戈壁荒漠覆盖区地质调查中综合地球物理方法与实践

戈壁荒漠覆盖区地质填图是新时期地质调查工作的重点内容之一.覆盖区地质填图的基本目标包括两个方面,一是揭示覆盖层下伏基岩面地质结构,即填绘基岩面地质图;二是揭示覆盖层地质结构,包括地表覆盖层地质结构和覆盖层的三维地质结构.综合利用地球物理方法可以获得覆盖区地下地质结构、岩石属性、沉积物分布与层状结构等信息.而经济有效地选...     

反转构造研究进展及其盆山一体化研究思路

近年来反转构造作为盆地和造山带研究的一个重要方面,在油气勘探领域中的重要作用也日趋显著.介绍了盆地反转构造的研究概况,总结了过去近80年的盆地反转构造研究历程,阐述了反转构造的概念、识别方法、分类、定量研究、成因机制.随着诸多新方法技术的应用和原有技术精确度的提高,盆地反转分析越来越朝着多元化、综合化方向发展.反转构造定年、反转构造综合分析方法、反转作用与盆地演化研究等集中体现了现阶段盆地反转构造研究的进展.详细总结了反转构造在造山带内的应用进展,指出了先存构造的结构对反转构造几何学特征的控制作用以及正确区分薄皮构造与厚皮构造在反转研究中的重要性.造山带前缘的逆冲体系作用也是引起前陆盆地反转的主要因素,走滑反转和斜向反转在造山带中也很普遍.通过对沉积盆地和造山带反转构造研究的分类介绍,提出了盆山一体化反转构造研究的思路,并基于盆山耦合关系理论,阐述了构造反转在油气成藏和富集成矿中的作用.这种思路是顺应地球系统科学和大陆动力学研究的需要而提出的.此外,新方法技术的综合运用是盆山一体化反转构造研究的重要支撑和必然趋势.     

区域伸展体制下盆—山构造耦合关系的探讨——以渤海湾盆地和太行山为例

根据地质、地球物理和构造地貌等资料研究了渤海湾盆地和太行山之间的耦合关系。盆地和山脉是在晚白世形成的结山准平原上经新生代裂陷作用产生的。盆地阶段性下沉与山区间歇性抬升彼此相应，相反相成。盆山之间的太行山山前断裂带是上地壳中的大型拆离构造，沿它拉张滑脱而盆降、山隆；区内现今地壳上地幔结构等差异可能是盆－山构造发育过程中形成的，总体为分层拆离、脆韧转换和伸展－收缩组合而成的岩石圈结构构造剖面。盆地和山脉具统一的形成机制和同一动力条件，盆地深部软流圈上隆和侧向分流导致岩石圈地幔和下地壳自下而上同向锁流变，不仅托曳传力使上覆壳层拉张裂陷成盆，而且往西推挤山区相同层圈的物质使之缩短增厚并隆升，为盆地伸展让位；山半随盆地发育而形成。     

塔里木盆地北缘—南天山造山带盆-山耦合和构造转换

文章探讨了塔里木盆地北缘和南天山造山带的盆-山耦合和构造转换过程。塔里木盆地属于典型的叠合盆地,经历了多期构造演化。研究表明,在地史时期中,塔里木盆地北缘和相邻南天山造山带经历了多期和复杂的盆山耦合和盆山转换过程,形成多种类型盆山耦合和转换方式。(1)按时间域可划分为:早古生代陆内裂陷盆地-早期伸展造山-晚期挤压造山耦合,晚古生代陆内裂陷盆地-弧后造山-晚期碰撞造山耦合,中生代陆内前陆盆地-挤压造山耦合,古近纪前陆盆地-挤压造山耦合,新近纪—第四纪再旋回前陆盆地-挤压造山耦合;(2)按深度域可划分为:深部地幔俯冲型盆-山耦合,地壳分层滑脱拆离型盆-山耦合,基底滑脱拆离型盆-山耦合,古生代伸展和逆冲推覆型盆-山耦合,中—新生代逆冲推覆型盆-山耦合;(3)按运动学和动力学可划分为:逆冲推覆型盆-山耦合和接触关系、重力滑脱型盆-山耦合和接触关系、走滑转换型盆山耦合和接触关系、深部岩浆上涌焊接型盆-山耦合和接触关系、鳄鱼嘴型盆-山耦合和接触关系。     

