皮构造。逆冲作用在时序上具有由北向南扩展传递的特点。     

四川九龙县里伍铜锌矿床地质特征与含矿岩层原岩恢复

正1地质背景里伍铜矿床构造上处于康滇地轴西侧,松潘—甘孜造山带东南缘,北东向木里—锦屏弧形推覆构造带北西侧后缘(图1)。区域地质构造主要由从北向南推覆的木里—锦屏山弧形推覆构造带及其北西侧后缘拆离出露的一系列由变质核杂岩穹隆体所形成的穹隆链组成(颜丹平等,1997;刘肇昌等,1996)。锦屏山推覆带以锦屏山主峰西侧的锦屏山-     

初论龙门山推覆构造带的基本结构样式

龙门山推覆构造带在构造类型上具有褶皱推覆体和冲断推覆体之分，在形成方式上具有推覆和滑覆两大类型，在形成序次上具有前展式和后叠式的扩张方式，在组合形态或结构上具有推覆滑覆叠加样式，是青藏高原东北边缘推覆构造的普遍特征之一，在形成机制上与扬子地台，特提斯构造带的演化密切相关，是我国陆内造山带的典型推覆构造带。     

古老碳酸盐岩层系油气储层地质特征

对研究程度较高的北美奥陶系碳酸盐岩油气田特征参数作了统计和分析,对比中国下古生界碳酸盐岩油气田,分析了古老碳酸盐岩油气储层的特点及主要控制因素。北美大陆奥陶纪沉积环境以环潮坪—浅水陆棚为主,储集岩可简单地划分为四种岩相类型,包括泥晶灰岩、粒泥灰岩、泥粒灰岩以及颗粒灰岩。晶间孔、角砾岩相关孔隙及溶蚀孔隙是最主要的孔隙类型,其中尤以晶间孔最为普遍。中国下古生界碳酸盐岩油气储层的演化更为复杂,原生孔隙损失殆尽。北美和中国的研究都表明,岩溶储层和白云岩储层是主要的有效储层。当埋深超过3000m时,白云岩是主要的储层岩石类型。在埋深增大的情况下白云岩保持更好的储集性能,这是一个基本的趋势。中国下古生界碳酸盐岩埋深较大,所以白云岩储层是一个特别值得关注的领域。     

华北北部古生代大陆地壳增生过程中的岩浆作用与成矿效应

包括前寒武纪克拉通与显生宙造山带两大构造单元的华北北部,古生代时期板块构造体制下古亚洲洋的裂解-扩展-消亡与汇聚大陆边缘的俯冲-碰撞-伸展循环构成了其大陆地壳增生与再造演化的基本图景,并形成了一系列记录这些因果演变连续过程的岩浆侵入与喷发事件。这些物质记录无疑是研究汇聚大陆边缘壳-幔作用和物质交换、大陆地壳演化与大规模成矿作用耦合关系的绝佳窗口。本文在系统总结最近几年积累的年代学和岩石地球化学资料的基础上,以一些带有特定过程印记的标志性岩浆事件为纲领,表征这些古生代岩浆作用形成过程中的地球动力学演变,揭示其所记录的华北北部大陆地壳的多阶段增生与再造演化机制,并初步探讨了有利地球动力学过程制约下的岩浆行为引起的成矿物质聚集效应。     

华北板块早古生代构造-沉积演化

 任一特定时期的地质演化都必定源自前期背景,并影响后继地质作用。元古宙的构造特征及晚古生代的地质记录可帮助我们更好地认识早古生代华北板块的构造-沉积演化,这一演化包括4 个阶段。第1 阶段(∈₁-∈₃)以被动陆缘的发育和全球海平面上升为特点,二者叠加形成强烈的相对海平面上升,并在南、北边缘形成早期沉积。第2 阶段(O_1y-O₁l)表现为因洋壳俯冲导致的西南部构造抬升及全球海平面下降,二者结合形成的相对海平面下降在华北中部及西南部形成分布广泛的不整合面及白云岩。第3 阶段(O_1m-O₂)期间,来自南、北的挤压导致以边缘上凸为特点的板块变形,在伴以全球海平面上升的情况下导致轻度的相对海平面上升并形成板块中部局限陆表海的膏岩沉积。第4 阶段(O₃-C₁)则是强烈的南北挤压和全球海平面下降导致华北大陆板块整体鞍状抬升和长期不整合的发育,该不整合在北部及南部的侵蚀作用明显强于中部。     

Reconstructing Late Paleozoic exhumation history of the Inner Mongolia Highland along the northern edge of the North China Craton

The Inner Mongolia Highland (IMH), along the northern edge of the North China Craton, was considered to be a long-standing topographic highland, whose exhumation history remains elusive. The aim of this study is to reveal Late Paleozoic exhumation processes of the IMH based on an integrated analysis of stratigraphy, petrography of clastic rocks, and U–Pb ages and Hf isotopes of detrital zircons from Permian–Triassic succession in the middle Yanshan belt. The results of the study show that the Benxi Formation, which was originally regarded as a Late Carboniferous unit, proves to be Early Permian in age because it contains detrital zircons as young as ∼298 Ma. The Lower Shihezi Formation is demonstrated to be a unit whose age spans the boundary of the Middle and Upper Permian, constrained by a U–Pb age of 260 ± 2 Ma from a dacite layer. Clastic compositions of conglomerate and sandstone change markedly, characterised by the predominance of sedimentary components in the Benxi–Shanxi Formations, by large amounts of volcanic clastics in the Lower and Upper Shihezi Formations, and by the presence of both metamorphic and igneous clastics in the Sunjiagou–Ermaying Formations. Sedimentary clastics include chert, carbonate, sandstone and quartzite, which may have been derived from Proterozoic to Lower Paleozoic sedimentary covers. Volcanic clasts were directly related to volcanic eruptions, while granite and gneiss grains were sourced from exhumed Late Paleozoic intrusive rocks and basement rocks. Detrital zircon U–Pb ages can be divided into five populations: 2.6–2.4 Ga, 1.9–1.7 Ga, 400–360 Ma, 325–290 Ma and 270–250 Ma. Precambrian detrital zircons are typically subrounded to rounded in shape, implying a recycling origin. Late Paleozoic zircons show oscillatory zones and their Th/U ratios >0.4, suggesting a magmatic origin. Most Phanerozoic zircons have negative ε_Hf(T) values of −3.2 to −25.5, which are compatible with those of Late Paleozoic plutons in the IMH. The results indicate that the IMH may have been covered with Proterozoic to Lower Paleozoic sedimentary strata, which then underwent subsequent erosion and served as provenances for adjacent Late Paleozoic basins. Vertical changes in both clastic compositions and detrital zircon ages in Permian–Triassic strata imply an unroofing process of the IMH. Three phases of the IMH uplift are distinguished. The first-phase uplift commenced 325–312 Ma and resulted from magmatic intrusion related to southward subduction of the Paleo-Asian Ocean. The second-phase uplift took place in the Middle Permian and may be attributed to crustal contraction related to the collision of the North China Craton and the Southern Mongolia terrane. The third-phase uplift happened at the end of the Permian, and may have been induced by upwelling of calc-alkali magma under an extensional setting.     

东秦岭古生代生物古地理

秦岭褶皱带位于华北板块和扬子板块结合部位,其在河南省内的部分多划为东秦岭。东秦岭以商南-镇平缝合带分为东秦岭北部和东秦岭南部。东秦岭古生代生物古地理演变可以划分为6个阶段。在寒武纪至中奥陶世早期,东秦岭北部二郎坪海槽的寒武纪放射虫和早奥陶世牙形石与东秦岭南部淅川陆棚北部的寒武纪三叶虫、早奥陶世牙形石和头足类属华南生物省,而淅川陆棚南部的寒武纪三叶虫和早奥陶世牙形石属于华南生物省,兼有华北生物省分子。在中奥陶世晚期至奥陶纪末,二郎坪海槽的腹足类、头足类和珊瑚与淅川陆棚的牙形石、珊瑚、腕足类、头足类和三叶虫均属华北生物省。在早志留世,二郎坪海槽的珊瑚与淅川陆棚的笔石属华南生物省。在中志留世至早泥盆世,东秦岭未发现古生物化石,很可能为陆地,并与华北陆块联为一体。在中泥盆世至早石炭世,东秦岭北部柿树园海槽与东秦岭南部南湾海槽的孢子及淅川陆棚的晚泥盆世珊瑚、腕足类和古植物及早石炭世蜓属华南生物省。晚石炭世至二叠纪末,柿树园海槽的孢子见于华北生物省,东秦岭南部缺乏海相沉积。总之,在古生代,东秦岭经历了由华南生物省→华北生物省→华南生物省→华北陆→华南生物省→华北生物省6个阶段,组成3个演变旋回。东秦岭北部和南部生物古地理具有明显的演变方向的统一性和演变时间的相似性。     