戈壁荒漠浅覆盖区1：5万区域地质填图技术方法探索——以东天山哈密地区为例

为了更好地服务生态文明建设和经济社会高质量发展,区域地质填图工作亟需从基岩区向盆山结合带、盆地等覆盖区进行拓展。戈壁荒漠浅覆盖区是研究中国北方中小城市和大城市边缘干旱区找水、隐伏区找矿、盆地基底性质、盆山耦合演化的关键地区,但一直缺乏针对性的区域地质填图技术方法。以东天山哈密地区觉罗塔格山与吐哈盆地结合部位的戈壁荒漠浅覆盖区为例,利用地质、物探、遥感、钻探等多技术手段,采用由“已知”到“未知”的思路,从调查内容、调查方法、技术手段、成果表达等方面,针对不同覆盖层深度、覆盖层结构和地质矿产目标,通过大量方法实验和实践,开展适用性、经济性和分辨率的综合分析,完善优化了地球物理和钻探的技术方法组合。利用GeoModeller软件,实现了戈壁荒漠浅覆盖区三维地质结构的可视化表达,建立了从地表、覆盖层到覆盖区基岩的立体式透明化的区域地质填图技术方法体系,查明了地质填图区域的三维地质结构及其成矿地质背景,满足戈壁荒漠浅覆盖区1：5万区域地质填图的目标,也为东天山大草滩断裂带性质、吐哈盆地基底性质及其中新生代盆地构造环境演化等关键地质问题提供了重要信息。     

江汉叠合盆地及邻区中生代以来盆山耦合数值模拟研究

江汉叠合盆地位于扬子地台中部,夹持于秦岭-大别及江南造山带中段之间。中生代以来,先后经历了北部陆陆碰撞、南部陆内挤压造山与断陷、裂陷成盆的演化历程,区域构造体制在中生代发生了重大转换,其中复合、联合了众多的地质现象;盆地历经的海盆、煤盆、盐盆、陆相广盆四个盆地世代详细记录有中国南北大陆联合及东北亚大陆构造体制转换的运动学过程,是认识欧亚大陆东部深层动力地质作用过程的关键地区之一。盆地沉积充填过程可简要概括为前陆、裂陷、坳陷三种基本样式。系统的盆山构造样式及运动学分析结果表明:叠合盆地前陆期发育于同碰撞-造山后作用阶段早期,断、坳陷期发育于造山后作用阶段晚期-非造山裂解阶段。本文运用大陆动力学数值模拟(FLAC软件)方法,从挤压和伸展两方面效验了山-盆演化分别受控于印支-早燕山期的华南与华北陆块的旋转碰撞造山,以及随后的晚燕山-喜山早期碰后陆内俯冲作用所产生的板片断离引起的地幔物质上升与对流作用,晚喜山期太平洋板块俯冲作用以及由此产生的地幔调整等三期动力学系统。为南方中小型叠合盆地动力学解析提供了一种新的思路与研究方法。     

盆山耦合关系的讨论——以洞庭盆地与周边造山带为例

根据地质、地球物理和地貌等资料,系统分析了洞庭盆地与雪峰、幕阜造山带之间的结构样式、变形特征及形成演化,认为该区中、新生代造山带与盆地之间存在极其明显的耦合关系:1)燕山早中期（晚侏罗世—早白垩世）,研究区的物源来自周边的山地,盆—山耦合所表现的只是地表高处剥蚀、低处堆积的填平补齐关系。2)燕山晚期的盆山耦合（晚白垩世早中期）,洞庭盆地的形成与当时雪峰、幕阜造山带后期的伸展塌陷构成盆山耦合现象,此期由于受到太平洋板块向欧亚大陆板块作斜向俯冲作用影响,造山带的快速隆升造成沿着扭张性断层的走向发育一系列的雁行断块,控制着盆地的发展,二者之间形成耦合作用。3)早喜马拉雅期（晚白垩世晚期—早第三纪）,受张裂的大地构造环境的影响,盆内被强烈的伸展变形,箕状断陷盆地的特征更加明显,湖盆扩大。4)晚喜山期（晚第三纪—第四纪）,自渐新世喜马拉雅运动主幕以来,雪峰、幕阜造山带总体表现为弱挤压—压扭造山隆升及逐渐被剥蚀,并为洞庭盆地晚第三纪—第四纪坳陷型沉积提供物源。      