华北地块南缘白大山群的层序、时代及地质意义

笔者等近期对华北地块南缘豫皖交界处出露的一套层序连续完整的白大山群进行了剖面测制,在该套地层的碳酸盐岩中发现了中、晚奥陶世牙形刺分子Belodina compressa,Panderodus gracilis,Pseudobelodina dispansa(?)以及苔藓虫、海绵骨针、小壳类、古介形类等化石,填补了该地区一直无可靠化石记录的空白。同时依据地层层序特征、岩性组合、生物群面貌、古地理沉积环境,并结合大量灰岩薄片鉴定结果,将白大山群时代划归早古生代。同时,将华北地块南缘界限向北推移至蒋集-龙潭一线,并认为本区牙形刺生物群应属北方型牙形刺地理分区。     

北秦岭晚古生代海槽与华北陆块石炭—二叠纪含煤岩系

南召柿树园组发现晚古生代孢子化石,证实存在北秦岭晚古生代海槽。西伯利亚板块与华北板块对接,导致华北陆块北缘自早石炭世接受海侵,海水由北向南侵进,注入北秦岭海槽。中石炭世—二叠纪在华北陆块沉积盆地内形成由北向南穿时,由下而上演化的陆表海—三角洲—河湖相沉积体系,伴随沼泽化和泥炭化,形成由北向南穿时的煤层。     

华北板块奥陶纪牙形石生物地层研究回顾及在西北缘区新进展

牙形石在以碳酸盐岩为主的华北奥陶系划分对比中占有举足轻重的地位。针对华北奥陶纪牙形石的研究已持续近半个世纪,总体上可以分为两个阶段:第一阶段自20世纪70年代到21世纪初,第二阶段为最近10年(2010—2020)。第一阶段以建立牙形石生物地层序列为目标,主要为解决石油勘探过程中地层时代的确定和地层对比的需求;第二阶段的研究以修订化石带为主,目的是与国际地层研究接轨。近年来在华北板块西北缘的工作显示,该区奥陶纪牙形石在纵向上具有显著的生态变化,可分为达瑞威尔期中期、达瑞威尔期晚期—桑比期中期、桑比期晚期—凯迪期中期3个时段。第一时段以介于北美中大陆区和北大西洋区之间的热带台地边缘型牙形石为特征;第二时段以北大西洋型为主混有少量亚澳型牙形石为特征;第三时段以亚澳型和北美中大陆型牙形石混生为特征。在华北西北缘尽可能使用广布性标准牙形石属种进行化石带厘定,共识别牙形石带12个,自下而上分别是达瑞威尔期Histiodella cf. holodentata间隔带、Histiodella kristinae谱系带、Histiodella bellburnensis延限带、Dzikodus tablepointensis间隔带、Eoplacognathus suecicus间隔带、Pygodus serra间隔带和Pygodus anserinus(早期型)间隔亚带,桑比期Pygodus anserinus(晚期型)间隔亚带和Belodina compressa间隔带,凯迪期Belodina confluens间隔带、Yaoxianognathus neimengguensis间隔带和Yaoxianognathus yaoxianensis间隔带。由于部分化石带与国际同名带的对比还存在一些矛盾,尚需今后进一步解决。     

华北晚古生代煤中有机硫的赋存状态及其成因

为揭示煤中有机硫的赋存状态及其地质成因,采用电子探针微区分析和硫同位素分析技术对华北地区山西大同、太原西山、霍州以及安徽淮南４个矿区的８个层晚古生代的煤层进行了研究,海水的作用对有机硫的聚集起着十分重要的影响。煤的不同显微组分中有机硫的质量分数存在明显差异,镜质组中有机硫的质量分数高于其在惰质组的质量分数。硫在煤中的聚集是一个逐渐累积的过程,有机硫的聚集一般滞后于黄铁矿硫的聚集。泥炭沼泽条件控制着