动态“盆山”耦合关系及其层序响应过程:以滇西兰坪—思茅盆地为例

动态的盆山耦合模型是伴随造山带从主碰撞阶段、后碰撞阶段到陆内阶段的演化,与之耦合的盆地会发生从前陆盆地到伸展盆地、走滑构造盆地的转换,滇西三江地区中新生代盆山耦合关系就是该概念模型的典型实例。在认识三江造山带构造演化属性和盆山转换性质的基础上,综合地层、露头和沉积资料,在各时期构造体制内探讨三江地区中生代以来动态盆山耦合过程的层序响应关系。兰坪—思茅盆地中新生界共划分出3个二级层序和11个三级层序。3个二级层序对应于前陆盆地、伸展盆地和走滑构造盆地演化阶段,代表了单一原型盆地的沉积充填。11个三级层序受非周期性的盆地基底活动控制,包括多次逆冲载荷的挠曲反应、基底幕式断陷和走滑构造活动。     

武威盆地西缘覆盖区构造特征的地球物理证据

武威盆地是河西走廊主要的含油气盆地,也是古生界页岩气勘探的热点区域。由于武威盆地为第四系所覆盖,盆地的结构和构造存在争议。为研究武威盆地西部的地质结构和构造特征,利用二维地震和已有的1∶5万航磁、1∶20万重力、钻孔,采用钻孔约束下的重磁震联合反演,对武威盆地西部的结构和构造进行了厘定。研究表明：武威盆地西部的基底岩性复杂,寒武系变质岩、加里东期中酸性岩浆岩交互分布,岩性变化大;盖层以第四系、新近系为主,第四系厚度多在200 m以上;武威盆地西缘可分为古生代—中生代、新近纪、第四系等三个构造活动阶段,古生代—中生代经历了早寒武世NE—SW向伸展变形、侏罗纪末—白垩纪初NE—SW地壳缩短变形、早白垩世NE—SW伸展变形等三个阶段的构造变形,在新近纪晚期经历了伸展断陷过程,在第四纪经历了快速堆积过程;新近系和寒武系之间的区域不整合界面表明,至少在晚中新世（11.2 Ma）之前,武威盆地西部仍处于准平原化阶段,对晚中新世之前的沉积进行了剥蚀、夷平,造成了武威盆地西部地层分布的不连续;中新世之前,武威盆地西部和北祁连山是连为一体的,即武威盆地在发生相对沉降之前是青藏高原的一部分。     

Polyphase Tectonic Events and Cenozoic Basin-Range Coupling in the Tianshan Belt, Northwestern China

Studies show that the Tianshan orogenic belt was built in the late stage of the Paleozoic, as evidenced by the Permian red molasses and foreland basins, which are distributed in parallel with the Tianshan belt, indicating that an intense folding and uplifting event took place. During the Triassic, this orogenic belt was strongly eroded, and basins were further developed. Starting from the Jurassic, a within-plate regional extension occurred, forming a series of Jurassic-Paleogene extensional basins in the peneplaned Tianshan region. Since the Neogene, a collision event between the Indian and the Eurasian plates that took place on the southern side of the Tianshan belt has caused a strong intra-continental orogeny, which is characterized by thrusting and folding. Extremely thick coarse conglomerate and sandy conglomerate of the Xiyu Formation of Neogene System were accumulated unconformably on the Tianshan piedmont. Studies have revealed that the strong compression caused by the Indian-Eurasian collision     

东天山卡瓦布拉克前寒武纪地块填图方法思考——以大黑山幅1:25万区调为例

东天山卡瓦布拉克地区前寒武纪地块为古克拉通构造区,物质构成非常复杂。以大陆层圈构造为理论基础,运用形变地层学和变质构造解析方法为主的岩石地层调查方法,在东天山大黑山地区的1:25万区调中重新选择技术路线和工作方法,提高了区内中深变质岩系研究程度及构造-岩石地层单位划分和填图精度。     

新疆东天山卡拉塔格二叠纪火山岩成因及构造意义

新疆东天山中北部的卡拉塔格地区广泛出露一套二叠纪陆相火山熔岩,本次对其采集的玄武岩和英安岩进行岩相学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和岩石地球化学分析。年代学研究获得2个英安岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为（267.5±1.5）Ma和（296.7±1.7）Ma,代表了英安岩的结晶年龄为早二叠世。岩石地球化学数据显示：玄武岩为碱性系列,具有高Al₂O₃质量分数和Na₂O/K₂O值,低TFeO、Cr质量分数和Mg^#值的特征;微量元素Yb标准化的Ta、La和Nb值指示该区玄武质岩浆起源于富集型地幔;低La/Ba值,（Th/Nb）_N>1,Nb/La<1,表明岩浆在上升过程中受到了地壳岩石圈物质的混染;样品w（Zr）>100×10^-6,Zr/Y>5,显示大陆板内玄武岩特征。英安岩为钙碱性系列,富硅铝,Rb、Ba、Th、U、Zr等元素质量分数较高,Ti、Nb、Ta、Sr、P等元素质量分数较低,明显不同于玄武岩元素分布特征,却与地壳元素分布相似;ε_Hf（t） 值（5.4~14.7）为正,表明英安岩源区为新生地壳;w（Rb）-w（Y+Nb）构造环境判别图解表明其形成于大陆伸展环境。结合前人的研究成果,认为卡拉塔格早二叠世火山岩形成于板内伸展环境,为天山石炭纪—二叠纪大火成岩省裂谷火山作用的组成部分,限定了该区古亚洲洋闭合于早二叠世之前。     

新疆博斯腾流域湿地遥感监测及时空变化过程

博斯腾流域是新疆最大的湖泊湿地分布区。湿地作为干旱区的一种特殊景观类型,在流域生态环境和水循环中发挥了重要的作用,其产生和消失、扩大和萎缩对区域生态环境将产生重要的影响。以Landsat系列数据为主要数据源,完成了博斯腾流域的3期遥感制图(1990、2000、2010年),分析了博斯腾流域湿地分布现状,探讨了区域湿地的时空变化过程和动态变化特征。结果表明:新疆博斯腾流域的湿地面积总体上一直在萎缩,1990-2010年总面积减少了16.24%;但是减少趋势相对变缓,且不同类型的湿地变化过程有所不同。其中:1990-2000年河流湿地和湖泊湿地表现为增加趋势,芦苇沼泽湿地表现为减少趋势;2000-2010年河流湿地、芦苇沼泽和湖泊湿地面积都表现为萎缩。在变化动态特征上,流域河流、湖泊湿地最近20a呈现倒"V"型波动,而芦苇沼泽湿地则持续下降。通过湿地变化与区域生态环境因子耦合分析表明,在近期内人类活动是造成区域湿地萎缩的主要因素。     

东喜马拉雅南迦巴瓦地区区域地质特征及构造演化

研究区位于喜马拉雅造山带的东构造结。本文以区域地质填图成果为基础 ,结合前人资料 ,首先对研究区进行了构造单元划分 ,其次对各构造单元的地质特征进行了总结 ,最后对构造演化和有关问题进行了探讨。结论为 :1南迦巴瓦地区可以划分为冈底斯—拉萨陆块、雅鲁藏布江缝合带和印度陆块 3个一级构造单元。以蛇绿混杂岩为代表的雅鲁藏布江缝合带呈向 NE凸的马蹄状连续分布 ;印度陆块由被称为南迦巴瓦岩群的高喜马拉雅结晶岩系单独构成 ,南迦巴瓦岩群由以含高压麻粒岩透镜体为标志的直白岩组、派乡岩组和多雄拉混合岩组成。2印度—欧亚板块碰撞的时间早于 70 Ma;2 3Ma以来主要断层的运动性质以伸展拆离作用为主 ;大约 5 Ma时发生了大规模的混合岩化和深熔作用。3地幔上隆是本区快速隆升的关键因素 ,但河流的作用同样功不可没     

东天山博格达山前构造变形与地形定量关系:基于三维建模与地貌分析

东天山受印度?欧亚板块碰撞的远程影响,新构造活跃,同时在气候影响下地表侵蚀速率有明显的空间差异,是探讨构造活动、地表过程和气候变化相互作用的理想区域;而反映构造变形的断层滑移量和地形起伏度是理解构造和气候相互作用的重要参数.通过三维地震反射深度剖面解译构建东天山阜康断裂带西端古牧地背斜三维构造几何形态,发现阜康断裂带断...     

东天山哈尔里克地区晚石炭世淡色花岗岩成因及其地质意义

淡色花岗岩对深入理解造山带构造演化具有重要意义.哈尔里克山南麓小铺地区出露多种类型的淡色花岗岩脉,包括黑云母花岗岩、二云母花岗岩、含电气石花岗岩以及含石榴石花岗岩.岩石地球化学研究显示这些淡色花岗岩整体具有高硅（SiO₂=73.22%~75.12%）、铝（Al₂O₃=13.59%~14.49%）、碱（ALK=7.11%~9.67%）,低钛（TiO₂=0.01%~0.14%）、铁（TFeO=0.26%~1.37%）、镁（MgO=0.09%~0.46%）、钙（CaO=0.46%~1.92%）的特点,属于弱过铝质钙碱性-钾玄岩系列岩石.其中黑云母花岗岩具有较高的CaO/Na₂O比值（0.46~0.47）和低的Rb/Sr比值（0.31~0.33）,指示其为砂质源岩经黑云母脱水熔融形成;二云母花岗岩和含电气石花岗岩具有较低的CaO/Na₂O比值（0.11~0.31）和高的Rb/Sr比值（1.41~3.75）,为泥质源岩经白云母脱水熔融形成;含石榴石花岗岩具有强烈的Eu负异常以及"海鸥状"稀土配分模式,为高分异型花岗岩.小铺淡色花岗岩初始岩浆温度较低（T=637~744℃）,结合其野外地质特征,认为其形成可能与深部物质的折返、造山带的伸展垮塌有关.利用LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb定年获得黑云母花岗岩的形成时代为308.5±2.2 Ma,含电气石花岗岩的形成时代为307.8±2.3 Ma,二者在误差范围内近乎一致,指示哈尔里克地区在晚石炭世末处于伸展构造背景.      

吐哈盆地及邻区早二叠世沉积特征与构造发育的耦合关系

通过对不同露头剖面和探井资料的分析,在吐哈盆地及邻区区分出三种不同类型沉积相：（1）裂谷型海相火山喷发沉积相;（2）裂谷型陆相火山喷发沉积相;（3）造山带磨拉石相;不同沉积相特征并结合构造分析认为,早二叠世在吐哈及邻区存在二种不同类型的盆地,即前陆盆地和裂谷盆地,同时,还探讨了大陆一大陆碰撞带上两种不同类型盆地的形成机理。     

东天山库姆塔格垄东岩体岩石地球化学特征及构造意义

位于塔里木板块最北缘的东天山库姆塔格沙垄东地区的垄东岩体,侵位于雅满苏石炭纪岛弧带,由早期到晚期可识别出(石英)闪长岩→花岗闪长岩→二长花岗岩3期岩浆活动,锆石U-Pb年龄为261 Ma.里特曼指数(σ)为1.6～2.1,属钙碱性系列;各岩类的主要岩石化学指数随w(SiO2)的变化而呈线性变化,显示出分异良好的同源岩浆序列.岩石地球化学特征及各类图解表明,垄东岩体早期具有典型O型Adakite特征,而晚期则显示出火山弧后碰撞地球化学特征.岩体的两阶段构造演化历程为研究区域大地构造阶段划分和构造格局分析提供了重要佐证.     

含油气盆地的构造演化与成盆--以辽河盆地东部凹陷为例

新生代以来,太平洋板块向欧亚板块的持续俯冲和印度板块与欧亚大陆的碰撞挤压对辽河盆地的形成演化起着至关重要的作用.根据对辽河盆地东部凹陷构造线索的深入剖析,该地区早第三纪的构造活动可划分为伸展构造体系和走滑构造体系.前者形成于引张应力场背景,主要活动期为沙三期,是该区裂谷盆地的主要发育阶段;后者形成于右旋扭性应力场背景,主要发育期为东营期,是该区主要构造线索定型的主要时期.辽河盆地东部凹陷的成盆演化明显受2种构造体系的叠加控制,表现为在继承伸展构造体系基础上,走滑构造体系的新生和改造作用.油气勘探实践证明,盆地构造演化与成盆对油气藏形成和富集起着决定性作用,正确认识和剖析成盆历史是成功地开展油气勘探的关键.